CN116750930A - 一种污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种污水处理系统。包括管路、泵机构、收集池、混合机构、处理机和调控机构。其中，管路供污水自外界流入该系统并于该系统内各设备之间流通；泵机构与管路连接用于驱动污水循环；收集池中储存自污水源中收集的污水；混合机构连通收集池；处理机用于污水处理，并与收集池和混合机构双向连通；调控机构根据污水的化学需氧量大小，调节上述设备于多个处理模式之间切换，包括设置于混合机构的检测单元，以及控制单元。本发明在污水处理系统中设置有调控机构，通过对污水的来量和化学需氧量浓度等信息进行检测，智能分配处理模式，使得处理机的进水状况保持稳定，进而获得稳定的出水质量。

Description

一种污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种污水处理系统。

背景技术

现有农村一般使用一体化的化粪池来收集污水，生活污水中的厕所污水和厨房灰水同时进入到化粪池，再进入到污水处理设备进行处理。由于生活污水的化学需氧量大小不稳定，且污水处理设备处理模式单一，无法根据当前污水的具体情况灵活调整处理模式。会出现当污水浓度偏高时，污水处理设备处理的效果不是太好，出水不能稳定达标；当污水浓度偏低时，处理时间过长的、效率低下。

发明内容

本发明目的是：提供一种污水处理系统，以解决现有技术中污水处理系统处理模式单一，无法根据具体水质灵活调整的技术问题。

本发明的技术方案是：一种污水处理系统，包括：

管路，供污水自外界流入该系统并于该系统内各设备之间流通；

泵机构，与管路连接，驱动污水循环；

收集池，储存自污水源中收集的污水；

连通收集池的混合机构，包括混合池和蓄水池；若干个收集池中的污水于混合池中混合；

用于净化污水的处理机，所述处理机与混合池连通，对混合机构内的污水进行处理；所述处理机内沿污水流向依次设置有过滤区、多功能反应区、好氧区和沉淀区；

辅助处理机构，设置于污水源连通混合机构的支路上，内部设置有可激活的填料，及用于激活填料的第一曝气机构；

调控机构，根据污水化学需氧量调节上述设备于多个处理模式之间切换，包括设置于混合池内的检测单元，调节泵机构功率及控制管路通断的控制单元；

其中，所述处理模式包括：

模式一、当检测单元读取的化学需氧量处于第一预设范围，所述污水在泵机构作用下流动速度加快，减少于系统中的滞留时间；

模式二、当检测单元读取的化学需氧量处于第二预设范围，所述蓄水池进水至混合池，将混合池内化学需氧量中和至第一预设范围；

模式三、当检测单元读取的化学需氧量处于第三预设范围，在处理机作业的同时，所述辅助处理机构同步作业，对进入处理机的污水进行预处理。

优选地，所述多功能处理区内设置有兼性微生物，以及对应兼性微生物设置的第二曝气机构，所述第二曝气机构在控制单元的作用下启闭，使得多功能反应区对应有有氧环境和缺氧环境；

所述兼性微生物于有氧环境中执行好氧降解功能，于缺氧环境中执行水解酸化功能。

优选的，于模式一中，在所述控制单元控制下，所述处理机工作时长低于预设时长，使得混合池中液面高度维持在预设高度之下；且第二曝气机构不工作，所述多功能反应区执行水解酸化功能。

优选的，于模式三中，在所述控制单元控制下，所述第一曝气机构工作，将填料激活，所述填料和氧气随污水流入混合池，所述填料在处理机工作的同时，同步对混合池中污水进行好氧降解；且所述第二曝气机构运行，多功能反应区执行好氧降解功能。

优选地，所述收集池和混合池及相应的管路均埋设于地下，所述蓄水池顶端开放设置，所述处理机放置于地面上，并通过底端设置的进水管路和出水管路与收集池和混合机构连通。

优选地，所述处理机通过分别与蓄水池和收集池连通的回流管路将处理机作业后的产出物回流入蓄水池或收集池。

优选地，所述收集池和混合池以及蓄水池均设置为一体成型的桶状结构，且均具备相同的管路接口，使得彼此之间具备互换性。

优选地，所述辅助处理机构的上游端设置有隔油池。

优选的，所述处理机设置有操作面板，所述操作面板与控制单元电连接，用于处理模式的手动调控。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）本发明在污水处理系统中设置有调控机构，通过对污水的化学需氧量浓度等信息进行检测，智能分配处理模式，使得处理机的进水状况保持稳定，进而获得稳定的出水质量。

（2）设置有蓄水池，不但可以对混合池内污水进行稀释，还可以储存经处理机处理后的清水，并用于农田灌溉等用途，解决了实现了水资源的循环利用。

（3）收集池和混合机构均为采用吹塑工艺制成的桶状结构，成本较低且具备相同的管路接口，使得上述设备之间具备互换性，可根据村镇地区的具体情况随意增减收集池的数量，大幅降低了生产成本和组装难度。

