CN115724528A

CN115724528A - 基于前置反硝化的污水处理装置

Info

Publication number: CN115724528A
Application number: CN202211430443.5A
Authority: CN
Inventors: 佟洪金; 陈杰; 廖瑞雪; 魏峣; 蒋厦; 刘晓聪; 邓利群
Original assignee: SICHUAN ACADEMY OF ENVIRONMENTAL SCIENCES
Current assignee: SICHUAN ACADEMY OF ENVIRONMENTAL SCIENCES
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2023-03-03

Abstract

本发明公开了一种基于前置反硝化的污水处理装置，包括污水池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述污水池、缺氧池、好氧池和沉淀池依次连通，沉淀池中的污水通过回流管回流至缺氧池，好氧池内的污泥回流至缺氧池，污水池设置在所述缺氧池上方；缺氧池内设有自驱动搅拌机构。本发明通过将污水的势能转换为驱动叶片的动能，无需外接电源即可驱动搅拌叶片旋转使污泥和污水混合，解决了搅拌机械外接电源电缆线磨损及存在漏电隐患的问题；同时通过驱动罩及同轴设置的第一搅拌轴和第二搅拌轴同时对缺氧池进行搅拌，且第一搅拌轴和第二搅拌轴转速不同使第一搅拌叶片和第二搅拌叶片之间发生相对转动，此时搅拌效果更佳，提高了污泥与污水的混合效果。

Description

基于前置反硝化的污水处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理装置技术领域，特别涉及一种基于前置反硝化的污水处理装置。

背景技术

在河流集水区附近常常会出现环境的污染问题，其中硝酸盐是有氧环境中最稳定的含氮化合物形式，也是含氮有机物经无机化作用分解的最终产物，清洁地表水中硝酸盐含量较低，受污染的水体和一些深层地下水中硝酸盐含量较高。

而水域中的硝酸盐来源主要是：生活污水、工业废水和固体废物的不适当处置。有研究表明，随着现代化工业的发展与人类生产活动的加剧，其所产生的工业废水和生活污水是硝酸盐污染的主要来源之一。

工业废水或生活污水集中处理有多种方式，其中前置反硝化生物脱氮工艺是其中一种。前置反硝化生物脱氮工艺指反硝化反应器放置在系统之首的一种脱氮工艺。污水先进入缺氧池，再进入好氧池，并将好氧池的混合液与沉淀池的污泥同时回流到缺氧池。混合液的回流使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐。而原污水的直接进入，又为缺氧池反硝化提供了充足的碳源有机物，使反硝化反应能在缺氧池中得以进行。

缺氧池中反硝化反应需要维持缺氧条件，不进行曝气，只采用搅拌机械使污泥处于悬浮状态并与污水充分混合。现有技术中大多采用潜水搅拌机进行搅拌，这样的方式需要保证潜水搅拌机一直与电源连通，脱氮过程不但会增加电能消耗同时在达到一定使用期限还需注意电缆的磨损，电缆出现磨损需及时更换，以防止漏电事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于前置反硝化的污水处理装置，通过将污水的势能转换为驱动叶片的动能，无需外接电源即可驱动搅拌叶片旋转使污泥和污水混合，解决了搅拌机械外接电源电缆线磨损及存在漏电隐患的问题；同时通过驱动罩及同轴设置的第一搅拌轴和第二搅拌轴同时对缺氧池进行搅拌，且第一搅拌轴和第二搅拌轴转速不同使第一搅拌叶片和第二搅拌叶片之间发生相对转动，此时搅拌效果更佳，提高污泥与污水的混合效果。同时当缺氧池内右侧的污水出水槽，其内沉淀的污泥返送至缺氧池/沉淀池内的污泥回流至缺氧池且沉淀的污泥/沉淀池内回流的污泥凝聚成团/块状时，团/块状的污泥会被第一搅拌叶片及第二搅拌叶片打散，进而提高污泥与污水的混合效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于前置反硝化的污水处理装置，包括污水池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述污水池、缺氧池、好氧池和沉淀池依次连通，所述沉淀池中的污水通过回流管回流至缺氧池，所述好氧池内的污泥回流至缺氧池，所述污水池设置在所述缺氧池上方；

