CN201296717Y - 组合式多功能移动污水处理装置 - Google Patents

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陈泽枝
林春明
赖饶昌
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Abstract

本实用新型涉及一种组合式多功能移动污水处理装置，包括前处理装置、膜生物反应器、深度处理装置，三者设置在一节集装箱之中；前处理装置一端连接污水进水管，另一端连接膜生物反应器；膜生物反应器连接深度处理装置，深度处理装置另一端连接清水出水管；所述膜生物反应器采用氧化沟式膜生物反应器。装置具有高效的微生物降解和NH3－N的硝化以及脱氮作用，对难降解、高氨氮的有机废水具有更好的生化处理效果。

Description

组合式多功能移动污水处理装置
【技术领域】
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种组合式多功能移动污水处理装置。
【背景技术】
传统污水处理装置占地面积大，投资大，处理污水时间长，且不可以移动使用。一些小型工厂和私营企业，由于资金问题，没有能力投资传统污水处理设施，造成偷排偷放等环境污染现象。还有一些临时性施工生产场所产生的污水无任何污水处理设施。因此，环保工作者发明了移动污水处理装置。现有的移动污水处理装置一般包括前处理装置、膜生物反应器、深度处理装置三个部分组成。膜生物反应器一般采用好氧膜生物反应器的形式，需要相应的曝气装置，膜系统的抗污染性不好；膜生物反应器对污水中氨氮的处理效果不理想，处理高氨氮和高浓度的有机废水时出水水质较差。前处理装置一般采用絮凝沉淀技术，缺点是处理效果一般，对高COD和高NH3-N污水的处理效果较差。现有的移动污水处理装置的处理工艺相对固定，处理的污水范围小。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种组合式多功能移动污水处理装置，具有高效的微生物降解和NH3-N的硝化以及脱氮作用，对难降解、高氨氮的有机废水具有更好的生化处理效果。
本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
组合式多功能移动污水处理装置，包括前处理装置、膜生物反应器、深度处理装置，三者设置在一节集装箱之中；前处理装置一端连接污水进水管，另一端连接膜生物反应器；膜生物反应器连接深度处理装置，深度处理装置另一端连接清水出水管；所述膜生物反应器采用氧化沟式膜生物反应器。
所述前处理装置包括氨吹脱塔、FEO反应器；氨吹脱塔与FEO反应器分别通过管道与污水进水管、膜生物反应器连接；氨吹脱塔和FEO反应器之间也通过管道连接；上述所有管道上均设有可切换的阀门。
所述深度处进装置采用纳滤/反渗透膜分离装置。
所述氧化沟式膜生物反应器，包括氧化沟、产水池，还包括输水泵以及管式膜，所述氧化沟、输水泵、管式膜，以及产水池顺次相连接，另外，管式膜的污泥浓缩液排出端连接到氧化沟。
所述氧化沟为双层。
所述氧化沟包括一多功能表面曝气机，所述多功能表面曝气机包括电动机、减速箱、倒伞形叶轮，以及一升降器，所述电动机的输出轴连接到减速箱的输入端，减速箱的输出轴与倒伞形叶轮的轴固定连接，所述升降器的轴与所述倒伞形叶轮的轴固定连接。
所述升降器的轴为花键轴，所述升降器还包括一调节机构，一单向推力球轴承、梯形螺母、梯形螺杆、上下导向标尺鞘，以及外导套，所述调节机构位于升降器的最顶端，其顶部向下一体成型形成圆筒，该圆筒的内径、梯形螺母的内径、以及外导套的内径相同，该圆筒的底端与梯形螺母的顶端固定连接，梯形螺母的底端与外导套的顶端滑动连接，该外导套的底端固定在减速箱上，所述花键轴具有一一体成型的轴肩，该轴肩的直径大于花键轴的直径，但是小于所述圆筒的内径，所述花键轴安置在梯形螺母的内筒，且花键轴与梯形螺母之间设置所述梯形螺杆，所述梯形螺母的内螺纹与所述梯形螺杆的外螺纹啮合，梯形螺杆的内壁与花键轴的外壁滑动连接，梯形螺杆的顶端与单向推力球轴承的外圈固定连接，花键轴的顶端外壁与推力球轴承的内圈固定连接，所述上下导向标尺鞘穿过外导套插入梯形螺杆。
