一種低耗能一體化淨水設備及淨水方法
2023-12-05 00:40:51 1
一種低耗能一體化淨水設備及淨水方法
【專利摘要】本發明涉及一種低耗能一體化淨水設備，包括依次相通的缺氧池、好氧池、沉澱池和過濾池，其中缺氧池的入口設有離心泵、射流器和緩衝罐，缺氧池內設有填有生物填料的缺氧槽，好氧池設有曝氣管、空氣切割曝氣片、好氧池人孔蓋以及填有生物填料的好氧槽，沉澱池設有擋板，過濾池設有過濾槽和過濾池人孔蓋，存儲槽設有電子液位計以及出水口閥門。本發明同時提供一種淨水方法，基於生物膜法缺氧-好氧處理工藝，可替代原有城市汙水處理採用的普通活性汙泥法，尤其適用於中、高濃度工業廢水的處理，且投資省、佔地少、處理效率高。
【專利說明】一種低耗能一體化淨水設備及淨水方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種低耗能一體化淨水設備及淨水方法，屬於汙水處理裝置領域。
【背景技術】
[0002] 近年來，水汙染已經成為越來越受到人們的關注。生物方法是目前汙水處理方法 中最主流的方式。由於汙水處理工藝的複雜性，傳統的汙水處理設備的裝置很多，大多存在 單元結構繁多、佔用土地資源大、不能連續進出水、投資大、效率低、運行費用高等缺陷，很 多住宅小區、村莊、小型工廠等等小規模汙水排放無法有效的處理。
【發明內容】
[0003] 為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種低耗能一體化淨水設備，降低設備 成本和使用成本，實現一體化淨水設備的低碳化運行。
[0004] 本發明為解決其技術問題所採用的技術方案是：提供了一種低耗能一體化淨水設 備，包括依次相通的缺氧池、好氧池、沉澱池和過濾池，該設備還包括離心泵、射流器和緩衝 罐，所述離心泵的排水口通過安裝有閥門A的汙水管A同射流器的入水口相連；所述射流器 的進氣口通過真空連接管A同緩衝罐的A 口相通；射流器的出水口通過插入缺氧池頂部的 安裝有閥門B的汙水管B與缺氧池相通，緩衝罐的C 口通過安裝有閥門C的緩衝罐排水管 插入缺氧池頂部並與缺氧池相通；缺氧池的頂部設有缺氧池人孔蓋，缺氧池的內部設有缺 氧槽，缺氧池的底部與好氧池相通；所述好氧池的頂部設有好氧池人孔蓋，緩衝罐的B 口通 過插入好氧池頂部的裝有真空閥的真空連接管B與好氧池相通；好氧池設部懸有好氧槽， U型曝氣管設於好氧池底部，其兩端穿過好氧槽並從好氧池頂部穿出與外界相通，該端同時 設有進氣口閥門和進氣口氣冒，U型曝氣管上設有空氣切割曝氣片；好氧池出水口同沉澱 池連通，好氧池出水口位於好氧槽上方；沉澱池內置有泥鬥，沉澱池頂部固定有擋板，擋板 向下延伸並在泥鬥上方留有缺口；沉澱池的內壁設有沉澱池出水溢流堰；所述沉澱池出水 溢流堰連通沉澱池和過濾池，所述過濾池的頂部設有過濾池人孔蓋，過濾池的內部設有過 濾槽，過濾池底部設有過濾池出口；所述缺氧槽內填充有缺氧和厭氧活性汙泥；所述好氧 槽內填充有好氧活性汙泥；所述過濾槽內從下至上置有活性炭層、石英砂層和過濾池布水 器；所述過濾池通過過濾池出水口同存儲池相連，存儲池出水口設有出水口閥門，所述存儲 池設有電子液位計。
[0005] U型曝氣管上的空氣切割曝氣片的間隔為100_200mm。
[0006] 所述好氧池出水口和沉澱池出水溢流堰同高。
[0007] 本發明同時提供一種淨水方法，具體包括以下步驟：
[0008] (1)啟動離心泵，開啟閥門A、閥門B、進氣口閥門以及真空閥，關閉閥門C、出水 口閥門、缺氧池人孔蓋以及好氧池人孔蓋，汙水通過離心泵和射流器進入缺氧池內的缺氧 槽；
