CN213803375U - 一种污水处理装置 - Google Patents

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杨露
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Abstract

本实用新型公开了一种污水处理装置,包括过滤装置、与过滤装置管道连接的光催化降解装置、与光催化降解装置管道连接的净水装置;过滤装置包括污水池、沉淀池和固液分离装置,光催化降解装置包括光催化降解箱和设置于箱内的光催化剂,净水装置包括净水箱和设于箱内的净水植物;污水进入滤装置经固液分离后依次流入污水池、光催化降解箱、净水箱,污水中的沉淀物经固液分离后进入沉淀池。本实用新型可实现污水中的固液分离,并实现有机物、无机物的高效分解,处理效果好,小型化、一体化程度高,具有较大的应用前景。

Description

一种污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理设备,特别是涉及一种简易的污水处理装置。
背景技术
污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,污水排放量持续增加。但是,目前现有技术中的污水处理装置体积较大,处理效果不佳,而小型污水处理装置对生活污水中的有机物与无机物的同步降解效果较差,严重浪费了水资源。
实用新型内容
实用新型目的:本实用新型的目的是提供一种污水处理装置,小型化且处理效果好。
技术方案:本实用新型的污水处理装置,包括过滤装置、与污水过滤装置管道连接的光催化降解装置、与光催化降解装置管道连接的净水装置;过滤装置包括污水池、沉淀池和固液分离装置,光催化降解装置包括光催化降解箱和设置于箱内的光催化剂,净水装置包括净水箱和设于箱内的净水植物;污水进入滤装置经固液分离后依次流入污水池、光催化降解箱、净水箱,污水中的沉淀物经固液分离后进入沉淀池。
本实用新型采用污水过滤装置分离污水中的固体不溶物,分离后的污水在光催化降解装置中通过光催化剂分解污水中的有机物,降低光催化降解箱中的有机物含量,后在净水绿化装置中利用净水植物吸收污水中大量的氮、磷等无机元素,从而得到优质的水资源。
其中,连接管道可采用PPR管材质,该材质的管道不会污染水,使用寿命长,装置密闭性好,不会有水流渗漏现象,杜绝了安全隐患。净水植物可以采用水生植物,光催化剂可采用在自然光下具有高降解效率的光催化剂,如改性TiO2、g-C3N4、CuSbS2-TiO2、CuSbS2-ZnO,或现有技术中其他类型的光催化剂。本实用新型可以满足小型化需求,通过固液分离、光催化分解等过程,将污水中有机物与无机物降解处理,进行回收利用,保护水资源。
作为优选地,所述固液分离装置包括倾斜设置的螺旋式分离机构和第一驱动装置,第一驱动装置和分离机构的螺旋杆相连,分离机构设有倾斜向下的A部和倾斜向上的B部,A部设有污水入口和污水出口,B部设有沉淀物出口,污水出口和污水池相连通,沉淀物出口和沉淀池相连通;污水经入口进入固液分离装置,污水通过污水出口流入污水池,沉淀物通过螺旋杆的传动送至B部,后经沉淀物出口进入沉淀池。第一驱动装置带动螺旋杆转动,以实现固体物质分离至B部,再经由沉淀物出口进入沉淀池。
其中,所述过滤装置包括过滤箱,箱体可采用透光材质,净水过程中可观察水位,避免充满水位过高,降低装置损坏的风险,提高了经济效益也大大提高了净水效果。
作为优选地,光催化降解箱内设有照明装置和设于箱体底部的搅拌装置,搅拌装置包括搅拌叶片和第二驱动装置,照明装置安装于搅拌叶片的上方。第二驱动装置驱动搅拌叶片进行搅拌,照明设备可用于在夜间为光催化分解提供光源。
作为优选地,污水过滤装置的出水口高度低于光催化降解装置的进水口高度,光催化降解装置的出水口高度低于净水装置的进水口高度;过滤装置和光催化降解装置之间设有第一管道,光催化降解装置和净水装置之间设有第二管道,第一管道和第二管道上均设有排水装置,排水装置包括排水阀和水泵。根据实际使用需要,打开排水阀,控制污水处理过程,水泵可采用抽水泵、管道管或现有技术中其他泵。
进一步地,固液分离装置的污水出口处设有阀门和设于阀门内侧的第一过滤层,光催化降解装置的出水口处设有第二过滤层。第一过滤层和第二过滤层分别用于防止固体物质通过阀门流入光催化降解箱和净水箱,减少污水中固体残留,同时增加了催化剂的利用率,降低成本,提高了净水效果。
其中,搅拌叶片呈波轮状,叶片朝向光催化降解箱的上方,以提高搅拌和光催化效果。