所述花键轴下端段制出花键槽，所述减速箱中的斜齿轮的内孔制出花键套，所述花键槽与花键套对应滑键连接。
所述花键轴与倒伞形叶轮的叶轮轴一体成型。
所述倒伞形叶轮包括叶轮轴、复数个叶片，以及对应与叶片数量的隔板，所述复数个叶片以垂直于水平面的方式固定在叶轮轴的底部四周，且各个叶片之间的间距相等，每两个叶片之间用一个隔板固定连接，该隔板一端固定连接在一个叶片的顶端，另一端固定连接在另一个叶片的顶端，隔板与两相邻的叶片、叶轮轴之间围成一通孔。
本实用新型采用的氧化沟式生物反应器，其主要特征是采用双层式的构型设计，使膜生物反应器的生化系统具有更合理的好氧、缺氧和厌氧区域，相比传统一体化污水处理设备，本实用新型的生化系统具有高效的微生物降解和NH3-N的硝化以及反硝化(脱氮)作用，对难降解、高氨氮的有机废水具有更好的生化处理效果。另外，前处理装置采用氨吹脱塔和FEO反应器，可根据污水的水质不同通过管道和阀门切换进行适当的组合处理，装置具有更高的灵活性。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作一详细说明。
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型中氧化沟式膜生物反应器的结构示意图。
图3是本实用新型中氧化沟式膜生物反应器做成一体化装置时的结构示意图。
图4是本实用新型中氧化沟式膜生物反应器使用的多功能表面曝气机的结构示意图。
图5是多功能表面曝气机的升降器与其他部件的连接关系剖视示意图。
图6为多功能表面曝气机的倒伞形叶轮从底部方向看的立体图。
图7为多功能表面曝气机的倒伞形叶轮从顶部方向看的立体图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，是本实用新型结构示意图。组合式多功能移动污水处理装置，包括FEO反应器101、氨吹脱塔102；氧化沟式膜生物反应器200、纳滤/反渗透膜分离装置300，上述装置均设置在一节集装箱之中。
FEO反应器101和氨吹脱塔102前端设置有缓冲罐700，该缓冲罐700连接污水进水管401、缓冲罐700的出水口通过管道500连接FEO反应器101和氨吹脱塔102，FEO反应器101和氨吹脱塔102之间也通过管道500连接；氧化沟式膜生物反应器200也通过管道500连接缓冲罐700，上述所有管道500上均设有可切换的阀门600。FEO反应器101和氨吹脱塔102的出水口均通过管道500连接氧化沟式膜生物反应器200。
污水先进入缓冲罐700，然后可根据污水的水质状况选择进入FEO反应器101和氨吹脱塔102，或二者组合；或不经过FEO反应器101和氨吹脱塔102，而直接进入氧化沟式膜生物反应器200。
FEO反应器101是本申请人的专利，详细结构可参见中国实用新型专利02284061.3说明书。
深度处进装置300采用纳滤/反渗透膜分离装置。可根据污水的水质类型、氧化沟膜生物反应器的出水情况及处理的出水水质要求选用卷式纳滤膜或反渗透膜过滤装置。
氧化沟式膜生物反应器200双层式设计，下面详细描述氧化沟式膜生物反应器200的结构。
请参阅图2，氧化沟式膜生物反应器200，包括氧化沟1、输水泵2、管式膜3，以及产水池4。其中氧化沟1包括一多功能表面曝气机12。所述氧化沟1、输水泵2、管式膜3，以及产水池4顺次相连接，另外，管式膜3的污泥浓缩液排出端连接到氧化沟1。其中氧化沟1采用双层设计。
氧化沟1的污水混合液经溢流后，经过输水泵2的增压进入管式膜3，在压力作用下，混合液中液体透过管式膜3后进入产水池4，活性污泥则被截留，并随浓缩液回流到氧化沟1内。
本套系统日处理污水流量可根据进水量设计为100-1000m3/d，如图3所示，小的膜生物反应器可把整套系统做成一体化装置，放于集装箱6中。处理污水水质为COD 5000-20000mg/L，BOD3000-15000mg/L，NH3-N100-4000mg/L。
请参阅图4，氧化沟式膜生物反应器200的多功能表面曝气机12，包括电动机10、减速箱20、升降器30，以及倒伞形叶轮40。