[0009] (2)此時在射流器的作用下，淨水設備內形成真空狀態；為維持空氣壓力平衡，空 氣通過好氧池上方的進氣口氣冒進入U型曝氣管，並通過U型曝氣管上的空氣切割曝氣片 作用形成分布均勻的微小氣泡，以完成對好氧槽的曝氣；
[0010] (3)汙水經過缺氧槽從缺氧池底部進入好氧池中的好氧槽，同好氧槽中的好氧活 性汙泥進行生化反應，反應後的混合液通過好氧池出水口進入沉澱池沉澱，使混合液中的 好氧活性汙泥與汙水分離；
[0011] (4)分離掉好氧活性汙泥的汙水通過沉澱池出水溢流堰進入過濾池，通過石英砂 和活性炭濾去汙水中的微小懸浮顆粒，同時吸附有機物從而達到淨水效果；
[0012] (5)汙水進入存儲池進行收集，同時電子液位計實時監控液位；
[0013] (6)當液位達到存儲池的最高點，停止離心泵，開啟出水口閥門排出淨水，同時關 閉進氣口閥門和真空閥，開啟閥門C直到緩衝罐中的積水排出後關閉閥門C，此時缺氧槽和 好氧槽內的氧氣逐漸消耗，使整個設備處於缺氧厭氧狀態，缺氧和厭氧活性汙泥開始發揮 作用，達到脫氮效果；
[0014] (7)當存儲池內的淨水排完，關閉出水口閥門；
[0015] (8)重複步驟⑴到（7)，使淨水效果達到最佳。
[0016] 本發明基於其技術方案所具有的有益效果在於：
[0017] (1)本發明去掉了傳統一體化淨水設備所需要的鼓風機，充分利用進水泵的水流 動能，採用射流原理和空氣切割曝氣片對好氧池進行真空曝氣，節約了設備成本和運行成 本；同時解決了因鼓風機而造成的噪音汙染，極大的降低了設備的運行聲音；
[0018] (2)本發明使進入一體化淨水槽的汙水，在射流器的作用下與空氣充分混合，達到 了預曝氣效果，為後續的好氧生化反應提供了緩衝，提高了生化處理效果；
[0019] (3)本發明的間歇式的全密閉生化池，可以實現厭氧、缺氧和好氧的交替運行，更 好的提高了生化處理的效果；
[0020] (4)本發明在存儲池設有液位計，方便水位監控；
[0021] (5)本發明利用生物填料的微生物自身氧化作用，產泥量少，所產生剩餘汙泥的含 水率低；
[0022] (6)本發明的一體化汙水處理設備可埋入地表以下，地表可作為綠化或廣場用地， 因此該設備不佔地表面積，不需蓋房，更不需採暖保溫，基建投資和運行費用低等優點，可 替代原有城市汙水處理採用的普通活性汙泥法，尤其適用於中、高濃度工業廢水的處理，且 投資省、佔地少、處理效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發明的總體結構圖。
[0024] 圖中：1_進水管；2-離心泵；3-閥門A ;4_射流器；5-緩衝罐；6-閥門B ;7_閥門 C ;9_缺氧池人孔蓋；10-進氣口閥門；11-進氣口氣冒；12-空氣切割曝氣片；13-真空閥； 14-好氧池人孔蓋；15-好氧池出水口； 16-擋板；17-沉澱池出水溢流堰；18-過濾池布水 器；19-石英砂層；20-活性炭層；21-過濾池人孔蓋；22-出水口閥門；23-真空連接管A ; 24-U型曝氣管；25-電子液位計；26-汙水管A，27-真空連接管B，28-缺氧池，31-汙水管 B，33-缺氧槽，34-好氧池，35-好氧槽，36-沉澱池，37-過濾池，38-過濾池出水口，39-存儲 池,40-擋板。