进一步地,该装置还包括控制器,净水装置设有净水出口,且净水出口处设有排水阀,所述控制器分别与第一管道、第二管道以及净水出口处的排水阀相连,控制器控制排水阀的打开和闭合。
该装置还包括控制器,净水装置设有净水出口,且净水出口处设有排水阀,所述控制器与水泵和排水阀相连,控制水泵的运行和排水阀的开合。可选的,排水阀包括第一管道、第二管道以及净水出口处的排水阀。
进一步地,光催化降解箱和净水箱的箱体为透明材质。净水箱采用透光材质,可为水生植物提供生长必要的光源。光催化降解箱可为硅酸盐玻璃材质,盛装光催化反应所需的光催化剂(如改性TiO2、CuSbS2-TiO2、CuSbS2-ZnO等)和固液分离后的污水,在自然光的催化下,污水中的有机物逐步分解,以达到净水的要求。
进一步地,光催化降解装置还设有光电转换装置,光电转换装置的输出端与照明装置相连。利用光电转换装置将太阳光转换成电能,为照明设备提供电能,使装置更为节能化。可选的,照明设备为LED光源,其辅助催化分解有机物,电力由光伏发电板提供并由光敏器件控制启动,实现绿色节能。
本实用新型将现有技术中的大型污水处理进行简易化小型化,同时兼顾绿色环保节约能源的理念;将污水流入过滤装置中,传动过滤装置将污水中的砂砾等沉淀物进行固液分离;通过电动排水阀们定时排放一定量进行过固液分离的污水进入光催化降解装置利用光催化剂在自然光的条件下进行有机物降解,同时反应容器内设有搅拌器不断搅拌提高催化剂参与反应的程度,提高光催化效果;最终排出的水再进入净水绿化装置中,利用水生植物不断吸收残留无机物,将净水储存在净水绿化装置中以备使用。
有益效果:
(1)本实用新型提供了一种污水处理装置,通过螺旋传动过滤装置分离污水中的固体不溶物,在光催化降解装置中通过光催化剂降低污水中有机物含量,最终在净水装置中利用水生植物吸收污水中大量的氮、磷等无机元素;一体化程度高,具有较大的应用前景;本实用新型利用光电转换装置将太阳光转换成电能,节省能源,装置占地面积小,能耗少,操作简便,美化环境,出水水质优良。
(2)本实用新型可以根据实际处理需要,设置污水处理时间、改变搅拌器转速,提高光催化效果,同时光电转换装置的设置极大地利用了太阳光,节省了成本;并且将现有技术中的产业化规模化的污水处理工艺小型化;
(3)本实用新型实现了净水中无机物的降解,即污水中有机物与无机物的同步降解,提高净化水水质,提高水资源利用率,保护环境。
(4)本实用新型实现了污水沉淀物分离处理且污水处理过程为全自动电路控制,大大提高了经济效益,减少了人工成本。
附图说明
图1是本实用新型装置的整体结构示意图;
图2是过滤装置的外部箱体示意图;
图3是固液分离装置的结构示意图;
图4是过滤装置的内部结构示意图;
图5是光催化降解装置的结构示意图;
图6是光催化降解装置中搅拌照明装置的结构示意图;
图7净水装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进一步地详细描述。
本实施例中的光催化剂g-C3N4购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司,改性TiO2为购自杭州万景新材料有限公司的纳米二氧化钛-液体系列。
如图1所示,本实用新型的一种污水处理装置,其包括电源、控制器、过滤装置2、与过滤装置管道连接的光催化降解装置15、与光催化降解装置管道连接的净水装置24;过滤装置2包括污水池12、沉淀池13和固液分离装置,光催化降解装置包括光催化降解箱和设置于箱内的光催化剂19,净水装置包括净水箱和设于箱内的净水植物25;污水进入滤装置经固液分离后依次流入污水池、光催化降解箱、净水箱,污水中的沉淀物经固液分离后进入沉淀池。
污水过滤装置2的出水口高度低于光催化降解装置15的第一进水口16高度,光催化降解装置15的第一出水口17高度低于净水装置24的第二进水口23高度;过滤装置2和光催化降解装置15之间设有第一管道33,光催化降解装置和净水装置之间设有第二管道34,第一管道33和第二管道34上均设有排水装置,排水装置包括排水阀和水泵35、36。排水阀包括设于第一管道33上的第一电动排水阀门14、设于第二管道34上的第二电动排水阀门23、设于净水箱侧面底部出口处的第三电动排水阀门27。控制器与水泵、排水阀相连,进而控制排水阀的打开和闭合。
如图2所示为过滤装置的外部箱体示意图,箱体设有控制面板,控制面板包括装置总开关28、搅拌器启动按钮29、照明设备电源按钮30,通过启动搅拌器以及启动照明来提高光催化分解有机物程度,进而提升净水效果。
