污水处理装置的制作方法

本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种污水处理装置。

背景技术：

当前水体富营养化问题严重，氮元素的超标将会影响人们的正常用水。现有的污水生化处理方法包括a/o法、a2/o法等工艺，具体地，首先在好氧池内利用好氧微生物对污水进行硝化处理，以实现污水中的cod、有机氮、氨氮等污染物的降解，接着在缺氧池内利用厌氧微生物或兼性厌氧微生物对污水进行反硝化处理，以将硝化阶段产生的硝态氮和/或亚硝态氮转化成氮气，从而最终实现污水的脱氮以及有机物的降解；然而上述方法普遍存在着占地面积大、能耗高、生化处理效率低等问题，难以满足当前污水生化处理的实际需要。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种占地面积小、低能耗、生化处理效率高的污水处理装置。

一种污水处理装置，包括：

填料带，所述填料带用于供生物膜的生长，所述填料带包括多层，多层所述填料带依序并排间隔设置；及

布水器，设置于所述填料带的上方，污水能够通过所述布水器的分配引流同步流向至各层所述填料带，且能够在沿各层所述填料带流动过程中充分接触对应的所述填料带上生长的生物膜并在所述生物膜的表面形成水膜，从而以使各层所述填料带上生长的生物膜同步对所述污水进行生化处理。

在其中一个实施例中，所述填料带的相对两侧悬空设置，以使所述生物膜能够生长在所述填料带的相对两侧。

在其中一个实施例中，所述填料带具有透水性。

在其中一个实施例中，还包括挡水架，所述挡水架围挡在所述布水器的四周，所述填料带设置于所述挡水架的底部，所述挡水架用于阻挡所述布水器分配的所述污水溅出至所述填料带外。

在其中一个实施例中，所述挡水架的底部设有过水孔，所述填料带的一端伸入至所述过水孔内，所述布水器分配的所述污水能够经所述过水孔出流后流向至所述填料带的一端。

在其中一个实施例中，所述挡水架的底部设有过水孔，所述挡水架的底部在所述过水孔的位置处还倾斜设置有支撑件，所述填料带设置于所述支撑件远离所述挡水架的一端，所述布水器分配的所述污水能够经所述过水孔出流后沿所述支撑件流向至所述填料带的一端。

在其中一个实施例中，所述挡水架的底部设有过水孔，所述挡水架的底部在所述过水孔的位置处还倾斜设置有支撑件，所述填料带部分搭接在所述支撑件上，所述布水器分配的所述污水能够经所述过水孔出流后从所述填料带搭接于所述支撑件的一端流向至所述填料带远离所述支撑件的一端。

在其中一个实施例中，所述布水器包括并排间隔设置的多个喷头，多个所述喷头用于朝多层所述填料带进行同步喷射所述污水；

或者

所述布水器包括移动轨道和喷头，所述喷头为一个，所述喷头与所述移动轨道连接，所述移动轨道用于带动所述喷头在预设区域内直线往复移动，以使所述喷头射出的所述污水同步流向至各层所述填料带。

在其中一个实施例中，还包括出水水箱，所述出水水箱设置于所述填料带的下方，所述出水水箱用于汇集各层所述填料带输出的所述污水。

一种污水处理装置，包括：

填料带，所述填料带用于供生物膜的生长，所述填料带包括多层，多层所述填料带螺旋为一体，且任意相邻两层所述填料带之间呈一定间距设置；及

布水器，设置于所述填料带的上方，污水能够通过所述布水器的分配引流同步流向各层所述填料带，且能够在沿各层所述填料带流动过程中充分接触对应的所述填料带上生长的生物膜并在所述生物膜的表面形成水膜，从而以使各层所述填料带上生长的生物膜同步对所述污水进行生化处理。

