CN114477645B - 基于生物膜过滤的水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水处理装置，具体地说，涉及基于生物膜过滤的水处理装置。其包括水处理机构，所述水处理机构包括进水件和过滤件，所述进水件设置在过滤件内，所述进水件用于接入污水，所述进水件的外部设置回流件，用于使进水件内进入的污水回流至过滤件内，所述过滤件内设置生物膜过滤层。本发明中通过水流的冲击力带动过滤件发生转动，从而产生离心力，通过离心力作用使老化的生物膜与过滤后的污水分离，如此往复以达到净化污水的目的，最后污水经过净化出水管排出，进而通过对老化生物膜的离心保证了污水排出的干净程度，无需在排出后进行二次过滤。

Description

基于生物膜过滤的水处理装置
技术领域
本发明涉及一种水处理装置，具体地说，涉及基于生物膜过滤的水处理装置。
背景技术
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法；生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。
现有技术中，通常使滤池中长满生物膜的滤料发挥对悬浮物质的拦截作用，然后再物理筛滤二级处理水中悬浮颗，以及老化的生物膜，但这样操作起来非常繁琐，而且过滤后的污水虽然被净化了，但还是不够干净。
发明内容
本发明的目的在于提供基于生物膜过滤的水处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了基于生物膜过滤的水处理装置，包括水处理机构，所述水处理机构包括进水件和过滤件，所述进水件设置在过滤件内，所述进水件用于接入污水，所述进水件的外部设置回流件，用于使进水件内进入的污水回流至过滤件内，所述过滤件内设置生物膜过滤层，其中：
所述过滤件底部设置净化出水管，所述净化出水管穿过进水件设置，用于将生物膜过滤层过滤后的污水排出；
所述过滤件与净化出水管、进水件以及回流件均为转动连接，用以形成离心力。
作为本技术方案的进一步改进，所述进水件包括主进水管体、连接管体和回流件，所述连接管体设置在主进水管体的顶部，所述主进水管体的底部设置有污水出水管，所述外侧设置进水管道，其中：
所述净化出水管穿过污水出水管外壁。
作为本技术方案的进一步改进，所述主进水管体的内径大于连接管体和污水出水管，且进水管道成倾斜设置。
作为本技术方案的进一步改进，所述过滤件包括外管和内管，所述外管外围以其轴向为轴呈环形阵列有多个叶板，所述内管设置在外管内，且内管外径小于外管内径，从而在外管和内管之间形成环形收集腔，其中：
所述内管外围设置多个离心滤网；
所述内管的低端穿出外管与净化出水管转动连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述回流件包括回流管体、回流出水管和回流进水管，所述回流出水管设置在回流管体的顶端并与内管转动连接，所述回流进水管设置在回流管体的顶端并与污水出水管连通。
作为本技术方案的进一步改进，所述污水出水管采用锥形结构，并在污水出水管内形成斜面，用于缓冲水流产生的压力。
作为本技术方案的进一步改进，所述污水出水管内填充净化颗粒物，所述净化颗粒物包括砂砾和活性炭。
作为本技术方案的进一步改进，所述生物膜过滤层设置在内管内，包括下砂砾层、生物滤层和上砂砾层，其中：
所述上砂砾层设置在生物滤层的顶部；
所述下砂砾层设置在生物滤层的底部。
作为本技术方案的进一步改进，所述生物滤层内填充滤料。
作为本技术方案的进一步改进，所述上砂砾层和下砂砾层内填充砂砾。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于生物膜过滤的水处理装置中，通过水流的冲击力带动过滤件发生转动，从而产生离心力，通过离心力作用使老化的生物膜与过滤后的污水分离，如此往复以达到净化污水的目的，最后污水经过净化出水管排出，进而通过对老化生物膜的离心保证了污水排出的干净程度，无需在排出后进行二次过滤。
2、该基于生物膜过滤的水处理装置中，通过填充的净化颗粒物承受水流形成的压力，降低水流进入回流管体内的压强，降低长时间高压对回流管体造成的损伤，而且回流管体管道压强较大会影响内管内老化生物膜分离的效果；
与此同时，净化颗粒物有效的对污水进行初步过滤，并配合扰流的叶板，提高其过滤效果。
3、该基于生物膜过滤的水处理装置中，通过砂砾配合滤料进行过滤，提高大颗粒悬浮物的过滤效果，同时上砂砾层和下砂砾层可以对生物滤层内填充的滤料进行限制，避免转动产生的离心力使滤料相互之间发生碰撞，从而降低离心力作用对滤料造成的损伤。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的水处理机构结构示意图；
