CN203878038U - 一种浮于水面的水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮于水面的水处理系统，旨在提供一种投入成本低，可灵活用于净化河流、湖泊、水库等水量较大场合的浮于水面的水处理系统。它包括生物净化装置，通过微生物对污水进行净化；固液分离装置，设置于生物净化装置的下游，对生物净化装置产生并悬浮于水中的生物膜碎片及水中的悬浮物进行捕集，形成浮于水面的浮渣层；以及浮渣收集浓缩装置，对所述浮渣层进行收集并浓缩。所述生物净化装置包括一矩形的架体、多层支架、多个旋转布水器、多个循环水泵、一浮力装置以及多个推流曝气机。本实用新型投资小，运行费很低，可对已污染的河流、湖泊、水库中的水进行廉价的生物化学法净化处理。

Description

一种浮于水面的水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种用于处理河流、湖泊、水库的浮于水面的水处理系统。

背景技术

人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水体受到污染。多年来，中国水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的健康生存。

随着水体富营养化氮、磷等营养盐问题和国家环保局对污水排放标准进一步提高，沿用了许多年传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备，由于处理工艺流程长，系统庞大，而且还散发大量臭气，已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的处理要求。运营者要想达到最新排放标准，需要重新再投入高额的资金扩建原有污水处理系统，其投资高、后期维护运行费用高，太多的运营者难以承受。

而面对被污染的河流、湖泊、水库等，因需要处理的水量巨大，无法建设常规水处理厂处理，而且土地、资金、运营及管理十分困难。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种投入成本低，可灵活用于净化河流、湖泊、水库等水量较大场合的浮于水面的水处理系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种浮于水面的水处理系统，包括：

生物净化装置，通过微生物对污水进行净化；

固液分离装置，设置于生物净化装置的下游或下风处，对生物净化装置产生并悬浮于水中的生物膜碎片及水中的悬浮物进行捕集，上浮形成浮于水面的浮渣层；以及

浮渣收集浓缩装置，对所述浮渣层进行收集并浓缩；

所述生物净化装置包括：

架体，其下部设置有第一生物填料区；

多层支架，设置于架体的中部形成第二生物填料区；

多个旋转布水器，设置于架体的上端；

多个循环水泵，通过管道连接旋转布水器，且每个旋转布水器至少并联有两个循环水泵； 

浮力装置，设置于架体的底部；以及

多个推流曝气机，设置于第一生物填料区的下方；

当该水处理系统浮在水面上时，所述第一生物填料区、推流曝气机以及循环水泵均位于水下；

所述固液分离装置包括：

气浮加压泵，其进水管伸入水面下；

投药装置，与气浮加压泵的进水管连接并提供混凝剂；

压力溶气罐，与气浮加压泵的出水管连接；

空压机，通过管道与压力溶气罐连接并进行供气；

溶气释放器，通过管道与压力溶气罐连接并释放压力溶气罐内的水、气、药混合液；

所述浮渣收集浓缩装置包括：

吸污头，用于吸取水面上的浮渣；

设备主体，用缠绕钢丝的软管与吸污头相连接；

吸污泵，与设备主体相连接；

污泥储罐，接收吸污泵吸取的浮渣；

污泥浓缩泵，通过吸污管吸取污泥储罐中的浮渣；

超滤设备，与污泥浓缩泵连接进行浮渣的减水浓缩，该超滤设备具有排水管及输送脱水浮渣的排污管，所述排污管接通污泥储罐；以及

一组浮筏，使浮渣收集浓缩装置主体浮于水面上；

所述污泥浓缩泵与超滤设备之间设置有常开阀门，常开阀门及污泥浓缩泵之间设置有排泥管，该排泥管上设置有常闭阀门。

优选的是，所述投药装置包括储药桶、吸水口与储药桶连接的投药泵、与投药泵出水口连接的流量计，流量计通过管道与气浮加压泵的进水管连接。

优选的是，所述吸污管上设置有常开电磁阀，常开电磁阀与污泥浓缩泵之间设置有伸入水中的吸水管，该吸水管上设置有常闭电磁阀；所述常开电磁阀、常闭电磁阀及污泥浓缩泵电气连接控制超滤设备反复运行在工作——冲洗工况。

