申请日 2020.10.02
公开（公告）日 2020.11.27
IPC分类号 C02F9/14
摘要
本发明公开了一种重力旋转式污水处理装置和污水处理方法。本发明的重力旋转式污水处理装置，包括污水处理箱、主体一和主体三，所述污水处理箱分隔出污水处理区和跌水曝气区，所述污水处理区底部设置有污泥收集区，所述主体一设置在污水处理区内，所述主体三设置在跌水曝气区内。本发明的重力旋转式污水处理装置的过滤精度高，出水要求不高的情况下，可完全无需加药；活性污泥基本无流失，活性污泥浓度相比传统工艺可大幅度提高，生化处理效率提升明显。通过本发明的污水处理方法可显著提高污水净化处理效果、以及有效地降低污水净化所需能耗。
权利要求书
1.一种重力旋转式污水处理装置，包括污水处理箱、主体一和主体三，其特征在于：所述污水处理箱分隔出污水处理区和跌水曝气区，所述污水处理区底部设置有污泥收集区，所述主体一设置在污水处理区内，所述主体三设置在跌水曝气区内；
所述主体一主要由流水槽、固定环、收水槽、收水管、转动轴A、传动轮A和驱动传动轮A转动的驱动机构构成，所述收水槽的槽口处设置有滤网，所述转动轴A、固定环与传动轮A同轴固定连接，所述收水槽和收水管一一对应地设置有多个，所述多个收水管围绕转动轴A的周向设置，所述多个收水槽围绕所述固定环的周向设置，所述收水槽与收水管之间通过直接管相互连通，所述收水管与跌水曝气区之间通过流水槽连接；
所述主体三主要由水轮、转动轴B、传动轮B构成，所述水轮、转动轴B、传动轮B三者同轴固定连接；所述流水槽的一端的槽口位于收水管的管口下方，所述流水槽另一端的槽口位于水轮的上方，流经流水槽的水在下落的过程中可驱动水轮转动，所述传动轮B通过齿轮变速机构与传动轮A传动连接。
2.根据权利要求1所述的重力旋转式污水处理装置，其特征在于：所述污水处理区的内侧底部还设置有主体二，所述主体二用于充分搅拌污水处理区底部的活性污泥与污染物，并将污水处理区底部的污泥刮至污泥收集区内。
3.根据权利要求2所述的重力旋转式污水处理装置，其特征在于：所述主体二包括两根平行设置在污水处理区内侧底部的转动轴C、与转动轴C同轴固定连接的传动轮C、同时套设在两根转动轴C上面的传动带，沿所述传动带的传动方向上并列设置有多个刮板，所述污泥收集区位于一根转动轴C的下方。
4.根据权利要求3所述的重力旋转式污水处理装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机、设置在电机动力输出轴上的主动轮，所述主动轮分别与传动轮A和传动轮C传动连接。
5.根据权利要求4所述的重力旋转式污水处理装置，其特征在于：所述主体一还包括通气管，所述收水槽的槽口朝向转动轴A一侧，所述收水槽呈长条形，所述收水槽的长度方向与转动轴A的轴向相互平行，所述通气管一端与收水槽的连接处、以及所述直接管与收水槽的连接处分别位于收水槽槽口的前后两侧，所述通气管的另一端向收水管一侧延伸。
6.根据权利要求5所述的重力旋转式污水处理装置，其特征在于：还包括蓄电池与蓄电池连接的控制箱、与蓄电池连接的太阳能电池板，所述控制箱与电机连接。
7.根据权利要求6所述的重力旋转式污水处理装置，其特征在于：还包括抽泥泵，所述抽泥泵的进水口与污泥收集区之间通过管路相互连通，所述控制箱与抽泥泵连接。
8.一种采用如权利要求7中所述重力旋转式污水处理装置的污水处理方法，其特征在于，采用以下步骤：
1)污水净化步骤：将污水引入污水处理区，在主体二的搅拌作用下，使污水与处理区的生物菌充分反应去除水中污染物；再经主体一过滤收集进入流水槽，由主体三进行跌水曝气增加溶解氧，处理后的水最后由出水槽达标排放或者回用；
2)污泥处理步骤：主体二在转速高的时候主要作用为搅拌，活性污泥与污染物充分反应；主体二在转速低的时候，主要作用为刮泥，将剩余污泥刮入污泥收集区，定期由抽泥泵清理。
说明书
重力旋转式污水处理装置和污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种重力旋转式污水处理装置和污水处理方法。
背景技术
