公布日：2023.06.23
申請日：2021.10.11
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F101
/16(2006.01)N
摘要
本申請公開了集成化裝配式水處理設(shè)備，包括反硝化罐、絮凝罐以及過濾罐，所述反硝化罐內(nèi)設(shè)置有陶粒濾料，所述絮凝罐內(nèi)設(shè)置有攪拌槳以及斜沉管，所述過濾罐內(nèi)設(shè)置有石英砂濾層，所述反硝化罐的罐頂通過管道與絮凝罐的罐底相接，絮凝罐的罐頂通過管道與過濾罐的罐頂相接。本發(fā)明具有如下有益效果：采用了反硝化罐、絮凝罐以及過濾罐組合在一起使用，實現(xiàn)了集成式模塊化裝配式安裝，安裝更加方便，處理過程中不會有臭氣產(chǎn)生，更加節(jié)約生產(chǎn)場地。
權(quán)利要求書
1.一種集成化裝配式污水除氮除沙設(shè)備，其特征在于，包括反硝化罐、絮凝罐以及過濾罐，所述反硝化罐內(nèi)設(shè)置有陶粒濾料，所述絮凝罐內(nèi)設(shè)置有攪拌槳以及斜沉管，所述過濾罐內(nèi)設(shè)置有石英砂濾層，所述反硝化罐的罐頂通過管道與絮凝罐的罐底相接，絮凝罐的罐頂通過管道與過濾罐的罐頂相接；所述反硝化罐的罐底處接有圓形的進水管，所述進水管內(nèi)設(shè)置有擋水柱，所述擋水柱的直徑與進水管的內(nèi)徑相等，擋水柱的側(cè)壁上開設(shè)有螺旋狀的流道，且擋水柱的端頭處設(shè)置有鉤孔，所述進水管為塑料材質(zhì)的進水管，所述擋水柱為金屬材質(zhì)的擋水柱；所述擋水柱有多根，且所有擋水柱的中軸線相互重合，相鄰兩根擋水柱上的流道的螺旋方向相反，且鉤孔連通流道；還包括進水裝置，所述進水裝置安裝在進水管的接口處；所述進水裝置包括接頭管、濾桶、內(nèi)筒以及擋圈，所述濾桶與接頭管相接，所述內(nèi)筒設(shè)置在濾桶內(nèi)，所述濾桶的桶壁上開設(shè)有孔，所述內(nèi)筒的筒壁與所述濾桶的筒壁平行，所述擋圈設(shè)置在接頭管上，所述擋圈呈喇叭狀，所述濾桶位于所述擋圈內(nèi)，且擋圈與濾桶之間存在空隙；所述進水裝置還包括導向套，所述導向套設(shè)置在內(nèi)筒內(nèi)，所述導向套平行于內(nèi)筒；擋水柱的表面用于附著泥沙顆粒；內(nèi)筒使污水在流入濾桶之后先進行轉(zhuǎn)向；所述反硝化罐通過管道連接有抽真空泵；抽真空泵用于對反硝化罐抽負壓；所述斜沉管為陶瓷斜沉管。
2.如權(quán)利要求1所述的集成化裝配式污水除氮除沙設(shè)備，其特征在于，還包括排水管，所述排水管設(shè)置在過濾罐的罐底處，所述排水管上接有殺菌裝置；所述殺菌裝置包括出水噴嘴、內(nèi)套筒及外套筒，所述出水噴嘴與排水管相接，所述出水噴嘴固定設(shè)置在內(nèi)套筒的一端，且出水噴嘴位于內(nèi)套筒外，且出水噴嘴與內(nèi)套筒之間存在空隙，所述外套筒套設(shè)在內(nèi)套筒外，所述內(nèi)套筒為透明材質(zhì)的內(nèi)套筒，所述內(nèi)套筒與外套筒之間設(shè)置有紫外燈。
3.如權(quán)利要求2所述的集成化裝配式污水除氮除沙設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)套筒呈喇叭狀，且出水噴嘴位于內(nèi)套筒的窄口端一側(cè)，所述外套筒呈圓臺狀。
4.如權(quán)利要求3所述的集成化裝配式污水除氮除沙設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)套筒的窄口端處設(shè)置有漏斗狀的圓弧面。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題，提出了一種集成化裝配式水處理設(shè)備。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
一種集成化裝配式水處理設(shè)備，包括反硝化罐、絮凝罐以及過濾罐，所述反硝化罐內(nèi)設(shè)置有陶粒濾料，所述絮凝罐內(nèi)設(shè)置有攪拌槳以及斜沉管，所述過濾罐內(nèi)設(shè)置有石英砂濾層，所述反硝化罐的罐頂通過管道與絮凝罐的罐底相接，絮凝罐的罐頂通過管道與過濾罐的罐頂相接。
