CN117902788A - 一种污水回用装置及污水回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水回用装置及污水回用方法。其包括蓄水箱、净化箱一、曝气机、蓄泥斗、净化箱二以及维护组件。蓄水箱与污水源连接。净化箱一的内部设置过滤室以及连通过滤室的污泥室。曝气机的曝气端伸入污泥室。蓄泥斗与污泥室相对连通。净化箱二位于净化箱一上，一端连通污泥室，另一端设置回用管，底部连通蓄泥斗，净化箱二内还设置生物载体盘。维护组件位于净化箱二顶部，对老化的生物膜进行维护。本发明设置初步沉降‑过滤‑活性污泥‑生物膜的处理工艺，结构紧凑，处理方式多样。设置净化箱一和净化箱二联合处理，形成机污染物‑细菌‑原生动物的食物链，将有机物分解，实现清洁、高效的污水回用。

Description

一种污水回用装置及污水回用方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水回用装置及污水回用方法。

背景技术

将废水或污水经二级处理和深度处理后回用于生产系统或生活杂用被称为污水回用。污水回用的范围很广，从工业上的重复利用到水体的补给水和生活用水。污水回用既可以有效地节约和利用有限的和宝贵的淡水资源，又可以减少污水或废水的排放量，减轻水环境的污染，还可以缓解城市排水管道的超负荷现象，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。

授权公告号为CN217627921U的中国专利文件公开了一种造纸污水处理回收装置，包括底座，底座上安装有污水处理池，污水处理池一侧设置有进水管，污水处理池另一侧设置有排水管，污水处理池底面固定有若干插座，污水处理池内部设置有过滤内环，过滤内环下端与插座插接，过滤内环表面开设有若干开槽，开槽上安装有过滤网，底座上位于污水处理池两侧均固定有立板。

上述的污水处理装置通过简单的过滤处理污水，净化后的污水还是不能达到回用标准，因此需要结合其他设备、工艺多次净化污水。使得污水回用加工过程费时费力，设备占用空间大。处理过程中需要使用一些化学试剂，也会造成对应的环境污染。如何清洁、高效的完成污水回用，成为人们关注的问题。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，提出一种污水回用装置及污水回用方法。本发明设置初步沉降-过滤-活性污泥-生物膜的处理工艺，结构紧凑，处理方式多样。设置净化箱一和净化箱二联合处理，形成机污染物-细菌-原生动物的食物链，将有机物分解，实现清洁、高效的污水回用。

本发明提出一种污水回用装置，包括蓄水箱、净化箱一、曝气机、蓄泥斗、净化箱二以及维护组件。蓄水箱与污水源连接，用于存储污水对其初步沉降。净化箱一的内部设置用于过滤且连通蓄水箱的过滤室以及用于污泥净化处理且连通过滤室的污泥室。曝气机的曝气端伸入污泥室。蓄泥斗位于净化箱一底部，与污泥室相对连通，内部填充活性污泥。净化箱二位于净化箱一上，一端连通污泥室，另一端设置回用管，底部连通蓄泥斗，净化箱二内还设置多组同轴且同步转动的生物载体盘。维护组件位于净化箱二顶部，配合生物载体盘的旋转，通过机械刮除、水力冲刷的方式对其上老化的生物膜进行维护。

优选的，净化箱一为L型结构；过滤室位于净化箱一的竖直段上，顶部设置进水口，内部设置多组不同等级的过滤网，外壁设置与过滤网一一对应的排渣阀；污泥室位于净化箱一的水平段上，底部与填充污泥的蓄泥斗连通，侧壁设置出水口。

优选的，净化箱一的水平段上设置贯穿污泥室且连通曝气机的曝气管；曝气管的侧壁上设置朝向出水口且倾斜呈四十五度角的曝气头。

优选的，净化箱二和净化箱一之间设置回泥件；回泥件包括真空泵、与真空泵连通的真空管、与真空管连通的抽气管以及与抽气管连通的回泥管；回泥管的顶端伸入净化箱二，底端穿过污泥室，且伸入蓄泥斗。