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0026] 結合圖1，本發明提供了一種低耗能一體化淨水設備，包括依次相通的缺氧池28、 好氧池34、沉澱池36、過濾池37和存儲池39,該設備還包括離心泵2、射流器4和緩衝罐5, 所述離心泵2的進水口安裝有進氣管1，離心泵2的排水口通過安裝有閥門A3的汙水管A26 同射流器4的入水口相連；所述射流器4的進氣口通過真空連接管A23同緩衝罐5的A 口 相通；射流器4的出水口通過插入缺氧池28頂部的安裝有閥門B6的汙水管B31與缺氧池 28相通，緩衝罐5的C 口通過安裝有閥門C7的緩衝罐5排水管插入缺氧池28頂部並與缺 氧池28相通；缺氧池28的頂部設有缺氧池人孔蓋9,缺氧池28的內部設有缺氧槽33,所述 缺氧槽33內填充有缺氧和厭氧活性汙泥；缺氧池28的底部與好氧池34相通；所述好氧池 34的頂部設有好氧池人孔蓋14,緩衝罐5的B 口通過插入好氧池34頂部的裝有真空閥13 的真空連接管B27與好氧池34相通；好氧池34設部懸有好氧槽35,所述好氧槽35內填充 有好氧活性汙泥；U型曝氣管24設於好氧池34底部，其兩端穿過好氧槽35並從好氧池34 頂部穿出與外界相通，該端同時設有進氣口閥門10和進氣口氣冒11，U型曝氣管24上設有 空氣切割曝氣片12,空氣切割曝氣片12的間隔為100-200mm ;好氧池出水口 15同沉澱池36 連通，好氧池出水口 15位於好氧槽35上方；沉澱池36內置有泥鬥，沉澱池36頂部固定有 擋板4016,擋板4016向下延伸並在泥鬥上方留有缺口；沉澱池36的內壁設有沉澱池出水 溢流堰17 ;所述沉澱池出水溢流堰17連通沉澱池36和過濾池37,所述過濾池37的頂部設 有過濾池37人孔蓋21，過濾池37的內部設有過濾槽，所述過濾槽內從下至上置有活性炭層 20、石英砂層19和過濾池布水器18 ;過濾池37底部設有過濾池37出口；所述過濾池37通 過過濾池出水口同存儲池39相連；存儲池39出水口設有存儲池39出口及出水口閥門22。 所述存儲池39設有電子液位計25。
[0027] 其中，活性汙泥是微生物群體及它們所依附的有機物質和無機物質的總稱。缺氧 和厭氧活性汙泥是在缺氧和厭氧條件下培養馴化的活性汙泥，好氧活性汙泥是在有氧條件 下培養馴化的活性汙泥，皆用於汙水處理。
[0028] 本發明同時提供一種淨水方法，具體包括以下步驟：
[0029] (1)啟動離心泵，開啟閥門A、閥門B、進氣口閥門以及真空閥，關閉閥門C、出水 口閥門、缺氧池人孔蓋以及好氧池人孔蓋，汙水通過離心泵和射流器進入缺氧池內的缺氧 槽；
[0030] (2)此時在射流器的作用下，淨水設備內形成真空狀態；為維持空氣壓力平衡，空 氣通過好氧池上方的進氣口氣冒進入U型曝氣管，並通過U型曝氣管上的空氣切割曝氣片 作用形成分布均勻的微小氣泡，以完成對好氧槽的曝氣；
[0031] (3)汙水經過缺氧槽從缺氧池底部進入好氧池中的好氧槽，同好氧槽中的好氧活 性汙泥進行生化反應，反應後的混合液通過好氧池出水口進入沉澱池沉澱，使混合液中的 好氧活性汙泥與汙水分離；
[0032] (4)分離掉好氧活性汙泥的汙水通過沉澱池出水溢流堰進入過濾池，通過石英砂 和活性炭濾去汙水中的微小懸浮顆粒，同時吸附有機物從而達到淨水效果；
[0033] (5)汙水進入存儲池進行收集，同時電子液位計實時監控液位；
[0034] (6)當液位達到存儲池的最高點，停止離心泵，開啟出水口閥門排出淨水，同時關 閉進氣口閥門和真空閥，開啟閥門C直到緩衝罐中的積水排出後關閉閥門C，此時缺氧槽和 好氧槽內的氧氣逐漸消耗，使整個設備處於缺氧厭氧狀態，缺氧和厭氧活性汙泥開始發揮 作用，達到脫氮效果；
[0035] (7)當存儲池內的淨水排完，關閉出水口閥門；