所述缺氧池内设有自驱动搅拌机构，所述污水池的出水口通过水管与自驱动搅拌机构的进水口连通，所述自驱动搅拌机构的出水口位于所述缺氧池底部；所述自驱动搅拌机构由污水池的进水驱动搅拌缺氧池内污泥。

进一步地，所述自驱动搅拌机构包括第一搅拌轴、圆柱形的势能转换外壳和设置在势能转换外壳内的连接圆板，所述连接圆板上竖直设置有多个弧形的驱动叶片，所述连接圆板底部设有连接轴，所述连接轴穿过所述势能转换外壳端面，所述连接轴与所述势能转换外壳转动连接；所述第一搅拌轴上设有第一搅拌叶片，所述连接轴驱动所述第一搅拌轴旋转；

所述势能转换外壳的圆周面上设有污水进口和污水出口，所述污水进口通过水管与污水池的出水口连通，所述污水进口朝向驱动叶片设置；

所述污水池的出水口与污水进口与之间高度差为H。

进一步地，所述连接轴远离连接圆板的一端连接有驱动罩，（驱动罩为一端开口另一端封闭的圆柱形壳体结构，连接轴与驱动罩的封闭端固定连接）所述驱动罩的内壁从上到下依次设有与驱动罩同轴的第一齿圈和第二齿圈；

所述第一搅拌轴外部同轴可转动的套设有第二搅拌轴，所述第一搅拌轴的顶端伸出至第二搅拌轴外部，所述第一搅拌轴的顶端固定设有与第一齿圈啮合的第一传动齿轮，所述第二搅拌轴外部固定设有与第二齿圈啮合的第二传动齿轮；所述第二搅拌轴上设有连接杆，所述连接杆上设有第二搅拌叶片，所述第二搅拌叶片与第一搅拌叶片上下交错设置；

所述第一传动齿轮与第一齿圈的传动比大于所述第二传动齿轮与第二齿圈的传动比；

所述缺氧池内设有第一支架，所述第二搅拌轴通过轴承与所述第一支架转动连接。

进一步地，所述污水进口的口径小于所述污水出口的口径。

进一步地，所述缺氧池内设有第二支架，所述第二支架位于第一支架上方，所述势能转换外壳固定设置在所述第二支架上。

进一步地，所述第一搅拌叶片与第一搅拌轴可拆卸连接。

进一步地，所述第一搅拌轴外部固定设有套筒，所述套筒外部设有连接筋板，所述连接筋板上设有螺纹孔，所述第一搅拌叶片通过螺纹孔、螺栓与所述连接筋板相连接。

进一步地，所述连接筋板倾斜设置。

本发明的有益效果是：

本发明通过将污水的势能转换为驱动叶片的动能，无需外接电源即可驱动搅拌叶片旋转使污泥和污水混合，解决了搅拌机械外接电源电缆线磨损及存在漏电隐患的问题；同时通过驱动罩及同轴设置的第一搅拌轴和第二搅拌轴同时对缺氧池进行搅拌，且第一搅拌轴和第二搅拌轴转速不同使第一搅拌叶片和第二搅拌叶片之间发生相对转动，此时搅拌效果更佳，提高了污泥与污水的混合效果。同时当缺氧池内右侧的污水出水槽，其内沉淀的污泥返送至缺氧池/沉淀池内的污泥回流至缺氧池且沉淀的污泥/沉淀池内回流的污泥凝聚成团/块状时，团/块状的污泥会被第一搅拌叶片及第二搅拌叶片打散，进而提高污泥与污水的混合效果。

附图说明

图1为本发明实施例中基于前置反硝化的污水处理装置的整体结构示意图；

图2为图1中局部A处的放大示意图；

图3为势能转换外壳的立体图；

图4为驱动叶片与连接圆板的连接关系示意图；

图5为自驱动搅拌机构结构示意图；

图6为驱动罩与连接轴的连接关系示意图；

图7为自驱动搅拌机构的剖视图；

图8为第一搅拌叶片与第一搅拌轴的连接关系示意图；

图中，1、污水池；2、缺氧池；3、好氧池；4、沉淀池；5、自驱动搅拌机构；6、螺栓；7、势能转换外壳；8、连接圆板；9、驱动叶片；10、连接轴；11、第一搅拌轴；12、第一搅拌叶片；13、污水进口；14、驱动罩；15、第一齿圈；16、第二齿圈；17、第二搅拌轴；18、第一传动齿轮；19、第二传动齿轮；20、第二搅拌叶片；21、第一支架；22、第二支架；23、套筒；24、连接筋板。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：

