一种多层套筒沉降废水净化处理系统及净水处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种多层套筒沉降废水净化处理系统及净水处理方法，采用粉碎装置与压力装置连接，压力装置与压缩空气源连接至减压装置，减压装置内部有外筒部及内筒部及位于内筒部与外筒部间的中筒部，且它们之间形成环形通道，利用套筒结构形成的沉降效应可以高效将漂浮废弃物与净水分离，不需要昂贵繁复的分离技术。该装置在使用时容易操作，流程简单可靠，投资和运行费用低，无污泥回流，噪声低，无异味，使用寿命长，占地少并且净化效果好，可大幅度减少净水中的固体成分。
【专利说明】一种多层套筒沉降废水净化处理系统及净水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种废水净化处理系统及净水处理方法，尤其是涉及一种多层套筒沉降废水净化处理系统及净水处理方法。
【背景技术】
[0002]污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设，建成的一些处理厂也因能耗原因于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内，能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发能效较高的污水处理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
[0003]在现有技术中，废水的主要处理方法包括:物化法、化学法、生化法。
[0004](I)物化法主要利用废水的物理性质如格栅、沉淀等方法，或者利用废水的物化性质如混凝沉淀等方法，该方法对于悬浮物和部分胶体物质有很好的处理效果，对于溶解性有机物，物化难以去除，但可以利用物化法作为造纸制浆废水的预处理或生化的后处理。
[0005](2)化学法主要利用电化学或化学药剂的氧化还原性氧化水中的有机物，化学法处理效果好，速率快，但对于高浓度的剩余黑液运行费用过高，实际中很难适用。
[0006](3)生化法主要利用微生物降解废水中的污染物，以其作为微生物的营养和能源，使微生物增殖，同时使废水得到净化。实际中较适用，传统的生化技术分为厌氧和好氧两大类。概括作用机理，就是通过微生物产生的酶氧化分解有机物，从而使废水得到净化。在好氧废水生物是统构成中，微生物是以活性污泥和生物膜的形式存在并起作用的。活性污泥就是细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起，形成的具有很强的吸附能力的絮状颗粒。生物膜实际上就是附着在填料上呈薄膜状的活性污泥。活性污泥具有很强的吸附能力，且有很强的分解、氧化有机物的能力和良好的沉降性能，在分解有机物后易于与被处理水分离，最终达到净化废水的目的。生化法是处理生活污水和工业废水的主要手段。
[0007]废水中主要污染物是纤维素、半纤维素、木素、多戊糖等难以降解的大分子有机物，可生化性差，单独采用好氧生物处理技术，往往达不到满意的效果。
【发明内容】
[0008]本发明旨在至少解决上述技术问题之一，本发明的目的在提供一种多层套筒沉降废水净化处理系统及净水处理方法，该装置在使用时容易操作，流程简单可靠，投资和运行费用低，无污泥回流，噪声低，无异味，使用寿命长，占地少并且净化效果好，可大幅度减少净水中的固体成分。
[0009]根据本发明的一个实施例，一种多层套筒沉降废水净化处理系统，储水罐经粉碎装置及流体泵与压力装置连接，压力装置与压缩空气源连接，其中压缩空气经第一管线导入压力装置中，第一压力检测传感器和第二压力检测传感器与该压力装置连接；压力检测传感器根据压力值可将阀关闭及将通到压力装置的压缩空气的供应切断；压力装置经第二管线与减压装置连接；在第二管线中设有受压力检测传感器控制的解压阀，解压阀将第二管线中的原水/空气混合物的压力降到大气压力，有胶羽剂的贮存桶经定额供给泵与第二管线连接；