上述污水处理装置，通过将多层填料带依序并排间隔设置，可有效节省占地空间，同时通过布水器的设置，污水通过布水器的分配引流即可同步流向至各层填料带，并在沿各层填料带流动的过程中与对应的填料带上生长的生物膜充分接触，从而使得各层填料带生长的生物膜同步对污水进行生化处理，进而达到有效实现污水的脱氮以及污水中的有机物的降解的作用，具有结构简单，易于实施，生化处理效率高的优点，而且还可避免用户额外设置大量的动力机构实现污水向各层填料带的输入，有效降低能耗；同时通过布水器对污水的分配引流，有利于生物膜表面的水膜的形成，以便于空气中的氧气在溶解于水膜后以预设传输速率与生物膜接触并使生物膜形成表面充氧且内部缺氧的环境条件，从而可以有效促进生物膜对污水的脱氮效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一实施例中污水处理装置的结构示意图；

图2为一实施例中的污水处理装置中填料带的结构示意图；

图3为另一实施例中的污水处理装置中填料带的结构示意图；

图4为另一实施例中的污水处理装置的局部结构示意图；

图5为另一实施例中的污水处理装置的局部结构示意图；

图6为另一实施例中的污水处理装置的局部结构示意图；

图7为另一实施例中的污水处理装置的局部结构示意图；

图8为另一实施例中的污水处理装置的局部结构示意图；

图9为图8中a处的放大示意图；

图10为另一实施例中的污水处理装置中填料带的结构示意图；

图11为另一实施例中的污水处理装置的局部结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。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所示，一实施例中的污水处理装置包括填料带110和布水器120，填料带110用于供生物膜的生长，填料带110包括多层，多层填料带110依序并排间隔设置；布水器120设置于填料带110的上方，污水能够通过布水器120的分配引流同步流向至各层填料带110，且能够在沿各层填料带110流动过程中充分接触对应的填料带110上生长的生物膜并在生物膜的表面形成水膜，从而以使各层填料带110上生长的生物膜同步对污水进行生化处理。

上述污水处理装置，通过将多层填料带110依序并排间隔设置，可有效节省占地空间，同时通过布水器120的设置，污水通过布水器120的分配引流即可同步流向至各层填料带110，并在沿各层填料带110流动的过程中与对应的填料带110上生长的生物膜充分接触，从而使得各层填料带110生长的生物膜同步对污水进行生化处理，进而达到有效实现污水的脱氮以及污水中的有机物的降解的作用，具有结构简单，易于实施，生化处理效率高的优点，而且还可避免用户额外设置大量的动力机构实现污水向各层填料带110的输入，有效降低能耗；同时通过布水器120对污水的分配引流，有利于生物膜表面的水膜的形成，以便于空气中的氧气在溶解于水膜后以预设传输速率与生物膜接触并使生物膜形成表面充氧且内部缺氧的环境条件，从而可以有效促进生物膜对污水的脱氮效果。

需要注意的是，在一实施例中，如图2及图3所示，填料带110的截面可以为直线形状或波浪线形状，填料带110的数量可以根据待处理的污水的具体情况而定。在本实施例中，任意相邻两层填料带110之间形成的间距的大小相等；在一实施例中，任意相邻两层填料带110之间形成的间距可以为5cm～50cm。

在一实施例中，填料带110可以为布质填料、陶粒填料及塑料填料中的任意一种；进一步地，当填料带为布质填料时，填料带可以由土工布、纺织布及纤维布中的任意一种布料材质制成，在此不作具体限定，总之能够实现供生物膜的生长的填料带应当都适用于本发明的实施例。

如图4所示，在一实施例中，填料带110的相对两侧悬空设置，以使生物膜能够生长在填料带110的相对两侧。相较于通过填料盘对填料带110的一侧的承托实现填料带110的安装定位的方式而言，通过将填料带110的相对两侧悬空设置，从而可有效增大填料带110可供生物膜附着的接触面积，使得生物膜能够生长在填料带110的相对两侧并实现对污水的同步生化处理，从而有利于提高污水的生化处理效率。在一实施例中，填料带110相对水平面垂直设置。

