高效移动污水处理设备的制作方法

文档序号:11095051来源:国知局
高效移动污水处理设备的制造方法与工艺

本发明涉及一种污水处理设备,特别是涉及一种灵活机动、可自提供能源、适用于多种行业、不同水质的高效移动污水处理设备。



背景技术:

污水不能纳入收集管网的农村、饭店、旅游景点、景观水体等,其产生的污水需要进行达标处理,同时,国内大量存在的污水突发紧急泄漏事故,改善湖泊、水库等景观水体的水质等,针对以上需求,目前需要研发一种灵活机动、可自提供能源、可进行汽车运载、适用于多种行业、不同水质的污水处理设备,来满足市场需要。

目前国内尚未提出成熟的移动污水处理设备概念,市场上现有的移动污水处理设备一般是指一体化生活污水处理设备,只是在加工厂内制作完成后移动至现场安装,安装完成后并不具备二次移动使用的条件。

一体化生活污水处理设备技术含量较低,同时,各单位生产的规格尺寸都是根据企业自身的特点加工而成,不具备统一规格和普遍替代性。

现有的一体化污水处理设备主要是针对生活污水进行处理,采用普通的生物接触氧化处理工艺,工艺单一,处理效率不高,技术含量低,其对处理的水质进水要求固定,不能有太大的水质变化,限制了其使用行业和领域。

综合以上特点,现有的移动污水处理设备远远不能满足不同行业、各种区域不同进出水水质要求的情况,不具备推广性。对于目前需要短期进行污水处理的项目、突发性紧急环境事故等处理需求完全不能满足。



技术实现要素:

本发明的目的,提供一种高效移动污水处理设备,该设备采用“标准化、模块化、集成化”的理念,解决了目前移动污水处理设备功能单一、工艺简单、处理要求低、移动性差、适用性不强的缺点。

本发明是这样实现的:

高效移动污水处理设备,主要包括能源供应模块、预处理模块、化学处理模块、生物处理模块、沉淀过滤模块、深度处理模块,所述能源供应模块由操作控制区、发电区和燃料储存区组成;所述预处理模块主要由格栅区、初沉区和一级强化区串联组成;所述化学处理模块主要由药品储放区、pH调节区、反应沉淀区和氧化/还原区组成;所述生物处理模块主要由厌氧区、缺氧区和好氧区组成;所述沉淀过滤模块主要包括沉淀区和过滤区两部分;所述深度处理模块主要包括微滤单元、超滤单元和反渗透单元;能源供应模块通过总配电箱分别与预处理模块、化学处理模块、生物处理模块、沉淀过滤模块、深度处理模块相互电连接;所述预处理模块、化学处理模块、生物处理模块、沉淀过滤模块、深度处理模块均设有进水管和出水管,各模块通过进水管和出水管实现串联连接。

上述高效移动污水处理设备,优选的方案是,所述操作控制区内配有总配电柜、PLC控制柜、监控电脑等设施,用于控制整套移动污水处理设备的操作管理。

上述高效移动污水处理设备,优选的方案是,沉淀过滤模块的沉淀区上部布置有斜管填料,以提高其表面负荷。

上述高效移动污水处理设备,优选的方案是,所述过滤区内主要为填充级配石英砂,底部配有反冲区和出水区,保证其反冲和过滤的均匀性。

上述高效移动污水处理设备,优选的方案是,所述污水处理设备采用汽车运输,并按照集装箱规格设计、采用不锈钢材质,各模块(长×宽×高)尺寸为2.5米×6.0米×2.5米。

上述高效移动污水处理设备,优选的方案是,所述污水处理设备的污水处理能力为0-500m3/d。

上述高效移动污水处理设备,优选的方案是,所述污水处理设备可根据污水处理的不同工艺,将各个模块分别进行设计分装,不同功能区设计成独立的处理单元。

本发明的有益效果是:

(1)标准化:结合现有汽车运输的规格和特点,考虑装、卸、运输的简便性等功能,将设备规格尺寸按照标准集装箱的规格进行设计,避免了运输过程中的超高、超宽等问题;需进行污水处理的地点大部分都位于偏远地区,道路等交通条件较差,将设备进行标准化满足了不同地形环境下设备的运输要求;规格统一有利于公司的批量化生产,可有效降低设备成本。