图3为本发明的主进水管体内部结构示意图；
图4为本发明的净化出水管结构示意图；
图5为本发明的过滤件结构示意图；
图6为本发明的回流件结构示意图；
图7为本发明的过滤件内部结构示意图；
图8为本发明的进水件内部结构示意图；
图9为本发明的内管结构示意图；
图10为本发明的污水出水管内部结构示意图；
图11为本发明的污水整体流向示意图；
图12为本发明的生物膜过滤层结构示意图；
图13为本发明的内管内部流向示意图。
图中各个标号意义为：
100、水处理机构；
110、进水件；111、主进水管体；1111、进水管道；112、连接管体；113、污水出水管；
120、过滤件；121、外管；122、内管；122A、下砂砾层；122B、生物滤层；122C、上砂砾层；1221、离心滤网；123、叶板；
130、回流件；131、回流管体；132、回流出水管；133、回流进水管；
140、净化出水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
请参阅图1和图2所示，本实施例目的在于，提供了基于生物膜过滤的水处理装置，包括水处理机构100，水处理机构100包括进水件110和过滤件120，进水件110设置在过滤件120内，进水件110用于与外界管道连通，其主要目的是接入外界管道内的污水，进水件110的外部设置回流件130，进水件110内进入的污水通过回流件130回流至过滤件120内，过滤件120内设置生物膜过滤层，用于对污水进行过滤，其中：
过滤件120底部设置净化出水管140，净化出水管140穿过进水件110设置，用于将过滤后的污水排出；
过滤件120与净化出水管140、进水件110以及回流件130均为转动连接，以形成离心力。
工作原理：
首先外界管道产生的污水流入进水件110，然后经过进水件110后经过回流件130回流至过滤件120，通过过滤件120内的生物膜过滤层对污水进行过滤，过滤过程中生物膜过滤层首先吸附污水内的有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，从而实现污水的过滤净化，在此过程中还会形成老化的生物膜，本实施例中在污水进入进水件110后，通过水流的冲击力带动过滤件120发生转动，从而产生离心力，通过离心力作用使老化的生物膜与过滤后的污水分离，如此往复以达到净化污水的目的，最后污水经过净化出水管140排出，进而通过对老化生物膜的离心保证了污水排出的干净程度，无需在排出后进行二次过滤。
通过实施例2和实施例3对进水件110、过滤件120和回流件130之间的具体原理进行公开：
实施例2
本实施例具体公开进水件110，请参阅图3所示，进水件110包括主进水管体111、连接管体112和回流件130，连接管体112设置在主进水管体111的顶部，污水出水管113设置在主进水管体111的底部，并且为了保证水流能够充分的作用在过滤件120上，本实施例中主进水管体111的内径大于连接管体112和污水出水管113，且主进水管体111外侧设置的进水管道1111成倾斜设置，其主要目的是将外界管道的污水尽可能的横向通入，这样更便于带动轴向设置的过滤件120转动，另外，请参阅图4所示，净化出水管140穿过污水出水管113外壁，从而使过滤后的污水排出至外界环境中(即：流出水处理机构100)。
实施例3
本实施例具体公开过滤件120，请参阅图5所示，过滤件120包括外管121和内管122，外管121外围以其轴向为轴呈环形阵列有多个叶板123，其主要目的是受进水管道1111进入污水的作用力带动外管121在连接管体112上转动，而内管122设置在外管121内，且内管122外径小于外管121内径，从而在外管121和内管122之间形成环形收集腔，具体工作原理如下：
外界管道的污水通过进水管道1111进入主进水管体111后，水流产生的冲击力直接作用在叶板123上，然后叶板123受到该作用力带动外管121和内管122同步转动，而污水通过内管122进行过滤，具体请参阅图6-图9所示，回流件130包括回流管体131、回流出水管132和回流进水管133，回流出水管132设置在回流管体131的顶端并与内管122转动连接，其主要目的是将回流的污水通入内管122，此时请参阅图13所示，图中a为回流污水进入方向、b为离心方向、c为过滤污水排出方向，转动的内管122使过滤过程中形成的老化生物膜(被分解的有机物附着在老化生物膜上)受转动产生的离心力作用，然后老化生物膜穿过过设置在内管122外围的多个离心滤网1221进入收集腔，老化生物膜被离心后的污水内管122经过净化出水管140排出，这里内管122的低端穿出外管121与净化出水管140转动连接。
