一种实现污水循环利用的污水处理装置的制作方法

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及利用微生物进行污水处理的方法，具体是指一种污水循环利用的污水处理装置。

背景技术：

目前，我国常见的污水处理方法有物理方法、化学方法和微生物方法三种，微生物方法由于其处理效果好、处理成本低而最为常用，微生物方法即通过微生物的代谢作用，使污水中的胶体、有机物、有毒物等污染物质，转化为稳定、无害的物质的废水处理方法，该方法在许多污水处理厂得到了广泛的应用。

但是，传统采用微生物法普遍都存在着以下问题：

1.运行过程中会产生臭味；

2.处理过程中产生大量污泥，每天必须处理污泥，而污泥处理过程中又会再次产生臭味和二次污染，且污泥处理费用昂贵；

3.微生物法处理后的水只能达到排入河流水体的标准，但不能被直接利用；

4.大都是把污水集中处理，需要建设污水处理厂，管网铺设工程量大，投资昂贵；

5.要达到排放标准需要长时间的处理，造成了水处理设施体积庞大，占地面积大，耗费土地资源。

因此，针对利用微生物进行污水处理的方法还存在很大的进步空间。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题而提出一种体积小、成本低、高效洁净的污水处理装置，该污水处理装置能够模块化设计、组装，可移动，能够持续使用，能够实现污水的循环利用，降低了污水对环境的污染，且具有能耗低的优点。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

本发明提出一种实现污水循环利用的污水处理装置，一种实现污水循环利用的污水处理装置，包括用于接收污水的调节池，在所述调节池的底部设有水泵，其特征在于，所述污水处理装置还包括管式生物反应器，所述管式生物反应器由多个塑料管道连续相接而成，所述管式生物反应器具有进水口及出水后，所述进水口与所述水泵的出水口相连，所述管式生物反应器内部从进水口至出水口设有用于附着微生物群落的填料。

进一步的，所述调节池的底部设有铺有曝气管道，所述曝气管道呈回字形布置，曝气管道的管道上布满直径为30mm小孔。

进一步的，所述塑料管道内部按均匀间隔设有超声波换能器及曝气头，所述超声波换能器外连接于超声波发生器，所述曝气头外连接于曝气机，所述曝气头固定设置于塑料管道内部的中间位置，所述超声波换能器固定在曝气头上。

进一步的，所述塑料管道为UPVC材质。

进一步的，所述超声波换能器沿管式生物反应器的进水口至出水口方向顺序编号形成单数超声波换能器组及双数超声波换能器组。

进一步的，所述曝气头采用钛材质制成。

进一步的，所述超声波发生器采用高频脉冲电源。

进一步的，所述管式生物反应器的出水口与进水口之间连接有回流管道，在所述回流管道上且靠近出水口处设有流量控制阀。

本发明的有益效果：

1.本发明通过将污水经过管式生物反应器的连续处理，使得处理之后的污水符合排放标准，且能直接利用，符合城市污水再生利用水质标准，降低了对环境的污染；

2.回字形曝气管道的设置，能够对调节池起到均质均量的作用，同时能够对污水中的有机物起到一个预氧化的作用，从而减轻后续生物处理工艺的有机负荷；

3.曝气机与曝气头的配合作用能够为微生物提供氧气，为微生物的持续生存提供了有利的环境，进而实现了该污水处理装置持续使用的目的；

4.超声波的微冲击流加快了有机质进入细胞和代谢产物排出细胞的过程，同时短时间的超声波预处理会导致细胞活性的提高，提高微生物的浓度，极大地加快了微生物对有机物的去除速度，而且促进效应在超声波停止后数小时内依然存在；

5.微生物驯化阶段采用间歇控制的原理，间歇的加入营养物质，使微生物处于半饥饿状态，这样既可提高微生物的觅食动力，保证了微生物生长所必须的营养，又保持了微生物的活性，避免了由于微生物营养缺乏而造成的活性不足；而且由于采用间歇控制，微生物的生长代谢速度降低了，延长了微生物的生命，减少了微生物死亡带来的代谢污染物；

6.超声波发生器优选高频脉冲电源，高频脉冲电源与直流电源相比，能够节省电能；

7.超声波发生器工作一小时后，停止五小时，再次运行一小时，即每天运行时间总共为四个小时，这样既节省了电能，又保证了能够提高处理效率；

8.通过在管式生物反应器的出水口与进水口之间设置回流管道及流量控制阀，能够通过控制污水回流量的大小进一步提高对污水处理的效果；

9.本发明污水处理装置无污泥和臭气产生，不会造成二次污染，该污水处理装置处理效果好，投资少，占地面积小，操作管理简单，适合各种范围内的污水处理。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成本对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明一种实现污水循环利用的污水处理装置的结构示意图；

图2为本发明一种实现污水循环利用的污水处理装置的超声波换能器与曝气头的组装示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-调节池，2-水泵，3-管式生物反应器，4-填料，5-曝气管道，6-超声波发生器，7-曝气机，8-回流管道，9-流量控制阀，31-塑料管道，32-超声波换能器，33-曝气头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为了解决现有技术中采用微生物处理污水的缺陷，本发明提出了一种能够实现污水循环利用的污水处理装置，该装置主要通过管式生物反应器来达到对污水处理的目的。

