一种水处理装置的制作方法

本实用新型涉及水处理领域，尤其涉及一种水处理装置。

背景技术：

中国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家，水资源总量居世界第六位，人均占有量只有2500m³，约为世界人均水量的1/4。水资源不足和日益严重的水污染已成为制约其社会进步和经济发展的瓶颈，同时也大大促进了城市污水处理和达标污水利用工作的开展。

中水主要是指城市工业污水、生活污水或雨水经过处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的水，其水质介于上水与下水之间。目前世界上许多面临着严重水危机的国家都在积极利用城市污水，将城市污水作为第二水源予以开发利用，并已取得了成功的经验。

而曝气生物滤池(BAF)工艺是目前对城市中水处理时较常用的一种技术。其是利用固体界面固定微生物对水中污染物进行去除的一种水处理技术，其机理是将生物接触氧化法与给水快滤池进行有机结合，将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中，以滤池中填装的粒状填料 (如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)为载体，在滤池内部进行曝气，使滤料表面生长大量生物膜。当污水流经时，利用滤料上所附生物膜中高浓度的活性微生物的氧化分解作用、充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用，完成污染物的高效去除。

例如，公开号为CN204737776U专利文件中公开了一种自然通风装置，其特征在于包括集风罩、布气总管、导风管及单向进气阀，集风罩具有进风端口和出风端口，前述进风端口口径至出风端口口径逐步缩小；布气总管具有多个布气支管，前述的布气支管上开设有多个布气孔；导风管纵向设置并上端与前述集风罩的出风端口连接，下端与布气总管的进气口相接；单向进气阀设于前述集风罩内并靠近出风端口布置。此专利采用自然空气流为生物滤池补充空气。然而，自然通风供氧受制于池内的温度之差、滤池高度、滤料空隙等因素，不能有效地给滤池提供稳定、均匀地通风。

技术实现要素：

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种水处理装置，其为一个集装箱，所述集装箱至少包括设置在其内的对城市中水进行预氧化的臭氧接触池、进水箱、对城市中水进行曝气和生物膜处理的BAF池、清水箱、用于将所述臭氧接触池、所述进水箱、所述BAF池和所述清水箱依次连接的若干管道以及设置在所述管道上的若干阀门，所述BAF池由上而下依次设有清水区、填料层和承托层，其中，所述填料层内设有用于氧化分解水中污染物的微生物；所述承托层的下方设有不在同一高度的第一曝气管和第二曝气管，所述第一曝气管和/或所述第二曝气管的管体上设有和所述第一曝气管和/ 或所述第二曝气管连通的并且按照向上进行曝气的方式设置的若干单孔膜曝气器，其中，所述单孔膜曝气器至少包括上管夹、下管夹、出气孔、通气孔、固定盖、设置在所述上管夹上的凹槽、设置在所述凹槽内的膜片以及设置在所述膜片上的曝气空，在所述上管夹和所述下管夹以彼此卡合的方式固定在所述第一曝气管和/或所述第二曝气管的管体周围的情况下，所述出气孔、所述曝气孔和所述通气孔依次连通使得所述第一曝气管和/或所述第二曝气管的内腔和外界连通。

根据一个优选实施方式，设置有曝气风机和消音器的进气管在靠近所述 BAF池的一段设置有并联的进气管第一分管和进气管第二分管，所述进气管第一分管和所述进气管第二分管分别与所述第一曝气管和所述第二曝气管连接。

根据一个优选实施方式，所述臭氧接触池的左侧下部进水口与主进水管连接，所述臭氧接触池的右侧上部出水口通过第一管道与所述进水箱的顶部连接，所述进水箱的右侧下部出水口与第二管道连接，所述第二管道的中间一段设置有并联的第二管道第一分管和第二管道第二分管，所述第二管道第一分管和所述第二管道第二分管上分别设置有第一进水泵和第二进水泵，所述BAF池的左侧下部进水口与所述第二管道连接，所述BAF池的右侧上部出水口与所述清水箱的顶部连接，所述清水箱的右侧下部出水口与主出水管连接。

