自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备。

背景技术：

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的总体提高，农村生活污水治理的问题越来越受到人们的重视。一方面，大量未经任何处理的生活污水直接排入河流、湖泊等自然水体，严重污染受纳水体及周边生态环境，急需减少直接进入水体的污染物数量；另一方面，城乡一体化的发展及农村生活水平的提高，农民对生活的质量及所处的环境的要求也越来越高，迫切需要进行农村生活污水治理。我国农村生活污水的处理工作起步较晚，且目前在建设资金、适用技术以及运营管理等方面仍存在比较大的问题。随着全国新农村建设步伐的加快和政策的倾斜，一些地方已经开始建设示范工程和规模化运行的处理设施，但只有高效、低投入、低运行成本的污水处理技术才符合国情。

人工快渗污水处理技术具有处理效果好、建设运营成本低等优点，然而目前的污水处理装置仍然存在结构较为复杂、污水处理效率较低、能耗较高且使用寿命较短的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种结构简单紧凑、污水处理效率较高、能耗较低且使用寿命较长的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备。

一种自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备，包括填料池、反应池、加药组件、沉淀池、截留组件、配水池、水泵和布水管组件，所述填料池中设有人工快渗填料层，所述填料池还开设有排水口，所述反应池、所述加药组件、所述沉淀池、所述配水池和所述水泵环绕所述填料池设置，其中：

所述反应池设有进水口，以使污水能够从所述进水口进入所述反应池中；

所述加药组件与所述反应池相连通，所述加药组件能够向所述反应池中加入药剂；

所述沉淀池与所述反应池相连通，所述沉淀池具有出水口；

所述截留组件安装于所述沉淀池内，并将所述沉淀池分隔成沉淀区和清水区，所述清水区与所述出水口相连通，所述截留组件能够截留污水中的悬浮物；

所述配水池与所述沉淀池的出水口相连通，其中，所述反应池中的污水能够流经所述沉淀池后从所述出水口进入所述配水池中；

所述水泵与所述配水池相连通；

所述布水管组件与所述水泵相连通，所述布水管组件具有出水孔，所述布水管组件的出水孔位于所述人工快渗填料层的上方，其中，所述配水池中的污水在所述水泵的作用下能够进入所述布水管组件中，并从所述出水孔流入所述填料池中，且经过所述人工快渗填料层过滤的水能够从所述排水口排出。

上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备在使用时，加药组件向反应池中加入药剂，污水从进水口进入反应池中与药剂反应，反应后的污水进入安装有截留组件的沉淀池中，在截留组件的截留作用下，大部分的悬浮物被截留在沉淀区，清水区的污水通过沉淀池的出水口进入配水池中，配水池中的污水在水泵的作用下进入布水管组件中，并从位于人工快渗填料层上方的出水孔流入填料池中，经人工快渗填料层过滤后从排水口流出，即污水是从出水孔洒入填料池中的，在洒入的过程中污水与空气接触，而使空气的分子态氧溶解到污水中，以实现污水的自然曝气充氧，而无需另外安装曝气系统进行曝气，不仅使得上述污水处理系统结构简单，还降低了能耗，同时，通过将反应池、加药组件、沉淀池、配水池和水泵环绕填料池设置能够减少自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备的长度，结构更加的紧凑，便于运输安装；且上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备通过在污水进入沉淀池之前先将污水在反应池中与药剂反应，先去除无法去除的污染元素，能够有效提高处理水的纯度，以提高污水处理效率；而通过在沉淀池中设置截留组件，以使大部分悬浮物被截留在沉淀区，清水区的污水通过沉淀池的出水口进入配水池，不仅能够对污水起到预过滤的作用，还能够防止过多的悬浮物随污水进入配水池中后进入填料池，而覆盖在人工快渗填料层上，导致人工快渗填料层堵塞，影响自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备的使用寿命。

在其中一个实施例中，还包括外壳和多个隔板，所述外壳为一环形壳体，所述外壳的内圈围设成所述填料池，多个所述隔板固定于所述外壳内，并将所述外壳分隔成多个腔室，其中，所述反应池、所述沉淀池和所述配水池分别为其中的三个所述腔室。

在其中一个实施例中，所述沉淀池与所述配水池为相邻的两个所述腔室，所述沉淀池的清水区的污水能够从所述出水口溢流至所述配水池中。

在其中一个实施例中，所述加药组件包括药液池、加药泵和加药管，所述药液池用于承装药剂，所述加药泵与所述药液池相连通，所述加药管的两端分别与所述加药泵和所述反应池的进水口相连通。

