智能化汙水處理設備及其處理方法
2023-12-04 21:45:31 1
智能化汙水處理設備及其處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種智能化汙水處理設備及其處理方法，其包括過濾區、消毒區、設備區，過濾區內設有將過濾區分為上下兩層的過濾填料裝置，過濾區前、後兩側通水孔位於上層；過濾填料裝置設有兩端分別伸出過濾填料裝置上、下端面的管柱，過濾區前側通水管連接一導管，導管穿過管柱伸入過濾區下層。消毒區內設有與過濾區後側通水孔管路連接的紫外線消毒裝置，且管路中設有開關閥；消毒區底部設有將消毒區內汙水排入過濾區上層的汙水泵；消毒區後側連接出水管，設備區內設有與出水管相連並監測出水管排汙質量的汙水排放監控裝置。本發明採用智能化管理，汙水處理效率高，效果好，易於監控汙水排放的各項指標，適合作為各類汙水排放處理設備使用。
【專利說明】智能化汙水處理設備及其處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汙水處理設備，是一種智能化汙水處理設備及其處理方法。
【背景技術】
[0002]汙水處理一直是當今社會較難解決的問題之一，例如日常生活中產生的汙水，因含有大量的有機物，如果將其直接排入城市汙水管網，不僅會引發一系列的環境問題，且對城市汙水管網也造成相當大的壓力。為此，現有技術設計了一些汙水處理設備，以解決上述問題。但現有汙水處理一般為土建處理池或結構較為簡易的汙水處理設備，處理效果欠佳，同時缺乏水質監控，汙水無法達標排放。
【發明內容】
[0003]為克服上述不足，本發明的目的是向本領域提供一種智能化汙水處理設備及其處理方法，使其解決現有同類設備處理效果欠佳、結構較為鬆散、汙水監控不便的技術問題。其目的是通過如下技術方案實現的。
[0004]一種該智能化汙水處理設備，其內部沿水平方向設有由隔板依次分隔形成的厭氧區、接觸氧化區、沉澱區、過濾區、消毒區、設備區、汙泥區，厭氧區、接觸氧化區、沉澱區、過濾區、消毒區中相鄰兩個區之間的隔板上部設有將前一區汙水自流至後一區的通水孔，厭氧區連接進水管，消毒區連接出水管，厭氧區、接觸氧化區內設有生物填料裝置，接觸氧化區底部設有曝氣裝置，沉澱區內設有斜管填料裝置，沉澱區底部設有汙泥氣提裝置，汙泥氣提裝置的出泥口通過管路導通至汙泥區和厭氧區內，過濾區內設有過濾填料裝置，消毒區內設有紫外線消毒裝置，設備區內設有為汙泥氣提裝置、曝氣裝置供氣的風機。其結構要點在於所述過濾填料裝置將過濾區分為上下兩層，其中過濾區前、後兩側隔板上的通水孔位於上層。過濾填料裝置設有兩端分別伸出過濾填料裝置上端面和下端面的管柱，管柱連接一導管，該導管一端與過濾區前側的通水孔相通，另一端穿過管柱伸入過濾區下層。過濾區後側的通水孔通過管路與消毒區內的紫外線消毒裝置的進水口相通，且管路中設有開關閥，紫外線消毒裝置的出水口排入消毒區內；所述消毒區底部設有將消毒區內汙水排入過濾區上層的汙水泵。上述結構中，通過將汙水依次經過氧化區、接觸氧化區、沉澱區、過濾區、消毒區，從而實現對汙水的淨化處理。通過過濾填料裝置將過濾區分為上下兩部分，並配合消毒區內的汙水泵，以及與紫外線消毒裝置所連接管路中的開關閥，從而實現對過濾區內過濾填料裝置的反衝洗操作，具備自清潔的功能，提高了汙水處理的可靠性和處理效果O