（4）处理机放置于地面之上，且顶部设置有操作面板，在允许系统自动化运行的同时，也方便人员对本系统进行手动操作。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明所述一种污水处理系统连接关系示意图；

图2为本发明所述一种污水处理系统实际安装示意图；

图3为本发明所述一种污水处理系统流程图；

图4为本发明所述处理机内部结构图；

图5为本发明处理机内填料架及曝气机构结构图；

图6为本发明所述过滤区结构图；

图7为本发明所述沉淀区结构图；

其中：1、第一收集池，2、第二收集池，3、混合池，4、蓄水池，5、处理机，51、过滤区，511、存水区，512、过滤孔，52、多功能反应区，521、第二曝气机构，53、好氧区，531、第三曝气机构，54、沉淀区，541、第一沉淀槽，542、第二沉淀槽，543、第三沉淀槽，544、收集槽，545、药物投放机构，546、吸附机构固定架，55、控制单元，56、填料架，6、辅助处理机构，61、填料，62、第一曝气机构，7、隔油池。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步地详细说明：

如图1和图2和图3所示，一种污水处理系统，包括埋设于地下用于收集外界污水的收集池，连通收集池的混合机构，设置于地面上用于处理污水的处理机5，辅助处理机构6，供上述设备之间和上述设备与外界连通的管路，连接用于驱动污水循环的泵机构，以及用于调节上述设备处理模式的调控机构。

本系统所针对的污水源主要包括家庭用厨房和卫生间，因此在本实施例中，收集池对应设置为两个，包括用于收集厨房产生的污水的第一收集池1，和收集卫生间产生的污水的第二收集池2。其中，第一收集池1在其上游端通过管路连接有隔油池7，隔油池7在厨房污水进入第一收集池1前阻隔厨房污水中的油渍，并对厨房污水进行初步沉淀。第一收集池1下游端通过管路连通混合机构。

混合机构包括混合池3和蓄水池4。其中，混合池3同时与第一收集池1和第二收集池2连通，第一收集池1和第二收集池2内的污水在泵机构的作用下流入混合池3中混合。蓄水池4上端开放设置，可通过雨水、人工补充或收集处理机5的尾水等方式使内部储存有清水。本实施例中，蓄水池4可通过管路向农田进行灌溉或者为喷泉景观冲厕等用水设施提供清洁水。

此外，蓄水池4与混合池3通过管路单向连接，且该管路中设置有电磁阀，电磁阀受调控机构的控制开启或关闭，使得蓄水池4在对应的处理模式下，可将内部储存的清水泵入混合池3中从而调节混合池3的污水的化学需氧量大小。

如图4所示，处理机5作为本系统的核心设备，用于对污水进行处理。包括箱体，箱体内呈立体式地设置有多个处理区，包括沿污水流向依次设置的过滤区51、生化反应区以及沉淀区54。

箱体底部为底座，侧壁设置为双层结构，包括设置于外侧的外层壳体，以及与外层壳体固定的内层壳体，上述污水及相应的处理区均设置于内层壳体中。外层壳体顶端铰接有盖板，盖板上设置有操作面板，可通过设置操作面板，调整包括泵机构功率、处理机运行时长、管路上电磁阀的启闭等参数，实现对系统的手动控制。盖板关闭后，箱体内形成一个密闭空间。外层壳体与内层壳体之间形成中空的腔室，腔室内部设置有电控柜，且双层壳体使得处理机5获得保温功能。

内层壳体与外层壳体之间的区域固定有进水管路和出水管路。进水管路的进水口以及出水管路的出水口均沿水平方向设置于箱体底端，并分别与设置在地下的混合池3和设置于地上的蓄水池4连通。

如图6所示，过滤区51用于拦截污水中较大的杂物。其中，过滤区51内设置有滤渣篮用于将污水进行初步过滤。滤渣篮包括用于存放污水的存水区511，存水区511侧壁与内层壳体仿形设置，底端垂直开设有圆形的过滤孔512用于溢流，过滤孔512处沿水平方向可拆卸地设置有滤网。

如图4所示，生化反应区用于对污水进行生化反应，调节污水的酸碱性和其中的化合物组分及含量。生化反应区由通过相互独立设置的多功能反应区52和好氧区53两部分组成，多功能反应区52设置于过滤区51下方，并设置为桶状结构，该桶状结构的顶部边界为滤渣篮的底面，且一侧通过管路与好氧区53连通。好氧区53沿水平方向相邻于多功能反应区52设置，并以多功能反应区52的桶状结构的侧壁和内层壳体以及沉淀区54底端作为边界。污水自过滤区51依次进入多功能反应区52和好氧区53。其中，如图5所示，好氧区53内设置有搭载填料的填料架56和第三曝气机构531，第三曝气机构531的出气端铺设于内层壳体底部，用于为填料提供氧气。填料架56为矩形的框架结构，设置于第三曝气机构531上方，其上搭载的填料由各种好氧细菌组成，当第三曝气机构531工作时，产生的氧气将激活上述好氧细菌，好氧细菌通过自身的分解作用，可对污水中的部分物质执行硝化反应，将污水中的氨、氮去除，实现水质的净化处理。

