专利名称：节能型污水处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理的技术领域，特别涉及节能型污水处理设备，适用于受污 染景观水体、农村生活污水、社区洗浴废水等中低浓度污水的净化处理。
背景技术：
目前中、低浓度污水主要包括受污染的景观水体、河道水体、分散式的生活污水、 洗浴废水等，目前的小型化处理设备所釆用的主要处理方法有物化处理方法、活性污 泥/生物膜处理方法两种。
物化处理方法主要包括化学混凝法、过滤法、沉淀法等处理方法，其主要机理是利 用物理或化学方法将污染物通过沉淀/截留的原理去除，使污水得到净化。这种方法效 果快，运行稳定，但设备运行成本比较高，且处理后出水往往需要进一步处理才能达标。
活性污泥/生物膜处理方法主要是利用微生物(细菌)在厌氧或好氧的条件下发生 生物化学反应，将污水中污染物降解去除。这种方法应用普通，产生各种各样的工艺与 技术。其优点是运行控制技术成熟，主要缺点是应用于分散式污水处理、受污染景观水 体水质净化时，其运行过程的曝气、搅拌等环节耗能较多，处理成本仍较高，限制了在 农村及小型化污水处理场合的推广应用。
可用于中低浓度污水处理的其它处理方法还有生态处理方法与土地处理方法，属于 自然处理法，生态处理方法主要包括湿地处理、氧化塘处理等，利用自然系统中植物、 动物的生态循环使污水得以净化，土地法是通过土地中微生物的降解、渗滤等综合作用 使污水得以净化的处理方法。但自然处理法无法实现设备化，只能根据现场情况施工建 设。
现有适用于中低浓度污水的典型处理技术有
1、 如专利号为ZL03133500.4的中国发明专利《一种水处理生物反应器》(公告号 CN1565988A);本技术涉及污水生物处理设备，具体地说是一种水处理生物反应器，反 应体为由内筒和外筒组成；内筒上方设有气液分离装置，中上部设有二个三相分离器，
在三相分离器的顶部设有升流管通往气液分离装置的中上部；气液分离装置顶部设有导 气管，底部设有回流管，回流管通入内筒中；内筒底部设有布水器，其通过进水管经管 道泵与污水罐相连；在内筒上部设有一回流管通往管道泵的进水管；外筒底部与内筒密 闭连接，在外筒上方、内筒上部外侧开有出水口，在外筒与内筒间设有导流板；外筒底 部设有曝气装置，曝气装置通过管路与一富氧集气装置相连；外筒上端设有出水管与沉 淀分离装置相通。该装置结构紧密、成本低、工艺合理、效率高、应用广泛、维护便利。
2、 如专利号为ZL200510093290.X的中国发明专利《综合过滤法污水处理工艺及设 备》(公告号CN1736888A);本技术涉及一种综合过滤法污水处理工艺及设备。其污水 处理工艺包括9个工艺步骤，其污水处理设备由调节水箱、加药箱、反应水箱、沉淀水 箱、干化水箱等主要部件，以及自吸泵、泥浆泵、阀门、管道等通用零件组装而成；发 明点是，在过滤箱中根据水质要求，污水经过设置的过滤层时，通过自吸泵抽吸过滤层 产生负压，强行污水快速通过过滤层，使过滤层中的静电层破坏水分子与污染物分子的结合力，并吸附水中的污染物质，使污水达到排放标准。本设备具有处理污水质量稳定、 工艺简单、生产率高的特点。
3、如专利申请号为200510093290. X的中国发明专利《将达标工业生活废水处理为 自来水的水处理设备》(公告号CN1724416A);本技术是一种将达标工业生活废水处理 为自来水的水处理设备，其特点是筒体的中心由上往下依次设置反应区、接触室；以反 应区为中心由内往外依次设置回流水室、分离区，分离区下面依次设有多面球体填料的 气水溶气室和气囊室，气囊室的出气口与气水溶气室的进气口相连，在气水溶气室上设 有与三通调节器相接的减压释放器；在污水泵的进、出水管分别设有加药口，和与接触 室底部相连的蛇形盘管。本发明使用正、负压两次加药，污水切线进入反应罐，臭氧处 理和压力空气与多面球体填料相切割，溶气水经减压释放分离浮渣，再经接触沉淀、超 滤的方法将废水处理为自来水，结构简单，流程顺畅，且可作模块化，集装式组装。