[0005]所述出水管穿過所述設備區、汙泥區伸出至該汙水處理設備外部，所述設備區內設有與出水管相 連並對出水管內汙水進行監測的汙水排放監控裝置。通過在設備區內增設汙水排放監控裝置，從而對出水管的汙水實時監測，一旦出現汙水排放未達標的情況，及時提醒相關工作人員對設備進行維護，排除故障，使汙水重新達標排放。
[0006]所述厭氧區內設有使所述進水管進入厭氧區的汙水先向下流動、再向上流動至隔板通水孔的擋板A，所述厭氧區內的生物填料裝置位於汙水向上流動的區域內。通過該擋板A，一方面起到導流作用，使汙水能順著擋板A先流至厭氧區底部，再由底部向上通過生物填料裝置進行處理。另一方面具有防止汙水短路的作用。
[0007]所述沉澱區內設有使前側通水孔進入沉澱區的汙水先向下流動、再向上流動至後側通水孔的擋板B，所述斜管填料裝置位於汙水向上流動的區域內。同樣的，擋板B也具有導流和防止汙水短路的作用。
[0008]所述汙水排放監控裝置外接太陽能供電裝置。通過該太陽能供電裝置為系統提供電力支持，減少外部供電，節約資源。
[0009]所述汙水排放監控裝置控制所述汙水泵和所述開關閥的動作。通過汙水排放監控裝置根據出水管內汙水的狀態，例如汙水流速及過濾的效果低於預期值，則直接控制汙水泵和開關閥實現過濾區內過濾填料裝置的反衝洗操作，實現智能化管理。[0010]所述汙水泵的排水管路分支連接至厭氧區、接觸氧化區、沉澱區、過濾區，且各分支管路中設有由所述汙水排放監控裝置進行控制的閥開關。通過該種結構，使得汙水排放監控裝置根據出水管內汙水的各種指標，確定汙水在哪個區域處理欠充分，則根據需要打開對應分支的閥開關，通過汙水泵將消毒區內的汙水重新輸送至相應區域進行處理，直至汙水排放達標。
[0011]所述沉澱區底部為漏鬥型。該種結構方便沉澱區內雜質的沉澱。
[0012]所述設備的各區頂部設有帶視窗的操作口。該結構方便操作人員觀察各區的工作狀態，及方便工作人員對設備的清理維護。
[0013]該智能化汙水處理設備的處理方法為:汙水由所述進水管進入厭氧區內，通過生物填料裝置及汙泥氣提裝置向厭氧區內輸送的活性汙泥，對汙水進行硝化處理；經厭氧區處理後的汙水進入接觸氧化區內，接觸氧化區內的曝氣裝置配合生物填料裝置對汙水進行好氧處理，降解汙水中的有機物；經接觸氧化區處理後的汙水進入沉澱區，通過斜管填料裝置加快汙水中懸浮物的沉澱，沉澱過程中的汙泥通過汙泥氣提裝置將一部分汙泥輸送至所述汙泥區，另一部分汙泥輸送至所述厭氧區作為活性汙泥；經沉澱區處理後的汙水通過所述導管引入過濾區過濾填料裝置的下部區域，依靠過濾區前側的通水孔位於過濾填料裝置上部而形成的高度差，實現過濾填料裝置對汙水的過濾處理，處理後的汙水通過過濾區後側通水孔所連接的管路進入消毒區的紫外線消毒裝置內，此時管路中的開關閥為打開狀態；經紫外線消毒裝置消毒後的汙水排入消毒區內，消毒區內的汙水通過出水管進行汙水排放，在排放同時，由設備區內的所述汙水排放監控裝置對汙水進行實時監控；當汙水排放質量不達標時，由汙水排放監控裝置發出警報，提醒相關工作人員對設備及時維護，排除故障，使汙水重新達標排放。
[0014]當所述過濾區的過濾填料裝置發生堵塞時，通過關閉所述開關閥，並打開所述汙水泵，由汙水泵將消毒區內的汙水引入過濾區上層，實現過濾填料裝置的反衝洗。
[0015]本發明採用智能化管理，汙水處理效率高，效果好，易於監控汙水排放的各項指標，解決了因監控不到位而出現汙水排放不達標的問題。適合作為各類汙水排放處理設備使用。
【專利附圖】
【附圖說明】[0016]圖1是本發明的內部結構示意圖。