[0010]减压装置的内部有外筒部及内筒部及位于内筒部与外筒部间的中筒部；外筒部、内筒部、中筒部是相连通的，且它们的间形成环形通道，其中内筒部向上突伸超出外筒部外，中筒部突伸超出外筒部；在内筒部32上端的高度处，内筒部被呈锥形下降的面围住，该面与容器形成接收储存仓；接收储存仓与漂浮废弃物的接收储存仓连接；中筒部的下端经第三管线与纯水流体泵连接，它将净水送经紫外线投射组件，且由该处送经过地面；
[0011]在减压装置的上区域中有喷淋设备，它经第四管线与水泵连接；喷洒水经该水泵导入减压装置中以作清洗，第五管线从第四管线分枝出来并接到粉碎装置与流体泵的间的管路，用此方式同样作清洗。
[0012]根据本发明的一个实施例，公开了一种多层套筒沉降废水净化处理系统的净水处理方法，来自储水罐的原水中的固体在粉碎装置中切碎；原水利用流体泵导入压力装置，在该处将使得原水中含饱和空气，经由解压阀将原水/空气混合物解压；该混合物在第二管线内与胶羽剂作用，它由该处流入外筒部，并在外筒部中向上升；净水从外筒部上端的溢流部向下流回进入内筒部下端，而其漂浮废弃物留在外筒部上方；净水经内筒部上端向下流入内筒部与中筒部的间的中间空间并由泵送走；漂浮废弃物漂浮在外筒部上方且经该漂浮废弃物接收储存仓的锥形底的中心出口被压入该室中；多余残留物被收集在减压装置底部，且经泥水泵送入泥水储存装置，漂浮废弃物从漂浮废弃物收集容器送入泥水储存装置，泥水储存装置设有传感器以测量满位状态；原水槽设有水位检测探头；在减压装置中有二个圆形回路，它们设成上下隔距离，它们经由管路与压力源连接；空气可经圆形回路中的开口向上冒出，净水处理方法如此将漂浮废弃物除净，其中使减压装置的水位升高并将漂浮废弃物盖层掀起，并将溢流区流入接收储存仓；在下圆形回路下方的容器中有固体床发生装置以吸收溶在净水中的有机物质。
[0013]在本发明的装置中，有用于装原水的容器经粉碎装置及流体泵与压力装置连接。该压力装置与压缩空气源连接，使得该压力装置中的原水含有饱和的空气。该压力装置经管路与减压装置连接，在该减压装置中漂浮废弃物与净水互相分离。在管路中接有解压阀，且在该解压阀与减压装置的间有定额供给泵与该管路连接。
[0014]利用本发明的装置，净水中的固体成分可减少，并不需要昂贵繁复的分离技术——例如利用分离膜。本发明的装置所需的设备构造体积很小，本发明的装置容易操作，无污泥回流，噪声低，无异味，使用寿命长，且减少净水中的有机成分及病原成分的负载量。
[0015]此减压装置可设计成以下方式以将漂浮废弃物与净水分离。为此，本发明特别特点在于在该减压装置中设有外筒部，管路开口到该外筒部，在外筒部内设有内筒部，内筒部下端与该减压装置和外筒部的间的空间连接有中筒部，中筒部超出外筒部向上延伸出去，在外筒部的上端上方设有开口以供漂浮废弃物接收储存仓，且该中筒部的下区域与纯水流体泵连接。上述的管状(特别是共轴方式设置的)容器为相通的管，其直径与长度相互匹配，可相对于垂直线有大的斜度，在此斜度的内具有良好的效率，内筒部的高度决定在外容器中的液面高度以及漂浮废弃物的液面。
[0016]富含空气的原水在外筒部内部向上升且净水在外筒部与容器的间的空间向下流动，它再由该处由下进入内筒部中。上述的空气/水混合物的强迫导引方式可确保空气泡有最佳的上升时间，漂浮废弃物在容器的上区域漂浮且经开口(最佳的是为中心出口)向上被压入漂浮废弃物接收储存仓，净水在溢流部从内筒部上端向下流入内筒部与中筒部的间的中间空间，它再由该处利用泵时时地抽离，然后，特别是用紫外线照射过后，将该水导经地面。此漂浮废弃物从容器中的漂浮废弃物接收储存仓流入漂浮废弃物收集容器(最佳的是位于较低处)。漂浮废弃物收集容器与管路连接，在该管路中设有泥水泵。此外，泥水泵将固体从减压装置下区域抽掉(该固体是在上述操作的时积集在该处)。纯水流体泵间歇地驱动，且最佳的是受供应管路中的压力控制，只要在储水罐中有原水，流体泵就连续操作。
[0017]根据本发明的一个实施例，在减压装置中至少设有圆形回路，它连接到空气压力源且设有开口。最好设有二个圆形回路，二者沿高度方向隔距离，在减压装置中的空气呈细泡状从圆形回路向上冒出，如此同时将表面的漂浮废弃物盖层掀起并经溢流部送入该漂浮废弃物收集容器。此容器本身与污泥收集槽连接。
[0018]在此容器中，在外筒部的外侧最佳的是设固体床发生装置，其自然大小的表面用于吸收那些利用上述分离方法不能分开的有机物质。此生物反应器区域位在容器下区域。