根据一个优选实施方式，所述臭氧接触池的右侧下部进气口通过设置有臭氧风机的臭氧进气管与臭氧瓶连接，其中，所述臭氧进气管贯穿所述臭氧接触池的右侧本体后延伸至靠近所述臭氧接触池的左侧下部进水口的位置。

根据一个优选实施方式，所述臭氧接触池还包括导流器和至少一个支撑板，至少一个所述支撑板固定在所述臭氧接触池的内侧壁上，以使得所述导流器按照能够置于所述支撑板上的方式设置在所述臭氧接触池内，所述导流器由相互之间平行设置的平板组成，使得所述导流器具有能够使所述臭氧接触池中的气体和/或液体在向上流动的过程中形成左右来回流动的气流和/ 或液流的特性。

根据一个优选实施方式，所述BAF池的右侧下部与设置有反冲洗风机的反冲洗气管连接，并且连接点位于所述承托层的下方。

根据一个优选实施方式，所述BAF池的右侧下部通过设置有反冲洗泵的反冲洗水管与所述清水箱的左侧下部出水口连接。

根据一个优选实施方式，所述填料层的左侧和/或右侧设置有至少一个对所述填料层内不同高度的水进行取样的第一取样管。

根据一个优选实施方式，所述BAF池、所述进水箱和所述清水箱的底部分别设有第二取样管、第三取样管和第四取样管。

根据一个优选实施方式，进水箱和所所述清水箱为锥底水塔；所述曝气风机和反冲洗风机为罗茨风机；所述第一进水泵、所述第二进水泵和所述反冲洗泵为立式离心泵。

本实用新型的至少具有以下有益技术效果：

(1)能够有效降低城市中水中的COD、BOD、AOX、硝化物和磷等有害物质的含量。

(2)工艺简单，基建费用低，BAF池中可以提供稳定、均匀地通风，保证了填料表面保持较多的微生物量，由于填料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附架桥作用，因此，可省去二沉池，进而降低基建费用。

(3)曝气器的上下组成部份拆装方便，在不损坏曝气管的前提下可以便捷地拆装曝气器，减轻了拆装工作强度，降低了处理的费用成本。

附图说明

图1是本实用新型优选的一种水处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型优选的一种水处理装置的各模块连接关系示意图；

