申请日2018.12.11
公开(公告)日2019.02.22
IPC分类号B01D36/02; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种污水处理的多级过滤系统及污水过滤方法，包括第一过滤装置、第二过滤装置和第三过滤装置，所述第二过滤装置的进液端与第一过滤装置的出液端连通，所述第三过滤装置的进液端与第二过滤装置的出液端连通;所述第一过滤装置包含至少一组泥水分离组件，所述泥水分离组件分离污水中的泥浆和水溶液，所述第二过滤装置设置在所述泥水分离组件处理后的水溶液的流通路径上，所述第二过滤装置包括第二过滤组件，所述第二过滤组件过滤泥水分离组件处理后的水溶液，所述第三过滤装置设置在第二过滤装置过滤后的水溶液流通路径上，且所述第三过滤装置再次过滤水溶液，能够有效的、彻底的对水体中的杂质进行充分过滤。
权利要求书
1.一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：包括第一过滤装置(1)、第二过滤装置(2)和第三过滤装置(3)，所述第二过滤装置(2)的进液端与第一过滤装置(1)的出液端连通，所述第三过滤装置(3)的进液端与第二过滤装置(2)的出液端连通;所述第一过滤装置(1)包含至少一组泥水分离组件(6)，所述泥水分离组件(6)分离污水中的泥浆和水溶液，所述第二过滤装置(2)设置在所述泥水分离组件(6)处理后的水溶液的流通路径上，所述第二过滤装置(2)包括第二过滤组件(7)，所述第二过滤组件(7)过滤泥水分离组件(6)处理后的水溶液，所述第三过滤装置(3)设置在第二过滤装置(2)过滤后的水溶液流通路径上，且所述第三过滤装置(3)再次过滤水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述第一过滤装置(1)包括若干相邻间距设置的泥水分离组件(6)，所述泥水分离组件(6)包括污水管道(61)、第一过滤板(62)、阻流板(63)和导流块(66)，所述污水管道(61)包括第一进液口(64)和第一出液口(68)，所述导流块(66)设置在第一进液口(64)内，所述阻流板(63)在水流方向上相邻间距设置在导流块(66)的后方，且所述阻流板(63)的最低端低于第一进液口(64)，所述阻流板(63)与污水管道(61)的底壁形成第一污水通道(630)，若干所述第一过滤板(62)依次间距设置在污水管道(61)内，且所述第一过滤板(62)在水流方向上位于阻流板(63)的后方，在所述污水管道(61)的底壁壁体上相邻各第一过滤板(62)均开设有若干污泥出口(67)，所述污泥出口(67)在水流方向上位于相对应的第一过滤板(62)的前侧。
3.根据权利要求2所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述第一过滤板(62)相对于水流方向倾斜设置，且向水流流入的一端倾斜，若干所述第一过滤板(62)的顶端与污水管道(61)的顶壁间距设置;所述污泥出口(67)为矩形槽状结构，且所述污泥出口(67)的长度方向垂直于水流方向，所述污泥出口(67)远离第一过滤板(62)的一侧沿污泥出口的长度方向设置有阻泥翅片(671)，且所述阻泥翅片(671)向第一过滤板(62)的一侧倾斜设置。
4.根据权利要求2所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述导流块(66)的截面为犁刀形状，所述导流块(66)包含犁刀状的导流面(660)，所述导流面(660)朝向且间距阻流板(63)设置，所述导流面(660)延伸至第一污水通道(630)。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述第二过滤装置(2)还包括内空腔结构的集水箱(72)，所述第二过滤组件(7)设置在所述集水箱(72)内，所述集水箱(72)通过第二过滤组件(7)分隔成上部的滤渣腔(73)和下部的滤液腔(74)，所述滤渣腔(73)的壁体上开设有第二进液口(70)，所述第二进液口(70)与第一出液口(68)连通，所述滤液腔(74)的底壁上开设有第二出液口(71)，所述第二出液口(71)与第三过滤装置(3)的进液口连通。