[0017]圖中序號的名稱為:1、進水管，2、厭氧區，3、擋板A，4、生物填料裝置，5、接觸氧化區，6、曝氣裝置，7、沉澱區，8、斜管填料裝置，9、擋板B，10、導管，11、過濾區，12、管柱，13、過濾填料裝置，14、開關閥，15、消毒區，16、紫外線消毒裝置，17、汙水泵，18、設備區，19、汙水排放監控裝置，20、風機，21、太陽能供電裝置，22、汙泥區，23、出水管。
【具體實施方式】
[0018]現結合附圖，對本發明作進一步描述。
[0019]如圖1所示，該智能化汙水處理設備內部從進水至出水方向通過隔板依次分隔形成厭氧區2、接觸氧化區5、沉澱區7、過濾區11、消毒區15、設備區18、汙泥區22，相鄰兩個區之間的隔板上部設有將前一區汙水自流至後一區的通水孔。
[0020]厭氧區2前側連接進水管1，厭氧區2內靠近進水管I的位置設置一豎向且平行於隔板的擋板A3，該擋板上部高於進水管I所在水平面，下部與厭氧區2底部之間留有通道。通過該擋板A3，使得進水管I進入厭氧區2的汙水先沿著擋板A3向厭氧區2底部流通，經過底部通道後，再向上流動至厭氧區2後側的通水孔。在厭氧區2向上流動的區域內安裝生物填料裝置4，用於對汙水進行硝化處理。
[0021]接觸氧化區5設置於厭氧區2後部，在接觸氧化區5內設置有生物填料裝置4，在接觸氧化區5的底部設有曝氣裝置6，通過生物填料裝置4與曝氣裝置6實現對汙水的好氧處理。
[0022]沉澱區7設置於接觸氧化區5後部，沉澱區7內設有與厭氧區2內功能相同的擋板B9，位於沉澱區7汙水向上流動的區域內安裝斜管填料裝置8，用於加快對汙水中懸浮物的沉澱。沉澱區7底部設有漏鬥型的沉澱槽，在沉澱槽附近設有汙泥氣提裝置，該汙泥氣提裝置的出泥管路連接厭氧區2擋板A3靠近進水管I的一側，以及連接至汙泥區22。
[0023]過濾區11設置於沉澱區7後部，過濾區11內設有將過濾區11分隔形成上下兩層區域的過濾填料裝置13，在過濾填料裝置13的中部設有兩端分別伸出過濾填料裝置13上端面和下端面的管柱12。過濾區11內設有一導管10，該導管10—端與過濾區11前側的通水孔相連，另一端穿過上述管柱12伸入過濾區11下層區域內。
[0024]消毒區15設置於過濾區11後部，消毒區15內安裝有紫外線消毒裝置16，該紫外線消毒裝置16的進水管I路連接消毒區15前側的通水孔，且管路中設有控制水流導通的開關閥14，紫外線消毒裝置16的出水管路直接排放至消毒區15內。消毒區15的底部還設有汙水泵17，汙水泵17通過管路連接至過濾區11的上層區域內，以便通過開啟汙水泵17對過濾區11的過濾填料裝置13進行反衝洗操作。消毒區15後側連接出水管23，出水管23穿過設備區18、汙泥區22後與城市排汙管網相連。
[0025]設備區18位於消毒區15後部，設備區18內安裝有與出水管23連接並檢測出水管23內汙水指標的汙水排放監控裝置19。該汙水排放監控裝置19的電源採用市電及安裝於設備區18外部的太陽能供電裝置21供電。在設備區18的底部還設有為接觸氧化區5的曝氣裝置6及沉澱區7的汙泥氣提裝置提供氣源的風機20。
[0026] 汙泥區22設置於設備區18後部，汙泥區22主要用於收集沉澱區7中被汙泥氣提裝置輸送的汙泥。[0027]以上即為該智能化汙水處理設備的整體結構，結合該整體結構對本發明的汙水處理過程作如下描述。