其中电动机10、减速箱20、以及倒伞形叶轮40之间的连接以及作动关系与现有的表面曝气机完全相同。本多功能表面曝气机12的改进点在于，采用升降器30调节倒伞形叶轮40的淹没深度，所述升降器30的轴与所述倒伞形叶轮40的轴法兰盘固定连接。所述升降器30可以设置手动、电动和步进三种调节方式，本实施例中，升降器30采用手动调节。
请参阅图5，为多功能表面曝气机12的升降器与其他部件的连接关系剖视示意图。该升降器30包括一手轮302、单向推力球轴承304、梯形螺母306、梯形螺杆308、花键轴310、上下导向标尺鞘312，以及外导套314。
电动机10的输出轴与减速箱20的输入轴固定连接，减速箱20中的斜齿轮202的内孔花键套与倒伞形叶轮40的花键轴实现滑键连接，从而电动机10可以通过带动减速箱20的运动，带动倒伞形叶轮40的轴转动。电动机10带动倒伞形叶轮40转动的方式为现有技术。
所述手轮302位于升降器30的最顶端，包括顶部手轮柄3022以及自该顶部手轮柄3022向下一体成型形成的圆筒3024。该圆筒3024的内径、梯形螺母306的内径、与外导套314的内径相同。该圆筒3024的底端与梯形螺母306的顶端固定连接，梯形螺母306的底端与外导套314的顶端滑动连接。该外导套314的底端固定在减速箱20上。所述花键轴310具有一一体成型的轴肩3102，该轴肩3102的直径大于花键轴310的直径，但是小于圆筒3024的内径，花键轴310的下端段制出花键槽。所述花键轴310安置在梯形螺母306的内筒，且花键轴310与梯形螺母306之间设置所述梯形螺杆308。所述梯形螺母306的内螺纹与所述梯形螺杆308的外螺纹啮合，梯形螺杆308的内壁与花键轴310的外壁滑动连接，梯形螺杆308的顶端与单向推力球轴承304的外圈固定连接，花键轴310的顶端外壁与推力球轴承304的内圈固定连接。另外，该花键轴310与倒伞形叶轮40的叶轮轴通过法兰盘实现上下联接。花键轴310下端段的花键槽与斜齿轮202的内孔花键套滑键连接。所述上下导向标尺鞘312穿过外导套314长条槽插入梯形螺杆308。
正常使用时，电动机10开动，则电动机10通过斜齿轮202所制出花键套带动花键轴310一起转动，因为花键轴310与梯形螺杆308是滑动连接，所以花键轴310的转动并未带动升降器30的其他部件转动。
当需要调节倒伞形叶轮40的淹没深度时，转动手轮302，手轮302的转动带动与之固定连接的梯形螺母306转动，因为梯形螺母306上下位置固定不动，所以带动与之啮合的梯形螺杆308上下旋动，梯形螺杆308的上下旋动又带动与之固定连接的单向推力球轴承304上下运动，而单向推力球轴承304又带动与之轴肩固定连接的花键轴310上下运动，从而达到调节倒伞形叶轮40的淹没深度，调节好后，固定倒伞形叶轮40的位置。并且该调节可在不影响表曝机工作的情况下进行。
该升降器30的调节范围可以通过调节梯形螺母306及梯形螺杆308的旋合高度位置改变，调节范围很大。另外，当将上述手轮302替换成电动机或者步进机时，即可以实现升降器30的电动或者步进的调节方式。
请参阅图6以及图7，图6为多功能表面曝气机12的倒伞形叶轮40的从底部方向看的立体图，图7为倒伞形叶轮40的从顶部方向看的立体图，该倒伞形叶轮40包括叶轮轴42、复数个叶片44，以及对应与叶片44数量的隔板46
所述复数个叶片44以垂直于水平面的方式固定在叶轮轴42的底部四周，且各个叶片44之间的间距相等，每两个叶片44之间用一个隔板46固定连接，该隔板46一端固定连接在一个叶片44的顶端，另一端固定连接在另一个叶片44的顶端，隔板46与两相邻的叶片44、叶轮轴42之间围成一通孔48。该倒伞形叶轮40的设计利用水泵原理，中心留通孔48以向上导流提升水流，提高了叶轮的高(度)径(直径)比。利用水中叶轮转动时的水泵作用的水头提升和叶片44的径向推力推动水流按需要流速沿氧化沟流动的位能。水泵原理的应用，免除了叶轮的轴向力又能引起曝气区的强烈搅拌造成微生物菌胶团重组再生提高活性。
提高了叶轮的高径比后，再设置调节范围超过叶片宽度的升降器30，可方便调节叶轮的淹没深度，即充氧量，同时减少对推流和搅拌的影响。
