专利名称：一种污水快速自动处理装置的制作方法
技术领域：
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种能够对各类生活及工业污水进行快速自动处理装置。
背景技术：
中国是世界13个贫水国家之一，中国的人均水资源量仅为1700m3/人，当前我国的地表水资源量约为2.66万亿m3，全国总供水量为5531亿m3，我国人均水占有量排在世界第121位，中国的水荒是严峻而长期性的。1973年3月联合国水资源会议宣告“水不久将成为一个深刻的社会危机，继世界石油危机之后的下一个危机就是水危机”。现在全世界每年约有5亿m3污水排入江河湖泊，污染了全球总水量的21.4％以上。据不完全监测数据表明，78条河流中就有54条受到了严重的污染；我国的数十个湖泊如太湖和高原明珠滇池如今也已严重污染了。水的污染，造成了水体生态系统的破坏和大量水生物种的灭亡。当前全球有20亿人喝不上洁净水，每年至少有1500万人死于水污染引发的各种疾病。为此1993年1月18日第47届联合国大会将每年的3月22日定为“世界水日”，号召全世界人民保护环境，保护水资源。因此，污水净化处理达标排放是改善水环境的重要措施。目前，国内外最先进的污水处理工艺与设备大致都采用了生化法。生化法必须建设很多5-8米深的巨型反应池，故一个日污水处理能力为10万吨的污水处理厂至少占地36亩以上，而对于磷、氨、氮以及重金属离子等污水的处理往往还难以达标。最不能令人满意的是污水自进入处理系统至可以达标排放的处理时间过长，一般要4-8小时或更长的时间，导致处理成本过高。如处理含磷(磷及磷的有机化合物)污水，用传统处理方法处理均存在这样或那样的不足。臭氧化法——耗电量大；湿式氧化法——污水加压、加热成本高；水解法(碱解、酸解)——成本高、流程复杂，且有二次污染；吸附法——用活性炭成本高；焚烧法——每立方米水处理费用高达人民币3元。为此，本发明人针对现有技术存在的不足及各种弊端，经过多年潜心研究，并在参加对滇池反污染治理两年来的中试工程中积累了丰富污水处理经验的基础上，研究开发并设计成功了单机、单元设备化的污水快速自动净化处理装置，可广泛用于大、中、小城市生活污水、洗车场污水、河道、污水沟、地面面源污水、点源污水、工厂工业污水、湖泊富营养化为成因的兰藻等藻类污染的各类污水的快速处理，中试试验证明，可以达到“一进(就)清”的污水快速自动处理的良好效果。
发明创造内容1、要解决的技术问题本发明的目的在于提供一种结构简便，净化工艺科学合理的污水快速自动净化处理装置。
2、技术方案本发明目的是这样实现的主体为圆塔式结构，主体的中心设置第一反应室，之外同轴设置第二反应室，第一、二反应室的顶部由下而上设置第一级张力床和第二级张力床，第二级张力床的顶部中心设置悬浮物导流管，主体的内侧第二反应室的外侧为第三反应室，第三反应室上部设置圆环形清水槽，中心设置匀流器，清水槽的底部设有清水内外导流管。气源机、净化剂桶分别通过导管与功能管相连通，功能管的末端深入至第一反应室的下底部中央；第一、二、三反应室的底部为漏斗形污泥仓，污泥仓的外围为第四反应室，其中设置生化硫化床，污泥仓的中心底部设置污泥排放管。
3、有益效果由于本发明的污水快速自动处理装置，其特制功能管的设置，使得污水在高压驱动下高速与功能管内的磨锉弹簧装置进行反复强烈的磨擦、锉切作用，同时启动了硅藻精土巨大的比表面积中近纳米级的超细微孔(硅藻精土每1克有2.5亿个以上硅藻体，硅藻体具有超细微孔体)，具有极强的吸附作用能力，使原来几乎不能沉降的超细微粒物质被吸附到硅藻表面，并形成了链状式结构而易于沉淀分离，硅藻精土对污水中的磷、锌、铬、铜等离子吸附去除率高达99.9％。功能管中混合液经过压力矢枪以高压高速并旋转运动方式而射入第一反应室，促使硅藻精土表面非平衡负电位快速地破坏污水中负离子核构成的正电离子圈，同时中和了悬浮性离子的电性，迫使污水中极难沉降的胶体细微颗粒与胶团群落结构ζ电位降低至接近于零电位，胶体颗粒相互脱离，达到了水中污物的快速絮凝、沉淀的目的。本处理装置对污水处理的效应时间只需10-40分钟，既适于小排量污水的处理也适合大排量污水的快速处理，最大日污水处理量可达数十万吨。排放达标率为100％；达标级别为GB8978-1996第二类一级排放标准。
下面结合附图与实施例对本发明做进一步的说明，本发明不限于附图所示，附图与实施例不以任何方式对本发明加以限制。
附图为本发明处理装置的整体结构剖视示意图。
具体实施例方式
