CN209957593U - 一种一体化高效污水膜处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一体化高效污水膜处理设备，其包括壳体，壳体内依次设置有污水池、微电解池、处理池和清水池，污水池上方设置有进水管，清水池底部连通有出水管，污水池与微电解池和处理池均连通并分别设置有第一调节阀和第二调节阀，微电解池内填充有催化活性微电解填料，微电解池与处理池连通，处理池中心处设置有内设多个膜组件的膜生物反应器，膜生物反应器与清水池连通；壳体上还设置有输出端设置在处理池底部的曝气机和输入端设置在处理池底部的抽泥泵，处理池上方还设置有pH调节装置，清水池与膜生物反应器之间还连通有反冲管，清水池上方设置有消毒装置。本实用新型具有可根据污水水质控制第一调节阀和第二调节阀以选择合理处理流程的效果。

Description

一种一体化高效污水膜处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理设备的技术领域，尤其是涉及一种一体化高效污水膜处理设备。

背景技术

随着目前市场经济的发展，在大力搞工业发展的背景下，越来越多的环境问题凸现出来，中国作为人口大国，其生活用水主要依赖于地下水，而随着环境污染问题的家具，急需各类污水进行处理，主要包括工业污水处理和生活污水处理。生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，而工业污水中有机物、无机物含量均较多，而且还具有不同的酸碱度，部分行业的工业污水还呈现为有色污水。

现行对工业污水处理较为先进的是微电解技术，它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe²⁺ 离子等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，从而达到降解脱色的作用；生成的Fe²⁺ 离子进一步氧化成Fe³⁺离子，它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子，基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。相比于传统通电电解法，节约电力资源、处理效果好、适用范围广。

微电解技术中所使用的微电解材料称为催化活性微电解填料，它是由具有高电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，具有铁炭一体化、熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、比重轻、活性强、电流密度大、作用水效率高等特点。作用于废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定，可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。

依此，专利公告号为CN205204981U的中国专利，提出了一种工业污水处理装置，包括活性炭过滤装置、催化剂加料装置、高压泵、生物填料、高密度纤维丝、壳体、铁炭微电解填料、支撑架和中心筒体，活性炭过滤装置安装在污水池中，催化剂加料装置安装在高压泵和活性炭过滤装置之间的管道上，中心筒体安装在壳体内，铁炭微电解填料填充在中心筒体中，铁碳微电解填料上方设有布水器，高密度纤维丝和生物填料分布在中心筒体的周围，高密度纤维丝的上方设置环形向上敞开式的集水槽。该实用新型反应速率快，处理效率高，应用范围广，微电解填料使用寿命长、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：污水的处理存在多样化，污水的水质各有不同，一般一体化污水处理设备通常面向单一的生活污水或工业污水进行处理，遇混合型污水时，针对工业污水处理的设备因功能性强、造价较高，虽能有效处理混合型污水或生活污水，但存在资源浪费，处理设备存在处理空载的状态，不利于环保及节约资源的初衷，多功能使用性不强。

发明内容

本发明的目的是提供一种能同时处理工业污水和生活污水的一体化高效污水膜处理设备。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种一体化高效污水膜处理设备，包括壳体，所述壳体内依次设置有污水池、微电解池、处理池和清水池，所述污水池上方设置有进水管，所述清水池底部连通有出水管，所述污水池与所述微电解池之间连通有第一排水管，所述微电解池内填充有催化活性微电解填料，所述微电解池与所述处理池之间连通有第二排水管，所述处理池中心处设置有膜生物反应器，所述膜生物反应器内设置有多个膜组件，所述膜生物反应器与所述清水池之间连通有清水管，所述第一排水管、所述第二排水管和所述清水管中部分别连通有第一抽水泵、第二抽水泵和清水泵；

所述壳体上还设置有输出端设置在所述处理池底部的曝气机和输入端设置在所述处理池底部的抽泥泵，所述处理池上方还设置有pH调节装置，所述清水池与所述膜生物反应器之间还设置有反冲管，所述反冲管上连通有反冲泵，所述清水池上方设置有消毒装置，所述第一排水管上于所述第一抽水泵与所述电解池之间设置有第一调节阀，所述第一排水管上于所述第一调节阀与所述第一抽水泵之间还连通有第三排水管，所述第三排水管上设置有第二调节阀。

