一种自动化污水处理设备及其污水处理方法与流程

本发明涉及污水处理邻域，特别是一种自动化污水处理设备。

背景技术：

生物接触氧化工艺又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”，其技术原理是在生物反应池内填充填料，已经充氧的污水浸没全部填料并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中的有机污染物得以去除，污水得到净化。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动化污水处理设备及其污水处理方法，该污水处理设备利用分级流化床爆气技术，污水处理效果好。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种自动化污水处理设备，包括过滤调节箱、生物处理池、沉淀池、消毒池和自动控制柜，所述过滤调节箱的进污口与排污管相连，所述过滤调节箱的排污口通过管道与所述生物处理池的进污口相连，所述生物处理池的排污口通过管道与所述沉淀池的进污口相连，所述沉淀池的排污口通过管道与所述消毒池的进污口相连，所述自动控制柜的信号输出端与所述滤调节箱、所述生物处理池、所述沉淀池和所述消毒池上对应的信号输入端相连。

进一步地，所述过滤调节箱包括箱体、格栅、滚子组、传送带、调节池和支架，所述支架置于地面上，所述支架上固定安装有所述箱体，所述箱体的进污口处转动设置所述格栅，所述格栅为风扇状，所述格栅通过电机控制旋转，旋转方向与污水流动方向相反，所述格栅的下方设置所述调节池，污水穿过所述格栅进入所述调节池，所述调节池内的排污口处设置污水泵，所述污水泵通过管道连接至所述生物处理池的进污口；所述滚子组向下倾斜设置于所述格栅和所述调节池之间，所述滚子组的最低端设置有所述传送带，且所述传送带向上倾斜设置延伸至废渣堆上方。

进一步地，所述生物处理池包括厌氧池和好氧池，所述厌氧池的排污口通过管道与好氧池的进污口相连；所述厌氧池包括外桶体和内反应筒，所述污水泵通过管道连接至外桶体的进污口，所述外桶体的进污口连接直管，所述直管竖直设置于所述外桶体的中心轴线上，且所述直管的末端侧壁上设置开口，所述内反应筒开口向上悬空设置于所述外桶体内，且所述内反应筒的内底面固定于所述直管的端面上，所述内反应筒内装有弹性立体组合填料，所述弹性立体组合填料为笼式；所述好氧池包括池体、总布水装置和分级水质降解装置，所述外桶体的排污口连通所述池体底部中心的进水口，且所述进水口与所述总布水装置的内腔相连，所述总布水装置安装于所述池体底部中心，所述分级水质降解装置转动安装于所述总布水装置上端面的卡槽中。

进一步地，所述分级水质降解装置包括分级布水装置、充氧装置、风机和mbbr填料，所述充氧装置一端卡入所述卡槽内，所述充氧装置的另一端插入所述池体上端的接口中，所述接口通过管道连接到所述风机上，所述分级布水装置套装于所述充氧装置上，所述分级布水装置将所述池体内分成三个反应腔，所述反应腔包括蓄能腔、第一反应腔和第二反应腔，所述反应腔内装于所述mbbr填料；所述充氧装置包括主气管和支管，所述主气管与所述风机相连通，所述支管分级环绕设置于所述主气管上，且所述支管只沿同一方向开孔，各级所述支管分别位于对应的所述反应腔内。

进一步地，所述分级布水装置包括装置本体、气囊、气囊锤、电磁阀和压力喷嘴，所述装置本体套装于所述主气管上，且位于两级所述支管之间，所述电磁阀套装于所述主气管上且位于所述装置本体的污水进入口，所述气囊设置于所述装置本体内的气囊腔中，且所述气囊的进气口连接于所述主气管上的充气口，所述气囊锤环绕设置于所述气囊腔的内壁上，所述压力喷嘴均匀环绕设置于所述装置本体上。

进一步地，所述气囊包括上气囊和下气囊，所述充气口连通于所述上气囊，所述上气囊与下气囊连通，且所述上气囊与所述下气囊都为葫芦形，所述上气囊与所述下气囊的中间凹陷处都设有向内凹陷的橡胶软环，所述气囊锤设置上下两组，分别对应于所述上气囊和下气囊。

进一步地，所述气囊锤包括液压杆和锤头，所述锤头通过所述液压杆安装于所述气囊腔的内壁上，所述锤头包括弧形挡板和圆柱形弹性块，所述弧形挡板的外凸面安装于所述液压杆的一端，所述圆柱形弹性块安装于所述弧形挡板的内凹面上。