如图4和图5所示，多功能反应区52设置有受控于控制单元55的第二曝气机构521以及兼性厌氧菌。其中，兼性厌氧菌附着于与好氧区结构相同的填料架56上，并可以在有氧环境和缺氧环境下分别与污水产生不同的生化反应。具体的，兼性厌氧菌在有氧环境下进行好氧降解反应，在缺氧环境下执行水解酸化反应。其中，水解酸化反应可以将污水中难降解的大分子有机物水解成小分子，便于后段好氧段的生化反应。从而使得不同化学需氧量的污水均能获得最佳的处理效果。

污水自好氧区53处理后进入沉淀区54，沉淀内设置有沉淀机构，沉淀机构侧壁与内层壳体仿形设置。沉淀机构底部作为好氧区53的顶部边界，且沉淀机构底部倾斜设置，便于沉积固体微粒。本实施例中，沉淀机构一侧开设有三个通孔供污水流入。如图7所示，沉淀机构内沿污水流向通过隔板依次分隔为第一沉淀槽541，第二沉淀槽542和第三沉淀槽543。隔板包括分隔第一沉淀槽541和第二沉淀槽542的第一隔板，和分隔第二沉淀槽542和第三沉淀槽543的第二隔板。

污水进入第一沉淀槽541后一段时间，分离为上层清液和下层浊液。第一沉淀槽541底端一体式固定有收集槽544，收集槽544底部水平设置，沿竖直方向的截面形成直角三角形结构，配合第一沉淀槽541底部的倾斜结构，使得下层浊液中沉淀的污泥在重力的作用下集中于收集槽544中，在收集槽544的对应位置还设置有排泥管路，便于污泥的排除或回收。第一隔板上远离收集槽544的一端开设有矩形溢水堰，上层清液在层流作用下从第一沉淀槽541经矩形溢水堰流入第二沉淀槽542。第二沉淀槽542顶部设置有药物投放机构545，药物投放机构545内部装有缓释氯罐，用于对上层清液进行杀菌消毒，保证排水的余氯指标。此外，第二沉淀槽542中垂直于上层清液流向通过吸附机构固定架546卡接有微粒吸附机构，上层清液流经微粒吸附机构后，上层清液内部不溶性的无机物、有机物及泥沙、黏土等固体物质被进一步吸附滤除。第二隔板上开设有三角堰，上层清液从第二沉淀槽542经三角堰流入第三沉淀槽543随后经出水管路排出处理机5并进入蓄水池4中。

处理机5还设置有连通混合池3的单向溢流管路，用于当处理机5内部污水饱和时，将过饱和的污水回流进混合池3。

调控机构包括作为检测单元并设置于混合池3内的水质分析传感器，以及作为控制单元55并设置于处理机5双层壳体内的电控柜。

根据统计数据，厨房用水，即流入第一收集池1的污水化学需氧量浓度波动幅度较大，因此本实施例中辅助处理机构6设置于第一收集池1中。辅助处理机构6包括与好氧区53相同的填料61及填料架，以及对应设置的第一曝气机构62，第一曝气机构62通过受控于调控机构的电磁阀控制其启闭。当第一曝气机构62开始曝气时，好氧细菌被激活，在处理机5处理污水的同时，同步对第一收集池1内的污水进行处理。并且，在泵机构的作用下，部分填料61和溶解于污水中的氧气连同污水将进入混合池3中，也可对混合池3内的污水同步进行处理。处理机5可通过连通第一收集池1的污泥回流管路，将污水处理后剩余的污泥回流进第一收集池1中。

调节机构根据污水的流量和化学需氧量浓度的不同，智能分配系统的处理模式，使得污水流量和化学需氧量浓度变化过程中，将进入处理机5的污水化学需氧量浓度维持在一个预设的范围，从而使得处理机5获得一个稳定的工况，提升出水品质。

系统的处理模式根据污水的具体状况分配为如下三种：

模式一、当水质分析传感器检测到污水中化学需氧量浓度较低，处于100mg/L以下时，控制单元55传递信号至泵机构，泵机构以高出预设功率的功率运行，使得污水在系统内的循环速度加快。同时，因污水中化学需氧量浓度较低，处理机5将处理污水的时间适当缩短，并保证混合池3中的液面保持一个较低的高度，从而使得在任意时段中混合池3浓度偏高时，预留出足够的稀释空间。并且，第二曝气机构521不工作，令多功能反应区内的氧气被消耗尽后处于缺氧环境，并使得其中的兼性厌氧菌进行水解酸化功能，将污水中难降解的大分子有机物水解成小分子，便于后段好氧区内的生化反应进行。