(2)模块化:其原理是结合污水处理的不同工艺,将各个模块分别进行设计分装,不同功能区设计成独立的处理单元,根据不同的模块工艺,进行内部构造详细设计,配备设备及管道、电气要求等,达到模块的工作要求和既定的处理效果。

(3)集成化:标准化模块加工完成后,可以根据某个需要进行短期污水处理项目的具体水质情况,选择不同的模块进行组合集成,通过串联和并联结合的方式,经现场的简单模块管道连接工作,即可配套成完整的污水处理工艺体流程,完成污水处理任务。

附图说明

图1为高效移动污水处理设备的主视图。

图2为高效移动污水处理设备的俯视图。

图3为高效移动污水处理设备的预处理模块3结构示意图。

图4为高效移动污水处理设备的化学处理模块4结构示意图。

图5为高效移动污水处理设备的生物处理模块5结构示意图。

图6为高效移动污水处理设备的沉淀过滤模块6结构示意图。

图7为高效移动污水处理设备的深度处理模块7结构示意图。

图8为高效移动污水处理设备的能源供应模块8结构示意图。

图1和图2中:1—运载车,2—高效移动污水处理设备。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式:

各模块组成和功能介绍:

能源供应模块8:分为操作控制区8-1、发电区8-2和燃料储存区8-3。操作控制区8-1:内部配有总配电柜、PLC控制柜、监控电脑等设施,用于控制整套移动污水处理设备的操作管理;发电区8-2:对于部分不具备通电条件的偏远地区,使用自配的发电机可有效保证污水处理设备的能源供应;燃料储存区8-3:用于保证发电机所用的燃料,主要是柴油储存。

预处理模块3:污水依次通过格栅区3-1、初沉区3-2、一级强化区3-3,进行预处理。格栅区3-1主要去除污水中的大颗粒无机物(不可生物、化学降解的部分),初沉区3-2负责对污水进行沉淀分离,比重大于水不溶于水的杂质沉淀至底部,污水从上部流入一级强化区3-3,通过投加絮凝剂和助凝剂,将污水中的有机物通过絮凝的方式进行去除。

(1)自吸水泵3-4,是将需要处理的污水通过自吸泵动力提升至预处理模块单元中进行处理,进水端连接污水水源,出水端接至格栅区;

(2)絮凝加药装置3-5,主要作用是将固态PAC、PAM药剂 在装置中加水溶解后投加至一级强化区,进行去除有机物;主要由加药罐、搅拌机、加药泵组成,溶解用水接自一级强化区的出水,药剂溶解配置完成后,通过加药泵及管道接至一级强化区的进水位置。

(3)分配电箱3-6,主要是将电源及控制线分配至水泵、格栅、加药装置等设备,可以在配电箱上实施现场操作控制。

化学处理模块4:化学处理模块包括药品储放区4-1、pH调节区4-2、反应沉淀区4-3、氧化/还原区4-4四个部分。污水依次流经pH调节区4-2、反应沉淀区4-3、氧化/还原区4-4三个处理单元,通过投加化学药剂与污水中的成分进行化学反应的方式进行水质净化。

药品储放区4-1:用于化学处理模块各个反应区所需的常用药剂储存,可满足5-10天的使用量。

pH调节区4-2:根据污水的pH情况,采用加酸、加碱的方式对污水进行中和,满足后续生物处理的基本条件;

反应沉淀区4-3:针对污水中含有溶解性的金属离子,采用加碱性药剂的方式进行与金属离子反应,形成不溶于水的沉淀物,并进行沉淀分离。

氧化/还原区4-4:污水中的长链或含苯环的成分,采用生物降解的难度较大,采用投加化学强氧化/还原剂的方式进行氧化/还原反应,去除污染物。

(1)自吸水泵4-5,是将需要处理的污水通过自吸泵动力提升至化学理模块单元中进行处理,进水端连接污水水源或预处理模块出水,出水端接至pH调节区;