在一实施例中，填料带110具有透水性。如此设置，当向填料带110的一侧布水即可通过填料带110自身的透水性能实现填料带110相对两侧的同步布水，有利于提升填料带110的相对两侧的布水效率。如图2所示，在一实施例中，填料带110上设有贯穿填料带110相对两侧的通孔112，以使得污水经通孔112从填料带110的一侧流向至填料带110相对的另一侧，从而达到有效提升填料带110的相对两侧的布水效率的作用。

在一实施例中，布水器120能够将污水均匀分配引流至各层填料带110，以进一步促进生物膜表面的水膜的有效形成，以便于空气中的氧气在溶解于水膜后以预设传输速率与生物膜接触并使生物膜形成表面充氧且内部缺氧的环境条件，从而进一步提升生物膜对污水的脱氮效果。在一实施例中，优选地，水膜的厚度为0.5mm～8mm。

在一实施例中，生物膜包括生长在其表面的好氧微生物和生长在其内部的厌氧微生物或兼性厌氧微生物。当污水与生物膜接触时，由于生物膜能够通过水膜形成表面充氧且内部缺氧的环境条件，因此，生物膜表面的好氧微生物在其所处的充氧条件下可实现对污水的硝化处理，从而将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和/或硝酸盐氮，当生物膜表面的好氧微生物完成对污水的硝化处理以后，生物膜内部的厌氧微生物或兼性厌氧微生物在其所处的缺氧条件下可实现对污水的反硝化处理，从而将生物膜表面的好氧微生物硝化阶段产生的亚硝酸盐氮和/或硝酸盐氮转为化氮气，从而最终实现生物膜对污水的脱氮处理。与此同时，在好氧微生物对污水进行硝化处理过程中，污水中的有机污染物能够被吸附于生物膜表面，此时生物膜表面的好氧微生物能够利用此有机物作为底物而繁殖生长，从而起到降解污水中的有机物的作用。

在一实施例中，生物膜的形成过程具体如下：提取待处理的污水的中的污泥并对该污泥进行驯化，当污泥驯化完毕以后，将驯化完毕的污泥与待处理的污水中的水体成分按一定的体积比进行混合，并同时加入适量的营养液，在一实施例中，驯化完毕的污泥与待处理的污水中的水体的体积比为1：2～1：4，当加入的营养液与上述泥水混合物混合均匀以后，将得到的混合溶液向布水器120不断注入，以使得该混合溶液浸没各层填料带110，并使该混合溶液在填料带110上循环流动，直至各层填料带110上形成一定厚度的生物膜。

如图4所示，在一实施例中，布水器120包括并排间隔设置的多个喷头122，多个喷头122用于朝多层填料带110进行同步喷射污水，从而以实现布水器120对输出至各层填料带110的污水的流量大小以及布设区域的控制。进一步地，在一实施例中，单位时间内各个喷头122的污水出流量相等，以确保各层填料带110在相同时间内形成相同的污水处理量。在一实施例中，布水器120还包括集水管124，多个喷头122并排间隔设置于集水管124上。

如图5所示，在另一实施例中，布水器120包括移动轨道126和喷头122，喷头122为一个，喷头122与移动轨道126连接，移动轨道126用于带动喷头122在预设区域内直线往复移动，以使喷头122射出的污水同步流向至各层填料带110，从而以实现布水器120对输出至各层填料带110的污水的流量大小以及布设区域的控制。进一步地，在一实施例中，移动轨道126用于带动喷头122在预设区域内匀速直线往复移动，以确保各层填料带110在相同时间内形成相同的污水处理量。

如图6所示，在一实施例中，上述污水处理装置还包括挡水架130，挡水架130围挡在布水器120的四周，填料带110设置于挡水架130的底部，挡水架130用于阻挡布水器120分配的污水溅出至填料带110外，避免污水在未流经填料带110的前提下发生直接外漏。