[0019]本发明的处理方法具有处理速度快，净化效果稳定的优点，净化后的废水水质达到中华人民共和国国家标准的《城镇污水处理厂污染物排放标准》中规定城镇污水处理厂出水、废气排放和污泥处理(控制)的污染物限值，可以循环利用或直接进行排放。操作管理过程中操作简便，易于控制，工人劳动强度小，操作条件好，不对工作人员造成人身伤害；由于废水在近中性的条件下进行处理，延长设备的使用寿命；经固化处理后的污泥可以回收综合利用于耐火材料、铸造材料等方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1本发明废水净化处理系统系统图。
【具体实施方式】
[0021]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到，本发明的实施例在以下利用图式详细说明。
[0022]在图1中，储水罐10经粉碎装置12及流体泵14与压力装置16连接。压力装置16与压缩空气源连接，其中压缩空气经第一管线导入容器16中，第一压力检测传感器20和第二压力检测传感器22与该压力装置16连接。其中在压力装置中维持5~6巴的压力，如果达到预设压力，则压力检测传感器24a将阀26c关闭，因此将通到压力装置16的压缩空气的供应切断。压力装置16经第二管线24与减压装置26连接下文还要对此详加说明。在第二管线24中设有解压阀26b，它受压力检测传感器22控制，解压阀将第二管线24中的原水/空气混合物的压力降到大气压力，有成胶羽剂的贮存桶26a经定额供给泵28与第二管线24连接。
[0023]减压装置26的内部且最佳的是在中央有外筒部30及内筒部32及位于内筒部与外筒部间的中筒部34。这些外筒部30、内筒部32、中筒部34是相连通的管，且它们的间形成环形通道，其中内筒部向上突伸超出外筒部30的外，而中筒部突伸超出外筒部。这些外筒部30、内筒部32、中筒部34是共轴且最佳的是为圆筒状，在内筒部32上端的高度处，内筒部被呈锥形下降的面36围住，该面与容器26形成接收储存仓38。接收储存仓38与个漂浮废弃物的接收储存仓40连接。中筒部34的下端经第三管线42与纯水流体泵44连接，它将净水送经紫外线投射组件46，且由该处送经过地面，如管路48所示。
[0024]上述的装置如下方式工作:来自储水罐10的原水中的固体在粉碎装置12中切碎较粗的固体。此原水利用流体泵4导入压力装置16，在该处将原水含以饱和的空气饱和器，经由解压阀26b将原水/空气混合物解压。此外，该混合物在第二管线24内与胶羽剂作用，它由该处流入外筒部30，并在外筒部中向上升，如虚线所示。净水从外筒部30上端的溢流部向下流回进入内筒部32下端，而其漂浮废弃物留在外筒部30上方。净水经内筒部32上端向下流入内筒部30与中筒部34的间的中间空间，它由该处利用泵44送走。漂浮废弃物漂浮在外筒部30上方且经该漂浮废弃物接收储存仓38的锥形底的中心出口 51被压入该室中。图1中显示在的多余残留物50，如在残余物料52用虚线表示者，收集在减压装置26的底部，且可经泥水泵54送入泥水储存装置56，漂浮废弃物也从漂浮废弃物收集容器40送入泥水储存装置，泥水储存装置56设有传感器以测量满位状态。原水槽10也设有水位检测探头60，它们控制泵14，只有当收集容器10含有原水，泵14才操作。
[0025]外筒部30、内筒部32、中筒部34形成相通。因此，内筒部32的高度决定容器26中的液体位面。内筒部32上端位于与接收储存仓38的开口 51相同高度处，突伸起出开口51的中筒部34确保水流入中筒部34中。
[0026]在减压装置26中有二个圆形回路62，它们设成上下隔距离，它们经由管路64与压力源图未示连接。空气可经圆形回路62中的开口向上冒出，净水处理方法如此将漂浮废弃物除净，其中使减压装置26的水位升高并将漂浮废弃物盖层掀起，并将溢流区流入接收储存仓38。
[0027]在下圆形回路62下方的容器26中有固体床发生装置49以吸收溶在净水中的有机物质，固体床发生装置49是现有技术。