通过采用上述技术方案，将污水通过进水管排入至污水池内进行初步沉淀，若待处理污水为生活污水，关闭第一调节阀，开启第二调节阀，经初次沉淀后的污水由第一抽水泵通过第一排水管和第三排水管抽吸至处理池内，污水中大部分污染物被处理池中的活性淤泥去除，再经由膜生物反应器中的膜组件过滤，过滤出的清水由清水泵通过清水管抽吸至清水池内，而大部分的SS、COD、细菌等污染物被截留在膜生物反应器表面；开启曝气机，曝气机为处理池内的污水供氧，不仅满足了处理池中微生物降解有机物所需要氧气，又使膜生物反应器表面附着的活性淤泥或其他物质脱落，有效防止堵塞问题；设置抽泥泵可以对处理池内生物活性污泥进行定期排放，保证整个系统的污泥平衡；需要对膜生物反应器进行清理时，关闭清水泵，由反冲泵将清水池内清水通过反冲管排入膜生物反应器中，对膜生物反应器中的膜组件进行冲击、洗刷，清洗掉粘附在膜生物反应器外表面的污染物；消毒装置对清水池内的清水进行消毒、杀菌，以符合处理水排放标准，消毒后的清水可通过出水管排出进行再利用。

若处理污水为工业污水或有机物浓度较大的有色污水，待污水排放至污水池后，开启第一调节阀，关闭第二调节阀，经初次沉淀后的污水通过第一排水管排放至微电解池内，微电解池内的催化活性微电解填料自身产生1.2V电位差对污水进行电解处理，以实现对有机污染物进行降解、脱色的作用；微电解池内的污水由第二抽水泵通过第二排水管抽送至处理池内进行如上所述的处理步骤。实现了污水处理设备可对多种水质污水进行有机物降解、脱色、酸碱度调整、曝气、产水、反洗、消毒等多项功能一体化；第一调节阀和第二调节阀的设置实现了污水处理设备可根据污水水质切换合适的处理模式进行污水处理，既尽可能保证了处理效率又降低了污水处理设备的能耗和处理剂的损耗。

本发明进一步设置为：所述pH调节装置包括设置在微电解池上方的酸液池和碱液池，所述微电解池与所述酸液池和所述微电解池与所述碱液池之间分别连通有酸液管和碱液管，所述酸液管和所述碱液管上分别设置有酸液阀和碱液阀。

通过采用上述技术方案，根据污水中的酸碱度选择开启酸液阀或碱液阀对电解池内的pH进行调节，以保证出水品质。

本发明进一步设置为：所述消毒装置包括臭氧发生器，所述臭氧发生器的输出端伸入至所述清水池内。

通过采用上述技术方案，臭氧装置产生臭氧后输送至清水池内，臭氧可以杀灭包括抗氯性强的病毒和芽孢在内的所有病原微生物，并且臭氧在水中全部分解成氧气，既能增加清水中的溶解氧，改善水质，又不会因残留造成二次污染。

本发明进一步设置为：所述壳体一侧固定有设备台，所述第一抽水泵、所述第二抽水泵、所述清水泵、所述曝气机、所述抽泥泵、所述反冲泵、所述臭氧发生器均依次固定在所述设备台上。

通过采用上述技术方案，将所有设备均设置在设备台上，便于对所有电力设备进行统一管理，同时维护设备时也更加方便。

本发明进一步设置为：所述污水池上方倾斜设置有多个由上至下过滤孔孔径逐渐减小的过滤板，所述过滤板靠近所述微电解池的一端较高，所述壳体于所述过滤板远离所述微电解池一端上端面的侧壁沿所述过滤板宽度方向开设有排渣槽，所述壳体于所述排渣槽处插接连接有密封塞。

通过采用上述技术方案，污水经入水管排放至污水池内时，先由多个过滤板进行过滤，将污水中的大颗粒杂质去除，以保证后续处理的效率，多个过滤板孔径逐渐减小，便于对污水中不同颗粒大小的杂质进行逐层过滤，尽可能提高了过滤板的过滤效率；污水处理设备停机后，取出插接连接的密封塞，污水中被过滤板过滤的杂质可从排渣槽处掏出，也可直接将过滤板从排渣槽处取出清理。