优选的是，所述旋转布水器为四个。

优选的是，每个所述旋转布水器均并联两个循环水泵。

优选的是，每个所述旋转布水器均并联三个循环水泵。

优选的是，所述浮力装置为多个浮筒构成的浮筒组。

优选的是，所述浮筒为圆柱形钢浮筒。

优选的是，所述浮力装置为充气袋。

优选的是，所述生物净化装置、固液分离装置以及浮渣收集浓缩装置上设置有发电机。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点： 

（1）本实用新型可移动到需处理的河段或水域，不需安装输水管网，不占土地，投资小，运行费很低，使用灵活，针对性强，单座处理规模可达数万立方/每天。可对已污染的河流、湖泊、水库中的水进行廉价的生物化学法净化处理，以除去有机污染物COD、BOD和部分P、N富营养物质，改善水质。

（2）本实用新型的生物净化装置采用架体结构，第二生物填料区由于自然通风，可为好氧微生物提供充足的氧，不需另设供氧设备。架体上端旋转布水器喷淋而下的水滴同时与空气充分接触，使O₂溶于水中，此喷淋水落入水面下，又为水面下的第一生物填料区的微生物提供O₂，减少第一生物填料区供养设备的投入和消耗。

（3）运行时适时启动推流曝气机，一来可增加第一生物填料区的供O₂量，达到水净化的最佳效率。二来可使其附近的水循环流动，增加水下微生物与污染物接触的机会，提高微生物新陈代谢能力。三则通过其搅动，搅起水底沉积的污泥，使之也参与到生物净化过程中来，提高生物净化效能。河、湖水经多次循环处理后，局部水域（处理设施附近）水质可以很快提高。

（4）本实用新型通过设置固液分离装置及污泥收集浓缩装置，可进一步对水中的悬浮物进行收集处理，进一步提高水处理的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中生物净化装置的结构示意图；

图2为沿图1中A-A的剖视图；

图3为本实用新型中固液分离装置的示意图；

图4为本实用新型中浮渣收集浓缩装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1-4所示为浮于水面的水处理系统的一个具体实施例，该水处理系统包括：

生物净化装置，通过微生物对污水进行净化；

固液分离装置，设置于生物净化装置的下游，对生物净化装置产生并悬浮于水中的生物膜碎片及水中的悬浮物进行捕集，形成浮于水面的浮渣层；以及

浮渣收集浓缩装置，对所述浮渣层进行收集并浓缩；

所述生物净化装置包括：

矩形的架体2，其下部设置有第一生物填料区7；

三层支架3，设置于架体2的中部形成第二生物填料区4，支架3可由多根圆钢焊接制成；支架3可通过可拆卸方式设置于架体2上，方便支架3的更换和修理，显然也可通过焊接等方式与架体2固定连接；

四个旋转布水器5，设置于架体2的上端；

循环水泵6，通过管道连接旋转布水器5，且每个旋转布水器5并联有两个循环水泵6，显然也可以根据旋转布水器5流量并联三个或者更多； 

浮力装置1，设置于架体2的底部，该浮力装置1优选采用多个浮筒构成的浮筒组，浮筒采用圆柱形钢浮筒或矩形浮筒；显然浮力装置也可以采用充气袋等其它适用的浮力构件；以及

多个推流曝气机8，设置于第一生物填料区7的周围。本实施例的推流曝气机8优选为8个；推流曝气机8一来可增加第一生物填料区7的供O₂量，达到水净化的最佳效率。二来可使其附近的水循环流动，提高水下微生物与污染物接触的几率，提高微生物新陈代谢能力。三则通过其搅动，搅起水底沉积的污泥，使之也参与到生物净化过程中来，提高整个生物净化效能；

当该水处理系统浮在水面上时，所述第一生物填料区7、推流曝气机8以及循环水泵6均位于水下；

所述固液分离装置包括：

气浮加压泵11，其进水管伸入水面下；

投药装置，与气浮加压泵11的进水管连接并提供混凝剂。该投药装置包括储药桶12、吸水口与储药桶12连接的投药泵19、与投药泵19出水口连接的流量计13，流量计13通过管道与气浮加压泵11的进水管连接；储药桶12可单独浮在水中，不占用浮力设备的浮力。