本中處理設(shè)備中，采用了反硝化罐、絮凝罐以及過濾罐組合在一起使用，實現(xiàn)了集成式模塊化裝配式安裝，安裝更加方便，處理過程中不會有臭氣產(chǎn)生，更加節(jié)約生產(chǎn)場地。
具體本設(shè)備中各個罐子的作用如下
反硝化罐，污水由下而上流(經(jīng)過反硝化罐內(nèi)的濾層)，在缺氧條件下，陶粒濾料表面生長大量反硝化生物菌群，同時投加優(yōu)質(zhì)碳源，通過反硝化作用，將亞硝酸鹽和硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣，從水中釋放出來。相比較采用石英砂濾料的深床濾池，脫氮能力大幅提高，可以應(yīng)對更高的總氮來水和更低的總氮出水要求，且本反硝化罐采用自下向上流的設(shè)計，避免跌水充氧，節(jié)約碳源，同時省去了驅(qū)氮裝置，濾速更高，周期更長，實現(xiàn)更高效的脫氮。
絮凝罐，在反硝化罐的出水管上投加PAC，同時在絮凝罐內(nèi)投加PAM。利用攪拌機的機械提升，下部活性泥渣在反應(yīng)桶內(nèi)循環(huán)流動，與進水進行充分接觸、碰撞和吸附，不斷的發(fā)生絮凝反應(yīng)，從而實現(xiàn)磷的深度去除，以及固體懸浮物的去除。
過濾罐，由上而下穿過石英砂濾層，通過厚濾層的截留，實現(xiàn)固體懸浮物的深度去除，出水SS小于2.0mg/L。
需要進一步說明的是本方案中的反硝化罐與絮凝罐以及過濾罐實際是集成在一起的一個大罐，主要由兩個大圓筒組成，內(nèi)部的大圓筒是絮凝罐，而內(nèi)部大圓筒與外部大圓筒之間的空隙被分隔獨立的反硝化罐以及絮凝罐。
可選的，所述反硝化罐的罐底處接有圓形的進水管，所述進水管內(nèi)設(shè)置有擋水柱，所述擋水柱的直徑與進水管的內(nèi)徑相等，擋水柱的側(cè)壁上開設(shè)有螺旋狀的流道，且擋水柱的端頭處設(shè)置有鉤孔，所述進水管為塑料材質(zhì)的進水管，所述擋水柱為金屬材質(zhì)的擋水柱。
設(shè)置擋水柱，且在擋水柱的側(cè)壁上開始螺旋狀的流道，擋水柱的直徑與進水管的內(nèi)徑相等，這樣的設(shè)計是為了讓擋水柱貼緊進水管的管壁，污水從擋水柱的流道內(nèi)走，這樣污水在進水罐內(nèi)相當于走的是螺旋的曲線，相對于走直線的方式，螺旋曲線的走法一則可以減慢污水的流速，使得污水流向反硝化罐更加穩(wěn)定，二則可以增加水與管道及擋水柱的摩擦，提高污水的水溫，從而在進行反硝化時可以適當加快反硝化反應(yīng)速度，三則水在不斷的摩擦撞擊擋水柱以及進水管的過程中，污水中溶解懸浮的泥沙(包括其他同類型顆粒物)顆�？梢愿街趽跛斑M水管上，這樣可以最大限度地減少反硝化反應(yīng)時泥沙對反硝化細菌的影響。
具體擋水柱選用金屬支撐，且擋水柱的表面為糙面，而進水管為塑料材質(zhì)的進水管，進水管的內(nèi)壁為光滑面，這樣可以讓大部分泥沙顆粒都附著到擋水柱的表面，需要清理時只需要用鉤子鉤住擋水柱上的鉤孔，即可將擋水柱拉出進水管。
可選的，所述擋水柱有多根，且所有擋水柱的中軸線相互重合，相鄰兩根擋水柱上的流道的螺旋方向相反，且鉤孔連通流道。
設(shè)置多根擋水柱，且相鄰兩根擋水柱上的螺旋方向相反，這樣的設(shè)計可以讓水流在左旋與右旋之間反復(fù)切換，這樣的反復(fù)切換可以盡可能地增加水中懸浮顆粒之間的碰撞，使得大部分懸浮顆�？梢员桓街趽跛希瑫r水流的這種流向切換，可以將污水的水溫升得相對更高，可以在后續(xù)進行反硝化反應(yīng)時盡可能地加快反應(yīng)速度。
需要說明的是擋水柱可以去除一部分泥沙等物質(zhì)，但不能去除全部，殘余在污水中的泥沙依然需要絮凝罐利用化學絮凝劑來絮凝沉淀。
可選的，還包括進水裝置，所述進水裝置安裝在進水管的接口處；所述進水裝置包括接頭管、濾桶、內(nèi)筒以及擋圈，所述濾桶與接頭管相接，所述內(nèi)筒設(shè)置在濾桶內(nèi)，所述濾桶的桶壁上開設(shè)有孔，所述內(nèi)筒的筒壁與所述濾桶的筒壁平行，所述擋圈設(shè)置在接頭管上，所述擋圈呈喇叭狀，所述濾桶位于所述擋圈內(nèi)，且擋圈與濾桶之間存在空隙。