上述设备的共同特点是污水处理时间比较长，运行过程能耗较高，因此造成了设备 投资大、运行费用高，限制了推广应用。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构简单、处理效果 好、污水处理高效及能耗低、运行稳定的节能型污水处理设备。通过保持合适的上升水 流速度和均匀布水，可以形成悬浮载体菌藻共同床，形成很高的生物密度，在无需耗能 的情况下对污水中的污染物具有明显的去除作用，无能耗、效率高、效果好。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为节能型污水处理设备，包括本 体，该本体的上部侧壁分别配设有进水管和出水管，本体的底部侧壁分别配设有排渣管 和排污管，本体一侧配设有能与排渣管相连通的第一沉淀区，该第一沉淀区底部还连通 有固定在本体上的导流管，并且该导流管的进口与进水管相连通；第一沉淀区的内腔配 设有能处理废水的固定床；本体另一侧配设有能与排污管相通的第二沉淀区，并且出水 管位于该第二沉淀区的上侧壁；第二沉淀区与第一沉淀区之间配设有能相互连通的接触 氧化区；接触氧化区内配设有能与外部气源相连通的曝气器。
采取的措施还包括
上述的固定床包括有固定在第一沉淀区内腔上下位置的格栅体，该格栅体所形成的 型腔内填充有至少三十个多面体形的空心载体。
上述固定床的高度至少为0. 5米；上述的第一沉淀区上部配制有能与接触氧化区相 腔体分割的第一隔离板，并且该第一隔离板能控制第一沉淀区水流向接触氧化区的溢 流。
上述的第一隔离板的上边沿位于格栅体的上部。
上述曝气器至少为相并联设置的三个，该曝气器的并联端连接有第一控制阀，并且 该第一控制阀连接有鼓风机。
上述的曝气器为三个；上述的鼓风机还连接有第二控制阀，该第二控制阀出口端连 接有曝气管，并且该曝气管伸入于接触氧化区内腔。
上述的接触氧化区内悬设有折弯的气提管，该气提管一端的内腔体与曝气管外壁相 套装，气提管的另一端与上述导流管的进口相对配合设置。上述的接触氧化区与第二沉淀区之间配设有第二隔离板，并且该第二隔离板上配装 有至少一个导通接触氧化区和第二沉淀区的导流脱泡管。
上述的导流脱泡管为一个;上述第二隔离板制有的上边沿高度与第一隔离板制有的 上边沿高度之差至少为20毫米。
上述的排渣管中间配设有第一截止阀，相应地，上述的排污管中间也配设有第二截 止阔。
与现有技术相比，本实用新型包括本体，该本体的上部侧壁分别配设有进水管和出 水管，本体的底部侧壁分别配设有排渣管和排污管，本体一侧配设有能与排渣管相连通 的第一沉淀区，该第一沉淀区底部还连通有固定在本体上的导流管，并且该导流管的进 口与进水管相连通；第一沉淀区的内腔配设有能处理废水的固定床；本体另一侧配设有 能与排污管相通的第二沉淀区，并且出水管位于该第二沉淀区的上侧壁；第二沉淀区与 第一沉淀区之间配设有能相互连通的接触氧化区；接触氧化区内配设有能与外部气源相 连通的曝气器。本实用新型的优点在于采用大孔隙率的空心载体，增强了固定床区的 水力稳定性，促进布水均匀；通过保持合适的上升水流速度和均匀布水，可以形成悬浮 载体菌藻共同床，形成很高的生物密度，在无需耗能的情况下对污水中的污染物具有明 显的去除作用，无能耗、效率高、效果好；本设备仅需设置HRT为2小时至3小时左右 的短时接触氧化区， 一方面对菌藻共生床出水进一步净化处理，另一方面，使水充氧后 回流至菌藻共生床的进水口，即保证菌藻共生床的水力强度，又为生物提供一定的氧源； 本设备由于容积效率高，设备批量化生产简便，实现自动化控制，运行稳定性好，且无 须投加药剂，维护管理方便；本设备与现有中低浓度污水的物化及生化处理设备相比， 具有处理效率高，节省能耗，投资省、占地少、运行费用低的优点。