压力溶气罐14，与气浮加压泵11的出水管连接；

空压机17，通过管道与压力溶气罐14连接并进行供气；

溶气释放器16，通过管道与压力溶气罐14连接并释放压力溶气罐14内的水、气、药混合液；

所述浮渣收集浓缩装置包括：

吸污头21，用于吸取水面上的浮渣，它由控污板、拦污栅和浮筒组成，控污板沉在水下10～20mm处；

设备主体22，用缠绕钢丝的软管与吸污头21相连接；

吸污泵23，与设备主体22相连接；

污泥储罐24，接收吸污泵23吸取的浮渣；它可单独浮在水中不占浮力设备的载重量；

污泥浓缩泵25，通过吸污管26吸取污泥储罐24中的浮渣；

超滤设备27，与污泥浓缩泵25连接进行浮渣的浓缩，该超滤设备27具有排水管及输送经脱水浮渣的排污管，所述排污管接通污泥储罐24；以及

一组浮筏（图中未示出），使浮渣收集浓缩装置主体浮于水面上；

所述污泥浓缩泵25与超滤设备27之间设置有常开阀门28，常开阀门28及污泥浓缩泵25之间设置有排泥管29，该排泥管29上设置有常闭阀门30。

进一步的，所述吸污管26上设置有常开电磁阀31，常开电磁阀31与污泥浓缩泵25之间设置有伸入水中的吸水管33，该吸水管33上设置有常闭电磁阀32；所述常开电磁阀31、常闭电磁阀32及污泥浓缩泵25电性连接控制使超滤设备27反复运行在工作（浓缩）----冲洗工况。

作为本实用新型的进一步改进，可在生物净化装置、固液分离装置以及浮渣收集浓缩装置上设置发电机（图中未示出），使本实用新型不受供电地域限制，实现远距离离岸作业。

本实用新型的工作过程：

生物净化装置：开动循环水泵，处理水由循环水泵提升输送给旋转布水器喷洒而出，均匀洒水到第一生物填料区的生物填料上对水体进行净化。

固液分离装置：将调配好的液体聚合氯化铝由投药泵抽取经流量计计量后，加入到气浮加压泵的进水段，药剂经气浮加压泵叶轮高速旋转而与水充分混合后进入压力溶气罐继续反应，同时空压机定量对压力溶气罐供应压缩空气，使空气在压力下溶解于水中，经管道输往置于水下的溶气释放器后排入水下。由于压力骤减，原先溶解在压力水中的空气呈直径20～40μm的微气泡析出，絮凝剂也同时排入水中，遇到悬浮物和生物膜碎片即将之捕集，絮凝为矾花与微气泡粘附后，一并上浮到水面形成浮渣层。

浮渣收集浓缩装置：吸污泵抽吸水表层10～20mm的浮渣层，送到污泥贮罐暂存，当污泥贮罐装满后，开动污泥浓缩泵，经吸污管抽取污泥贮罐内的浮渣送入超滤设备过滤，分离的水由超滤设备的排水管排放，经脱水的浮渣由超滤设备排污管返回污泥贮罐中，如此连续抽滤将污泥贮罐中的浮渣多次进行浓缩、减量。当浓缩完成，污泥贮罐中的脱水浮渣由人工转换常开阀门及常闭阀门的启闭状态，将浓缩好的浮渣由排泥管外排。（可渗入其它有机废物、粪便等厌GUYEFEN氧发酵，生产沼气和有机肥）。

采用本实用新型的技术方案进行水处理时，若设备面积为14m×14m，配置200m3/h水泵8台，日处理水量可达38400m³；若设备面积为17m×17m，配置200m3/h水泵12台，日处理水量可达57600m³。