因為污水在流進進水管時，會有一些大顆粒物質(zhì)的，這樣大顆粒物質(zhì)有些可以被擠碎，有些不可以被擠碎，所以設(shè)置上述進水裝置，水在流經(jīng)濾桶上的孔時，可以被擠碎的顆粒在孔的作用下被擠碎成更小的顆粒物，而不可以被擠碎的顆粒可以被堵在濾桶外，同時擋圈的存在，被堵在濾桶外的大顆粒物可以被擋圈收集。
在濾桶內(nèi)設(shè)置內(nèi)筒，這樣的設(shè)計是為了利用內(nèi)筒的阻礙作用來實現(xiàn)水流的轉(zhuǎn)向，使得污水在流入濾桶之后先進行轉(zhuǎn)向，而后再流向接頭管(接頭管是用來跟進水管相接的)處。
所以，綜上所述，進水裝置的存在可以起到預(yù)先粉碎大顆粒泥沙的作用，避免泥沙堵塞擋水柱。
可選的，所述進水裝置還包括導向套，所述導向套設(shè)置在內(nèi)筒內(nèi)，所述導向套平行于內(nèi)筒。
導向套的作用是在匯集流水后讓流水穩(wěn)定地流向一個方向。
可選的，還包括排水管，所述排水管設(shè)置在過濾罐的罐底處，所述排水管上接有殺說菌裝置；所述殺菌裝置包括出水噴嘴、內(nèi)套筒及外套筒，所述出水噴嘴與排水管相接，所述出水噴嘴固定設(shè)置在內(nèi)套筒的一端，且出水噴嘴位于內(nèi)套筒外，且出水噴嘴與內(nèi)套筒之間存在空隙，所述外套筒套設(shè)在內(nèi)套筒外，所述內(nèi)套筒為透明材質(zhì)的內(nèi)套筒，所述內(nèi)套筒與外套筒之間設(shè)置有紫外燈。
因為污水的含菌量很高，經(jīng)過反硝化、絮凝以及過濾之后，并不能有效減少水中細菌的含量(絮凝及過濾會吸附掉一部分細菌)，但依然含量很高，有些農(nóng)業(yè)用水對水中的細菌含量有限制，如含菌量太高將無法使用，所以設(shè)置上述殺菌裝置，殺菌裝置的作用是對從排水管中離開的流水起到一定殺菌作用，減少水中的含菌量。
具體殺菌裝置的原理如下，首先出水噴嘴與排水管連接，從出水噴嘴離開的水進入內(nèi)套筒，由于出水噴嘴位于內(nèi)套筒外，且出水噴嘴與內(nèi)套筒之間存在空隙，這樣就會在水流附近形成一個負壓，附近的氣體會被源源不斷壓向水流附近，部分氣體會與水混合，這個過程中由于紫外燈的照射，部分氧氣會轉(zhuǎn)變成臭氧，這樣水中會溶解有一部分臭氧，由于臭氧可以對水中細菌起到殺滅作用，減少排放水的含菌量。
本殺菌裝置相當于在水柱外包覆一圈氣流(氣流有流水水柱的趨勢)，氣流外包覆一層紫外線，這樣的設(shè)計可以對流水360度無死角地進行殺菌，殺菌更加全面。
具體內(nèi)套筒是玻璃制成，而外套筒是金屬制成，這樣可以避免紫外線外露。
可選的，所述內(nèi)套筒呈喇叭狀，且出水噴嘴位于內(nèi)套筒的窄口端一側(cè)，所述外套筒呈圓臺狀。
具體內(nèi)套筒呈喇叭狀，且出水噴嘴位于內(nèi)套筒的窄口端一側(cè)，這樣的設(shè)計是讓水流(包括氣流)由窄流向?qū)挘瑴p少水流在流出時產(chǎn)生的飛濺現(xiàn)象。外套筒呈圓臺狀是為了便于連接一些水管。
可選的，所述內(nèi)套筒的窄口端處設(shè)置有漏斗狀的圓弧面。
設(shè)置漏斗狀的圓弧面的作用一則是起到導氣作用，使得氣體能與水流混合，同時可以減少水流的散逸現(xiàn)象。
可選的，所述反硝化罐通過管道(該管道位于液面上方)連接有抽真空泵。
在反硝化罐的頂部設(shè)置抽真空泵，這樣是為了定時對反硝化罐抽真空，使得反硝化罐內(nèi)形成負壓，便于反應(yīng)過程中生成的氮氣從水中逸出，這樣可以加快反硝化反應(yīng)的進行。
可選的，所述斜沉管為陶質(zhì)斜沉管。
斜沉罐采用陶土制作，一則是為了使得斜沉管具有多孔的特性，盡可能多地吸附顆粒，二則可以減輕整個罐體的重量，便于組裝。
本發(fā)明的有益效果是：采用了反硝化罐、絮凝罐以及過濾罐組合在一起使用，實現(xiàn)了集成式模塊化裝配式安裝，安裝更加方便，處理過程中不會有臭氣產(chǎn)生，更加節(jié)約生產(chǎn)場地。
（發(fā)明人：沈傳明;徐敬;李學勤;沈加坡;顏野迪）