如附图所示，本发明污水快速自动处理装置之主体9为圆塔式结构，主体9的中心设置第一反应室18，之外同轴设置第二反应室20，第一、二反应室18、20的顶部由下而上设置第一级张力床15和第二级张力床14，第二级张力床14的顶部中心设置悬浮物导流管16，主体9的内侧第二反应室20的外侧为第三反应室19，第三反应室19上部设置圆环形清水槽13，中心设置匀流器17，清水槽13的底部设有清水内外导流管24。气源机3、净化剂桶11分别通过导管与功能管5相连通，功能管5的末端深入至第一反应室18的下底部中央；第一、二、三反应室18、20、19的底部为漏斗形污泥仓6，污泥仓6的外围为第四反应室25，其中设置生化硫化床与填料26，污泥仓6的中心底部设置污泥排放管27，主体底部设有支架28。
功能管5内设置的磨锉弹簧为密集锉牙的耐磨、耐腐蚀螺旋形非对称性结构。磨锉弹簧的长度为1-10mm，在不过分增加流体阻力的前提下，可以更长一些。
功能管5末端设置压力矢枪21，压力矢枪21环围设置了漏斗形的负压回导管网8，压力矢枪把污水以高压、高速、旋转方式射入到第一反应室中。功能管5内部及负压回导管网8之漏斗底部还设有供气管。
第二反应室20底部设置有减压导流罩23，而在第二反应室20之圆柱体外向下倾斜30°-60°角设置有过滤网罩22。
第一级张力床15内部填充圆球状床体填料，其直径为40mm-60mm；第二级张力床14内部填充的圆球状床体填料的直径为20mm-30mm。所述的床体填料为聚四氟乙烯塑料或玻璃球、珠等耐磨、耐腐蚀材料。
净化剂桶11中设置搅拌机12，搅拌杆的下端装有叶轮10。通过控制污水进水及净化剂的相对流速而形成的负压以实现净化剂的自动定量加入，实现自动控制。对各种不同类型污水的处理，本净化剂添加器可以改用或混用其他种类的添加剂(如硅藻精土、氯铁盐类、碱氯铝盐类、硫酸铝盐类、大分子絮凝剂类、聚丙稀酰胺类净化剂等)，以适应对不同污水的净化工艺要求，达到快速处理的目的。
本发明的工作原理与工作过程本发明在污水的进水管中设置了功能管，其中设置的非对称磨锉弹簧装置，使水在高压驱动下高速与磨锉弹簧装置进行反复强烈的磨擦、锉切，同时促使硅藻精土巨大的比表面积近纳米级的超细微孔体发挥其超强的吸附作用能力，硅藻土表面非平衡负电位快速地破坏污水中负离子核构成的正电离子圈，同时中和了悬浮性离子的电性，迫使污水中极难沉降的胶体细微颗粒与胶团群落结构ζ电位降低至接近于零电位，胶体颗粒相互脱离，达到物种污泥快速絮凝、沉淀的目的。硅藻精土每1克有2.5亿个以上硅藻体，硅藻体具有超细的近纳米级微细孔体，对污水中的磷、锌、铬、铜等离子吸附去除率高达99.9％。
混合液经过功能管末端的压力矢枪射入第一反应室延续功能管5的作用效应。充分混合反应后，进入其内填充圆球形塑料或玻璃珠填料的第一级张力床，水在自身张力及气源机气源的共同作用下将气、液、固三态自动分离，其中的油质、氮气、氨气、二氧化碳及固态物质送入二级张力床，反应后由油、气、SS导管排出。张力床分离出的污水自上而下进入第二反应室，通过减压、减速充分吸附、絮凝，经过沉降分离后，分离水由下上升进入第三反应室，而残留的有机颗粒则被滤网罩挡住并下沉至污泥仓。清水经匀流器流入清水槽，再导流到生化硫化床进行深度生化处理或外排回用(此时一般已能达标，不再需要进行生化处理)。
污水进入本发明的处理装置到净化成各类达标清水流出的时间仅需要10至40分钟，而实施污水处理的吞吐量大小完全可按项目的实际需要的量化而设计，最大处理量可达20-30万吨/d以上。
本发明的特点1、本发明污水处理装置实现了对污水的一进(就)清的理想化高速自动化无人管理式处理，完成污水处理的效应全过程可在10-40分钟内实现，这是当前国内外最先进的氧化沟法、SBR法等都不可能达到的，效应时间比目前国际先进水平提高6-12倍。
2、本发明污水处理装置适温范围极广，可在-30℃至50℃的环境水温度下作业，不必考虑污泥龄d值，不同于现行的生化法厌氧法在低温环境下难以实现或完成效应时间长达数小时至数十小时的限制和不足。
3、本发明污水处理装置所采用的工艺过程为纯机械的物理性处理工艺，能在超短时限内实现污水一次达标排放。虽使用硅藻精土等净化剂，但不会造成二次污染，也不影响本发明装置的低成本运行，硅藻精土等净化剂用量较大的还可回收再利用。
4、本发明装置工艺先进，占地面积少，建造费用低，建设周期短，而且使用运行成本低。当前世界最先进的SBR法及其他改进型的Carrousel、AA/O、UCT、CAST、ICEAS、CASS、UNITANK等各类工艺的占地面积均比较大。如昆明某污水处理厂日处理量为10万吨/d，其占地面积为3.6亩/万吨，每吨水造价1800元/t，运转成本0.6-0.9元/t，而本发明的污水处理装置的占地面积仅为0.5亩/万吨，造价700元/t，运转成本0.15元-0.30元/t，3-6个月即可建设完成。