本发明进一步设置为：所述壳体靠近所述污水池一端的外壁固定有上端开口的污泥盒，所述抽泥泵的输出端与所述污泥盒连通。

通过采用上述技术方案，从排渣槽内清出的杂质直接落入污泥盒中，从处理池排出的污泥也直接在污泥盒中收集，实现了污泥的便利收集。

本发明进一步设置为：所述膜组件由聚四氟乙烯制成。

通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯耐高温、强酸和强碱，抗拉伸强度和抗压强度均良好，由聚四氟乙烯制成的膜组件产水流量大、截留性能好、抗污染、使用寿命长。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.当待处理污水含有机物较多或为有色污水时，开启第一调节阀，关闭第二调节阀，将污水池内的污水先排入到微电解池中进行有机物降解和脱色处理，再排放至处理池内进行处理；若待处理污水为一般生活污水，直接将污水池内污水排放至处理池内进行处理，实现了污水处理设备可根据污水水质切换合适的处理模式进行污水处理，既尽可能保证了处理效率又降低了污水处理设备的能耗和处理剂的损耗；

2.消毒装置和pH调节装置的设置可根据污水水质情况对污水水质进行进一步优化，使其更加满足处理水排放标准；

3.过滤板的设置对污水中大颗粒杂质进行预先去除，尽可能减轻了后续处理过程中的污染物处理难度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构俯视图；

图3是图2中A-A面的剖视结构示意图；

图4是图3中B部分的局部放大示意图。

图中，1、壳体；2、污水池；3、微电解池；4、处理池；5、清水池；6、进水管；7、出水管；8、第一排水管；10、第二排水管；11、膜生物反应器；12、清水管；13、第一抽水泵；14、第二抽水泵；15、清水泵；16、曝气机；17、抽泥泵；18、反冲管；19、反冲泵；20、第一调节阀；21、第三排水管；22、第二调节阀；23、酸液池；24、碱液池；25、酸液管；26、碱液管；27、酸液阀；28、碱液阀；29、臭氧发生器；30、设备台；31、过滤板；32、排渣槽；33、密封塞；34、污泥盒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图3，为本发明公开的一种一体化高效污水膜处理设备，包括四周封闭的壳体1，壳体1内依次设置有污水池2、微电解池3、处理池4和清水池5，壳体1于污水池2上方连通有进水管6，壳体1远离污水池2的一端于清水池5底部连通有出水管7，污水池2与微电解池3之间连通有第一排水管8，微电解池3与处理池4之间连通有第二排水管10，处理池4中心处设置有膜生物反应器11（膜生物反应器11为现有污水处理技术中的MBR工艺，在此对其原理不再赘述），膜生物反应器11与清水池5之间连通有清水管12，第一排水管8、第二排水管10和清水管12中部分别连通有第一抽水泵13、第二抽水泵14和清水泵15；壳体1一侧固定有设备台30，第一抽水泵13、第二抽水泵14、清水泵15均依次固定在设备台30上端面。

将污水通过进水管6排入至污水池2内进行初步沉淀，经初次沉淀后的污水由第一抽水泵13通过第一排水管8和第三排水管21抽吸至处理池4内，处理池4内污水经由膜生物反应器11过滤，过滤出的清水由清水泵15通过清水管12抽吸至清水池5内，清水池5内清水可通过出水管7排出进行再利用；将所有设备均设置在设备台30上，便于对所有电力设备进行统一管理，同时维护设备时也更加方便。

第一排水管8上于第一抽水泵13与微电解池3之间设置有第一调节阀20，第一排水管8上于第一调节阀20与第一抽水泵13之间还连通有第三排水管21，第三排水管21上设置有第二调节阀22，微电解池3内填充有催化活性微电解填料，催化活性微电解填料为现有技术中由具有高电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成；处理池4上方还设置有pH调节装置，pH调节装置包括设置在处理池4上方的酸液池23和碱液池24，酸液池23内酸液优选为硫酸水溶液，碱液池24内碱液优选为氢氧化钠水溶液或氢氧化钙水溶液，处理池4与酸液池23和处理池4与碱液池24之间分别连通有酸液管25和碱液管26，酸液管25和碱液管26上分别设置有酸液阀27和碱液阀28。

根据微电解池3中污水的酸碱度选择开启酸液阀27或碱液阀28，酸液池23或碱液池24内的酸液或碱液与污水发生中和反应，以实现对微电解池3内的pH进行调节，尽可能保证了污水处理设备的出水品质；若待处理污水为一般的生活污水，关闭第一调节阀20，开启第二调节阀22，经初次沉淀后的污水由第一抽水泵13通过第一排水管8和第三排水管21抽吸至处理池4内进行处理。