在本发明一具体实施方式中，上述污水处理装置主要包括调节池1、水泵2、管式生物反应器3、超声波发生器6及曝气机7。

其中，调节池1用来收集待处理的污水，在调节池1的底部铺设有曝气管道5，曝气管道5呈回字形布置，且在曝气管道5上布满直径为30mm小孔，曝气管道5能够对调节池1起到均质均量的作用，同时能够对水中的有机物起到一个预氧化的作用，从而减轻后续生物处理工艺的有机负荷。

水泵2设置在调节池1的底部，通过水泵2的作用可将调节池1内部的待处理的污水输送至管式生物反应器3中。

在本发明一具体实施方式中，管式生物反应器3由多个塑料管道31连续相接而成，管式生物反应器3具有进水口及出水后，进水口与水泵2的出水口相连，调节池1内部的待处理污水通过水泵2的作用输送至管式生物反应器3的进水口，继而再经过管式生物反应器3的连续处理将污水给净化处理掉，在本实施例中，管式生物反应器3内部从进水口至出水口设有用于附着微生物群落的填料4。

需要指出的是，上述塑料管道31选用UPVC，上述管式生物反应器3中的填料4为螺旋沟渠状，其比表面积达到0.15m2/g，螺旋沟渠状填料包括由若干连续且收缩卷曲的卷边构成的球状本体，球状本体从中部向四周放射延伸，卷边的表面密布有沟渠，填料上生长有各种微生物，微生物驯化阶段采用间歇控制的原理，间歇的加入营养物质，使微生物处于半饥饿状态，这样既可提高微生物的觅食动力，保证了微生物生长所必须的营养，又保持了微生物的活性，避免了由于微生物营养缺乏而造成的活性不足；而且由于采用间歇控制，微生物的生长代谢速度降低了，延长了微生物的生命，减少了微生物死亡带来的代谢污染物，上述微生物对污水进行处理，管式生物反应器在第一次运行时要投放菌种。

在本实施例中，参见图1-2，塑料管道31内部按均匀间隔设有超声波换能器32及曝气头33，超声波换能器32外连接于超声波发生器6，曝气头33外连接于曝气机7，曝气头33固定设置于塑料管道31内部的中间位置，超声波换能器32固定在曝气头33上。

其中，超声波发生器6优选为高频脉冲电源，超声波发生器频率为25KHz，也可同时搭配其他频率超声，高频脉冲电源与直流电源相比，能够节省电能，同时超声波反应时断时续，不会长时间作用于微生物上，不会对微生物产生伤害，有利于微生物的代谢，超声时间为3～15S，脉冲比为1:1，超声波密度为0.1～0.3W/cm3。超声波发生器工作一小时后，停止五小时，再次运行一小时，即每天运行时间总共为四个小时，这样既节省了电能，又保证了提高处理效率。

在本发明一优选实施方式中，上述超声波发生器6沿管式生物反应器3的进水口至出水口方向顺序编号形成单数超声波换能器组及双数超声波换能器组，单数超声波换能器组与双数超声波换能器组间隔运行，比如可先运行单数超声波换能器组，单数超声波换能器组停止后再运行双数超声波换能器组，超声波发生器6工作时超声波换能器32即可产生超声波，超声波的微冲击流改进了细胞内外的传质作用，从而加快了有机质进入细胞和代谢产物排出细胞的过程，同时短时间的超声波预处理会导致细胞活性的提高，能促进微生物的新陈代谢，提高微生物的浓度，极大地加快了微生物对有机物的去除速度，而且促进效应在超声波停止后数小时内依然存在，因此大大的加快了对污水的处理效果。

曝气头33外连接于曝气机7，曝气头33与曝气机7共同形成曝气系统为附着于填料4上的微生物群落提供氧气，为微生物的持续生存提供了有利的环境，进而实现了该污水处理装置持续使用的目的。优选的，曝气头为钛材质，孔隙率高、阻力小、化学稳定性好、耐酸碱腐蚀、具有抗氧化性能，使用寿命长。

除以上所述之外，本发明在管式生物反应器3的出水口与进水口之间设置回流管道8及流量控制阀9，能够通过控制流量的大小延长或者缩短污水在管式生物反应器3中的时间，进而提高对污水处理的效果。

通过以上所述可知，本发明通过简单易行的技术手段，将传统的微生物处理污水的技术进行改进，借助于塑料管道31连续相接而成的管式生物反应器3对污水进行连续处理，在处理过程中由于微生物群落的连续作用，外加设置于塑料管道31内的曝气头33的吹气作用，可实现在对污水进行处理的过程中不产生污泥且不发出臭气的效果，避免了后期对污泥进行处理的成本的花费，且本发明结构简单，安装方便，建造成本低，运行费用少，通过本发明可以实现每家每户自行对污水进行处理，而不需要建设污水处理厂集中处理，大大降低了污水处理的成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。