6.根据权利要求1所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述第三过滤装置(3)包括过滤外筒容器(10)、结絮装置(11)、离心过滤组件(13)、滤液收集筒(12)、污水进液管(15)和滤液出液管(16)，所述过滤外筒容器(10)为内空腔结构，所述滤液收集筒(12)与结絮装置(11)设置在所述过滤外筒容器(10)内，所述离心过滤组件(13)设置在滤液收集筒(12)内，且所述离心过滤组件(13)转动设置在滤液收集筒(12)的顶端开口处，所述污水进液管(15)穿过过滤外筒容器(10)连通至结絮装置(11)内部，所述滤液出液管(16)连通滤液收集筒(12)且伸出至过滤外筒容器(10)外部，所述结絮装置(11)结絮并沉降水体悬浮物，所述离心过滤组件(13)离心过滤通过结絮装置(11)后的水溶液，所述滤液收集筒(12)收集离心过滤组件(13)过滤后的水溶液。
7.根据权利要求6所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述滤液收集筒(12)与结絮装置(11)上、下间距设置在所述过滤外筒容器(10)内，所述滤液收集筒(12)为顶部开口的筒体结构，所述结絮装置(11)包含结絮沉淀筒(110)，所述结絮沉淀筒(110)为顶部开口的筒体结构，所述滤液收集筒(12)、结絮沉淀筒(110)分别与过滤外筒容器(10)的壁体同轴且间距设置，且所述结絮沉淀筒(110)、滤液收集筒(12)与过滤外筒容器(10)之间形成环状的滤液流通腔(20);所述结絮沉淀筒(110)内的悬浮物结絮沉淀后形成上层清液，上层清液溢出至滤液流通腔(20)内，且上层清液通过滤液流通腔(20)上溢流动至离心过滤组件(13)内。
8.根据权利要求7所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述结絮沉淀筒(110)的顶端开口为圆锥形状的缩口结构，所述滤液收集筒(12)的底部设置有环状的阻流环(23)，所述阻流环(23)间距套设在结絮沉淀筒(110)的上方，所述阻流环(23)、滤液收集筒(12)的底壁、结絮沉淀筒(110)之间的空间构成上清液溢出腔(24)，所述上清液溢出腔(24)与滤液流通腔(20)连通;
还包括环状结构的分流环(21)，所述分流环(21)设置在阻流环(23)的底部，所述分流环(21)间距套设在结絮沉淀筒(110)的外侧，所述分流环(21)的底端间距过滤外筒容器(10)的底壁设置，且形成滤清液通道(22)，所述滤液流通腔(20)通过分流环(21)分隔成内、外布局的第一滤液流通腔(201)和第二滤液流通腔(202)，且所述第一滤液流通腔(201)通过滤清液通道(22)与第二滤液流通腔(202)连通设置。
9.根据权利要求8所述的一种污水处理的多级过滤系统，其特征在于：所述离心过滤组件(13)包括转动支撑盘(31)和设置在所述转动支撑盘(31)下方的旋转滤筒(33)，所述转动支撑盘(31)转动设置在滤液收集筒(12)的顶端开口上，所述转动支撑盘(31)上同轴设置有转轴(26)，所述转轴(26)伸出至过滤外筒容器(10)的顶端，所述转动支撑盘(31)上贯通开设有至少一个滤清液进液口(32)，所述旋转滤筒(33)与滤清液进液口(32)对应设置;所述旋转滤筒(33)为顶部开口，且四周壁体包含滤液微孔的筒体结构，所述旋转滤筒(33)将滤液通道(20)内流入的水溶液经离心过滤再次分离。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种污水处理的多级过滤方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：含污泥的污水溶液分别从第一进液管(65)进入各污水管道(61)中，污水经阻流板(63)阻流后，沿导流块(66)的导流面(660)从第一污水通道(630)向前流动，使污水靠近污水管道(61)的下层流动，污水在通过第一过滤板时，同时在自重的作用下，含泥污水中的污泥下沉，污水溶液向上分层，污泥被各第一过滤板(62)截留，流动的污水溶液依次通过各个第一过滤板(62)，各个第一过滤板(62)的过滤孔径从前至后依次减小，以逐级过滤污泥;
