公布日：2023.06.30
申请日：2023.01.13
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F7/00(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种低能耗污水处理系统，涉及污水处理技术领域，包括串联设置的化粪池、栅格仓、沉淀仓，栅格仓和沉淀仓之间设有缓释曝气仓和多级缺氧仓；缺氧仓的进水端和出水端设在底部，第一级缺氧仓的进水端与栅格仓相连接，每个缺氧仓的出水端均与缓释曝气仓相连通，上一级缺氧仓与下一级的缺氧仓相连通，缺氧仓顶部均设有进气口和出气口，出气口与缓释曝气仓相连通，缺氧仓内部设有活塞组件；缓释曝气仓内设有框架，框架上设有填料组件、气体缓释组件和清洁组件，填料组件与气体缓释组件呈阶梯状交替排列设置。解决了现有技术中曝气时间长、曝气量大导致能源耗费过多的问题，以及曝气产生的气体释放过快导致水体对氧吸收效果差的问题。
权利要求书
1.一种低能耗污水处理系统，包括串联设置的化粪池（1）、栅格仓（2）、沉淀仓（3），其特征在于：栅格仓（2）和沉淀仓（3）之间由高到低串联设置有缺氧仓（4）和缓释曝气仓（5）；所述缺氧仓（4）由高到底至少设置两级，缺氧仓（4）的进水端和出水端均设置在底部，第一级缺氧仓（4）的进水端与栅格仓（2）的出水口相连接，每个缺氧仓（4）的出水端均与缓释曝气仓（5）相连通，上一级缺氧仓（4）的出水端与下一级的缺氧仓（4）的进水端相连通，缺氧仓（4）顶部均设有进气口和出气口，出气口与缓释曝气仓（5）相连通，缺氧仓（4）内部设有活塞组件；所述缓释曝气仓（5）内设有框架（6），框架（6）上设有填料组件和气体缓释组件，填料组件与气体缓释组件呈阶梯状交替排列设置，框架（6）上设有与气体缓释组件相配合的清洁组件。
2.根据权利要求1所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述缺氧仓（4）包括圆柱型筒体，圆柱型筒体底部开设有两个出水端和一个进水端，两个出水端分别通过输水管道（30）与下一级缺氧仓（4）的进水端、缓释曝气仓（5）相连通；圆柱型筒体顶部开设有进气口和出气口，进气口连接有进气管（8），出气口通过输气管道（9）与缓释曝气仓（5）相连通，进气管（8）、输气管道（9）和输水管道（30）上均设有阀门（7），输气管道（9）上设有节气阀（23），阀门（7）和节气阀（23）均与控制器相连接。
3.根据权利要求2所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述活塞组件包括同轴竖向设在圆柱型筒体内部的圆柱塞体（10），圆柱塞体（10）侧壁设有至少两个凹槽，每个凹槽内均设有橡胶密封圈（11），圆柱型筒体顶部和底部均设有限位传感器（12），限位传感器（12）与控制器相连接。
4.根据权利要求3所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述缓释曝气仓（5）包括矩形仓体（13），矩形仓体（13）顶部开口，矩形仓体（13）底部设有进气口且进气口与输气管道（9）相连通，矩形仓体（13）内底部平行设有至少两根与进气口相连接的曝气管（31），曝气管（31）上开设有若干气孔；矩形仓体（13）内竖向设有滑槽（14），框架（6）通过滑槽（14）与矩形仓体（13）滑动连接。
5.根据权利要求4所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述框架（6）为矩形框架，矩形框架上转动设有与滑槽（14）相配合的滑轮（15）。
6.根据权利要求5所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述填料组件包括若干组转动设在框架（6）上的支撑杆（16），支撑杆（16）上等间距穿设有若干填料块（17），每组支撑杆（16）相互平行且呈阶梯状排列。
7.根据权利要求6所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述气体缓释组件包括若干第一缓释板（18）和若干第二缓释板（19），第一缓释板（18）设在相邻支撑杆（16）之间，第一缓释板（18）一端与较低的支撑杆（16）对齐、另一端与较高的支撑杆（16）对齐；第二缓释板（19）均平行固定设在框架（6）上、且均平行设在相邻两组支撑杆（16）之间，第二缓释板（19）一端设有过气间隙（32），过气间隙（32）设在阶梯状排列的支撑杆（16）中较低一侧。
8.根据权利要求7所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述第一缓释板（18）和第二缓释板（19）上均开设有缓释气孔（20）、且底部均设有储气挡环（21）；第一缓释板（18）倾斜设置、且其靠近较高支撑杆（16）的一端高于另一端。