进一步地，所述压力喷嘴包括喷嘴本体、磁吸盖板和防撞弹簧，所述喷嘴本体的上端面为斜切面，所述斜切面的最底处设有平台，所述平台上铰接所述磁吸盖板，所述磁吸盖板的贴合面和所述斜切面上都设有磁铁，所述喷嘴本体靠近所述磁吸盖板铰接处的内壁上设置有弧形支撑板，所述弧形支撑板上端面设置有所述防撞弹簧，所述防撞弹簧连接于磁吸盖板上，且所述磁吸盖板吸紧时，所述防撞弹簧处于压缩状态，所述弧形支撑板的侧面设置分流板，所述分流板隔开经过所述喷嘴本体的水流。

进一步地，所述沉淀池内设有隔板，所述隔板安装于所述沉淀池的进污口和排污口之间，沉淀池池底设置有污泥泵；所述消毒池包括消毒池本体、紫外线灯和二氧化氯发生器，所述沉淀池的排污口连接于所述消毒池本体的进水口，所述消毒池本体上设置有所述二氧化氯发生器，所述二氧化氯发生器与所述消毒池本体上池壁中设置的导槽相连通，所述导槽连通至内壁上均匀设置的喷嘴，所述紫外线灯等距穿插设置于所述喷嘴之间。

进一步地，污水进入所述过滤调节箱中，所述格栅过滤出污水中的废渣，所述格栅旋转带动废渣至所述滚子组上，通过所述滚子组带动废渣至所述传送带，所述传送带将废渣运送至废渣堆，污水穿过所述格栅进入所述调节池，通过所述污水泵输送至所述内反应筒内，与所述弹性立体组合填料发生厌氧反应，再通过所述内反应筒与所述外桶体之间的间隙流入所述外桶体中，污水通过管道进入所述好氧池，通过总布水装置喷入所述分级水质降解装置中与所述mbbr填料进行分级好氧反应，再进入所述沉淀池进行固液分离，分成上清液和污泥，所述污泥通过所述污泥泵抽出，所述上清液流入所述消毒池消毒，最后通过所述消毒池的排水口排出。

有益效果：本发明的一种自动化污水处理设备及其污水处理方法，利用分级流化床爆气技术，污水处理效果好，有以下优点：

1)在污水进入调节池前设置格栅，保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。

2)厌氧与好氧组合工艺，充分发挥了厌氧技术节能，好氧技术高效的优势。

3)厌氧池内外筒设计不易堵塞。

4)好氧池采用分级流化床处理，氧气利用率高，冲击负荷和水质变化的耐受性强。

5)沉淀池采用立式沉淀，沉淀效果好。

6)运行稳定，容积负荷高，占地面积小，建设费用较低.污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。

附图说明

附图1为自动化污水处理设备的结构图；

附图2为过滤调节箱的结构图；

附图3为生物处理池的结构图；

附图4为总布水装置连接处关系示意图；

附图5为好氧池的结构图；

附图6为分级布水装置的结构图；

附图7为气囊和气囊锤的结构图；

附图8为压力喷嘴的结构图；

附图9为沉淀池和消毒池的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1-9所述的一种自动化污水处理设备及其污水处理方法，包括过滤调节箱1、生物处理池2、沉淀池3、消毒池4和自动控制柜5，所述过滤调节箱1的进污口与排污管6相连，所述过滤调节箱1的排污口通过管道与所述生物处理池2的进污口相连，所述生物处理池2的排污口通过管道与所述沉淀池3的进污口相连，所述沉淀池3的排污口通过管道与所述消毒池4的进污口相连，各功能池相互独立，并用管道按工艺顺序相互连通，连接关系简单明了，出现故障时有利于故障的排查与检修；所述自动控制柜5的信号输出端与所述滤调节箱1、所述生物处理池2、所述沉淀池3和所述消毒池4上对应的信号输入端相连，利用控制中心控制整个设备的运行，节省了人工，提高了效率；整个设备采用生物接触氧化分级处理技术作为基础技术，结合mbbr流化床技术的优点，该技术冲击负荷和水质变化的耐受性强，运行稳定，容积负荷高，占地面积小，建设费用较低.污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。