如图6所示，在一实施例中，挡水架130包括多个侧板131，多个侧板131首尾相连并围合形成用于收容布水器120的辅助腔132。进一步地，挡水架130还包括顶板133，顶板133设置于侧板131的顶端，以封堵辅助腔132的顶端开口。更进一步地，挡水架130还包括底板134，底板134设置于侧板131的底端，以封堵辅助腔132的底端开口。在本实施例中，底板134与顶板133平行设置。

如图6所示，在一实施例中，挡水架130的底部设有过水孔135，具体地，过水孔135开设于挡水架130的底板134上，填料带110的一端伸入至过水孔135内，布水器120分配的污水能够经过水孔135出流后流向至填料带110的一端。需要指出的是，过水孔135包括多个，多个过水孔135间隔设置于挡水架130的底部，具体地，多个过水孔135间隔设置于挡水架130的底板134上，多个过水孔135分别与多层填料带110一一对应，即布水器120分配的污水能够经各个过水孔135出流后同步流向至对应的各层填料带110的一端。

在一实施例中，填料带110与过水孔135的相对两孔壁之间均形成有过水间隙，以使得布水器120分配的污水能够经该过水间隙流向至填料带110的相对两侧，确保填料带110的相对两侧均能够实现布水，从而使得生长在填料带110的相对两侧的生物膜能够同步对污水进行生物处理，进而达到有效提升污水的生化处理效率的作用。

如图6所示，在一实施例中，上述污水处理装置还包括紧固件136，填料带110的一端通过紧固件136固定于过水孔135内。在一实施例中，挡水架130的底部在过水孔135的位置处还设有卡槽，紧固件136为可拆卸地设置于过水孔135内的卡条，卡条能够与卡槽相配合，以将填料带110的一端卡持固定于过水孔135内。

如图7所示，可以理解的是，在另一实施例中，挡水架130的底部设有过水孔135，挡水架130的底部在过水孔135的位置处还倾斜设置有支撑件140，具体地，过水孔135和支撑件140均设置于挡水架130的底板134上，填料带110设置于支撑件140远离挡水架130的一端，布水器120分配的污水能够经过水孔135出流后沿支撑件140流向至填料带110的一端。由于倾斜设置的支撑件140能够对过水孔135出流的污水起到一定的引流作用，从而确保布水器120分配的污水经过水孔135出流后顺利地流向至填料带110的一端，避免污水在未流经填料带110的前提下发生直接外漏。

如图7所示，在上述实施例中，过水孔135和支撑件140均包括多个，多个过水孔135间隔设置于挡水架130的底部，具体地，多个过水孔135间隔设置于挡水架130的底板134上，多个过水孔135分别与多个支撑件140及多层填料带110一一对应，即布水器120分配的污水能够经各个过水孔135出流后分别沿对应的各个支撑件140同步流向至对应的各层填料带110的一端。

如图7所示，在上述实施例中，支撑件140上设有贯穿支撑件140相对两侧的过流孔142，以使得污水经过流孔142从支撑件140的一侧流向至支撑件140相对的另一侧，从而以便于将污水从支撑件140引流至填料带110的相对两侧，进而达到有效提升填料带110的相对两侧的布水效率的作用。

如图8及图9所示，在另一实施例中，挡水架130的底部设有过水孔135，挡水架130的底部在过水孔135的位置处还倾斜设置有支撑件140，具体地，过水孔135和支撑件140均设置于挡水架130的底板134上，填料带110部分搭接在支撑件140上，布水器120分配的污水能够经过水孔135出流后从填料带110搭接于支撑件140的一端流向至填料带110远离支撑件140的一端。

由于支撑件140能够对填料带110起到一定的辅助支撑作用，从而可以减小挡水架130所承受的填料带110的重力负荷，确保填料带110与挡水架130之间的稳固连接；另一方面，由于倾斜设置的支撑件140能够对过水孔135出流的污水相对填料带110的流动起到一定的引流作用，从而确保布水器120分配的污水经过水孔135出流后从填料带110搭接于支撑件140的一端流向至填料带110远离支撑件140的一端，进而确保污水能够充分布满整个填料带110。