9.根据权利要求8所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述清洁组件数量与支撑杆（16）的组数一致且分别设在相邻第二缓释板（19）之间，清洁组件包括沿支撑杆（16）长度方向滑动设在框架（6）上的滑竿（24），滑竿（24）一端连接有握把（25）、另一端与刮板（33）相连接，刮板（33）上开设有满足支撑杆（16）、填料块（17）、第一缓释板（18）通过的开口（26），开口（26）上均设有与第一缓释板（18）上表面配合的毛刷，刮板（33）底部设有与第二缓释板（19）上表面配合的毛刷。
10.根据权利要求1~9任一项所述的低能耗污水处理系统，其特征在于：所述缓释曝气仓（5）底部连接有备用鼓风机（22）。
发明内容
针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种低能耗污水处理系统，解决了现有技术中曝气时间长、曝气量大导致能源耗费过多的问题，以及曝气产生的气体释放过快导致水体对氧吸收效果差的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种低能耗污水处理系统，包括串联设置的化粪池、栅格仓、沉淀仓，栅格仓和沉淀仓之间由高到低串联设置有缺氧仓和缓释曝气仓；所述缺氧仓由高到底至少设置两级，缺氧仓的进水端和出水端均设置在底部，第一级缺氧仓的进水端与栅格仓的出水口相连接，每个缺氧仓的出水端均与缓释曝气仓相连通，上一级缺氧仓的出水端与下一级的缺氧仓的进水端相连通，缺氧仓顶部均设有进气口和出气口，出气口与缓释曝气仓相连通，缺氧仓内部设有活塞组件；所述缓释曝气仓内设有框架，框架上设有填料组件和气体缓释组件，填料组件与气体缓释组件呈阶梯状交替排列设置，框架上设有与气体缓释组件相配合的清洁组件。
优选的，所述缺氧仓包括圆柱型筒体，圆柱型筒体底部开设有两个出水端和一个进水端，两个出水端分别通过输水管道与下一级缺氧仓的进水端、缓释曝气仓相连通；圆柱型筒体顶部开设有进气口和出气口，进气口连接有进气管，出气口通过输气管道与缓释曝气仓相连通，进气管、输气管道和输水管道上均设有阀门，输气管道上设有节气阀，阀门和节气阀均与控制器相连接。
优选的，所述活塞组件包括同轴竖向设在圆柱型筒体内部的圆柱塞体，圆柱塞体侧壁设有至少两个凹槽，每个凹槽内均设有橡胶密封圈，圆柱型筒体顶部和底部均设有限位传感器，限位传感器与控制器相连接。
优选的，所述缓释曝气仓包括矩形仓体，矩形仓体顶部开口，矩形仓体底部设有进气口且进气口与输气管道相连通，矩形仓体内底部平行设有至少两根与进气口相连接的曝气管，曝气管上开设有若干气孔；矩形仓体内竖向设有滑槽，框架通过滑槽与矩形仓体滑动连接。所述框架为矩形框架，矩形框架上转动设有与滑槽相配合的滑轮。
优选的，所述填料组件包括若干组转动设在框架上的支撑杆，支撑杆上等间距穿设有若干填料块，每组支撑杆相互平行且呈阶梯状排列。
优选的，所述气体缓释组件包括若干第一缓释板和若干第二缓释板，第一缓释板设在相邻支撑杆之间，第一缓释板一端与较低的支撑杆对齐、另一端与较高的支撑杆对齐；第二缓释板均平行固定设在框架上、且均平行设在相邻两组支撑杆之间，第二缓释板一端设有过气间隙，过气间隙设在阶梯状排列的支撑杆中较低一侧。
优选的，所述第一缓释板和第二缓释板上均开设有缓释气孔、且底部均设有储气挡环；第一缓释板倾斜设置、且其靠近较高支撑杆的一端高于另一端。
优选的，所述清洁组件数量与支撑杆的组数一致且分别设在相邻第二缓释板之间，清洁组件包括沿支撑杆长度方向滑动设在框架上的滑竿，滑竿一端连接有握把、另一端与刮板相连接，刮板上开设有满足支撑杆、填料块、第一缓释板通过的开口，开口上均设有与第一缓释板上表面配合的毛刷，刮板底部设有与第二缓释板上表面配合的毛刷。所述缓释曝气仓底部连接有备用鼓风机。
本发明的有益效果：本方案设置的多个仓室依次由高到底排布，利用污水的重力作用自动进入缺氧仓，污水进入后同步推动活塞组件上浮，将缺氧仓内的气体排出，排出的气体通入缓释曝气仓以达到曝气目的。当污水进入缺氧仓后，污水在活塞组件的隔绝作用下与气体分离，从而产生缺氧环境，满足缺氧处理工序的要求；缺氧仓设置多级，通过控制器控制相应缺氧仓之间阀门的通断来使污水逐步进入不同的缺氧室，从而实现对缓释曝气仓持续性、无动力地供气，而这个过程仅需要耗费阀门开闭的能源，便可达到节能的目的。同时随着污水从缺氧仓流出，活塞组件自动复位，进气口同步打开，缺氧仓内重新充满气体以供下次使用。全过程仅依靠污水重力作用实现，节能效果明显。
在缓释曝气仓后内阶梯状交替排列设置的填料组件与气体缓释组件共同作用，能起到对气体充分利用和缓释的目的；另外仓内设置清洁组件，方便在长期使用时对气体缓释组件上沉积的老化生物膜、泥土等的清洁，从而恢复气体缓释功能，提高长期使用时的污水处理效率。该技术解决了现有小型污水处理系统中曝气时间长、曝气量大导致能源耗费过多的问题，以及曝气产生的气体释放过快导致水体对氧吸收效果差的问题。
（发明人：高强立;柴艳;蔡晓强;王婷;王鹏;司晓薇;李杏毅;吴留宁;史俊涛;田霖;陈笑笑）