优选的，净化箱二的一侧设置电机，内部设置横向贯穿内部空间的转轴；多组生物载体盘依次串接在转轴上，随着电机的驱动同步旋转。

优选的，维护组件包括维护架、进水管以及连通维护架和进水管的分流管；维护架设置在净化箱二的顶部，且位于相邻两组生物载体盘之间，两侧设置具有机械刮除、水力冲刷功能的维护件；进水管连通回用管。

优选的，维护架上设置有与生物载体盘配合的扇形滑槽；维护件沿扇形滑槽的槽壁呈放射状设置多组。

优选的，维护件包括刮除架；刮除架为框型，同时框内设置连通分流管的喷水头。

本发明又提出一种上述污水回用装置的污水回用方法，步骤如下：

S1、污水源的污水进入蓄水箱，污水在蓄水箱内静置，达到对其初步沉降的目的，分离出污水中的大块垃圾、杂物；

S2、污水被转移至净化箱一内，依次经过过滤室多层过滤，滤除垃圾、杂物，再进入污泥室；污泥室内存储活性污泥，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，被氧化分解，形成二氧化碳和水；

S3、污泥室内的污水被转移至净化箱二；通过生物载体盘转动逐渐在盘片上形成一层生物膜；污水中的有机污染物进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，最终净化水从回用管流出；

S4、维护组件通过机械刮除、水力冲刷的方式定期对老化的生物膜进行维护。

与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

本发明设置初步沉降-过滤-活性污泥-生物膜的处理工艺，依次对污水进行净化，结构紧凑，处理方式多样。尤其是通过净化箱一和净化箱二的联合处理方式，建立有氧-无氧环境，形成机污染物-细菌-原生动物的食物链，利用微生物彻底将有机物分解，实现清洁、高效的污水回用。

本发明设置L型的净化箱一，污水从管道一流入过滤室，经过多组过滤网层层过滤，再进入污泥室，通过曝气稳定流动，流经路径长，净化处理充分。工作人员定期开启排渣阀，即可对过滤网进行清洁。

本发明设置维护组件，配合生物载体盘的旋转，通过机械刮除、水力冲刷的方式对老化的生物膜进行维护，保证生物膜的净化效果。

本发明设置回泥件，通过真空泵产生负压，回泥管定期将代谢污泥转移至蓄泥斗中，做活性污泥使用，保证污水在净化箱二中流动的通畅，使其净化容量稳定。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构示意图（视角一）；

图2为本发明一种实施例的结构示意图（视角二）；

图3为本发明一种实施例的剖视图（视角一）；

图4为本发明一种实施例的剖视图（视角二）；

图5为本发明一种实施例中曝气管的局部示意图；

图6为本发明一种实施例中维护组件的结构示意图；

图7为图6中A处的放大结构示意图；

图8为本发明一种实施例中污水回用方法流程图。

附图标记：1、蓄水箱；2、净化箱一；201、过滤室；2011、过滤网；2012、排渣阀；202、污泥室；2021、曝气管；2022、曝气头；3、净化箱二；4、蓄泥斗；401、排泥管；5、曝气机；6、管道一；7、管道二；8、回用管；9、回泥管；10、真空泵；11、真空管；12、抽气管；13、电机；14、生物载体盘；15、维护组件；1501、维护架；1502、分流管；1503、进水管；1504、扇形滑槽；1505、维护件；1506、刮除架；1507、喷水头；16、转轴。