如图3是固液分离装置的结构示意图,固液分离装置包括倾斜设置的卧式螺旋分离机构4和第一驱动装置3,分离机构4位于前置箱体1上方,污水池12和沉淀池13位于前置箱体1内;分离机构包括分离筒和设置于分离筒内的螺旋杆8,第一驱动装置位于分离机构的倾斜向上的一侧,第一驱动装置和分离机构的螺旋杆相连从而驱动螺旋杆,第一驱动装置控制器10可控制其开关和转速。分离机构4设有倾斜向下的A部和倾斜向上的B部,A部设有污水入口5和污水出口6,B部设有沉淀物出口7,污水出口6和位于下方的污水池13相连通,沉淀物出口7和沉淀池12相连通;污水经入口5进入分离机构,污水通过污水出口6流入污水池13,沉淀物则通过螺旋杆的传动送至B部,后经沉淀物出口7进入沉淀池12。固液分离装置的阀门11的高度略高于分离筒的水平最低的高度,并设有阀门11和第一过滤层9,第一过滤层位于阀门11的内侧,用于过滤固体物质通过阀门流入光催化降解箱。其中,螺旋式分离机构为现有技术,在此不进行赘述,例如CN210457908U卧式螺旋沉降污泥脱水分离装置。
如图4所示是过滤装置的内部结构示意图,使用时,开启阀门11,使污水流入分离机构的分离筒内,污水中的沉淀物通过螺旋杆8转动,将沉淀物送至沉淀物出口7,后在重力作用下掉入沉淀池12中;而污水中的部分残留物可由第一过滤层9隔绝在分离机构的分离筒内,第一过滤层9可根据实际使用频率,卸下阀门11进行更换,以保证过滤效果。沉淀池12可人为定期取出清理沉淀物。
同时,第一电动排水阀门14的左侧也可以设置第三过滤层37,用于进一步过滤污水池13中的固体物质。
如图5、6所示为光催化降解装置的结构示意图,光催化降解箱的一侧设有第一进水口16,一侧设有第一出水口17,且第一进水口16的高度高于第一出水口17的高度;光催化降解箱体内设有照明装置21(LED光源)和设于箱体底部的搅拌装置18,搅拌装置包括搅拌叶片和第二驱动装置31,第二驱动装置31安装于搅拌叶片的底部,并设有密封层32密封,防止污水进入。照明装置21安装于搅拌叶片的上方;搅拌叶片呈波轮状,且叶片朝向光催化降解箱的上方。箱体外侧安装有光电转换装置22,例如太阳能电池板,光电转换装置22的输出端与照明装置21相连,以吸收光能转化成电能后供给照明装置使用。其中,第一出水口17处设有第二过滤层20,以过滤水中的固体物质,如光催化剂,使用中可根据实际情况进行更换。光催化剂可采用g-C3N4和/或TiO2。使用时,通过控制第一电动排水阀门14、第二电动排水阀门23的开启间隔,进而分别控制第一进水口16和第一出水口17的自动流通与闭合。通过启动搅拌装置18对箱内的污水进行搅拌,并启动照明装置21提高光催化分解有机物程度,进而提升净水效果。
如图7所示为净水装置的结构示意图,其一侧设有第二进水口23,另一侧设有第二出水口26,第二出水口26的高度低于第二进水口23,该第二出水口处设有第三电动排水阀门27,第二出水口26的流通由第三电动排水阀门27控制。净水箱内种有海草或其他净水植物。使用时,控制水泵和第二电动排水阀门23开启将光催化降解反应后的污水转移至净水箱,第一电动排水阀门14继而开启将储存在污水池内的部分污水转移至光催化降解箱内进行降解;完成光催化降解反应的净水储存在净水箱中,由净水植物对水中的无机物持续吸收达到污水中有机物以及无机物的同步净化,完成净水,等待使用。
其中,第一驱动装置和第二驱动装置可选用小型永磁同步电机,在220V生活用交流电连通时产生机械能对污水进行固液分离。第一过滤层、第二过滤层以及第三过滤层可采用PP棉过滤层或现有技术中其他过滤层;为防止过滤层受水泵影响,也可采用过滤网固定或其他过滤装置,或延长过滤层与水泵之间的管道距离。涉及的过滤装置、控制器、照明设备、光电转换设备等元件均可采用现有技术实现。净水箱采用透光材质,为水生植物提供生长必要的光源;光催化降解箱为硅酸盐玻璃材质,过滤装置的箱体可采用透光材质,净水过程中可观察水位。
本实用新型使用时,可事先在净水箱、光催化降解箱中加入部分水。光催化降解装置15可置于太阳照射处,以便于污水处理装置吸光和附带的太阳能电池板提供必要的电源。降解可以24小时为一个周期,控制器控制抽水泵和阀门,打开第三电动排水阀门27,将水从净水箱中排出,待净水箱内水位归零;控制第三电动排水阀门27关闭且第二电动排水阀门23打开,将降解好的水从光催化降解箱排入净水箱,待光催化降解箱内的水位归零;后控制第二电动排水阀门23关闭且第一电动排水阀门14打开,将污水池13中的污水排入光催化降解箱15内,待光催化降解箱15内的水位到达设定高度时,控制第一电动排水阀门14闭合,完成一个周期。也可以根据实际需要进行设置周期。