S2：被截留的污泥沉淀在污水管道(61)的底部，且位于污泥出口(67)上，污泥逐渐从各污泥出口向外渗出，通过阻尼翅片(671)减小刚沉淀的污泥及流动水流对污泥出口处(67)上的污泥的冲击干扰，防止污泥出口的污泥过快的下渗，通过阻泥翅片使污泥缓慢下渗，并能使污泥在污水管道的底壁保持稳定的污泥层，保证污水溶液正常通过污水管道;同时，第一过滤板(62)的顶端与污水管道(61)的顶端均存在一定的间距，且由于污水溶液与污泥的上下分层，污水溶液从第一过滤板顶部的间隙中流动，形成射流作用，能加快污水溶液的流动和污泥的沉淀作用;
S3：通过污水管道(61)的污水溶液从第一出液口(68)向集水箱(72)流动，污水溶液先经第二过滤组件(7)进行过滤，污泥和滤渣被截留在滤渣腔(73)，底过滤后的污水溶液进入滤液腔(74)，并向第三过滤装置(3)流动;
S4：含有悬浮物的污水溶液从污水进液管(15)向结絮沉淀筒(110)内通入污水溶液，污水溶液在结絮沉淀筒(110)内发生分层沉降，同时，循环出液管(41)通过水泵(43)抽出结絮沉淀筒(110)内的上层清液，并通过循环进液管(42)重新送回至结絮沉淀筒(110)内，在循环进液管(42)上设置有药剂添加斗(44)，通过药剂添加斗(44)向循环进液管(42)中持续或者间隔式的添加使溶液中悬浮物结絮的化学药剂，化学药剂跟随循环进液管(42)内的水流向结絮沉淀筒(110)内流动，使化学药剂与结絮沉淀筒(110)内的污水溶液混合并结絮污水中悬浮物;
S5：同时，转轴(26)高速转动，所述离心过滤组件(13)高速转动，搅拌杆(45)通过连接杆(46)同步转动，搅拌杆(45)扰动结絮沉淀筒(110)内的污水溶液产生漩涡状水流，结絮的悬浮物与上层清液形成上、下分层的状态;
S6：随着污水溶液在结絮沉淀筒(110)内的水溶液持续增加，被初步沉分层并沉降的上层清液溢出结絮沉淀筒(110)的顶部开口，并通过上清液溢出腔(24)向下流入至第一滤液流通腔(201)，然后再流入在所述过滤外筒容器(10)的底部，且位于结絮沉淀筒(110)下方的静态沉淀腔(112)，上层清液在静态沉淀腔(112)中自然沉降;沉降后的结絮物静止且留在静态沉淀腔(112)内，分层的水溶液通过滤清液通道(22)向第二滤液通道(202)内流动;
S7：当静态沉淀腔(112)中的液体容量逐渐增加时，位于过滤外筒容器底部的液体高度上升，并逐渐充满至上清液流通腔(24)和滤液流通腔(20)，在水溶液通过第二滤液流通腔(202)并经过过滤环(17)时，先通过缓流通道(103)降低水溶液的流速，再经过过滤环(17)时对水溶液再次过滤，被过滤的结絮物逐渐向下下落在结絮物导流部(25)上，并最终落入在静态沉淀腔(112)内，同时通过竖向设置的第二滤液流通腔(202)延长水溶液向上流动的总路程，使水溶液中的结絮物能够在自重的作用下充分向下沉降;
且在第二滤液流通腔(102)内的水溶液向上溢出至滤液收集筒(12)的顶端时，水溶液流入在旋转滤筒(33)内，在旋转滤筒(33)高速转动下，水溶液再次被过滤，通过旋转滤筒(33)的水溶液落在滤液收集筒(12)的内腔中，且为最终过滤完成的水溶液。
说明书
一种污水处理的多级过滤系统及污水过滤方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，特别涉及一种污水处理的多级过滤系统及污水过滤方法。
背景技术