本实用新型采用的氧化沟式生物反应器，其主要特征是采用双层式的构型设计，使膜生物反应器的生化系统具有合理的好氧、缺氧和厌氧区域，相比传统一体化污水处理设备，本实用新型的生化系统具有高效的微生物降解和NH3-N的硝化以及脱氮作用，对难降解、高氨氮的有机废水具有更好的生化处理效果。另外，前处理装置采用氨吹脱塔和FEO反应器，可根据污水的水质不同通过管道和阀门切换进行恰当的组合，装置具有更高的灵活性。

Claims (10)

1、组合式多功能移动污水处理装置，包括前处理装置、膜生物反应器、深度处理装置，三者设置在一节集装箱之中；前处理装置一端连接污水进水管，另一端连接膜生物反应器；膜生物反应器连接深度处理装置，深度处理装置另一端连接清水出水管；其特征在于：所述膜生物反应器采用氧化沟式膜生物反应器。
2、如权利要求1所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述前处理装置包括氨吹脱塔、FEO反应器；氨吹脱塔与FEO反应器分别通过管道与污水进水管、膜生物反应器连接；氨吹脱塔和FEO反应器之间也通过管道连接；上述所有管道上均设有可切换的阀门。
3、如权利要求1或2所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述深度处进装置采用纳滤/反渗透膜分离装置。
4、如权利要求1所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述氧化沟式膜生物反应器，包括氧化沟、产水池，还包括输水泵以及管式膜，所述氧化沟、输水泵、管式膜，以及产水池顺次相连接，另外，管式膜的污泥浓缩液排出端连接到氧化沟。
5、如权利要求4所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述氧化沟为双层。
6、如权利要求4所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述氧化沟包括一多功能表面曝气机，所述多功能表面曝气机包括电动机、减速箱、倒伞形叶轮，以及一升降器，所述电动机的输出轴连接到减速箱的输入端，减速箱的输出轴与倒伞形叶轮的轴固定连接，所述升降器的轴与所述倒伞形叶轮的轴固定连接。
7、如权利要求6所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述升降器的轴为花键轴，所述升降器还包括一调节机构，一单向推力球轴承、梯形螺母、梯形螺杆、上下导向标尺鞘，以及外导套，所述调节机构位于升降器的最顶端，其顶部向下一体成型形成圆筒，该圆筒的内径、梯形螺母的内径、以及外导套的内径相同，该圆筒的底端与梯形螺母的顶端固定连接，梯形螺母的底端与外导套的顶端滑动连接，该外导套的底端固定在减速箱上，所述花键轴具有一一体成型的轴肩，该轴肩的直径大于花键轴的直径，但是小于所述圆筒的内径，所述花键轴安置在梯形螺母的内筒，且花键轴与梯形螺母之间设置所述梯形螺杆，所述梯形螺母的内螺纹与所述梯形螺杆的外螺纹啮合，梯形螺杆的内壁与花键轴的外壁滑动连接，梯形螺杆的顶端与单向推力球轴承的外圈固定连接，花键轴的顶端外壁与推力球轴承的内圈固定连接，所述上下导向标尺鞘穿过外导套插入梯形螺杆。
8、如权利要求7所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述花键轴下端段制出花键槽，所述减速箱中的斜齿轮的内孔制出花键套，所述花键槽与花键套对应滑键连接。
9、如权利要求7所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述花键轴与倒伞形叶轮的叶轮轴一体成型。
10、如权利要求6或7所述的组合式多功能移动污水处理装置，其特征在于：所述倒伞形叶轮包括叶轮轴、复数个叶片，以及对应与叶片数量的隔板，所述复数个叶片以垂直于水平面的方式固定在叶轮轴的底部四周，且各个叶片之间的间距相等，每两个叶片之间用一个隔板固定连接，该隔板一端固定连接在一个叶片的顶端，另一端固定连接在另一个叶片的顶端，隔板与两相邻的叶片、叶轮轴之间围成一通孔。
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