自动一体化污水处理及回用设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理设备领域，具体涉及一种自动一体化污水处理及回用设备。

背景技术：

随着农村城镇化的规模不断扩大以及经济水平的不断提高，农村的污水排放量迅速增长，然而现阶段我国大部分的村庄及小城镇都没有完善的排水渠道和污水处理系统，所产生的污水（生活污水及部分工业废水）直接就地外排，在造成农村生态环境破坏的同时对居民的身体健康也产生严重危害。

农村污水的处理存在着村镇地区分散、规模小、面广、水质水量变化大、污水收集难度高等特点，同时经济水平不足以支撑大型污水处理厂的修建。因此城市内成熟的污水处理工艺并不满足农村污水处理的需求，要进行农村污水的处理需要结合其特点进行相应的变化，从而得到所预期的污水处理水平。

农村生活污水主要包括日常的各种洗涤废水、厨房、沐浴等污水，基本为无毒、无害、无重金属的无机盐类，成分稳定，含有的氮、磷等植物营养元素的浓度高，是影响农村水体富营养化的重要因素。而mbr污水处理，是目前污水处理的一种常用的有效方式，其采用的mbr技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新技术。污水经过好氧反应池进入到膜池后，通过膜组器等一系列作用实现固液分离，出水水质优良稳定。因此有必要研发一种自动一体化污水处理及回用设备来进行农村污水的处理，以改善农村水环境的污染问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自动一体化污水处理及回用设备，能有效地解决上述背景技术中的问题。该设备占地面积小、节省能耗、采用模块化设计可灵活应对农村不同污水处理量的情况。通过在线监测系统和自控系统，实现自动一体化运行，解决农村污水处理过程中分散，维护成本高，人员技术水平低，运营难的问题。为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的自动一体化污水处理及回用设备，包括：预处理池、缺氧反应池、好氧反应池、膜池、消毒池、设备室和箱式外壳；

其中，预处理池、缺氧反应池、好氧反应池、膜池、消毒池按顺序依次连接，连接形式为卡压式，固定在箱式外壳中；所述好氧反应池与所述缺氧反应池之间设置回流装置一；所述膜池与所述预处理池之间设置回流装置二。

所述预处理池，用于去除污水中的悬浮物及水质水量的调节，包括格栅室及调节室；

所述缺氧反应池，用于进行污水的初步过滤，进行反硝化反应，所述缺氧反应池出水排入所述好氧反应池；

所述好氧反应池，用于进行污水硝化反应，并产生硝化液，所述好氧反应池出水排入所述膜池，同时部分硝化液通过回流装置一回流到所述缺氧反应池；

所述膜池，安装有膜生物反应器（mbr），用于对污水进行脱氮除磷及深层过滤，膜池产水进入消毒池，所述膜生物反应器配有膜清洗系统对所述膜组器进行药洗，产生的药洗废液回流至所述预处理池；

所述消毒池，配有自动加药系统，用于对所述mbr产水进行消毒处理，处理后出水外排或回用；

所述设备室，用于对整个处理流程的监测及控制，包括抽吸泵、鼓风机、药剂配送泵、加药系统（加药管道及药剂桶）、自控系统和在线监测系统，所述自控系统与所述设备室内的设备之间电气连接，用于全程自动化控制整个污水处理流程；

进一步地，所述预处理池上部设置有进水口，整体由上下两部分构成，所述栅格室位于预处理池上部，设置有机械格栅，污水经由所述进水口进入，能够通过所述机械格栅去除污水的悬浮物和固体颗粒物，所述调节室在下部，经过所述格栅室处理的水进入所述调节室内，所述调节室内设置有液位控制器；

进一步地，所述膜生物反应器组件包括膜元件、外框架、产水收集母管，所述产水收集母管与所述膜组器中每片平板膜元件的出水口通过软管一一对应连通，另一端连通于所述抽吸泵；

进一步地，所述缺氧反应池内填充有悬浮填料，所述缺氧反应池内设置有搅拌机及溶解氧分析仪；

进一步地，膜池还设有膜清洗系统，所述膜清洗系统包括药剂配送泵、加药管道，所述加药管道一端连通于药剂配送泵，另一端设置在膜组器的产水收集母管上，经加药漏斗通过重力流流入平板膜元件内。所述加药阀设置在所述加药管道上；所述鼓风机，用于向所述好氧反应池和所述膜生物反应器提供空气；所述药剂配送泵，用于提供膜片清洗时的药剂，连接所述药剂桶与所述膜生物反应器；所述抽吸泵，用于将膜生物反应器处理后的水抽送至消毒池，所述抽吸泵的进水口处的管道设置真空压力表，所述抽吸泵的出水口处连接的管道上设置抽吸泵电磁阀；