[0036] (8)重複步驟⑴到（7)，使淨水效果達到最佳。
【權利要求】
1. 一種低耗能一體化淨水設備，至少包括依次相通的缺氧池、好氧池、沉澱池和過濾 池，其特徵在於：該設備還包括離心泵、射流器和緩衝罐，所述離心泵的排水口通過安裝有 閥門A的汙水管A同射流器的入水口相連；所述射流器的進氣口通過真空連接管A同緩衝 罐的A 口相通；射流器的出水口通過插入缺氧池頂部的安裝有閥門B的汙水管B與缺氧池 相通，緩衝罐的C 口通過安裝有閥門C的緩衝罐排水管插入缺氧池頂部並與缺氧池相通；缺 氧池的頂部設有缺氧池人孔蓋，缺氧池的內部設有缺氧槽，缺氧池的底部與好氧池相通；所 述好氧池的頂部設有好氧池人孔蓋，緩衝罐的B 口通過插入好氧池頂部的裝有真空閥的真 空連接管B與好氧池相通；好氧池設部懸有好氧槽，U型曝氣管設於好氧池底部，其兩端穿 過好氧槽並從好氧池頂部穿出與外界相通，該端同時設有進氣口閥門和進氣口氣冒，U型曝 氣管上設有空氣切割曝氣片；好氧池出水口同沉澱池連通，好氧池出水口位於好氧槽上方； 沉澱池內置有泥鬥，沉澱池頂部固定有擋板，擋板向下延伸並在泥鬥上方留有缺口；沉澱池 的內壁設有沉澱池出水溢流堰；所述沉澱池出水溢流堰連通沉澱池和過濾池，所述過濾池 的頂部設有過濾池人孔蓋，過濾池的內部設有過濾槽，過濾池底部設有過濾池出口；所述缺 氧槽內填充有缺氧和厭氧活性汙泥；所述好氧槽內填充有好氧活性汙泥；所述過濾槽內從 下至上置有活性炭層、石英砂層和過濾池布水器；所述過濾池通過過濾池出水口同存儲池 相連，存儲池出水口設有出水口閥門，所述存儲池設有電子液位計。
2. 根據權利要求1所述低耗能一體化淨水設備，其特徵在於：U型曝氣管上的空氣切割 曝氣片的間隔為100-200mm。
3. 根據權利要求1所述低耗能一體化淨水設備，其特徵在於：所述好氧池出水口和沉 澱池出水溢流堰同高。
4. 一種基於權利要求1所述設備的淨水方法，其特徵在於具體包括以下步驟： (1) 啟動離心泵，開啟閥門A、閥門B、進氣口閥門以及真空閥，關閉閥門C、出水口閥門、 缺氧池人孔蓋以及好氧池人孔蓋，汙水通過離心泵和射流器進入缺氧池內的缺氧槽； (2) 此時在射流器的作用下，淨水設備內形成真空狀態；為維持空氣壓力平衡，空氣通 過好氧池上方的進氣口氣冒進入U型曝氣管，並通過U型曝氣管上的空氣切割曝氣片作用 形成分布均勻的微小氣泡，以完成對好氧槽的曝氣； (3) 汙水經過缺氧槽從缺氧池底部進入好氧池中的好氧槽，同好氧槽中的好氧活性汙 泥進行生化反應，反應後的混合液通過好氧池出水口進入沉澱池沉澱，使混合液中的好氧 活性汙泥與汙水分離； (4) 分離掉好氧活性汙泥的汙水通過沉澱池出水溢流堰進入過濾池，通過石英砂和活 性炭濾去汙水中的微小懸浮顆粒，同時吸附有機物從而達到淨水效果； (5) 汙水進入存儲池進行收集，同時電子液位計實時監控液位； (6) 當液位達到存儲池的最高點，停止離心泵，開啟出水口閥門排出淨水，同時關閉進 氣口閥門和真空閥，開啟閥門C直到緩衝罐中的積水排出後關閉閥門C，此時缺氧槽和好氧 槽內的氧氣逐漸消耗，使整個設備處於缺氧厭氧狀態，缺氧和厭氧活性汙泥開始發揮作用， 達到脫氮效果； (7) 當存儲池內的淨水排完，關閉出水口閥門； (8) 重複步驟⑴到（7)，使淨水效果達到最佳。
【文檔編號】C02F9/14GK104045205SQ201410244918
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】車軍傑 申請人:武漢橄石代環境資源科技有限公司