(2)加药装置4-6,主要作用是将酸液、碱液、强氧化剂、强还原剂等化学药剂通过本装置按照预定的需求分别投加至pH调节区、反应沉淀区、氧化/还原区,使之与污水中的成分进行化学反应。

(3)分配电箱4-7,主要是将电源及控制线分配至水泵、加药装置等设备,可以在配电箱上实施现场操作控制。

生物处理模块5:生物处理模块包括厌氧区5-1、缺氧区5-2、好氧区5-3三部分,污水按顺序流经以上三部分,对污水进行生物处理。

厌氧区5-1:针对高浓度有机废水,可利用厌氧区内的厌氧微生物将大部分有机物进行分解,同时也可作为低浓度污水中的除磷工艺段。

缺氧区5-2:主要在本反应区内进行反硝化反应,通过反硝化细菌,将好氧区回流的硝化液中的硝态氮还原成氮气,达到去除污水中总氮的目的。

好氧区5-3:通过鼓风机提供的空气,给好氧微生物创造氧气充足的环境,来分解水中的有机污染物,达到进一步净化污水的目的。

(1)自吸水泵5-4,是将需要处理的污水通过自吸泵动力提升至生物处理模块单元中进行处理,进水端连接污水水源或预处理/化学处理模块的出水端,出水端接至厌氧区;

(2)回流水泵5-5,主要是将好氧区的出水回流至缺氧区,将好氧区氧化形成的硝态氮在缺氧区内还原成氮气。进水端接自好氧区的出水,出水端接至缺氧区进水。

(3)分配电箱5-6,主要是将电源及控制线分配至水泵、曝气风机等设备,可以在配电箱上实施现场操作控制。

(4)曝气风机5-7,将空气输送至好氧区内,满足好氧微生物去除污水中的有机物所需的氧气。好氧区底部配备有微孔曝气头,风机的风管通过各个支管分别连接曝气头,将空气均匀分布至整个好氧区。

沉淀过滤模块6:沉淀过滤模块包括沉淀区6-1和过滤区6-2两部分,污水分别流经沉淀区6-1和过滤区6-2。沉淀区6-1:污水经过生物处理模块后需将脱落的生物膜进行沉淀分离,去除水中的悬浮物,采用斜管沉淀的方式,沉淀区上部布置斜管填料,提高其表面负荷。过滤区6-2:过滤区内主要填充级配石英砂,将难以沉淀分离的悬浮物截留,保证出水水质达标。底部配有反冲区和出水区,保证其反冲和过滤的均匀性。

(1)自吸水泵6-3,是将需要处理的污水通过自吸泵动力提升至沉淀过滤模块单元中进行处理,进水端连接污水水源或生物处理模块出水,出水端接至沉淀区;

(2)污泥泵6-4,沉淀区运行较长时间后,需要将底部的污泥排出,保证处理效果,污泥泵的主要作用是将沉淀区产生的污泥进行排放至指定区域。

(3)分配电箱6-5,主要是将电源及控制线分配至水泵、污泥泵、冲洗水泵等设备,可以在配电箱上实施现场操作控制。

(4)反冲洗水泵6-6,反冲洗水泵主要是将过滤区内石英砂表面积攒的悬浮物用水冲洗掉,保证石英砂的滤速和处理效果。进水端接自外部水源,出水端接至过滤区底部的反冲布水装置。

深度处理模块7:深度处理模块包括三个单元:微滤单元7-1、超滤单元7-2和反渗透单元7-3,待处理的污水依次流过三个单元,分别通过三个单元不同级别的过滤,将污水中的细微杂质和离子进行去除,达到深度净化的要求。

(1)微滤单元进水泵7-4,是将需要处理的污水通过水泵动力提升至深度处理模块单元中进行处理,进水端连接污水水源或沉淀过滤模块出水,出水端接至微滤单元中的膜组件;

(2)超滤单元进水泵7-5,是将需要处理的污水通过水泵动力提升至超滤单元中进行处理,进水端连接微滤单元膜组件出水,出水端接至超滤单元中的膜组件;