优选地，所述在线监测系统采用现有技术公开的数据采集与分析云服务系统，包括现场运行系统、数据采集与传输系统和上位机运行监控与分析系统，可通过无线传输数据的方式，将各地区安装设备具体的运行数据采集并传输至指定的服务器终端，以便能及时对安装的所述自动一体化污水处理及回用设备进行掌握及维护；所述数据采集与分析云服务系统包括数据采集与传输系统（与所述设备各系统连接的硬件dtu）和现场运行数据监测和分析系统；

优选地，所述mbr内曝气采用现有技术公开的脉冲式mbr曝气装置，包括集气罩、支撑底座、外管、内管、浮动罩、进气口、支撑脚和固定螺栓；其中支撑底座通过底部支撑脚固定，底部设有进气口，底座上设有空心管状结构外管；集气罩通过螺栓与底座连接，顶部设有内管，与外管组合形成气流通道。无需通过阀门控制即可实现脉冲式曝气，能够节约曝气空气量，脉冲可调节控制；

与现有技术相比，本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.通过各工艺的相关组合配置，能够很好地解决农村地区等分散式生活污水处理难、需求大、能耗高、成本高的问题，并且方便对污水中杂质进行去除，使污水能够得到有效的处理，降低能耗，节省成本；

2.占地面积小，无需额外建造厂房及采暖设施，采用模块式安装，方便施工；

3.该设备系统全部由自动化程序控制，其运行数据及相关状况可实时监控、查看，减少人员现场管理的工作量；

4.本实用新型提供脉冲式曝气装置，能够实现自动化脉冲式曝气，节约曝气量，实现脉冲可调节控制，从而节省能耗成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型设备正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型设备俯视平面结构示意图；

其中，附图标记如下所示：

1-预处理池，11-粗格栅，12-细格栅，13-进水管道，14-调节室，15-搅拌器，16-提升泵，17-液位计；

2-缺氧反应池，21-搅拌器，22-提升进水管道；

3-好氧反应池，31-微孔曝气装置，32-混合液回流气提装置，33-液位计；

4-膜池，41-脉冲式曝气装置，42-膜生物反应器，43-浓缩液回流装置，44-液位计；

5-消毒池，51-搅拌器，52-出水管道；

6-控制室，61-抽吸泵，611-真空表，612-抽吸泵电磁阀；62-药剂配送泵，621-药剂配送泵电磁阀，63-鼓风机，631-鼓风机电磁阀，64-在线监测系统，65-药剂桶。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，其中文中标号相同则表示相同或者类似的部件或具有相同或类似功能的部件。下述通过参考附图描述的实施方式是示例性的仅用于解释本发明，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实用新型描述了一种自动一体化污水处理及回用设备，能够在降低成本、节约资源、提高效率的同时，控制及监测处理过程中的水质及设备的运行情况，实现污水的自动化处理控制。

本实用新型设计了一种自动一体化污水处理及回用设备，具体连接图如图1所示，该设备主要有六大部分构成，包括：1-预处理池、2-缺氧反应池、3-好氧反应池、4-膜池、5-消毒池、6-设备室，各处理工艺均采用壳体结构独立构成，壳体之间通过卡槽或者管道连接，方便运输、拆解和安装，所述预处理池与所述缺氧反应池采用提升泵顶部连通，所述缺氧反应池与所述好氧反应池底部连通，所述好氧反应池与所述膜池顶部进行连通，所述膜池与所述消毒池采用抽吸泵的方式进行连通，所述设备室紧邻所述膜池。