[0028]汙水經過格柵井、調節池的初步處理後，通過進水管I進入厭氧區2內。汙水沿擋板A3先向下流動，經過底部通道後再向上流動，並由生物填料裝置4對汙水進行硝化處理。同時，該過程中，由沉澱區7中的汙泥氣提裝置為厭氧區2提供少量的活性汙泥，通過活性汙泥中的細菌吸附在生物填料裝置4上，從而提高處理效果。經厭氧區2處理後的汙水進入接觸氧化區5內，由生物填料裝置4配合其底部的曝氣裝置6，實現對汙水的好氧處理，使汙水進一步的降解大量溶解性有機物。經接觸氧化區5處理後的汙水流至沉澱區7，通過沉澱區7內的斜管填料裝置8加快對汙水中懸浮物的沉澱，沉澱後的雜質淤泥通過沉澱區7底部的汙泥氣提裝置輸送至汙泥區22和厭氧區2。經沉澱處理後的汙水流至過濾區11內，依靠導管10，使汙水先進入過濾區11的下層區域，再憑藉導管10所連接的通水孔相對於過濾區11下層的高度差，使得汙水由下層區域經過過濾填料裝置13流向上層區域實現過濾操作。經過濾後的汙水通過過濾區11後側通水孔所連接的管路進入消毒區15內的紫外線消毒裝置16，此時管路的開關閥14為打開狀態。依靠紫外線消毒裝置16對汙水進行紫外線消毒，消毒後的汙水先排放至消毒區15內，再依靠消毒區15後側的出水管23排放至城市排汙管網。在出水管23排汙過程中，由設備區18內的汙水排放監控裝置19對出水管23內的汙水指標進行實時監控。當出現排汙指標不達標時，由汙水排放裝置監控裝置發出警報，提醒監管人員採取及時的操作。監管人員了解情況後可採取將消毒區15內的汙水回流至厭氧區2，進行循環處理，直至汙水排放達標。
[0029]除上述處理過程以外，本發明還可實現過濾區11內過濾填料裝置13的反衝洗操作，具體是:當過濾區11的過濾填料裝置13發生堵塞時，通過關閉紫外線消毒裝置16進水管I路中的開關閥14，並打開汙水泵17，由汙水泵17將消毒區15內的汙水引入過濾區11上層，實現過濾填料裝置13的反衝洗。通過反衝洗操作改善過濾填料裝置13的過水性。
[0030]為了進一步提高該智能化汙水處理設備的處理效率，亦可將消毒區15底部的汙水泵17設計為分支連接至厭氧區2、接觸氧化區5、沉澱區7、過濾區11內，並在各分支管路中設置閥開關，起到按需回流的目的。即根據汙水排放監控裝置19所得到汙水排放指標，當哪一項指標不符合時，則將消毒區15內的汙水重新回流至對應處理區，從而提高汙水處理的效率。
[0031]以上結構和實施旨在說明本發明的技術手段，並非限制本發明的技術範圍。本領域技術人員根據現有公知常識對本發明作顯而易見的改進，亦落入本發明權利要求所保護的範圍之內。
【權利要求】
1.一種智能化汙水處理設備，該汙水處理設備內部沿水平方向設有由隔板依次分隔形成的厭氧區(2)、接觸氧化區(5)、沉澱區(7)、過濾區(11)、消毒區(15)、設備區(18)、汙泥區(22)，厭氧區、接觸氧化區、沉澱區、過濾區、消毒區中相鄰兩個區之間的隔板上部設有將前一區汙水自流至後一區的通水孔，厭氧區連接進水管(1)，消毒區連接出水管(23)，厭氧區、接觸氧化區內設有生物填料裝置(4)，接觸氧化區底部設有曝氣裝置(6)，沉澱區內設有斜管填料裝置(8)，沉澱區底部設有汙泥氣提裝置，汙泥氣提裝置的出泥口通過管路導通至汙泥區和厭氧區內，過濾區內設有過濾填料裝置(13)，消毒區內設有紫外線消毒裝置(16)，設備區內設有為汙泥氣提裝置、曝氣裝置供氣的風機(20);其特徵在於: 所述過濾填料裝置(13)將過濾區(11)分為上下兩層，其中過濾區前、後兩側隔板上的通水孔位於上層；過濾填料裝置設有兩端分別伸出過濾填料裝置上端面和下端面的管柱(12)，管柱連接一導管(10)，該導管一端與過濾區前側的通水孔相通，另一端穿過管柱伸入過濾區下層；過濾區後側的通水孔通過管路與消毒區(15)內的紫外線消毒裝置(16)的進水口相通，且管路中設有開關閥(14)，紫外線消毒裝置的出水口排入消毒區內；所述消毒區底部設有將消毒區內汙水排入過濾區上層的汙水泵(17); 所述出水管(23)穿過所述設備區(18)、汙泥區(22)伸出至該汙水處理設備外部，所述設備區內設有與出水管相連並對出水管內汙水進行監測的汙水排放監控裝置(19)。