本实用新型设备可移动到需处理的河段或水域，不需安装输水管网，不占土地，投资小，运行费很低，使用灵活，针对性强，单座处理规模可达数万立方/每天。可对已污染的河流、湖泊、水库水进行廉价的生物化学法净化处理，以除去有机污染物COD、BOD和部分P、N富营养物质，改善水质。河、湖水经多次循环处理后，局部水域（处理设施附近）水质可以很快提高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮于水面的水处理系统，其特征在于，包括：

生物净化装置，通过微生物对污水进行净化；

固液分离装置，设置于生物净化装置的下游或下风处，对生物净化装置产生并悬浮于水中的生物膜碎片及水中的悬浮物进行捕集，上浮形成浮于水面的浮渣层；以及

浮渣收集浓缩装置，对所述浮渣层进行收集并浓缩；

所述生物净化装置包括：

架体（2），其下部设置有第一生物填料区（7）；

多层支架（3），设置于架体（2）的中部形成第二生物填料区（4）；

多个旋转布水器（5），设置于架体（2）的上端；

多个循环水泵（6），通过管道连接旋转布水器（5），且每个旋转布水器（5）至少并联有两个循环水泵（6）； 

浮力装置（1），设置于架体（2）的底部；以及

多个推流曝气机（8），设置于第一生物填料区（7）的下方；

当该水处理系统浮在水面上时，所述第一生物填料区（7）、推流曝气机（8）以及循环水泵（6）均位于水下；

所述固液分离装置包括：

气浮加压泵（11），其进水管伸入水面下；

投药装置，与气浮加压泵（11）的进水管连接并提供混凝剂；

压力溶气罐（14），与气浮加压泵（11）的出水管连接；

空压机（17），通过管道与压力溶气罐（14）连接并进行供气；

溶气释放器（16），通过管道与压力溶气罐（14）连接并释放压力溶气罐（14）内的水、气、药混合液；

所述浮渣收集浓缩装置包括：

吸污头（21），用于吸取水面上的浮渣；

设备主体（22），用缠绕钢丝的软管与吸污头（21）相连接；

吸污泵（23），与设备主体（22）相连接；

污泥储罐（24），接收吸污泵（23）吸取的浮渣；

污泥浓缩泵（25），通过吸污管（26）吸取污泥储罐（24）中的浮渣；

超滤设备（27），与污泥浓缩泵（25）连接进行浮渣的减水浓缩，该超滤设备（27）具有排水管及输送脱水浮渣的排污管，所述排污管接通污泥储罐（24）；以及

一组浮筏，使浮渣收集浓缩装置主体浮于水面上；

所述污泥浓缩泵（25）与超滤设备（27）之间设置有常开阀门（28），常开阀门（28）及污泥浓缩泵（25）之间设置有排泥管（29），该排泥管（29）上设置有常闭阀门（30）。

2.根据权利要求1所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：所述投药装置包括储药桶（12）、吸水口与储药桶（12）连接的投药泵（19）、与投药泵（19）出水口连接的流量计（13），流量计（13）通过管道与气浮加压泵（11）的进水管连接。

3.根据权利要求1所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：所述吸污管（26）上设置有常开电磁阀（31），常开电磁阀（31）与污泥浓缩泵（25）之间设置有伸入水中的吸水管（33），该吸水管（33）上设置有常闭电磁阀（32）；所述常开电磁阀（31）、常闭电磁阀（32）及污泥浓缩泵（25）电气连接控制超滤设备（27）反复运行在工作——冲洗工况。

4.根据权利要求1所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：所述旋转布水器（5）为四个。

5.根据权利要求1-4任一所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：每个所述旋转布水器（5）均并联两个循环水泵（6）。

6.根据权利要求1-4任一项所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：每个所述旋转布水器（5）均并联三个循环水泵（6）。

7.根据权利要求1-4任一项所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：所述浮力装置（1）为多个浮筒构成的浮筒组。

8.根据权利要求7所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：所述浮筒为圆柱形钢浮筒。

9.根据权利要求1-4任一项所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：所述浮力装置（1）为充气袋。

10.根据权利要求1-4任一项所述浮于水面的水处理系统，其特征在于：所述生物净化装置、固液分离装置以及浮渣收集浓缩装置上均设置有发电机。