具体实施方式

实施例一，如图1-图4所示，本发明提出的一种污水回用装置，包括蓄水箱1、净化箱一2、曝气机5、蓄泥斗4、净化箱二3以及维护组件15。

蓄水箱1与污水源连接，用于存储污水，污水在蓄水箱1内静置，达到对其初步沉降的目的，分离出污水中的大块垃圾、杂物。净化箱一2的内部设置用于过滤且连通蓄水箱1的过滤室201以及用于污泥净化处理且连通过滤室201的污泥室202；污水经过静置后，通过管道一6和泵一配合，被转移至净化箱一2内，依次经过过滤室201滤除垃圾、杂物，再进入污泥室202；污泥室202内存储活性污泥，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。曝气机5的曝气端伸入污泥室202，一方面为污泥室202内的微生物供氧，另一方面推动水流移动。蓄泥斗4位于净化箱一2底部，与污泥室202相对连通，内部填充活性污泥，由于底部设置排泥管401，可以定期对活性污泥进行调整，保证污泥量的稳定。净化箱二3位于净化箱一2上，一端通过管道二7和泵二配合，连通污泥室202，将其内部的污水转移，另一端设置回用管8，净化后的污水从回用管8流出，底部连通蓄泥斗4，净化箱二3内还设置多组同轴且同步转动的生物载体盘14；生物载体盘14的盘片作为填料，盘体下部浸没在污水中，上部暴露在空气中，通过转动逐渐在盘片上形成一层生物膜。在生物膜内、外以及生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，供微生物用于呼吸。污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，这样就使污水在其流动过程中逐步得到净化。生物膜作用过程中，会产生代谢物，定期被转移至蓄泥斗4中，由于代谢物中含有活性微生物，可以做活性污泥使用。维护组件15位于净化箱二3顶部，配合生物载体盘14的旋转，通过机械刮除、水力冲刷的方式对其上老化的生物膜进行维护。当厌氧层厚度适当时，可以与好氧层保持着一定的平衡与稳定关系，生物膜维持正常的净化功能。但当厌氧层逐渐加厚，其代谢产物也逐渐增多。这些产物向外侧逸出，透过好氧层，使好氧层的生态系统的稳定状态遭到破坏，从而失去了这两种膜层之间的平衡关系，处于这种状态的生物膜即为老化生物膜。为了维持生物膜的净化功能，维护组件15通过机械刮除、水力冲刷的方式对其上老化的生物膜进行维护。

实施例二，如图1-图4所示，本发明提出的一种污水回用装置，包括蓄水箱1、净化箱一2、曝气机5、蓄泥斗4、净化箱二3以及维护组件15。蓄水箱1与污水源连接，用于存储污水对其初步沉降。净化箱一2的内部设置用于过滤且连通蓄水箱1的过滤室201以及用于污泥净化处理且连通过滤室201的污泥室202。曝气机5的曝气端伸入污泥室202。蓄泥斗4位于净化箱一2底部，与污泥室202相对连通，内部填充活性污泥。净化箱二3位于净化箱一2上，一端连通污泥室202，另一端设置回用管8，底部连通蓄泥斗4，净化箱二3内还设置多组同轴且同步转动的生物载体盘14。维护组件15位于净化箱二3顶部，配合生物载体盘14的旋转，通过机械刮除、水力冲刷的方式对其上老化的生物膜进行维护。

需要进一步说明的是，净化箱一2为L型结构；过滤室201位于净化箱一2的竖直段上，顶部设置进水口，内部设置多组不同等级的过滤网2011，外壁设置与过滤网2011一一对应的排渣阀2012；污泥室202位于净化箱一2的水平段上，底部与填充污泥的蓄泥斗4连通，侧壁设置出水口。污水从管道一6流入过滤室201，经过多组过滤网2011层层过滤，再进入污泥室202，流经路径长，净化处理充分。工作人员定期开启排渣阀2012，对过滤网2011进行清洁。

需要进一步说明的是，净化箱一2的水平段上设置贯穿污泥室202且连通曝气机5的曝气管2021；曝气管2021的侧壁上设置朝向出水口且倾斜呈四十五度角的曝气头2022，一方面曝气头2022为污泥室202内的微生物供氧，另一方面通过出气推动水流从过滤室201底部朝向出水口移动。