若处理污水为工业污水或有机物浓度较大的有色污水，待污水排放至污水池2后，开启第一调节阀20，关闭第二调节阀22，经初次沉淀后的污水通过第一排水管8排放至微电解池3内，微电解池3内的催化活性微电解填料自身产生1.2V电位差对污水进行电解处理，以实现对有机污染物进行降解、脱色的作用，微电解池3内被电解的污水由第二抽水泵14通过第二排水管10抽送至处理池4内进行处理；实现了污水处理设备可根据污水水质切换合适的处理模式进行污水处理，既尽可能保证了处理效率又降低了污水处理设备的能耗和处理剂的损耗。

膜生物反应器11内设置有多个膜组件，膜组件由聚四氟乙烯制成；设备台30上还固定有输出端设置在处理池4底部的曝气机16和输入端设置在处理池4底部的抽泥泵17，清水池5与膜生物反应器11之间还设置有反冲管18，反冲管18上连通有反冲泵19，清水池5上方设置有消毒装置，消毒装置包括臭氧发生器29，臭氧发生器29的输出端伸入至清水池5内。

聚四氟乙烯耐高温、强酸和强碱，抗拉伸强度和抗压强度均良好，由聚四氟乙烯制成的膜组件产水流量大、截留性能好、抗污染、使用寿命长；被排放至处理池4中污水中大部分污染物被处理池4中的活性淤泥去除，再经由膜生物反应器11中的膜组件过滤，过滤出的清水由清水泵15通过清水管12抽吸至清水池5内，而污水中大部分的SS、COD、细菌等污染物被截留在膜生物反应器11表面；开启曝气机16，曝气机16为处理池4内的污水供氧，不仅满足了处理池4中微生物降解有机物所需要氧气，又使膜生物反应器11表面附着的活性淤泥或其他物质脱落，有效防止堵塞问题。

设置抽泥泵17可以对处理池4内生物活性污泥进行定期排放，保证整个系统的污泥平衡；需要对膜生物反应器11进行清理时，关闭清水泵15，由反冲泵19将清水池5内清水通过反冲管18排入膜生物反应器11中，对膜生物反应器11中的膜组件进行冲击、洗刷，清洗掉粘附在膜生物反应器11外表面的污染物，尽可能保证膜生物反应器11对污水的过滤效率；臭氧发生器29产生臭氧后输送至清水池5内，臭氧可以杀灭包括抗氯性强的病毒和芽孢在内的所有病原微生物，并且臭氧在水中全部分解成氧气，既能增加清水中的溶解氧，改善水质，又不会因残留造成二次污染。

参照图2和图4，污水池2内壁上端部倾斜设置有多个由上至下过滤孔孔径逐渐减小的过滤板31，过滤板31靠近微电解池3的一端较高，污水池2靠近微电解池3的内侧壁及其对侧壁上固定有多个凸块，过滤板31通过多个凸块插接连接在污水池2内壁；壳体1于过滤板31远离微电解池3一端上端面的侧壁沿过滤板31宽度方向开设有排渣槽32，壳体1于排渣槽32处还插接连接有密封塞33，壳体1靠近污水池2一端的外壁固定有上端开口的污泥盒34，抽泥泵17的输出端与污泥盒34连通。

污水经入水管排放至污水池2内时，先由多个过滤板31进行过滤，将污水中的大颗粒杂质去除，以保证后续处理的效率，多个过滤板31孔径逐渐减小，便于对污水中不同颗粒大小的杂质进行逐层过滤，尽可能提高了过滤板31的过滤效率；污水处理设备停机后，取出插接连接的密封塞33，污水中被过滤板31过滤的杂质可从排渣槽32处掏出，也可直接将过滤板31从排渣槽32处取出清理；从排渣槽32内清出的杂质直接落入污泥盒34中，从处理池4排出的污泥也直接在污泥盒34中收集，实现了污泥的便利收集。

本实施例的实施原理为：

将污水通过进水管6排入至污水池2内进行初步沉淀，根据污水水质控制第一调节阀20和第二调节阀22的启闭，若待处理污水为一般生活污水则关闭第一调节阀20，开启第二调节阀22，经初次沉淀后的污水被抽吸至处理池4内通过膜生物反应器11进行去污处理；若待处理污水为工业污水或有机物浓度较大的有色污水，开启第一调节阀20，关闭第二调节阀22，经初次沉淀后的污水先被抽吸至微电解池3内进行降解有机物和脱色处理，并通过pH调节装置进行酸碱度调整，再被抽吸至处理池4内通过膜生物反应器11进行去污处理；处理池4中经处理、过滤后的清水排入清水池5中，并通过消毒装置对清水进行消毒处理，反冲泵19还可将清水反冲至处理池4内对膜生物反应器11进行冲洗，实现了处理设备的自清洗功能。