城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中的污泥及悬浮物等物质，但目前对于含污泥的污水溶液过滤是通过过滤网过滤，在过滤时对水体的过滤不够彻底，水体中仍存在一定量的污泥或者悬浮物等，污水处理不完全达标，难以再回收利用。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种污水处理的多级过滤系统及污水过滤方法，能够有效的、彻底的对水体中的杂质进行充分过滤。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种污水处理的多级过滤系统，包括第一过滤装置、第二过滤装置和第三过滤装置，所述第二过滤装置的进液端与第一过滤装置的出液端连通，所述第三过滤装置的进液端与第二过滤装置的出液端连通;所述第一过滤装置包含至少一组泥水分离组件，所述泥水分离组件分离污水中的泥浆和水溶液，所述第二过滤装置设置在所述泥水分离组件处理后的水溶液的流通路径上，所述第二过滤装置包括第二过滤组件，所述第二过滤组件过滤泥水分离组件处理后的水溶液，所述第三过滤装置设置在第二过滤装置过滤后的水溶液流通路径上，且所述第三过滤装置再次过滤水溶液。
进一步的，所述第一过滤装置包括若干相邻间距设置的泥水分离组件，所述泥水分离组件包括污水管道、第一过滤板、阻流板和导流块，所述污水管道包括第一进液口和第一出液口，所述导流块设置在第一进液口内，所述阻流板在水流方向上相邻间距设置在导流块的后方，且所述阻流板的最低端低于第一进液口，所述阻流板与污水管道的底壁形成第一污水通道，若干所述第一过滤板依次间距设置在污水管道内，且所述第一过滤板在水流方向上位于阻流板的后方，在所述污水管道的底壁壁体上相邻各第一过滤板均开设有若干污泥出口，所述污泥出口在水流方向上位于相对应的第一过滤板的前侧。
进一步的，所述第一过滤板相对于水流方向倾斜设置，且向水流流入的一端倾斜，若干所述第一过滤板的顶端与污水管道的顶壁间距设置;所述污泥出口为矩形槽状结构，且所述污泥出口的长度方向垂直于水流方向，所述污泥出口远离第一过滤板的一侧沿污泥出口的长度方向设置有阻泥翅片，且所述阻泥翅片向第一过滤板的一侧倾斜设置。
进一步的，所述导流块的截面为犁刀形状，所述导流块包含犁刀状的导流面，所述导流面朝向且间距阻流板设置，所述导流面延伸至第一污水通道。
进一步的，所述第二过滤装置还包括内空腔结构的集水箱，所述第二过滤组件设置在所述集水箱内，所述集水箱通过第二过滤组件分隔成上部的滤渣腔和下部的滤液腔，所述滤渣腔的壁体上开设有第二进液口，所述第二进液口与第一出液口连通，所述滤液腔的底壁上开设有第二出液口，所述第二出液口与第三过滤装置的进液口连通。
进一步的，所述第三过滤装置包括过滤外筒容器、结絮装置、离心过滤组件、滤液收集筒、污水进液管和滤液出液管，所述过滤外筒容器为内空腔结构，所述滤液收集筒与结絮装置设置在所述过滤外筒容器内，所述离心过滤组件设置在滤液收集筒内，且所述离心过滤组件转动设置在滤液收集筒的顶端开口处，所述污水进液管穿过过滤外筒容器连通至结絮装置内部，所述滤液出液管连通滤液收集筒且伸出至过滤外筒容器外部，所述结絮装置结絮并沉降水体悬浮物，所述离心过滤组件离心过滤通过结絮装置后的水溶液，所述滤液收集筒收集离心过滤组件过滤后的水溶液。
进一步的，所述滤液收集筒与结絮装置上、下间距设置在所述过滤外筒容器内，所述滤液收集筒为顶部开口的筒体结构，所述结絮装置包含结絮沉淀筒，所述结絮沉淀筒为顶部开口的筒体结构，所述滤液收集筒、结絮沉淀筒分别与过滤外筒容器的壁体同轴且间距设置，且所述结絮沉淀筒、滤液收集筒与过滤外筒容器之间形成环状的滤液流通腔;所述结絮沉淀筒内的悬浮物结絮沉淀后形成上层清液，上层清液溢出至滤液流通腔内，且上层清液通过滤液流通腔上溢流动至离心过滤组件内。
进一步的，所述结絮沉淀筒的顶端开口为圆锥形状的缩口结构，所述滤液收集筒的底部设置有环状的阻流环，所述阻流环间距套设在结絮沉淀筒的上方，所述阻流环、滤液收集筒的底壁、结絮沉淀筒之间的空间构成上清液溢出腔，所述上清液溢出腔与滤液流通腔连通;