在上述实施例中，过水孔135和支撑件140均包括多个，多个过水孔135间隔设置于挡水架130的底部，具体地，多个过水孔135间隔设置于挡水架130的底板134上，多个过水孔135分别与多个支撑件140及多层填料带110一一对应。

如图9所示，在上述实施例中，进一步地，挡水架130的底部在过水孔135的位置处还设置有连接件150，填料带110设置于连接件150上。具体的，连接件150包括多个，多个连接件150分别与多层填料带110一一对应。

如图1及图6所示，在一实施例中，上述污水处理装置还包括出水水箱160，出水水箱160设置于填料带110的下方，出水水箱160用于汇集各层填料带110输出的污水。在一实施例中，出水水箱160的一侧设有排水口162，排水口162用于供出水水箱160内的污水相对出水水箱160外部的排出。在一实施例中，出水水箱160的一侧还设有排空口164，排空口164用于供出水水箱160内的污水相对出水水箱160外部的排空。具体的，排空口164和排水口162分别设置于出水水箱160的相对两侧，且排空口164位于排水口162的下方。

如图1所示，进一步地，上述污水处理装置还包括进水水箱170和提升泵180，进水水箱170位于填料带110的一侧，进水水箱170用于储存待处理的污水。提升泵180用于将进水水箱170内的污水抽注至布水器120。具体的，提升泵180包括泵体182、进水管184及出水管186，进水管184的一端与泵体182的进水端连接，进水管184的另一端伸入至进水水箱170内，出水管186的一端与泵体182的出水端连接，出水管186的另一端与布水器120连接，具体地，出水管186远离泵体182的一端穿过挡水架130的顶板133进入至挡水架130的辅助腔132内并与布水器120连接。泵体182能够产生负压，以使进水水箱170内的污水依次经进水管184、泵体182及出水管186进入至布水器120。

如图1、图10及图11所示，需要指出的是，在另一实施例中，本发明还提供了一种污水处理装置，具体地，污水处理装置包括填料带110和布水器120，填料带110用于供生物膜的生长，填料带110的截面呈螺旋状，填料带110包括多层，多层填料带110螺旋为一体，且任意相邻两层填料带110之间呈一定间距设置，布水器120设置于填料带110的上方，污水能够通过布水器120的分配引流同步流向各层填料带110，且能够在沿各层填料带110流动过程中充分接触对应的填料带110上生长的生物膜并在生物膜的表面形成水膜，从而以使各层填料带110上生长的生物膜同步对污水进行生化处理。

上述污水处理装置，通过将螺旋为一体的多层填料带110呈一定间距排开设置，可有效节省占地空间，同时通过布水器120的设置，污水通过布水器120的分配引流即可同步流向至各层填料带110，并在沿各层填料带110流动的过程中与对应的填料带110上生长的生物膜充分接触，从而使得各层填料带110生长的生物膜同步对污水进行生化处理，进而达到有效实现污水的脱氮以及污水中的有机物的降解的作用，具有结构简单，易于实施，生化处理效率高的优点，而且还可避免用户额外设置大量的动力机构实现污水向各层填料带110的输入，有效降低能耗；同时通过布水器120对污水的分配引流，有利于生物膜表面的水膜的形成，以便于空气中的氧气在溶解于水膜后以预设传输速率与生物膜接触并使生物膜形成表面充氧且内部缺氧的环境条件，从而可以有效促进生物膜对污水的脱氮效果。

如图11所示，值得一提的是，在上述实施例中，挡水架130底部设置的过水孔135呈螺旋形状，该过水孔135的形状与填料带110的形状相匹配，填料带110收容于过水孔135内，布水器120分配的污水能够经过水孔135出流后流向至填料带110布设于过水孔135的全部区域。具体地，填料带110通过紧固件136固定于过水孔135内。

以上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。

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