在其中一个实施例中，还包括污泥干化池、排泥泵和排泥管，所述污泥干化池设置于所述配水池的上方，所述污泥干化池的底部铺设有滤料层，所述污泥干化池的底部开设有多个通水孔，所述排泥泵与所述沉淀池的沉淀区相连通，并且所述排泥泵通过所述排泥管与所述污泥干化池相连通，所述排泥泵能够使所述沉淀区的污泥通过所述排泥管抽入所述污泥干化池中，所述污泥干化池内的污泥中的水能够经过所述滤料层过滤后通过所述通水孔流入所述配水池中。

在其中一个实施例中，所述沉淀池的底部还安装有排泥阀，所述排泥阀能够将所述沉淀区中沉积的污泥排出。

在其中一个实施例中，所述截留组件包括多个倾斜地固定于所述沉淀池内的截留板，多个所述截留板间隔且平行设置，相邻两个所述截留板在所述沉淀池的底部上的投影部分重叠。

在其中一个实施例中，所述布水管组件包括布水主管和支管，所述布水主管的一端与所述水泵相连通，另一端延伸至所述填料池的人工快渗填料层的上方，所述支管转动地安装于所述布水主管远离所述水泵的一端上，并与所述布水主管相连通，所述支管位于所述填料池的人工快渗填料层的上方，并与所述人工快渗填料层间隔一段距离，所述支管上开设有多个所述出水孔。

在其中一个实施例中，还包括集水管，所述集水管部分埋设于所述人工快渗填料层中，且所述集水管穿设于所述排水口，所述集水管的侧壁上开设有多个集水孔。

在其中一个实施例中，所述沉淀池开设有连通所述沉淀池和外界的第一通气孔；所述配水池上开设有连通所述配水池和外界的第二通气孔。

附图说明

图1为一实施方式的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备的结构示意图；

图2为图1所示的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备的另一角度的结构示意图；

图3为图2所示的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备的沿A-A的剖面图；

图4为图1所示的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备沿B-B线的剖面图；

图5为图1所示的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备的仰视图；

图6为图5所示的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备沿I线的剖面展开图；

图7为图1所示的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备沿C-C线的剖面图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2和图3所示，一实施方式的自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100，包括填料池110、反应池120、加药组件130、沉淀池140、截留组件150、配水池160、水泵170和布水管组件180，其中，反应池120、加药组件130、沉淀池140、配水池160和水泵170环绕填料池110设置。

请一并参阅图4，填料池110中设有人工快渗填料(CRI填料)层112。人工快渗填料层112能够通过物理、化学以及生物等作用共同去除污水中的污染物。其中，填料池110开设有排水口114。

具体的，自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100还包括外壳190和多个隔板210。

外壳190为一环形壳体，外壳190的内圈围设成填料池110。

多个隔板210固定地设置于外壳190内，并将外壳190分隔成多个腔室(图未示)。

进一步的，外壳190上开设有多个分别与多个腔室连通的开口(图未标)，自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100还包括多个盖板220，多个盖板220分别盖设于多个开口上，并均与外壳190能够拆卸地固定连接。具体的，盖板220通过锁扣与外壳190能够拆卸地固定连接。在外壳190开设有多个分别与多个腔室连通的开口以便于对自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100进行检修等等。

反应池120上设有进水口122，以使污水能够从进水口122进入反应池120中。具体的，反应池120为其中一个腔室。具体在图示的实施例中，进水口122开设于外壳190上。

进一步的，外壳190上设有连通外界和进水口122的进水管230，污水能够通过进水管230进入反应池120中。

加药组件130与反应池120相连通，加药组件130能够向反应池120中加入药剂，以使进入反应池120中的污水能够与药剂反应。具体的，加药组件130包括药液池132、加药泵134和加药管136。

药液池132用于承装药剂。其中，药剂可以为除磷剂。具体的，药液池132也为其中一个腔室。药液池132的对应位置上开设有一个开口，且开口上盖设有盖板220，以便于药液池132进行药剂的添加。

请一并参阅图5和图6，加药泵134与药液池132相连通，加药泵134为药液的流动提供动力。具体的，加药泵134固定地收容于其中一个腔室中；加药泵134通过管道138与药液池132相连通。加药泵134的对应位置上开设有一个开口，开口上盖设有盖板220，以便于加药泵134的维修。

加药管136的两端分别与加药泵134和进水口122相连通，以使药液池132中的污水能够通过加药管136和反应池120的进水口122进入反应池120。具体的，加药管136远离加药泵134的一端与进水管230相连通，以便于药剂与污水的充分混合。