图1是本实用新型实施例的装配示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图l所示的实施例，图标号说明进水管l，气提管IO，导流脱泡管ll,第二
沉淀区12，出水管13，排污管14，第二截止阀14a，固定床15，本体16，第一沉淀区 17，第一隔离板17a，导流管2，排渣管3，第一截止阀31，格栅体4，空心载体5，接 触氧化区6，第二隔离板61，上边沿61a，曝气器7，第一控制阀71，曝气管8，第二 控制阀81，鼓风机9。
本实用新型实施例，节能型污水处理设备，包括本体16，该本体16的上部侧壁分 别配设有进水管1和出水管13，本体16的底部侧壁分别配设有排渣管3和排污管14， 本体16 —侧配设有能与排渣管3相连通的第一沉淀区17，该第一沉淀区17底部还连通 有固定在本体16上的导流管2，并且该导流管2的进口与进水管1相连通；第一沉淀区 17的内腔配设有能处理废水的固定床15;所述的本体16另一侧配设有能与排污管14 相通的第二沉淀区12，并且出水管13位于该第二沉淀区12的上侧壁；第二沉淀区12 与第一沉淀区17之间配设有能相互连通的接触氧化区6;接触氧化区6内配设有能与外 部气源相连通的曝气器7。本实施例是这样实现的固定床15包括有固定在第一沉淀区17内腔上下位置的格
栅体4，该格栅体4所形成的型腔内填充有至少三十个多面体形的空心载体5。
固定床15的高度至少为0. 5米；第一沉淀区17上部配制有能与接触氧化区6相腔 体分割的第一隔离板17a，并且该第一隔离板17a能控制第一沉淀区17水流向接触氧化 区6的溢流。第一隔离板17a的上边沿位于格栅体4的上部。曝气器7至少为相并联设 置的三个，曝气器7的并联端连接有第一控制阀71，并且该第一控制阀71连接有鼓风 机9。曝气器7为三个；鼓风机9还连接有第二控制阀81，该第二控制阔81出口端连 接有曝气管8，并且该曝气管8伸入于接触氧化区6内腔。
接触氧化区6内悬设有折弯的气提管10，该气提管10 —端的内腔体与曝气管8外 壁相套装，气提管10的另一端与所述导流管2的进口相对配合设置。接触氧化区6与 第二沉淀区12之间配设有第二隔离板61，并且该第二隔离板61上配装有至少一个导通 接触氧化区6和第二沉淀区12的导流脱泡管11。
一般的导流脱泡管11为一个;第二隔离板61制有的上边沿61a高度与第一隔离板 17a制有的上边沿高度之差至少为20毫米。排渣管3中间配设有第一截止阀31，相应 地，排污管14中间也配设有第二截止阀14a。
本实用新型实施例的运行流程如下