[0028]在减压装置26的上区域中有喷淋设备66，它经第四管线68与水泵70连接。喷洒水经该水泵导入减压装置26中以作清洗，第五管线72从第四管线68分枝出来并接到粉碎装置12与流体泵14的间的管路，用此方式同样作清洗。
[0029]上面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0030]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0031]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:门在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种多层套筒沉降废水净化处理系统，其特征在于:储水罐(10)经粉碎装置(12)及流体泵(14)与压力装置(16)连接，压力装置(16)与压缩空气源连接，其中压缩空气经第一管线(18)导入压力装置(16)中，第一压力检测传感器(20)和第二压力检测传感器(22)与该压力装置(16)连接；压力检测传感器(24a)根据压力值可将阀(26c)关闭及将通到压力装置(16)的压缩空气的供应切断；压力装置(16)经第二管线(24)与减压装置(26)连接；在第二管线(24)中设有受压力检测传感器(22)控制的解压阀(26b)，解压阀(26b)将第二管线(24)中的原水/空气混合物的压力降到大气压力，有胶羽剂的贮存桶(26a)经定额供给泵(28)与第二管线(24)连接； 减压装置(26)的内部有外筒部(30)及内筒部(32)及位于内筒部与外筒部间的中筒部(34);外筒部(30)、内筒部(32)、中筒部(34)是相连通的，且它们的间形成环形通道，其中内筒部向上突伸超出外筒部(30)外，中筒部突伸超出外筒部；在内筒部(32)上端的高度处，内筒部被呈锥形下降的面(36)围住，该面与容器(26)形成接收储存仓(38);接收储存仓(38)与漂浮废弃物的接收储存仓(40)连接；中筒部(34)的下端经第三管线(42)与纯水流体泵(44)连接，它将净水送经紫外线投射组件(46)，且由该处送经过地面； 在减压装置(26)的上区域中有喷淋设备(66)，它经第四管线(68)与水泵(70)连接；喷洒水经该水泵导入减压装置(26)中以作清洗，第五管线(72)从第四管线(68)分枝出来并接到粉碎装置(12)与流体泵(14)的间的管路，用此方式同样作清洗。
2.一种使用如权利要求1所述的多层套筒沉降废水净化处理系统的净水处理方法，其特征在于:来自储水罐(10)的原水中的固体在粉碎装置(12)中切碎；原水利用流体泵(4)导入压力装置(16)，在该处将使得原水中含饱和空气，经由解压阀(26b)将原水/空气混合物解压；该混合物在第 二管线(24)内与胶羽剂作用，它由该处流入外筒部(30)，并在外筒部中向上升；净水从外筒部(30)上端的溢流部向下流回进入内筒部(32)下端，而其漂浮废弃物留在外筒部(30)上方；净水经内筒部(32)上端向下流入内筒部(30)与中筒部(34)的间的中间空间并由泵(44)送走；漂浮废弃物漂浮在外筒部(30)上方且经该漂浮废弃物接收储存仓(38)的锥形底的中心出口(51)被压入该室中；多余残留物(50)被收集在减压装置(26)的底部，且经泥水泵(54)送入泥水储存装置(56)，漂浮废弃物从漂浮废弃物收集容器(40)送入泥水储存装置，泥水储存装置(56)设有传感器以测量满位状态；原水槽(10)设有水位检测探头(60);在减压装置(26)中有二个圆形回路(62)，它们设成上下隔距离，它们经由管路(64)与压力源连接；空气可经圆形回路(62)中的开口向上冒出，净水处理方法如此将漂浮废弃物除净，其中使减压装置(26)的水位升高并将漂浮废弃物盖层掀起，并将溢流区流入接收储存仓(38);在下圆形回路(62)下方的容器(26)中有固体床发生装置(49)以吸收溶在净水中的有机物质。
【文档编号】C02F9/04GK104163521SQ201410350791
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】常江, 甘一萍, 胡俊, 白宇, 鞠然, 卢长松, 周军 申请人:北京城市排水集团有限责任公司