还包括环状结构的分流环，所述分流环设置在阻流环的底部，所述分流环间距套设在结絮沉淀筒的外侧，所述分流环的底端间距过滤外筒容器的底壁设置，且形成滤清液通道，所述滤液流通腔通过分流环分隔成内、外布局的第一滤液流通腔和第二滤液流通腔，且所述第一滤液流通腔通过滤清液通道与第二滤液流通腔连通设置。
进一步的，所述离心过滤组件包括转动支撑盘和设置在所述转动支撑盘下方的旋转滤筒，所述转动支撑盘转动设置在滤液收集筒的顶端开口上，所述转动支撑盘上同轴设置有转轴，所述转轴伸出至过滤外筒容器的顶端，所述转动支撑盘上贯通开设有至少一个滤清液进液口，所述旋转滤筒与滤清液进液口对应设置;所述旋转滤筒为顶部开口，且四周壁体包含滤液微孔的筒体结构，所述旋转滤筒将滤液通道内流入的水溶液经离心过滤再次分离。
一种污水处理的多级过滤方法，包括以下步骤：
S1：含污泥的污水溶液分别从第一进液管进入各污水管道中，污水经阻流板阻流后，沿导流块的导流面从第一污水通道向前流动，使污水靠近污水管道的下层流动，污水在通过第一过滤板时，同时在自重的作用下，含泥污水中的污泥下沉，污水溶液向上分层，污泥被各第一过滤板截留，流动的污水溶液依次通过各个第一过滤板，各个第一过滤板的过滤孔径从前至后依次减小，以逐级过滤污泥;
S2：被截留的污泥沉淀在污水管道的底部，且位于污泥出口上，污泥逐渐从各污泥出口向外渗出，通过阻尼翅片减小刚沉淀的污泥及流动水流对污泥出口处上的污泥的冲击干扰，防止污泥出口的污泥过快的下渗，通过阻泥翅片使污泥缓慢下渗，并能使污泥在污水管道的底壁保持稳定的污泥层，保证污水溶液正常通过污水管道;同时，第一过滤板的顶端与污水管道的顶端均存在一定的间距，且由于污水溶液与污泥的上下分层，污水溶液从第一过滤板顶部的间隙中流动，形成射流作用，能加快污水溶液的流动和污泥的沉淀作用;
S3：通过污水管道的污水溶液从第一出液口向集水箱流动，污水溶液先经第二过滤组件进行过滤，污泥和滤渣被截留在滤渣腔，底过滤后的污水溶液进入滤液腔，并向第三过滤装置流动;
S4：含有悬浮物的污水溶液从污水进液管向结絮沉淀筒内通入污水溶液，污水溶液在结絮沉淀筒内发生分层沉降，同时，循环出液管通过水泵抽出结絮沉淀筒内的上层清液，并通过循环进液管重新送回至结絮沉淀筒内，在循环进液管上设置有药剂添加斗，通过药剂添加斗向循环进液管中持续或者间隔式的添加使溶液中悬浮物结絮的化学药剂，化学药剂跟随循环进液管内的水流向结絮沉淀筒内流动，使化学药剂与结絮沉淀筒内的污水溶液混合并结絮污水中悬浮物;
S5：同时，转轴高速转动，所述离心过滤组件高速转动，搅拌杆通过连接杆同步转动，搅拌杆扰动结絮沉淀筒内的污水溶液产生漩涡状水流，结絮的悬浮物与上层清液形成上、下分层的状态;
S6：随着污水溶液在结絮沉淀筒内的水溶液持续增加，被初步沉分层并沉降的上层清液溢出结絮沉淀筒的顶部开口，并通过上清液溢出腔向下流入至第一滤液流通腔，然后再流入在所述过滤外筒容器的底部，且位于结絮沉淀筒下方的静态沉淀腔，上层清液在静态沉淀腔中自然沉降;沉降后的结絮物静止且留在静态沉淀腔内，分层的水溶液通过滤清液通道向第二滤液通道内流动;
S7：当静态沉淀腔中的液体容量逐渐增加时，位于过滤外筒容器底部的液体高度上升，并逐渐充满至上清液流通腔和滤液流通腔，在水溶液通过第二滤液流通腔并经过过滤环时，先通过缓流通道降低水溶液的流速，再经过过滤环时对水溶液再次过滤，被过滤的结絮物逐渐向下下落在结絮物导流部上，并最终落入在静态沉淀腔内，同时通过竖向设置的第二滤液流通腔延长水溶液向上流动的总路程，使水溶液中的结絮物能够在自重的作用下充分向下沉降;
且在第二滤液流通腔内的水溶液向上溢出至滤液收集筒的顶端时，水溶液流入在旋转滤筒内，在旋转滤筒高速转动下，水溶液再次被过滤，通过旋转滤筒的水溶液落在滤液收集筒的内腔中，且为最终过滤完成的水溶液。
有益效果：本发明通过第一过滤装置、第二过滤装置和第三过滤装置依次对含泥污水溶液进行多级过滤，依次去除污水溶液的污泥、杂质和悬浮物物质，能够保证在过滤完成后，水体质量达标，能够保证在工业、农业上再回收利用。