通过设置污水池2、微电解池3、pH调节装置、处理池4、膜生物反应器11、曝气机16、清水池5、反冲泵19、消毒装置，实现了污水处理设备可对多种水质污水进行有机物降解、脱色、酸碱度调整、曝气、产水、反洗、消毒等多项功能一体化；通过第一调节阀20和第二调节阀22的设置实现了污水处理设备即可根据待处理污水水质选择合适的污水处理流程，同时在保证污水处理效率和出水质量的前提下，合理优化了设备的使用，减少了污水处理剂如催化活性微电解填料等的损耗，使得污水处理设备的经济效用尽可能最大化。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一体化高效污水膜处理设备，包括壳体(1)，所述壳体(1)内依次设置有污水池(2)、微电解池(3)、处理池(4)和清水池(5)，所述污水池(2)上方设置有进水管(6)，所述清水池(5)底部连通有出水管(7)，其特征在于：所述污水池(2)与所述微电解池(3)之间连通有第一排水管(8)，所述微电解池(3)内填充有催化活性微电解填料，所述微电解池(3)与所述处理池(4)之间连通有第二排水管(10)，所述处理池(4)中心处设置有膜生物反应器(11)，所述膜生物反应器(11)内设置有多个膜组件，所述膜生物反应器(11)与所述清水池(5)之间连通有清水管(12)，所述第一排水管(8)、所述第二排水管(10)和所述清水管(12)中部分别连通有第一抽水泵(13)、第二抽水泵(14)和清水泵(15)；

所述壳体(1)上还设置有输出端设置在所述处理池(4)底部的曝气机(16)和输入端设置在所述处理池(4)底部的抽泥泵(17)，所述处理池(4)上方还设置有pH调节装置，所述清水池(5)与所述膜生物反应器(11)之间还设置有反冲管(18)，所述反冲管(18)上连通有反冲泵(19)，所述清水池(5)上方设置有消毒装置，所述第一排水管(8)上于所述第一抽水泵(13)与所述电解池之间设置有第一调节阀(20)，所述第一排水管(8)上于所述第一调节阀(20)与所述第一抽水泵(13)之间还连通有第三排水管(21)，所述第三排水管(21)上设置有第二调节阀(22)。

2.根据权利要求1所述的一体化高效污水膜处理设备，其特征在于：所述pH调节装置包括设置在微电解池(3)上方的酸液池(23)和碱液池(24)，所述微电解池(3)与所述酸液池(23)和所述微电解池(3)与所述碱液池(24)之间分别连通有酸液管(25)和碱液管(26)，所述酸液管(25)和所述碱液管(26)上分别设置有酸液阀(27)和碱液阀(28)。

3.根据权利要求2所述的一体化高效污水膜处理设备，其特征在于：所述消毒装置包括臭氧发生器(29)，所述臭氧发生器(29)的输出端伸入至所述清水池(5)内。

4.根据权利要求3所述的一体化高效污水膜处理设备，其特征在于：所述壳体(1)一侧固定有设备台(30)，所述第一抽水泵(13)、所述第二抽水泵(14)、所述清水泵(15)、所述曝气机(16)、所述抽泥泵(17)、所述反冲泵(19)、所述臭氧发生器(29)均依次固定在所述设备台(30)上。

5.根据权利要求4所述的一体化高效污水膜处理设备，其特征在于：所述污水池(2)上方倾斜设置有多个由上至下过滤孔孔径逐渐减小的过滤板(31)，所述过滤板(31)靠近所述微电解池(3)的一端较高，所述壳体(1)于所述过滤板(31)远离所述微电解池(3)一端上端面的侧壁沿所述过滤板(31)宽度方向开设有排渣槽(32)，所述壳体(1)于所述排渣槽(32)处插接连接有密封塞(33)。

6.根据权利要求5所述的一体化高效污水膜处理设备，其特征在于：所述壳体(1)靠近所述污水池(2)一端的外壁固定有上端开口的污泥盒(34)，所述抽泥泵(17)的输出端与所述污泥盒(34)连通。

7.根据权利要求1所述的一体化高效污水膜处理设备，其特征在于：所述膜组件由聚四氟乙烯制成。

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