模式二、当水质分析传感器检测到污水中化学需氧量浓度高，达到100mg/L-300mg/L时，泵机构和处理机5均以正常状态即额定的功率和处理时长工作。控制单元55控制连通蓄水池4和混合池3的管路上的电磁阀开启，使蓄水池4中的清水进入混合池3中，将混合池3中的污水进行稀释，当其化学需氧量处于100mg/L左右时，将电磁阀重新关闭。

模式三、当水质分析传感器检测到污水中化学需氧量浓度特别高，高于300mg/L且污水流量较大时，辅助处理机构6工作，辅助处理机构6内部的好氧细菌与第一收集池1中污水里的部分物质进行反应消除，同时，泵机构将溶解于污水中的氧气和部分好氧细菌连通污水一起泵入混合池3中，在处理机5工作的同时，对混合池3内的污水同步进行处理。此时，多功能反应区52中的第二曝气机构521工作，使得兼性厌氧菌执行好氧降解。从而大幅提高污水处理速度。

此外，如图2所示，本实施例中，第一收集池1、第二收集池2和混合池3以及蓄水池4均为采用吹塑工艺制成的桶状结构，且均具备相同的管路接口，使得彼此之间在生产和组装时具备互换性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种污水处理系统，其特征在于，包括：

管路，供污水自外界流入该系统并于该系统内各设备之间流通；

泵机构，与管路连接，驱动污水循环；

收集池，储存自污水源中收集的污水；

连通收集池的混合机构，包括混合池和连通混合池的蓄水池；若干个收集池中的污水于混合池中混合；

用于净化污水的处理机，所述处理机与混合池连通，对混合机构内的污水进行处理；所述处理机内沿污水流向依次设置有过滤区、多功能反应区、好氧区和沉淀区；

辅助处理机构，设置于污水源连通混合机构的支路上，内部设置有可激活的填料，及用于激活填料的第一曝气机构；

调控机构，根据污水化学需氧量调节上述设备于多个处理模式之间切换，包括设置于混合池内的检测单元，以及为上述设备输出指令的控制单元；

其中，所述处理模式包括：

模式一、当检测单元读取的化学需氧量处于第一预设范围，在控制单元的作用下，所述泵机构以高于预设功率的功率运行，使污水流动速度加快，减少于系统中的滞留时间；

模式二、当检测单元读取的化学需氧量处于第二预设范围，在控制单元的作用下，连通蓄水池与混合池的管路开启，所述蓄水池进水至混合池，将混合池内化学需氧量中和至第一预设范围；

模式三、当检测单元读取的化学需氧量处于第三预设范围，所述辅助处理机构在控制单元的作用下与处理机同步作业，对进入处理机的污水进行预处理。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述多功能处理区内设置有兼性微生物，以及对应兼性微生物设置的第二曝气机构，所述第二曝气机构在控制单元的作用下启闭，使得多功能反应区对应有有氧环境和缺氧环境；

所述兼性微生物于有氧环境中执行好氧降解功能，于缺氧环境中执行水解酸化功能。

3.根据权利要求2所述的一种污水处理系统，其特征在于，于模式一中，在控制单元控制下，所述处理机工作时长低于预设时长，使得混合池中液面高度维持在预设高度之下；且第二曝气机构不工作，所述多功能反应区执行水解酸化功能。

4.根据权利要求2所述的一种污水处理系统，其特征在于，于模式三中，在所述控制单元控制下，所述第一曝气机构工作，将填料激活，所述填料和氧气随污水流入混合池，所述填料在处理机工作的同时，同步对混合池中污水进行好氧降解；且所述第二曝气机构运行，多功能反应区执行好氧降解功能。

5.根据权利要求2所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述收集池和混合池及相应的管路均埋设于地下，所述蓄水池顶端开放设置，所述处理机放置于地面上，并通过底端设置的进水管路和出水管路与收集池和混合机构连通。

6.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述处理机通过分别与蓄水池和收集池连通的回流管路将处理机作业后的产出物回流入蓄水池或收集池。

7.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述收集池和混合池以及蓄水池均设置为一体成型的桶状结构，且均具备相同的管路接口，使得彼此之间具备互换性。

8.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述辅助处理机构的上游端设置有隔油池。

9.根据权利要求1所述的一种污水处理系统，其特征在于，所述处理机设置有操作面板，所述操作面板与控制单元电连接，用于处理模式的手动调控。