如图3-图5所示，净化箱二3和净化箱一2之间设置回泥件；回泥件包括真空泵10、与真空泵10连通的真空管11、与真空管11连通的抽气管12以及与抽气管12连通的回泥管9；回泥管9的顶端伸入净化箱二3，底端穿过污泥室202，且伸入蓄泥斗4。当生物载体盘14进行生物膜作用过程中，会产生代谢物。通过真空泵10产生负压，回泥管9定期将代谢污泥转移至蓄泥斗4中，由于代谢物中含有活性微生物，可以做活性污泥使用。

如图3-图4所示，净化箱二3的一侧设置电机13，内部设置横向贯穿内部空间的转轴16；多组生物载体盘14依次串接在转轴16上，随着电机13的驱动同步旋转。

如图6所示，维护组件15包括维护架1501、进水管1503以及连通维护架1501和进水管1503的分流管1502；维护架1501设置在净化箱二3的顶部，且位于相邻两组生物载体盘14之间，两侧设置具有机械刮除、水力冲刷功能的维护件1505；进水管1503通过管道三和泵三配合，连通回用管8。随着生物载体盘14转动，下方老化的生物膜转移至维护架1501上。为了维持生物膜的净化功能，维护件1505一方面通过机械刮除的方式，对老化生物膜机械剥离，另一方面通过进水管1503供水，利用水力冲刷生物膜，加快其剥落。

需要进一步说明的是，维护架1501上设置有与生物载体盘14配合的扇形滑槽1504；维护件1505沿扇形滑槽1504的槽壁呈放射状设置多组。转轴16转动设置在扇形滑槽1504的底部，生物载体盘14沿扇形滑槽1504转动，转动过程中，维护件1505对生物膜作用。

如图7所示，维护件1505包括刮除架1506；刮除架1506为框型，可以随着生物载体盘14的转动，对其进入扇形滑槽1504的区域进行刮动，同时框内设置连通分流管1502的喷水头1507，通过喷出高压水流对老化生物膜进行剥离，剥离的代谢物并冲刷至净化箱二3的底部。

实施例三，如图8所示，本发明又提出一种根据上述污水回用装置的污水回用方法，步骤如下：

S1、污水源的污水进入蓄水箱1，污水在蓄水箱1内静置，达到对其初步沉降的目的，分离出污水中的大块垃圾、杂物；

S2、污水被转移至净化箱一2内，依次经过过滤室201多层过滤网2011的过滤，滤除垃圾、杂物；曝气头2022推动水流从过滤室201朝向出水口移动；污泥室202内存储活性污泥，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，被氧化分解，形成二氧化碳和水；

S3、污泥室202内的污水被转移至净化箱二3；通过生物载体盘14转动逐渐在盘片上形成一层生物膜；污水中的有机污染物进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，最终净化水从回用管8流出；

S4、维护组件15工作，转轴16转动设置在扇形滑槽1504的底部，生物载体盘14沿扇形滑槽1504转动，转动过程中，维护件1505对生物膜作用：刮除架1506随着生物载体盘14的转动，对其进入扇形滑槽1504的区域进行刮动，同时喷水头1507喷出高压水流对老化生物膜进行剥离，剥离的代谢物并冲刷至净化箱二3的底部；

S5、通过真空泵10产生负压，回泥管9定期将代谢污泥转移至蓄泥斗4中，由于代谢物中含有活性微生物，可以做活性污泥使用。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。

Claims (9)