现有的污水处理系统和处理方法存在以下问题：1)现有的污水处理系统大多需要建造调节池、污水处理池、消毒出水池等多个土木工程设施，这些大型的设施不适合应用于污水排放量较小的小型工厂或者鱼池等地使用，然而目前尚缺乏小型化的、一体的、低成本的污水净化处理设备；2)现有的污水处理系统的运行能耗大，导致污水处理成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种重力旋转式污水处理装置，该重力旋转式污水处理装置体型小、结构紧凑、设备制造成本低。另外，该装置能显著提高污水净化能力，且净化所需能耗很低。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明的重力旋转式污水处理装置，包括污水处理箱、主体一和主体三，所述污水处理箱分隔出污水处理区和跌水曝气区，所述污水处理区底部设置有污泥收集区，所述主体一设置在污水处理区内，所述主体三设置在跌水曝气区内；
所述主体一主要由流水槽、固定环、收水槽、收水管、转动轴A、传动轮A和驱动传动轮A转动的驱动机构构成，所述收水槽的槽口处设置有滤网，所述转动轴A、固定环与传动轮A同轴固定连接，所述收水槽和收水管一一对应地设置有多个，所述多个收水管围绕转动轴A的周向设置，所述多个收水槽围绕所述固定环的周向设置，所述收水槽与收水管之间通过直接管相互连通，所述收水管与跌水曝气区之间通过流水槽连接；
所述主体三主要由水轮、转动轴B、传动轮B构成，所述水轮、转动轴B、传动轮B三者同轴固定连接；所述流水槽的一端的槽口位于收水管的管口下方，所述流水槽另一端的槽口位于水轮的上方，流经流水槽的水在下落的过程中可驱动水轮转动，所述传动轮B通过齿轮变速机构与传动轮A传动连接。
进一步，所述污水处理区的内侧底部还设置有主体二，所述主体二用于充分搅拌污水处理区底部的活性污泥与污染物，并将污水处理区底部的污泥刮至污泥收集区内。
进一步，所述主体二包括两根平行设置在污水处理区内侧底部的转动轴C、与转动轴C同轴固定连接的传动轮C、同时套设在两根转动轴C上面的传动带，沿所述传动带的传动方向上并列设置有多个刮板，所述污泥收集区位于一根转动轴C的下方。
进一步，所述驱动机构包括电机、设置在电机动力输出轴上的主动轮，所述主动轮分别与传动轮A和传动轮C传动连接。
进一步，所述主体一还包括通气管，所述收水槽的槽口朝向转动轴A一侧，所述收水槽呈长条形，所述收水槽的长度方向与转动轴A的轴向相互平行，所述通气管一端与收水槽的连接处、以及所述直接管与收水槽的连接处分别位于收水槽槽口的前后两侧，所述通气管的另一端向收水管一侧延伸。
进一步，还包括蓄电池与蓄电池连接的控制箱、与蓄电池连接的太阳能电池板，所述控制箱与电机连接。
进一步，还包括抽泥泵，所述抽泥泵的进水口与污泥收集区之间通过管路相互连通，所述控制箱与抽泥泵连接。
本发明的目的之二是提供一种采用上述重力旋转式污水处理装置的污水处理方法，采用本发明的污水处理方法，能显著提高污水净化能力并可极大地降低净化能耗。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明的污水处理方法，包括以下步骤：
1)污水净化步骤：将污水引入污水处理区，在主体二的搅拌作用下，使污水与处理区的生物菌充分反应去除水中污染物；再经主体一过滤收集进入流水槽，由主体三进行跌水曝气增加溶解氧，处理后的水最后由出水槽达标排放或者回用；
2)污泥处理步骤：主体二在转速高的时候主要作用为搅拌，活性污泥与污染物充分反应；主体二在转速低的时候，主要作用为刮泥，将剩余污泥刮入污泥收集区，定期由抽泥泵清理。
本发明的重力旋转式污水处理装置和污水处理方法，具备以下有益效果：
1)本发明的重力旋转式污水处理装置将污水净化、污泥搅拌和处理、跌水曝气等紧密地集成在一个小型的设备上，显著地降低了污水净化处理成本，并且节约了场地空间。
2)本发明的重力旋转式污水处理装置利用跌水曝气时水流的动能来发电，不但增强了跌水曝气效果，同时极大地降低了设备的能耗。
3)本发明的重力旋转式污水处理装置的过滤精度高，出水要求不高的情况下，可完全无需加药；活性污泥基本无流失，活性污泥浓度相比传统工艺可大幅度提高，生化处理效率提升明显。
4)本发明的重力旋转式污水处理装置的剩余污泥收集便利，死角污泥较少；剩余污泥含水率相对偏少，且有机成分较少。
5)通过本发明的污水处理方法可显著提高污水净化处理效果、以及有效地降低污水净化所需能耗。（发明人 何江涛）