图3是多个单孔膜曝气器和第一曝气管或第二曝气管的一个优选实施方式的俯视示意图；和

图4是单孔膜曝气器和第一曝气管或第二曝气管的一个优选实施方式在 A-A处的剖面结构示意图。

附图标记列表

1：BAF池 1a：填料层

1b：承托层 1c：清水区

2：臭氧接触池 2a：导流器

2b：支撑板 3：进水箱

4：清水箱 5：臭氧瓶

6：消音器 7：单孔膜曝气器

9a：第一曝气管 9b：第二曝气管

21：主进水管 22：第一管道

23：第二管道 23a：第二管道第一分管

23b：第二管道第二分管 24：第三管道

25：主出水管 26：进气管

26a：进气管第一分管 26b：进气管第二分管

27：反冲洗气管 28：反冲洗水管

29：第一取样管 31：臭氧出气管

32：第三取样管 33：第二取样管

34：第四取样管 35：臭氧进气管

41：曝气风机 42a：第一进水泵

42b：第二进水泵 43：反冲洗风机

44：反冲洗泵 45：臭氧风机

71：上管夹 72：下管夹

73：膜片 74：曝气孔

75：出气孔 76：通气孔

77：固定盖 78：凹槽

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4进行详细说明。

为了便于图片的放置，说明书附图中将图1进行了旋转，所以图1所示的方位并不是实际的安装方位。实际上，图1的右侧为上方，图1的左侧为下方。

根据一个优选实施方式，本实用新型提供了一种水处理装置，其可以为一个集装箱。集装箱可以包括臭氧接触池2、进水箱3、BAF池1、清水箱4、用于将臭氧接触池2、进水箱3、BAF池1和清水箱4依次连接的若干管道以及设置在管道上的若干阀门。BAF池可以对城市中水进行曝气和生物膜处理。臭氧接触池2可以对城市中水在进入BAF池之间对其进行预氧化。BAF 池1由上而下依次可以设有清水区1c、填料层1a和承托层1b。其中，填料层1a内可以设有用于氧化分解水中污染物的微生物。承托层1b的下方可以设有不在同一高度的第一曝气管9a和第二曝气管9b。第一曝气管9a和/ 或第二曝气管9b的管体上设有和第一曝气管9a和/或第二曝气管9b连通的并且按照向上进行曝气的方式设置的若干单孔膜曝气器7。其中，单孔膜曝气器7可以包括上管夹71、下管夹72、出气孔75、通气孔76、固定盖 77、设置在上管夹71上的凹槽78、设置在凹槽78内的膜片73以及设置在膜片73上的曝气空74。单孔膜曝气器7可以按照上管夹71和下管夹72 以卡合的方式固定在第一曝气管9a和/或第二曝气管9b的管体上后形成出气孔75、曝气空74和通气孔76的依次连通使得第一曝气管9a和/或第二曝气管9b的内腔和外界连通。优选地，膜片73可以设置成中间横截面较薄的工字形，膜片73中间层在空气压力作用下会产生频率较大的上下微振，从而可使通过膜片73上的空气形成大量的微小气泡从膜片73中间的曝气孔中逸出，大大增加气泡的比表面积，提高了氧的利用率，有利于微生物新陈代谢，大大提高了曝气生物处理效果。优选地，曝气器上、下管夹采用燕尾槽连接，将通气孔设置为方孔，既可通气，又可用专用板手快速拆装，安装拆装方便，减轻了拆装工作强度，降低了处理的费用成本。BAF池中可以提供稳定、均匀地通风，保证了填料表面保持较多的微生物量。本实用新型能够有效降低城市中水中的COD、BOD、AOX、硝化物和磷等有害物质的含量。

根据一个优选实施方式，设置有曝气风机41和消音器6的进气管26。在靠近BAF池1的一段可以设置有并联的进气管第一分管26a和进气管第二分管26b。进气管第一分管26a和进气管第二分管26b可以分别与第一曝气管9a和第二曝气管9b连接。

根据一个优选实施方式，臭氧接触池2的左侧下部进水口可以与主进水管21连接。臭氧接触池2的右侧上部出水口可以通过第一管道22与进水箱3的顶部连接。进水箱3的右侧下部出水口可以与第二管道23连接。第二管道23的中间一段可以设置有并联的第二管道第一分管23a和第二管道第二分管23b。第二管道第一分管23a和第二管道第二分管23b上可以分别设置有第一进水泵42a和第二进水泵42b。BAF池1的左侧下部进水口可以与第二管道23连接。BAF池1的右侧上部出水口可以与清水箱4的顶部连接，清水箱4的右侧下部出水口与主出水管25连接。优选地，设置有第二进水泵42b的第二分管23b为冗余的管线系统，保证了在第一分管23a 或第一进水泵42a出现问题时，整个此水处理装置能够正常运行，保证了运行的稳定性。

根据一个优选实施方式，臭氧接触池2的右侧下部进气口可以通过设置有臭氧风机45的臭氧进气管35与臭氧瓶5连接。其中，臭氧进气管35贯穿臭氧接触池2的右侧本体后延伸至靠近臭氧接触池2的左侧下部进水口的位置。臭氧进气管35这样一种布置方式使得臭氧接触池2的进水能够与臭氧进行充分地接触，提高了整个臭氧接触池2的反应效率。