所述过滤调节箱1包括箱体7、格栅8、滚子组9、传送带10、调节池11和支架12，所述支架12置于地面上，所述支架12上固定安装有所述箱体7，所述箱体7的进污口处转动设置所述格栅8，所述格栅8为风扇状，所述格栅8通过电机控制旋转，旋转方向与污水流动方向相反，所述格栅8的下方设置所述调节池11，污水穿过所述格栅8进入所述调节池11，所述调节池11内的排污口处设置污水泵13，所述污水泵13通过管道连接至所述生物处理池2的进污口，在污水进入调节池前设置一道格栅，用以去除生活污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物，从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷，通过调节池对水量水质的调节均化，再通过水泵抬高送入生物反应池中，保证后续生化处理的系统水量，且对污水中有机物起到一定的降解作用，提高整个系统的抗冲击性能和处理效果；所述滚子组9向下倾斜设置于所述格栅8和所述调节池11之间，所述滚子组9的最低端设置有所述传送带10，且所述传送带10向上倾斜设置延伸至废渣堆上方，所述滚子组安装于所述格栅8和所述调节池11之间，接住格栅过滤的废渣，所述滚子组各滚子之间的间隙可以实现废渣的二次过滤，最后通过传送带运输堆积，废渣堆进行定期的清理。

所述生物处理池2包括厌氧池14和好氧池15，所述厌氧池14的排污口通过管道与好氧池15的进污口相连；所述厌氧池14包括外桶体16和内反应筒17，所述污水泵13通过管道连接至外桶体16的进污口，所述外桶体16的进污口连接直管18，所述直管18竖直设置于所述外桶体16的中心轴线上，且所述直管18的末端侧壁上设置开口19，所述内反应筒17开口向上悬空设置于所述外桶体16内，且所述内反应筒17的内底面固定于所述直管18的端面上，所述内反应筒17内装有弹性立体组合填料20，所述弹性立体组合填料20为笼式，大部分厌氧反应产生的活性污泥留在内反应桶内，且进水口有水流冲击，不易造成堵塞，避免了污泥堆积于出水口造成堵塞的问题，所述内反应筒17内装有弹性立体组合填料20，所述弹性立体组合填料20成笼式安装，弹性立体组合填料相较于生物弹性填料不易打结造成堵塞，且比表面积大，生物总量大，挂膜快；所述好氧池15包括池体21、总布水装置22和分级水质降解装置23，所述外桶体16的排污口连通所述池体21底部中心的进水口24，且所述进水口24与所述总布水装置23的内腔25相连，所述总布水装置23安装于所述池体21底部中心，所述分级水质降解装置23转动安装于所述总布水装置23上端面的卡槽26中，分级水质降解装置转动设置，确保降解的效率。

所述分级水质降解装置23包括分级布水装置29、充氧装置30、风机31和mbbr填料32，所述充氧装置30一端卡入所述卡槽26内，所述充氧装置30的另一端插入所述池体21上端的接口33中，所述接口33通过管道连接到所述风机31上，所述分级布水装置29套装于所述充氧装置30上，所述分级布水装置29将所述池体21内分成三个反应腔34，所述反应腔34包括蓄能腔35、第一反应腔36和第二反应腔37，所述反应腔34内装于所述mbbr填料32，分级水质降解装置分二级，前一级在较高的有机负荷下，通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降低。后一级在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮，同时也使污水中的cod值降低到更低的水平，使污水得以净化；所述充氧装置30包括主气管38和支管39，所述主气管38与所述风机31相连通，所述支管39分级环绕设置于所述主气管38上，且所述支管39只沿同一方向开孔，各级所述支管39分别位于对应的所述反应腔34内，各级所述支管39分别位于对应的所述反应腔34内，同向开孔，使得爆气的同时支管受气体推动在水中旋转，起到搅拌的作用。

所述分级布水装置29包括装置本体40、气囊41、气囊锤42、电磁阀43和压力喷嘴44，所述装置本体40套装于所述主气管38上，且位于两级所述支管39之间，所述电磁阀43套装于所述主气管38上且位于所述装置本体40的污水进入口，所述气囊41设置于所述装置本体内的气囊腔45中，且所述气囊41的进气口连接于所述主气管38上的充气口(46)，所述气囊锤42环绕设置于所述气囊腔45的内壁上，所述压力喷嘴44均匀环绕设置于所述装置本体40上，电磁阀不通电时，污水通过布水装置本体的布水管流入下一级反应腔，当给电磁阀充电时，电磁阀关闭，使污水无法进入下一级，同时启动气囊锤击打充满气的气囊，使进入反应腔的气体瞬间增多，从而导致反应腔内压力剧增，然后通过压力喷嘴喷射进下一级反应腔内，喷射状的气体和污水相互碰撞，带动mbbr填料在水中切割氧气，使氧气的利用率得到提高。