(3)分配电箱7-6,主要是将电源及控制线分配至水泵、污泥泵、冲洗水泵等设备,可以在配电箱上实施现场操作控制。

(4)反渗透单元进水泵7-7,是将需要处理的污水通过水泵动力提升至反渗透单元中进行处理,进水端连接超滤单元膜组件出水,出水端接至反渗透单元中的膜组件;

(5)酸洗加药装置7-8:主要是将柠檬酸通过本装置进入微滤、超滤、反渗透膜组件中,通过化学酸洗,将膜组件中残留的微生物进行去除,保证膜组件的通量和使用寿命;

(6)碱洗加药装置7-9:主要是将碳酸钠、氢氧化钠等碱通过本装置进入微滤、超滤、反渗透膜组件中,通过化学碱洗,将膜组件中残留的微生物进行去除,保证膜组件的通量和使用寿命;

(7)加药装置7-10:是将阻垢剂等药剂加入超滤单元的出水中,保证反渗透膜的正常运行,避免钙、镁离子对反渗透膜的影响。

实施例1:高效移动污水处理设备,主要包括能源供应模块8、预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7,所述能源供应模块8由操作控制区8-1、发电区8-2和燃料储存区8-3组成;所述预处理模块3主要由格栅区3-1、初沉区3-2和一级强化区3-3串联组成;所述化学处理模块4主要由药品储放区4-1、pH调节区4-2、反应沉淀区4-3和氧化/还原区4-4组成;所述生物处理模块5主要由厌氧区5-1、缺氧区5-2和好氧区5-3组成;所述沉淀过滤模块6主要包括沉淀区6-1和过滤区6-2两部分;所述深度处理模块7主要包括微滤单元7-1、超滤单元7-2和反渗透单元7-3;能源供应模块8分别与预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7相互电连接;所述预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7均设有进水管9和出水管10,各模块通过进水管9和出水管10实现串联连接;所述污水处理设备采用汽车运输,并按照集装箱规格设计、采用不锈钢材质,各模块(长×宽×高)尺寸为2.5米×6.0米×2.5米;所述污水处理设备的污水处理能力为0-500m3/d;所述污水处理设备可根据污水处理的不同工艺,将各个模块分别进行设计分装,不同功能区设计成独立的处理单元。

高效移动污水处理设备完整的污水处理工艺流程:污水首先进入预处理模块3,去除不可生化降解的部分后,进入化学处理模块4,通过一系列酸碱中和、离子反应、絮凝组合等流程后进入生物处理模块5,在生物处理模块5内,通过已经培养好的厌氧、缺氧、好氧微生物对污水内的有机污染物分阶段进行降解吸收,生物处理完成后进入沉淀过滤模块6,去除水中的悬浮物等杂质,再接入深度处理模块7,通过微滤、超滤、以及反渗透等工艺,使出水水质达到既定要求,实现污水净化、保护环境安全的目的。

实施例2:高效移动污水处理设备,主要包括能源供应模块8、预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7,所述能源供应模块8由操作控制区8-1、发电区8-2和燃料储存区8-3组成;所述预处理模块3主要由格栅区3-1、初沉区3-2和一级强化区3-3串联组成;所述化学处理模块4主要由药品储放区4-1、pH调节区4-2、反应沉淀区4-3和氧化/还原区4-4组成;所述生物处理模块5主要由厌氧区5-1、缺氧区5-2和好氧区5-3组成;所述沉淀过滤模块6主要包括沉淀区6-1和过滤区6-2两部分;所述深度处理模块7主要包括微滤单元7-1、超滤单元7-2和反渗透单元7-3;能源供应模块8分别与预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7相互电连接;所述预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7均设有进水管9和出水管10,各模块通过进水管9和出水管10实现串联连接;所述污水处理设备采用汽车运输,并按照集装箱规格设计、采用不锈钢材质,各模块(长×宽×高)尺寸为2.5米×6.0米×2.5米;所述污水处理设备的污水处理能力为0-500m3/d;所述污水处理设备可根据污水处理的不同工艺,将各个模块分别进行设计分装,不同功能区设计成独立的处理单元。