污水由进水管1流入导流管2中，沿着导流管2进入第一沉淀区17。该第一沉淀 区17设有排渣管3， 一些较大颗粒物、毛发等沉淀物可由排渣管3排出设备。经过初步 澄清后的水向上进入载体固定床15,固定床15床高X).5m，固定床15上下设置有格栅 体4，用以固定多面空心载体5。当水流以一定流速2 m/h至6m/h流经固定床15时， 多面空心载体5巨大的比面积将促进污水中颗粒物进一步被捕捉去除，而空心载体5面 积亦会附着生长生物膜，对污水中污染物进行生物降解。为了保证生物膜所需的部分溶 解氧，可将接触氧化区6内经过曝气充氧的水由气提管10送回至导流管2中，从而保 证固定床15底部的生物膜降解过程对溶解氧的需求。随着运行时间的延长，由于存在 一定的溶解氧，以及多面空心载体5层中大量的孔隙，在一定水流速度条件下，空心载 体5表面会附着生长出大量丝状藻类。因此，在运行过程中，空心载体5的固定床15 会逐渐形成一个由生物膜和附着藻类共同组成的菌藻共生生态系统，藻类的生长不仅对 污水中颗粒物巨有直接的过滤和降解作用，而且藻类光合作用所产生的氧化亦可成为生 物膜进行生物降解的氧源。因此，当污水由下而上流经这个致密的生态系统时，该系统 对污水中污染物具有明显高效的去除作用，COD去除率50%至80%，，而且在运行过程中 不需要能耗。
要形成这样一个高效低耗的菌藻共生床，需要几个必要条件多面空心载体5的固 定床15巨大的比表面和大量的孔隙提供了生物膜与丝状藻类生长的空间； 一定流速的 上升水流保证了丝状藻类的有序生长状态，且不易发生死区、堵塞等问题；共生床后设 置接触氧化区6能够提供经过充氧的回流液，既保证了固定床15的上升流速，又保证 了生物膜系统的部分需氧量。
接触氧化区6好氧回流液的提供可由简单的气提方法实现，具体实现方式是在接
触氧区6中设置好氧气提管10，在气提管10中设置曝气管8，曝气管8中空气由鼓风机9提供，气量由第二控制阀81调节。当曝气管8中有空气释放，随着气提管10上升 时，会造成气提管10内液体密度的下降，在气流的作用下，液面明显上升，这样好氧 回流液可通过管道输送至导流管2中。而回流液的回流量则可通过调节曝气管8的曝气 量实现。
经过菌藻共生系统处理的出水流入接触氧化区6中，该接触氧化区6内设置生物填 料，可采用弹性填料或悬浮填料，供氧系统由鼓风机9和曝气器7组成。污水中的污染 物在接触氧化区6内得到进一步去除，由于与菌藻共生系统搭配，本方法中仅需要设置 短时接触氧化区6，大大节省能耗。接触氧化区6出水通过导流脱泡管11进入第二沉淀 区12中，在第二沉淀区12中，水中少量颗粒物沉淀至泥斗中，经过澄清的出水由出水 管13排放，而底泥则由排污管14定期排除，从而完成了低能耗菌藻共生系统处理中低 污染浓度水体的过程。
本实用新型的优点在于:采用大孔隙率的空心载体，增强了固定床区的水力稳定性， 促进布水均匀；通过保持合适的上升水流速度和均匀布水，可以形成悬浮载体菌藻共同 床，形成很高的生物密度，在无需耗能的情况下对污水中的污染物具有明显的去除作用， 无能耗、效率高、效果好；本设备仅需设置HRT为2小时至3小时左右的短时接触氧化 区， 一方面对菌藻共生床出水进一步净化处理，另一方面，使水充氧后回流至菌藻共生 床的进水口，即保证菌藻共生床的水力强度，又为生物提供一定的氧源；本设备由于容 积效率高，设备批量化生产简便，实现自动化控制，运行稳定性好，且无须投加药剂， 维护管理方便；本设备与现有中低浓度污水的物化及生化处理设备相比，具有处理效率 高，节省能耗，投资省、占地少、运行费用低的优点。
本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型 都不会脱离本实用新型的范围。