沉淀池140与反应池120相连通，沉淀池140具有出水口142。具体的，沉淀池140也为其中一个腔室。其中，沉淀池140上开设有连通沉淀池140和外界的第一通气孔144。更具体的，沉淀池140和反应池120为相邻的两个腔室，分隔沉淀池140和反应池120的隔板210上安装有连通沉淀池140和反应池120的连通管240，反应池120中的污水能够通过连通管240进入沉淀池140中。

截留组件150安装于沉淀池140内，截留组件150将沉淀池140分隔成沉淀区146和清水区148。沉淀区146位于截留组件150和沉淀池140的底部之间；清水区148与沉淀池140的出水口142相连通；截留组件150能够截留污水中的悬浮物。其中，连通管240远离隔板210的一端与沉淀池140的沉淀区146相连通。具体的，连通管240远离隔板210的一端延伸至截留组件150和沉淀池140的底部之间。

具体在图示的实施例中，截留组件150包括多个倾斜地固定于沉淀池140内的截留板152，多个截留板152间隔且平行设置，相邻两个截留板152在沉淀池140的底部上的投影部分重叠，以实现对悬浮物的截留。

配水池160与沉淀池140的出水口142相连通，反应池120中的污水能够流经沉淀池140后从沉淀池140的出水口142进入配水池160中。具体的，配水池160也为其中一个腔室；药液池132和加药泵134分别通过隔板210固定于配水池160的上方，从而有利减小自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的占地面积。更具体的，沉淀池140和配水池160为相邻的两个腔室，沉淀池140的清水区148的污水能够从出水口142溢流至配水池160中。

进一步的，配水池160上开设有连通配水池160和外界的第二通孔162。

进一步的，自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100还包括污泥干化池250、排泥泵260和排泥管270。

请一并查阅图7，污泥干化池250设置于配水池160的上方，污泥干化池250的底部铺设有滤料层252，污泥干化池250的底部开设有多个通水孔(图未示)。具体的，污泥干化池250也为其中一个腔室，污泥干化池250的对应位置上开设有一个开口，开口上盖设有盖板220，以便于清理污泥干化池250内的干燥的污泥。

排泥泵260与沉淀池140的沉淀区146相连通，并且排泥泵260通过排泥管270与污泥干化池250相连通，排泥泵260能够使沉淀区146的污泥通过排泥管270抽入污泥干化池250中。其中，污泥干化池250内的污泥中的水能够经过滤料层252过滤后通过通水孔流入配水池160中。即污泥干化池250内的污泥中的水能够经过滤料层252过滤后通过通水孔直接滴入配水池160中。

具体的，排泥泵260固定地安装于沉淀池140的沉淀区146，从而有利于进一步减少自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的占地面积。

进一步的，排泥泵260的对应位置上也开设有一个开口，开口上盖设有盖板220，以便于对排泥泵260进行维修。

进一步的，沉淀池140的底部还安装有排泥阀280，排泥阀280能够将排泥泵260无法抽走的污泥排出。

水泵170与配水池160相连通。具体的，水泵170为潜水提升泵，水泵170固定地安装于配水池160中，从而进一步减少自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的占地面积。

进一步的，水泵170位于配水池160远离沉淀池140的出水口142的一端，配水池160内还安装有挡泥板164，挡泥板164位于配水池160远离沉淀池140的出水口142的一端，并靠近水泵170设置，且挡泥板164比水泵170更靠近沉淀池140的出水口142。

请再次参阅图4，布水管组件180与水泵170相连通，布水管组件180具有出水孔181，布水管组件180的出水孔181位于填料池110的人工快渗填料层112的上方，配水池160中的污水在水泵170的作用下能够进入布水管组件180中，并从出水孔181流入填料池110中，且经过人工快渗填料层112过滤的水能够从排水口114排出。具体的，布水管组件180包括布水主管182和支管184。

请一并参阅图7，布水主管182的一端与水泵170相连通，另一端延伸至填料池110的上方。具体的，布水主管182大致为U型结构，布水主管182的一个支臂与水泵170通过软管185相连通。具体在图示的实施例中，布水主管182与一固定在外壳190上的支架189固定连接。