1.一种污水回用装置，其特征在于，包括：

蓄水箱（1），蓄水箱（1）与污水源连接，用于存储污水对其初步沉降；

净化箱一（2），净化箱一（2）的内部设置用于过滤且连通蓄水箱（1）的过滤室（201）以及用于污泥净化处理且连通过滤室（201）的污泥室（202）；

曝气机（5），曝气机（5）的曝气端伸入污泥室（202）；

蓄泥斗（4），蓄泥斗（4）位于净化箱一（2）底部，与污泥室（202）相对连通，内部填充活性污泥；

净化箱二（3），净化箱二（3）位于净化箱一（2）上，一端连通污泥室（202），另一端设置回用管（8），底部连通蓄泥斗（4），净化箱二（3）内还设置多组同轴且同步转动的生物载体盘（14）；

以及维护组件（15），维护组件（15）位于净化箱二（3）顶部，配合生物载体盘（14）的旋转，通过机械刮除、水力冲刷的方式对其上老化的生物膜进行维护。

2.根据权利要求1所述的一种污水回用装置，其特征在于，净化箱一（2）为L型结构；过滤室（201）位于净化箱一（2）的竖直段上，顶部设置进水口，内部设置多组不同等级的过滤网（2011），外壁设置与过滤网（2011）一一对应的排渣阀（2012）；污泥室（202）位于净化箱一（2）的水平段上，底部与填充污泥的蓄泥斗（4）连通，侧壁设置出水口。

3.根据权利要求2所述的一种污水回用装置，其特征在于，净化箱一（2）的水平段上设置贯穿污泥室（202）且连通曝气机（5）的曝气管（2021）；曝气管（2021）的侧壁上设置朝向出水口且倾斜呈四十五度角的曝气头（2022）。

4.根据权利要求1所述的一种污水回用装置，其特征在于，净化箱二（3）和净化箱一（2）之间设置回泥件；回泥件包括真空泵（10）、与真空泵（10）连通的真空管（11）、与真空管（11）连通的抽气管（12）以及与抽气管（12）连通的回泥管（9）；回泥管（9）的顶端伸入净化箱二（3），底端穿过污泥室（202），且伸入蓄泥斗（4）。

5.根据权利要求1所述的一种污水回用装置，其特征在于，净化箱二（3）的一侧设置电机（13），内部设置横向贯穿内部空间的转轴（16）；多组生物载体盘（14）依次串接在转轴（16）上，随着电机（13）的驱动同步旋转。

6.根据权利要求1所述的一种污水回用装置，其特征在于，维护组件（15）包括维护架（1501）、进水管（1503）以及连通维护架（1501）和进水管（1503）的分流管（1502）；维护架（1501）设置在净化箱二（3）的顶部，且位于相邻两组生物载体盘（14）之间，两侧设置具有机械刮除、水力冲刷功能的维护件（1505）；进水管（1503）连通回用管（8）。

7.根据权利要求6所述的一种污水回用装置，其特征在于，维护架（1501）上设置有与生物载体盘（14）配合的扇形滑槽（1504）；维护件（1505）沿扇形滑槽（1504）的槽壁呈放射状设置多组。

8.根据权利要求7所述的一种污水回用装置，其特征在于，维护件（1505）包括刮除架（1506）；刮除架（1506）为框型，同时框内设置连通分流管（1502）的喷水头（1507）。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述污水回用装置的污水回用方法，其特征在于，步骤如下：

S1、污水源的污水进入蓄水箱（1），污水在蓄水箱（1）内静置，达到对其初步沉降的目的，分离出污水中的大块垃圾、杂物；

S2、污水被转移至净化箱一（2）内，依次经过过滤室（201）多层过滤，滤除垃圾、杂物，再进入污泥室（202）；污泥室（202）内存储活性污泥，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，被氧化分解，形成二氧化碳和水；

S3、污泥室（202）内的污水被转移至净化箱二（3）；通过生物载体盘（14）转动逐渐在盘片上形成一层生物膜；污水中的有机污染物进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，最终净化水从回用管（8）流出；

S4、维护组件（15）通过机械刮除、水力冲刷的方式定期对老化的生物膜进行维护。