高效移动污水处理设备对一般生活污水处理工艺流程为:污水首先进入预处理模块3,去除不可生化降解的部分后,进入生物处理模块5,在生物处理模块5内,通过已经培养好的厌氧、缺氧、好氧微生物对污水内的有机污染物分阶段进行降解吸收,生物处理完成后进入沉淀过滤模块6,去除水中的悬浮物等杂质,最后经排水即可处理完成。

实施例3:高效移动污水处理设备,主要包括能源供应模块8、预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7,所述能源供应模块8由操作控制区8-1、发电区8-2和燃料储存区8-3组成;所述预处理模块3主要由格栅区3-1、初沉区3-2和一级强化区3-3串联组成;所述化学处理模块4主要由药品储放区4-1、pH调节区4-2、反应沉淀区4-3和氧化/还原区4-4组成;所述生物处理模块5主要由厌氧区5-1、缺氧区5-2和好氧区5-3组成;所述沉淀过滤模块6主要包括沉淀区6-1和过滤区6-2两部分;所述深度处理模块7主要包括微滤单元7-1、超滤单元7-2和反渗透单元7-3;能源供应模块8分别与预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7相互电连接;所述预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7均设有进水管9和出水管10,各模块通过进水管9和出水管10实现串联连接;所述污水处理设备采用汽车运输,并按照集装箱规格设计、采用不锈钢材质,各模块(长×宽×高)尺寸为2.5米×6.0米×2.5米;所述污水处理设备的污水处理能力为0-500m3/d;所述污水处理设备可根据污水处理的不同工艺,将各个模块分别进行设计分装,不同功能区设计成独立的处理单元。

高效移动污水处理设备对突发性化工污水泄漏的处理工艺流程为:污水首先进入预处理模块3,去除不可生化降解的部分后,进入化学处理模块4,通过一系列酸碱中和、离子反应、絮凝组合等流程后进入沉淀过滤模块6,去除水中的悬浮物等杂质,再接入深度处理模块7,通过微滤、超滤、以及反渗透等工艺,使出水水质达到既定要求,实现污水净化、保护环境安全的目的。

实施例4:高效移动污水处理设备,主要包括能源供应模块8、预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7,所述能源供应模块8由操作控制区8-1、发电区8-2和燃料储存区8-3组成;所述预处理模块3主要由格栅区3-1、初沉区3-2和一级强化区3-3串联组成;所述化学处理模块4主要由药品储放区4-1、pH调节区4-2、反应沉淀区4-3和氧化/还原区4-4组成;所述生物处理模块5主要由厌氧区5-1、缺氧区5-2和好氧区5-3组成;所述沉淀过滤模块6主要包括沉淀区6-1和过滤区6-2两部分;所述深度处理模块7主要包括微滤单元7-1、超滤单元7-2和反渗透单元7-3;能源供应模块8分别与预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7相互电连接;所述预处理模块3、化学处理模块4、生物处理模块5、沉淀过滤模块6、深度处理模块7均设有进水管9和出水管10,各模块通过进水管9和出水管10实现串联连接;所述污水处理设备采用汽车运输,并按照集装箱规格设计、采用不锈钢材质,各模块(长×宽×高)尺寸为2.5米×6.0米×2.5米;所述污水处理设备的污水处理能力为0-500m3/d;所述污水处理设备可根据污水处理的不同工艺,将各个模块分别进行设计分装,不同功能区设计成独立的处理单元。

高效移动污水处理设备对河流、湖泊污水的脱氮除磷净化工艺流程为:污水首先进入生物处理模块5,在生物处理模块5内,通过已经培养好的厌氧、缺氧、好氧微生物对污水内的有机污染物分阶段进行降解吸收,生物处理完成后进入沉淀过滤模块6,去除水中的悬浮物等杂质,最后经排水即可处理完成。

本发明提供的高效移动污水处理设备,可从根本上替代现有的简单一体化污水处理装置,发挥其灵活机动、适应性强的特点,改善偏远地区的水污染现状,有效解决突发性的水污染事件,提高环境保护的能力,发挥其环境效益和社会效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;如果不脱离本发明的精神和范围,对本发明进行修改或者等同替换,均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

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