5、本发明的污水快速自动净化处理装置除突出“快速”的特点之外，还具有一机多能的优点。如(1)用传统方法处理含磷污水，需要前述的一系列工艺处理，而利用本发明的污水处理装置，一进一出即可把这种最难处理的污水快速处理达标，污物去除率高达99.9％。同时可一并将污水中的金属、重金属等离子去除，即一次完成了传统处理方法的氧化、硝化、反硝化或厌氧四道工序过程。(2)本发明装置具有悬浮澄清池、斜板沉淀池、辐射沉淀池的快速沉淀作用。(3)本发明装置具有立式除油池、平流除油池、格雷维尔除油池的除油功能。
6、本发明污水处理装置可实现单机化、串、并联单元化或厂、站点化、家庭化、小区化的运行模式。治污不再只是国家的事，为实施全民治污提供了先进、可靠的处理设备和技术保证。这将为污水治理天文数字般庞大的开支带来了多快好省的革命性的巨大转折。
权利要求
1.一种污水快速自动处理装置，由主体(9)、水泵(1)、气源机(3)、净化剂桶(11)、第一、二、三、四反应室(18、20、19、25)，净化剂添加系统几部分组成，主体(9)的中心设置第一反应室(18)，之外同轴设置第二反应室(20)，主体(9)内侧第二反应室(20)外侧为第三反应室(19)，第三反应室(19)上部设置圆环形清水槽(13)，中心设置匀流器(17)，第一、二、三反应室(18、20、19)底部为漏斗形污泥仓(6)，污泥仓(6)的中心底部设置污泥排放管(27)，其特征是第一、二反应室(18、20)顶部由下而上设置第一级张力床(15)和第二级张力床(14)，第二级张力床(14)顶部中心设置悬浮物导流管(16)，清水槽(13)的底部设有清水内外导流管(24)；气源机(3)、净化剂桶(11)分别通过导管与功能管(5)相连通，功能管(5)的末端深入至第一反应室(18)的底部中央；污泥仓(6)的外围为第四反应室(25)，其中设置生化硫化床(26)。
2.如权利要求1所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是功能管(5)内设置磨锉弹簧为密集锉牙的耐磨、耐腐蚀螺旋形非对称性结构的特制弹簧。
3.如权利要求2所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是功能管(5)磨锉弹簧的长度为1-10m。
4.如权利要求1或2所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是功能管(5)末端设置压力矢枪(21)。
5.如权利要求1或4所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是第一反应室(18)的底部，压力矢枪(21)环围设置了漏斗形的负压回导管网(8)。
6.如权利要求1或4所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是功能管(5)内部及负压回导管网(8)之漏斗底部还设有供气管。
7.如权利要求1所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是第二反应室(20)底部设置有减压导流罩(23)。
8.如权利要求1所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是第二反应室(20)之圆柱体外向下倾斜30°-60°角设置有过滤网罩(22)。
9.如权利要求1所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是第一级张力床(15)内部填充圆球状床体填料，其直径为40mm-60mm；第二级张力床(14)内部填充的圆球状床体填料的直径为20mm-30mm。
10.如权利要求1所述的一种污水快速自动处理装置，其特征是净化剂桶(11)中设置搅拌机(12)，搅拌杆的下端装有叶轮(10)。
全文摘要
本发明公开了一种污水快速自动处理装置。其第一、二反应室(18、20)顶部由下而上设置第一级张力床(15)和第二级张力床(14)，在污水泵送管路中设置功能管(5)，其中设置磨锉弹簧，功能管(5)末端设有压力矢枪并深入至第一反应室(18)的底部中央；污泥仓(6)的外围为第四反应室(25)和生化硫化床(26)。本发明实现了对各类污水的快速自动净化处理，污水经过10－40分钟短周期快速即可达到一级排放标准。
文档编号C02F3/10GK1410364SQ0213384
公开日2003年4月16日 申请日期2002年9月27日 优先权日2002年9月27日
发明者孙乔良 申请人:孙乔良