2.根據權利要求1所述的智能化汙水處理設備，其特徵在於所述厭氧區(2)內設有使所述進水管(1)進入厭氧區的汙水先向下流動、再向上流動至隔板通水孔的擋板A (3)，所述厭氧區內的生物填料裝置(4 )位於汙水向上流動的區域內。
3.根據權利要求1所述的智能化汙水處理設備，其特徵在於所述沉澱區(7)內設有使前側通水孔進入沉澱區的汙水先向下流動、再向上流動至後側通水孔的擋板B (9)，所述斜管填料裝置(8 )位於汙水向上流動的區域內。
4.根據權利要求1所述的智能化汙水處理設備，其特徵在於所述汙水排放監控裝置(19)外接太陽能供電裝置(21)。
5.根據權利要求1所述的智能化汙水處理設備，其特徵在於所述汙水排放監控裝置(19)控制所述汙水泵(17)和所述開關閥(14)的動作。
6.根據權利要求1或5所述的智能化汙水處理設備，其特徵在於所述汙水泵(17)的排水管路分支連接至厭氧區(2)、接觸氧化區(5)、沉澱區(7)、過濾區(11)，且各分支管路中設有由所述汙水排放監控裝置進行控制的閥開關。
7.根據權利要求1所述的智能化汙水處理設備，其特徵在於所述沉澱區(7)底部為漏鬥型。
8.根據權利要求1所述的智能化汙水處理設備，其特徵在於所述設備的各區頂部設有帶視窗的操作口。
9.一種如權利要求1所述的智能化汙水處理設備的處理方法，其特徵在於汙水由所述進水管(I)進入厭氧區(2)內，通過生物填料裝置(4)及汙泥氣提裝置向厭氧區內輸送的活性汙泥，對汙水進行硝化處理；經厭氧區處理後的汙水進入接觸氧化區(5)內，接觸氧化區內的曝氣裝置(6)配合生物填料裝置對汙水進行好氧處理，降解汙水中的有機物；經接觸氧化區處理後的汙水進入沉澱區(7)，通過斜管填料裝置(8)加快汙水中懸浮物的沉澱，沉澱過程中的汙泥通過汙泥氣提裝置將一部分汙泥輸送至所述汙泥區(11 )，另一部分汙泥輸送至所述厭氧區作為活性汙泥；經沉澱區處理後的汙水通過所述導管(10)引入過濾區過濾填料裝置(13)的下部區域，依靠過濾區前側的通水孔位於過濾填料裝置上部而形成的高度差，實現過濾填料裝置對汙水的過濾處理，處理後的汙水通過過濾區後側通水孔所連接的管路進入消毒區(15)的紫外線消毒裝置(16)內，此時管路中的開關閥(14)為打開狀態；經紫外線消毒裝置消毒後的汙水排入消毒區內，消毒區內的汙水通過出水管(23)進行汙水排放，在排放同時，由設備區(18)內的所述汙水排放監控裝置(19)對汙水進行實時監控；當汙水排放質量不達標時，由汙水排放監控裝置發出警報，提醒相關工作人員對設備及時維護，排除故障，使汙水重新達標排放。
10.根據權利要求9所 述的智能化汙水處理設備的處理方法，其特徵在於當所述過濾區(11)的過濾填料裝置(13)發生堵塞時，通過關閉所述開關閥(14)，並打開所述汙水泵(17)，由汙水泵將消毒區(15)內的汙水引入過濾區上層，實現過濾填料裝置的反衝洗。
【文檔編號】C02F9/14GK103936224SQ201410106234
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】馮國亮, 張正劍 申請人:寧波創藍環境科技有限公司