所述气囊41包括上气囊47和下气囊48，所述充气口46连通于所述上气囊46，所述上气囊47与下气囊48连通，且所述上气囊47与所述下气囊48都为葫芦形，所述上气囊47与所述下气囊48的中间凹陷处都设有向内凹陷的橡胶软环49，向内凹陷的橡胶软环可以缓冲瞬间击打带来的力，使受力面积增大，让气囊不易被打坏，增加了气囊的使用寿命，所述气囊锤42设置上下两组，分别对应于所述上气囊47和下气囊48，两组气囊锤先后对下气囊和上气囊进行击打，气囊锤击打下气囊一瞬间，下气囊的气体进入上气囊中，使上气囊内气压增加，与此同时，气囊锤击打上气囊，将上气囊内的气体全部挤入主气管中，双倍增压的气体从支管上的气口中喷出，与此同时放完气的气囊重新开始充气，冲完气后重复上述动作，以此来实现短暂的间歇性喷射气体，使氧气与污水充分混合。

所述气囊锤42包括液压杆50和锤头51，所述锤头51通过所述液压杆50安装于所述气囊腔44的内壁上，所述锤头51包括弧形挡板52和圆柱形弹性块53，所述弧形挡板52的外凸面安装于所述液压杆50的一端，所述圆柱形弹性块53安装于所述弧形挡板52的内凹面上，采用圆柱形的弹性块做锤头，既拥有了足够的冲击力，又不至于因为力过大打坏气囊，由于气囊被瞬间的击打部位先运动，其他部位由于惯性作用，还停留于原来的位置，所以被击打的部位和不被击打的部位之间的气囊部分容易被拉扯，长时间的反复拉扯，容易造成损坏，弧形的挡板可以在锤头击打在气囊上的同时带动其他部分一起运动，避免了拉扯造成的损坏。

所述压力喷嘴44包括喷嘴本体54、磁吸盖板55和防撞弹簧56，所述喷嘴本体54的上端面为斜切面，所述斜切面的最底处设有平台27，所述平台27上铰接所述磁吸盖板55，所述磁吸盖板55的贴合面和所述斜切面上都设有磁铁，所述喷嘴本体54靠近所述磁吸盖板55铰接处的内壁上设置有弧形支撑板28，所述弧形支撑板28上端面设置有所述防撞弹簧56，所述防撞弹簧56连接于磁吸盖板55上，且所述磁吸盖板55吸紧时，所述防撞弹簧56处于压缩状态，所述弧形支撑板28的侧面设置分流板57，所述分流板57隔开经过所述喷嘴本体54的水流，当反应腔内压力足够大时，磁吸盖板就会克服吸力，被顶开，防撞弹簧使得，磁吸盖板被顶开后在一定范围内摆动，不至于与其他物体发生碰撞，水压降低后磁吸盖板会在防撞弹簧缓冲下，慢慢吸紧，增加了盖板的使用寿命，分流板使得喷出的水柱充分发散，提升混合效果。

所述沉淀池3内设有隔板58，所述隔板58安装于所述沉淀池3的进污口和排污口之间，沉淀池3池底设置有污泥泵59；所述消毒池4包括消毒池本体60、紫外线灯61和二氧化氯发生器62，所述沉淀池3的排污口连接于所述消毒池本体60的进水口，所述消毒池本体60上设置有所述二氧化氯发生器62，所述二氧化氯发生器62与所述消毒池本体60上池壁中设置的导槽63相连通，所述导槽63连通至内壁上均匀设置的喷嘴64，所述紫外线灯61等距穿插设置于所述喷嘴64之间，二氧化氯现场制备，通过喷嘴均匀喷洒，效果更好，配合紫外线双重消毒，排放的水质更好。

污水进入所述过滤调节箱1中，所述格栅8过滤出污水中的废渣，所述格栅8旋转带动废渣至所述滚子组9上，通过所述滚子组9带动废渣至所述传送带10，所述传送带10将废渣运送至废渣堆，污水穿过所述格栅8进入所述调节池11，通过所述污水泵13输送至所述内反应筒17内，与所述弹性立体组合填料20发生厌氧反应，再通过所述内反应筒17与所述外桶体16之间的间隙流入所述外桶体16中，污水通过管道进入所述好氧池15，通过总布水装置22喷入所述分级水质降解装置23中与所述mbbr填料32进行分级好氧反应，再进入所述沉淀池3进行固液分离，分成上清液和污泥，所述污泥通过所述污泥泵59抽出，所述上清液流入所述消毒池4消毒，最后通过所述消毒池4的排水口排出。

上述描述是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员而言，不脱离本发明的原理还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰还视为本发明的保护范围。