Claims (9)

1.一种污水处理装置,其特征在于:包括过滤装置、与过滤装置管道连接的光催化降解装置、与光催化降解装置管道连接的净水装置;过滤装置包括污水池、沉淀池和固液分离装置,光催化降解装置包括光催化降解箱和设置于箱内的光催化剂,净水装置包括净水箱和设于箱内的净水植物。
2.根据权利要求1所述的污水处理装置,其特征在于:所述固液分离装置包括倾斜设置的螺旋式分离机构和第一驱动装置,第一驱动装置和分离机构的螺旋杆相连,分离机构设有倾斜向下的A部和倾斜向上的B部,A部设有污水入口和污水出口,B部设有沉淀物出口,污水出口和污水池相连通,沉淀物出口和沉淀池相连通。
3.根据权利要求1所述的污水处理装置,其特征在于:光催化降解箱内设有照明装置和设于箱体底部的搅拌装置,搅拌装置包括搅拌叶片和第二驱动装置,照明装置安装于搅拌叶片的上方。
4.根据权利要求1所述的污水处理装置,其特征在于:过滤装置的出水口高度低于光催化降解装置的进水口高度,光催化降解装置的出水口高度低于净水装置的进水口高度;过滤装置和光催化降解装置之间设有第一管道,光催化降解装置和净水装置之间设有第二管道,第一管道和第二管道上均设有排水装置,排水装置包括排水阀和水泵。
5.根据权利要求1所述的污水处理装置,其特征在于:固液分离装置的污水出口处设有阀门和设于阀门内侧的第一过滤层,光催化降解装置的出水口处设有第二过滤层。
6.根据权利要求3所述的污水处理装置,其特征在于:搅拌叶片呈波轮状,叶片朝向光催化降解箱的上方。
7.根据权利要求4所述的污水处理装置,其特征在于:该装置还包括控制器,净水装置设有净水出口,净水出口处设有排水阀;所述控制器与水泵、排水阀相连,控制水泵的运行和排水阀的开合。
8.根据权利要求1所述的污水处理装置,其特征在于:光催化降解箱和净水箱的箱体为透明材质。
9.根据权利要求3所述的污水处理装置,其特征在于:光催化降解装置还设有光电转换装置,光电转换装置的输出端与照明装置相连。
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WO2024026905A1 (zh) * 2022-08-01 2024-02-08 上海安可科技股份有限公司 废液分离处理系统

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