值得说明的是，回流进水管133设置在回流管体131的顶端并与污水出水管113连通，从而使主进水管体111内的污水经过污水出水管113流入回流进水管133，再由回流进水管133回流进入到内管122内。
实施例4
考虑到回流管体131内径远小于主进水管体111的内径，而且进水管道1111的污水始终都在流入的，此时污水直接进入回流管体131会对回流管体131形成很大的压强，尽管叶板123在转动时起到扰流的作用，但对压强改变的幅度非常微小，为此，请参阅图10和图11所示，污水出水管113采用锥形结构，其主要目的是通过形成的斜面缓冲水流产生的压力，并且在污水出水管113内填充净化颗粒物，例如：砂砾、活性炭等，从而通过填充的净化颗粒物承受水流形成的压力，降低水流进入回流管体131内的压强，降低长时间高压对回流管体131造成的损伤，而且回流管体131管道压强较大会影响内管122内老化生物膜分离的效果；
与此同时，净化颗粒物有效的对污水进行初步过滤，并配合扰流的叶板123，提高其过滤效果。
实施例5
本实施例具体公开生物膜过滤层，请参阅图12所示，生物膜过滤层设置在内管122内，具体包括下砂砾层122A、生物滤层122B和上砂砾层122C，上砂砾层122C和下砂砾层122A分别设置在生物滤层122B的顶部和底部，其中：
生物滤层122B内填充EPP滤料，从而通过EPP滤料进行大颗粒悬浮物的过滤和有机物的分解，可有效去除85％SS以及82％BOD，并且上砂砾层122C和下砂砾层122A内填充砂砾，这样可以通过砂砾配合EPP滤料进行过滤，提高大颗粒悬浮物的过滤效果，同时上砂砾层122C和下砂砾层122A可以对生物滤层122B内填充的EPP滤料进行限制，避免转动产生的离心力使EPP滤料相互之间发生碰撞，从而降低离心力作用对EPP滤料造成的损伤。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.基于生物膜过滤的水处理装置，包括水处理机构(100)，其特征在于：所述水处理机构(100)包括进水件(110)和过滤件(120)，所述进水件(110)设置在过滤件(120)内，所述进水件(110)用于接入污水，所述进水件(110)的外部设置回流件(130)，用于使进水件(110)内进入的污水回流至过滤件(120)内，所述过滤件(120)内设置生物膜过滤层，其中：
所述过滤件(120)底部设置净化出水管(140)，所述净化出水管(140)穿过进水件(110)设置，用于将生物膜过滤层过滤后的污水排出；
所述过滤件(120)与净化出水管(140)、进水件(110)以及回流件(130)均为转动连接，用以形成离心力；所述进水件(110)包括主进水管体(111)、连接管体(112)和回流件(130)，所述连接管体(112)设置在主进水管体(111)的顶部，所述主进水管体(111)的底部设置有污水出水管(113)，所述(111)外侧设置进水管道(1111)，其中：
所述净化出水管(140)穿过污水出水管(113)外壁；所述主进水管体(111)的内径大于连接管体(112)和污水出水管(113)，且进水管道(1111)成倾斜设置；所述过滤件(120)包括外管(121)和内管(122)，所述外管(121)外围以其轴向为轴呈环形阵列有多个叶板(123)，所述内管(122)设置在外管(121)内，且内管(122)外径小于外管(121)内径，从而在外管(121)和内管(122)之间形成环形收集腔，其中：所述内管(122)外围设置多个离心滤网(1221)；
所述内管(122)的低端穿出外管(121)与净化出水管(140)转动连接；所述回流件(130)包括回流管体(131)、回流出水管(132)和回流进水管(133)，所述回流出水管(132)设置在回流管体(131)的顶端并与内管(122)转动连接，所述回流进水管(133)设置在回流管体(131)的底端并与污水出水管(113)连通；所述污水出水管(113)采用锥形结构，并在污水出水管(113)内形成斜面，用于缓冲水流产生的压力；所述污水出水管(113)内填充净化颗粒物，所述净化颗粒物包括砂砾和活性炭；所述生物膜过滤层设置在内管(122)内，包括下砂砾层(122A)、生物滤层(122B)和上砂砾层(122C)，其中：所述上砂砾层(122C)设置在生物滤层(122B)的顶部；所述下砂砾层(122A)设置在生物滤层(122B)的底部。
2.根据权利要求1所述的基于生物膜过滤的水处理装置，其特征在于：所述生物滤层(122B)内填充EPP滤料。
3.根据权利要求1所述的基于生物膜过滤的水处理装置，其特征在于：所述上砂砾层(122C)和下砂砾层(122A)内填充砂砾。
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