实施例：

如图1-图8所示，一种基于前置反硝化的污水处理装置，包括污水池1、缺氧池2、好氧池3和沉淀池4，所述污水池1、缺氧池2、好氧池3和沉淀池4依次连通，所述沉淀池4中的污水通过回流管回流至缺氧池2，所述好氧池3内的污泥回流至缺氧池2，所述污水池1设置在所述缺氧池2上方；

所述缺氧池2内设有自驱动搅拌机构5，所述污水池1的出水口通过水管与自驱动搅拌机构5的进水口连通，所述自驱动搅拌机构5的出水口位于所述缺氧池2底部；所述自驱动搅拌机构5由污水池1的进水驱动搅拌缺氧池2内污泥。

如图2-图8所示，所述自驱动搅拌机构5包括第一搅拌轴11、圆柱形的势能转换外壳7和设置在势能转换外壳7内的连接圆板8，所述连接圆板8上竖直设置有多个弧形的驱动叶片9，所述连接圆板8底部设有连接轴10，所述连接轴10穿过所述势能转换外壳7端面，所述连接轴10与所述势能转换外壳7转动连接；所述第一搅拌轴11上设有第一搅拌叶片12，所述连接轴10驱动所述第一搅拌轴11旋转；

所述势能转换外壳7的圆周面上设有污水进口13和污水出口，所述污水进口13通过水管与污水池1的出水口连通，所述污水进口13朝向驱动叶片9设置；

所述污水池1的出水口与污水进口13与之间高度差为H，具体高度差的设置此处不做赘述，高度差可以是但不局限于将缺氧池、好氧池及沉淀池下沉设置。

其中，缺氧池2内设有厌氧微生物载体如硅藻精土。缺氧池2为锥底圆形。缺氧池2和好氧池3侧面设有溢流板，溢流板后设有污泥出水槽和污水出水槽。污泥出水槽底部设有排污泥出口。缺氧池2的污泥出水槽及污水出水槽上部出水口通过水管连通至好氧池3。所述好氧池3的污泥出水槽及污水出水槽上部出水口通过水管连通至所述沉淀池4。前述具体结构为现有技术，此处不做赘述，具体可以是但不局限于参照公开号为CN211570251U的专利。

其中，势能转换外壳7位于污水池1的液面之上，图2中，左侧管道连接势能转换外壳7的污水出口。

如图2、如图5-图7所示，所述连接轴10远离连接圆板8的一端连接有驱动罩14，（驱动罩14为一端开口另一端封闭的圆柱形壳体结构，连接轴10与驱动罩14的封闭端固定连接）所述驱动罩14的内壁从上到下依次设有与驱动罩14同轴的第一齿圈15和第二齿圈16；

所述第一搅拌轴11外部同轴可转动的套设有第二搅拌轴17，所述第一搅拌轴11的顶端伸出至第二搅拌轴17外部，所述第一搅拌轴11的顶端固定设有与第一齿圈15啮合的第一传动齿轮18，所述第二搅拌轴17外部固定设有与第二齿圈16啮合的第二传动齿轮19；所述第二搅拌轴17上设有连接杆，所述连接杆上设有第二搅拌叶片20，所述第二搅拌叶片20与第一搅拌叶片12上下交错设置；

所述第一传动齿轮18与第一齿圈15的传动比大于所述第二传动齿轮19与第二齿圈16的传动比；本实施例中传动比分别为5和3。

所述缺氧池2内设有第一支架21，所述第二搅拌轴17通过轴承与所述第一支架21转动连接。

其中，第二搅拌轴17可以是但不局限于通过轴承连接在第一搅拌轴11外部，这样设置只需为第二搅拌轴17提供支撑即可同时为第一搅拌轴11提供支撑。

工作原理：污水经污水池1进入势能转换外壳7时，污水冲击驱动叶片9转动，污水叶片转动时带动连接圆板8转动，连接圆板8转动时通过连接轴10带动驱动罩14转动。驱动罩14转动时，其内的第一齿圈15和第二齿圈16同步转动，第一齿圈15和第二齿圈16转动时分别通过第一传动齿轮18和第二传动齿轮19带动第一搅拌轴11和第二搅拌轴17旋转。第一搅拌轴11和第二搅拌轴17旋转时，其上的搅拌叶片同步转动，进而对污泥和污水进行搅拌。