所述自动一体化污水处理及回用设备各结构的具体内容如下：

（1）预处理池

预处理池，用于对污水进行过滤，对水质水量进行调节，并将污水经提升泵运输至缺氧反应池。

预处理池中包括：进水管、粗格栅、细格栅、调节室和提升泵，调节室中设有搅拌桨，所述粗细格栅置于进水口处，所述搅拌桨置于所述预处理池底中部。

所述格栅室，用于截留污水中大颗粒杂质、漂浮物，防止提升泵提升时造成堵塞。

所述调节室，用于对污水的水量和水质进行调节降低后续运行负荷。

（2）缺氧反应池

缺氧反应池，用于污水反硝化反应的进行，并将污水从底部运输至好氧反应池。

缺氧反应池中设有搅拌桨，用于初步过滤的污水与所述硝化液搅拌混合，使反应均匀，去除所述硝化液中的硝态氮。

（3）好氧反应池

好氧反应池，污水在此处发生硝化反应，产生硝化液，并将所述硝化液回流至所述缺氧反应池，同时污水由顶部排入所述膜池。

好氧反应池包括：微孔曝气装置和放空管，所述微孔曝气装置并联置于所述好氧反应池底部，所述放空管置于所述好氧反应池底部。

所述微孔曝气装置，通过控制室的鼓风机来提供所需曝气量，在曝气管道之间设有电磁阀门，所述电磁阀门用来控制所述好氧反应池内曝气量在2-4mg/l。

所述放空管，用于将沉积在所述好氧反应池底部的污泥排出。

（4）膜池

膜池，用于安装mbr平板膜组器对经过前期处理的污水进行深层过滤，同时对污水进行脱氮除磷，产水从顶部运输至所述消毒池，所述膜清洗系统对平板膜组器进行药洗，产生药洗废水，将所述药洗废水回流至好氧反应池。

膜池内膜生物反应器包括：脉冲式曝气装置、膜组器、集水装置和放空管，所述膜组器置于所述膜池内部，所述脉冲式曝气装置置于所述mbr膜组器下方，所述放空管置于所述脉冲式曝气装置的下方。

脉冲式曝气装置，通过控制室的鼓风机提供mbr的曝气量，所述脉冲式曝气装置无需调节阀门即可实现控制进气量的效果。

所述平板膜材质为聚偏氟乙烯，污水进入所述平板膜的内部，杂质被膜上微孔拦截，实现固液分离。

放空管，用于排出经浓缩液回流装置回流后剩余的污泥。

（5）消毒池

消毒池，连接控制室的消毒系统对所述mbr产水进行消毒，随后回用或者外排。

（6）设备室

设备室包括有：抽吸泵、鼓风机、药剂配送泵、自控系统、加药系统（加药管道及药剂桶）和在线监测系统，所述抽吸泵与mbr膜组器产水母管和清水池相连接，所述鼓风机与好氧反应池和膜池以及脉冲曝气装置相连接，所述加药系统与所述mbr加药管线、所述消毒池相连接。

抽吸泵，用于将所述mbr的产水输送至所述消毒池，及将mbr清洗后废水输送至所述好氧反应池，所述抽吸泵的管道处有真空表和电磁阀。

鼓风机，分别向所述好氧反应池和所述mbr提供空气。

加药系统包括：药剂配送泵、药剂桶和加药管道，电磁阀和进水阀门，所述药剂桶内包含有两种不同用途的药剂，即膜清洗药剂和消毒药剂，将所述药剂桶内的各类别药剂投加到相应的装置内，所述电磁阀用于控制所述各种类药剂的投加量。

膜清洗系统包括：药剂配送泵、加药管道，加药漏斗，所述加药管道一端连通于药剂配送泵，另一端分别设置在膜生物反应池中mbr膜组器的产水收集母管安装的加药漏斗上，所述加药阀设置在所述加药管道上，由所述自动加药装置统一控制；

自控系统与所述加药系统连接，用于自动化控制相应的加药和清洗消毒过程。

在线监测系统包括：云服务分析控制系统，数据传输单元，所述云服务分析控制系统通过数据传输单元与智能仪表连接。

智能仪表包括：液位计、液体流量计、水质监测仪表，所述液位计分别置于所述预处理池、所述好氧反应池、所述mbr、所述药剂桶内，用于监测液位；所述液体流量计置于所述缺氧反应池、所述好氧反应池、所述膜池、所述消毒池出水管道处，用于监测出水流量，所述水质监测仪表置于所述mbr内，用于对所述mbr内的过程参数和出水水质指标进行实时监测与反馈。

云服务分析控制系统的信号输入端与所述智能仪表相连，所述云服务分析控制系统的控制输出端与所述抽吸泵、所述鼓风机、所述加药泵、所述电磁阀和所述搅拌器相连；通过所述智能仪表数据来控制所述鼓风机、所述抽吸泵、所述加药泵、所述电磁阀和所述搅拌器的工作，并将所述装置的运行数据发送到所述终端。

终端与云服务分析控制系统进行无线连接。

终端接收服务器发送的所述装置的运行数据，并对所述装置的运行情况进行实时监测。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。