权利要求1、节能型污水处理设备，包括本体(16)，所述本体(16)的上部侧壁分别配设有进水管(1)和出水管(13)，所述本体(16)的底部侧壁分别配设有排渣管(3)和排污管(14)，其特征是所述的本体(16)一侧配设有能与排渣管(3)相连通的第一沉淀区(17)，该第一沉淀区(17)底部还连通有固定在本体(16)上的导流管(2)，并且该导流管(2)的进口与进水管(1)相连通；所述第一沉淀区(17)的内腔配设有能处理废水的固定床(15)；所述的本体(16)另一侧配设有能与排污管(14)相通的第二沉淀区(12)，并且所述的出水管(13)位于该第二沉淀区(12)的上侧壁；所述的第二沉淀区(12)与第一沉淀区(17)之间配设有能相互连通的接触氧化区(6)；所述的接触氧化区(6)内配设有能与外部气源相连通的曝气器(7)。
2、 根据权利要求1所述的节能型污水处理设备，其特征是所述的固定床(15)包 括有固定在第一沉淀区(17)内腔上下位置的格栅体(4)，该格栅体(4)所形成的型腔内填 充有至少三十个多面体形的空心载体(5)。
3、 根据权利要求2所述的节能型污水处理设备，其特征是所述固定床(15)的高 度至少为0.5米；所述的第一沉淀区(17)上部配制有能与接触氧化区(6)相腔体分割的 第一隔离板(17a)，并且该第一隔离板(17a)能控制第一沉淀区(17)水流向接触氧化区(6) 的溢流。
4、 根据权利要求3所述的节能型污水处理设备，其特征是:所述的第一隔离板(17a) 的上边沿位于格栅体(4)的上部。
5、 根据权利要求1所述的节能型污水处理设备，其特征是所述曝气器(7)至少为 相并联设置的三个，所述曝气器(7)的并联端连接有第一控制阀(71)，并且该第一控制 阀(71)连接有鼓风机(9)。
6、 根据权利要求5所述的节能型污水处理设备，其特征是所述的曝气器(7)为三 个；所述的鼓风机(9)还连接有第二控制阀(81)，该第二控制阀(81)出口端连接有曝气 管(8)，并且该曝气管(8)伸入于接触氧化区(6)内腔。
7、 根据权利要求6所述的节能型污水处理设备，其特征是所述的接触氧化区(6) 内悬设有折弯的气提管(IO)，该气提管(10)—端的内腔体与曝气管(8)外壁相套装，气 提管(IO)的另一端与所述导流管(2)的进口相对配合设置。
8、 根据权利要求7所述的节能型污水处理设备，其特征是所述的接触氧化区(6) 与第二沉淀区(12)之间配设有第二隔离板(61)，并且该第二隔离板(61)上配装有至少一 个导通接触氧化区(6)和第二沉淀区(12)的导流脱泡管(11)。
9、 根据权利要求8所述的节能型污水处理设备，其特征是所述的导流脱泡管(ll) 为一个；所述第二隔离板(61)制有的上边沿(61a)高度与第一隔离板(17a)制有的上边沿 高度之差至少为20毫米。
10、 根据权利要求9所述的节能型污水处理设备，其特征是所述的排渣管(3)中 间配设有第一截止阔(31)，相应地，所述的排污管(14)中间也配设有第二截止阀(14a)。
专利摘要本实用新型公开了节能型污水处理设备，包括本体，该本体的上部侧壁分别配设有进水管和出水管，本体的底部侧壁分别配设有排渣管和排污管，本体一侧配设有能与排渣管相连通的第一沉淀区，该第一沉淀区底部还连通有固定在本体上的导流管，并且该导流管的进口与进水管相连通；第一沉淀区的内腔配设有能处理废水的固定床；本体另一侧配设有能与排污管相通的第二沉淀区，并且出水管位于该第二沉淀区的上侧壁；第二沉淀区与第一沉淀区之间配设有能相互连通的接触氧化区；接触氧化区内配设有能与外部气源相连通的曝气器；采用大孔隙率的空心载体，增强了固定床区的水力稳定性，促进布水均匀；容积效率高，设备批量化生产简便，实现自动化控制。
文档编号C02F9/14GK201250160SQ200820162628
公开日2009年6月3日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者杨青淼, 滨 董 申请人:石永丰