由于所述第一传动齿轮18与第一齿圈15的传动比大于所述第二传动齿轮19与第二齿圈16的传动比，驱动罩14旋转时，第一搅拌轴11和第二搅拌轴17的转速不同。第一搅拌轴11和第二搅拌轴17旋转时，第一搅拌轴11和第二搅拌轴17之间会发生相对转动，进而第一搅拌叶片12和第二搅拌叶片20之间会发生相对转动。

第一搅拌叶片12和第二搅拌叶片20之间会发生相对转动时，缺氧池2内凝结/聚集成团的污泥会被第一搅拌叶片12打散，进而提高污泥与污水的混合效果。

进一步地，所述污水进口13的口径小于所述污水出口的口径。如此设置，使污水进水时水束集中，可提高冲击力，保证驱动叶片9的旋转。

进一步地，如图2所示，所述缺氧池2内设有第二支架22，所述第二支架22位于第一支架21上方，所述势能转换外壳7固定设置在所述第二支架22上。

进一步地，如图8所示，所述连接筋板24倾斜设置。所述第一搅拌叶片12与第一搅拌轴11可拆卸连接。

进一步地，如图8所示，所述第一搅拌轴11外部固定设有套筒23，所述套筒23外部设有连接筋板24，所述连接筋板24上设有螺纹孔，所述第一搅拌叶片12通过螺纹孔、螺栓6与所述连接筋板24相连接。如此设置方柏霓搅拌叶片的更换及维修。

进一步地，用于连接势能转换外壳7与污水池1的水管上设有三通接头（图中未示出），所述三通接头的另一接口与回流管连通。回流管上设有回流泵，通过回流泵抽吸污水产生的动能冲击驱动叶片可加快驱动叶片的转速。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种基于前置反硝化的污水处理装置，包括污水池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述污水池、缺氧池、好氧池和沉淀池依次连通，所述沉淀池中的污水通过回流管回流至缺氧池，所述好氧池内的污泥回流至缺氧池，其特征在于：所述污水池设置在所述缺氧池上方；

2.根据权利要求1所述基于前置反硝化的污水处理装置，其特征在于：所述自驱动搅拌机构包括第一搅拌轴、圆柱形的势能转换外壳和设置在势能转换外壳内的连接圆板，所述连接圆板上竖直设置有多个弧形的驱动叶片，所述连接圆板底部设有连接轴，所述连接轴穿过所述势能转换外壳端面，所述连接轴与所述势能转换外壳转动连接；所述第一搅拌轴上设有第一搅拌叶片，所述连接轴驱动所述第一搅拌轴旋转；

所述污水池的出水口与污水进口与之间高度差为H。

3.根据权利要求2所述基于前置反硝化的污水处理装置，其特征在于：所述连接轴远离连接圆板的一端连接有驱动罩，所述驱动罩的内壁从上到下依次设有与驱动罩同轴的第一齿圈和第二齿圈；

4.根据权利要求2所述基于前置反硝化的污水处理装置，其特征在于：所述污水进口的口径小于所述污水出口的口径。

5.根据权利要求3所述基于前置反硝化的污水处理装置，其特征在于：所述缺氧池内设有第二支架，所述第二支架位于第一支架上方，所述势能转换外壳固定设置在所述第二支架上。

6.根据权利要求3所述基于前置反硝化的污水处理装置，其特征在于：所述第一搅拌叶片与第一搅拌轴可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述基于前置反硝化的污水处理装置，其特征在于：所述第一搅拌轴外部固定设有套筒，所述套筒外部设有连接筋板，所述连接筋板上设有螺纹孔，所述第一搅拌叶片通过螺纹孔、螺栓与所述连接筋板相连接。

8.根据权利要求7所述基于前置反硝化的污水处理装置，其特征在于：所述连接筋板倾斜设置。