支管184转动地安装于布水主管182远离水泵170的一端上，并与布水主管182相连通，支管184位于填料池110的人工快渗填料层112的上方，并与填料池110的人工快渗填料层112间隔一段距离，支管184上开设有多个出水孔181。具体的，支管184为直管，支管184的中部与布水主管182远离水泵170的支臂转动连接，并与布水主管182相连通，且支管184与布水主管182远离水泵170的支臂垂直，支管184以布水主管182远离水泵170的支臂为旋转轴旋转。具体的，支管184通过一旋转部件(图未标)安装于布水主管182上，以实现支管184相对布水主管182旋转。

进一步的，自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100还包括集水管290，集水管290部分埋设于人工快渗填料层112中，集水管290穿设于排水口114，集水管290的侧壁上开设有多个集水孔(图未示)。具体的，集水管290为十字形；排水口114位于内环210的侧壁上，集水管290的一个支臂穿设于排水口114和外壳190的外圈。

可以理解，上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100也不限于为上述通过外壳190、内环210和隔板210分隔出来的结构，还可以直接将各个功能池和各个泵等直接环绕着填料池110设置；盖板230也可以省略。

上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的工作流程具体如下：

在加药泵134的作用下，药液池132中的药剂通过加药管136和进水管230进入反应池120中，同时，污水也通过进水管230流经进水口122进入反应池120中，并在反应池120中与药剂发生反应；

在反应池120中反应后的污水通过连通管240进入沉淀池140的沉淀区146中，通过截留组件150的截留作用，悬浮物被截留在沉淀区146，清水区148的污水通过出水口142溢流至配水池160中，在水泵170的作用下，配水池160中的污水进入布水管组件180中，并从旋转的支管184的出水孔181中洒入填料池110的人工快渗填料层112中进行过滤，经过人工快渗填料层112过滤的水经集水管290收集后排出；

当排泥泵260将沉淀区146中污泥抽入到污泥干化池250中时，污泥中的水分经过滤料层252的过滤通过通水孔流入配水池160中。

上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100至少有以下优点：

(1)上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100在使用时，加药组件130向反应池120中加入药剂，污水从进水口122进入反应池120中与药剂反应，反应后的污水进入安装有截留组件150的沉淀池140中，在截留组件150的截留作用下，大部分的悬浮物被截留在沉淀区146，清水区148的污水通过沉淀池140的出水口142进入配水池160中，配水池160中的污水在水泵170的作用下进入布水管组件180中，并从位于人工快渗填料层112上方的出水孔181流入填料池110中，经人工快渗填料层112过滤后从排水口114流出，即污水是从出水孔181洒入填料池110中的，在洒入的过程中污水与空气接触，而使空气的分子态氧溶解到污水中，以实现污水的自然曝气充氧，而无需另外安装曝气系统进行曝气充氧，不仅使得上述污水处理系统结构简单，还降低了能耗，同时，通过将反应池120、加药组件130、沉淀池140、配水池160和水泵170环绕填料池110设置能够减少自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的长度，结构更加的紧凑，便于运输安装；且上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100通过在在污水进入沉淀池140之前先将污水在反应池120中与药剂反应，先去除无法去除的污染元素，能够有效提高处理水的纯度，以提高污水处理效率；而通过在沉淀池140中设置截留组件150，以使大部分悬浮物被截留在沉淀区146，清水区148的污水通过沉淀池140的出水口142进入配水池160，不仅能够对污水起到预过滤的作用，还能够防止过多的悬浮物随污水进入配水池160中后进入填料池，而覆盖在人工快渗填料层112上，导致人工快渗填料层112堵塞，影响自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的使用寿命。

(2)上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100通过设置外壳190，外壳190的内圈围设成填料池110，多个隔板210固定地设置于外壳190内，并将外壳190分隔成多个腔室，其中的各个功能池均其中的一个腔室，从而实现了自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的一体化，有利自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的运输安装，并使得上述自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的结构更加的紧凑。

(3)通过将污泥干化池250设置于配水池160的上方，使污泥干化池250污泥干化池250的底部铺设有滤料层252，污泥干化池250的底部开设有多个通水孔，污泥干化池250内的污泥中的水能够经过滤料层252过滤后通过通水孔流入配水池160中，从而对污水能够尽可能地进入配水池160中，以使污水能够被充分的处理，提高自然曝气充氧的低能耗一体化污水处理设备100的处理效率，同时，干化处理后的污泥清理更加方便；再通过设置排泥泵260，将排泥泵260与沉淀池140的沉淀区146相连通，并且排泥泵260通过排泥管270与污泥干化池250相连通，以使排泥泵260能够将沉淀池140的沉淀区146的污泥通过排泥管270抽入污泥干化池250中，以实现污泥的便捷搬运，无需人工搬运，便于管理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。