根据一个优选实施方式，臭氧接触池2还可以包括导流器2a和至少一个支撑板2b。至少一个支撑板2b固定在臭氧接触池2的内侧壁上，以使得导流器2a按照能够置于支撑板2b上的方式设置在臭氧接触池2内。导流器 2a由相互之间平行设置的平板组成，使得导流器2a具有能够使臭氧接触池2中的气体和/或液体在向上流动的过程中形成左右来回流动的气流和/或液流的特性。导流器2a有效地提高了臭氧利用率，增强了臭氧的接触氧化效果。

根据一个优选实施方式，BAF池1的右侧下部与可以设置有反冲洗风机 43的反冲洗气管27连接，并且连接点位于承托层1b的下方。优选地，连接点也可以位于承托层1b，可以根据实际需要选择对填料进行反冲洗效果最优的方案。

根据一个优选实施方式，BAF池1的右侧下部可以通过设置有反冲洗泵 44的反冲洗水管28与清水箱4的左侧下部出水口连接。优选地，连接点也可以位于承托层1b，可以根据实际需要选择对填料进行反冲洗效果最优的方案。

根据一个优选实施方式，填料层1a的左侧和/或右侧可以设置有至少一个对填料层1a内不同高度的水进行取样的第一取样管29。操作人员可以对填料层1a内不同高度的水进行取样检测，了解水通过填料层1a的不同高度时净化效果的差异，以便于更好的调节BAF池1使之达到最佳的处理效果。

根据一个优选实施方式，BAF池1、进水箱3和清水箱4的底部可以分别设有第二取样管33、第三取样管32和第四取样管34。

根据一个优选实施方式，进水箱3和清水箱4可以为锥底水塔；优选地，曝气风机41和反冲洗风机43可以为罗茨风机；优选地，曝气风机41性能参数为：Qmax＝170m³/h,P＝550mbar；第一进水泵42a和第二进水泵42b 可以为立式离心泵，性能参数为：Q＝1m³/h，P＝2.25bar，频率＝50Hz；反冲洗泵44可以为立式离心泵，性能参数为：Q＝60m³/h，P＝2.4bar，频率＝50Hz；优选地，集装箱可以是尺寸为12032*2350*2697mm的箱体；单孔膜曝气器的性能参数为：空气流量＝0.20～0.45/m³·h，氧利用率＝22％，阻力损失≤3000Pa；填料层1a的容积可以为5m³，填料层1a采用的材料可以是鹅卵石和火山熔岩陶粒；优选地，此水处理装置的进水流量可以设置为1m³/h，进水箱3和清水箱4的容积可以是2L；膜片73采用的材料可以是三元乙丙橡胶；优选地，可以根据实际需要在管路上设置相应的阀门。

为了便于理解，下面给出本实用新型的一种水处理装置的一个优选实施方式的工作原理。

城市中水经过均质池后进入此水处理装置。水通过主进水管21进入臭氧接触池2：臭氧在臭氧风机45的作用下从臭氧瓶中进入臭氧接触池2，与待处理的水充分接触并对其进行氧化，改变水中有机物的分子结构、降低有机物的分子量，进而提高有机物的可生化性；接着待处理的水从第一管道 22进入进水箱3；进水箱中的水通过第二管道第一分管23a或第二管道第二分管23b进入BAF池1中；于此同时，曝气泵41将空气通过单孔膜曝气器7打入BAF池中，膜片73中间层在空气压力作用下会产生频率较大的上下微振，从而可使通过膜片上的空气形成大量的微小气泡从膜片中间的曝气孔中逸出并进行曝气，去除多余的臭氧的同时保证充足的氧容量，使得在填料表面保持较多的微生物量，在填料上所附生物膜中高浓度的活性微生物进行的氧化分解作用以及填料的物理吸附和截留作用下，水中的COD、BOD、 AOX、硝化物和磷等有害物质的含量得到了有效地降低；被处理后的水从 BAF池1进入清水箱4。当需要对填料层1a进行冲洗时，通过反冲洗风机 43和反冲洗泵44将清水和空气打入BAF池1后对填料进行反冲洗，这样可以进一步恢复生物膜的活性，促进微生物的氧化分解作用。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。