公布日：2023.11.07
申请日：2023.08.14
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/463(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F101
/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种智能一体式污水处理设备及工艺处理方法，包括本体、物化池、生化池、沉淀池、絮凝池、钢膜池和清水池，本发明提供的一种智能一体式污水处理设备及工艺处理方法，通过采用微载体生化工艺技术，水质不会产生二次污染，能有效降低了污水中氨、氮、总氮及磷等化学物质含量，含量相比普通污水不稳定的问题，微载体技术可实现短程硝化及反硝化，解决高效性问题，采用电絮凝自动控制技术，使水中的阴阳离子定向移动，快速凝聚，达到提高污水处理的时间效率，设备运行基水处理工艺技术参数，均通供智能控制系统进行精准自动控制和数据传输，做到真正的无人值守。
权利要求书
1.一种智能一体式污水处理设备，包括本体(1)，本体(1)的顶端设有盖体(2)，本体(1)的底端设有基础底座(3)；其特征在于：还包括物化池(4)、生化池(5)、沉淀池(6)、絮凝池(7)、钢膜池(8)和清水池(15)，所述物化池(4)内设置有第一电极桶(42)；本体(1)上设有污水进管(16)，污水进管(16)出水端伸入物化池(4)中连接第一电极桶(42)内，生化池(5)和清水池(15)分别设于物化池(4)侧壁，生化池(5)内底部放置有污泥，污泥中有培养的活性菌群，沉淀池(6)与生化池(5)相连，且沉淀池(6)侧壁还连接有絮凝池(7)，絮凝池(7)内设有第二电极桶(71)，钢膜池(8)与絮凝池(7)相连，第一电极桶(42)和第二电极桶(71)中均设有电极组件(9)；污水进管(16)上设有流量计(161)，污水通过污水进管(16)排入物化池(4)内的第一电极桶(42)中，并依次经过物化池(4)、生化池(5)、沉淀池(6)和絮凝池(7)处理后流入钢膜池(8)，通过流量计(161)对排入污水流量进行控制，钢膜池(8)内设有过滤钢膜(81)，污水经过过滤钢膜(81)过滤后，通过第三溢流管(82)流入清水池(15)内，清水池(15)上设有清水排出管(151)，通过清水排出管(151)排出处理后的清水，清水排出管(151)上安装有消毒杀菌装置(152)，以对排出的清水消毒杀菌处理；本体(1)内固装有微生物检测仪(19)，微生物检测仪(19)通过取样管(191)与清水池(15)相连，取样管(191)上安装有抽泵(192)。
2.根据权利要求1所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述沉淀池(6)顶部设有集水槽(61)，其通过集水槽(61)与第二电极桶(71)相连，沉淀池(6)进水端还设有挡泥装置(62)，挡泥装置(62)通过回流组件(13)与生化池(5)相连，以对污泥进行回流处理。
3.根据权利要求1所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述本体(1)上设有污水排出管(17)，物化池(4)、絮凝池(7)和钢膜池(8)底部均设有污泥收集装置(14)，所述污泥收集装置(14)呈斗型结构，污泥收集装置(14)通过排泥管路(10)与污水排出管(17)相连，第三溢流管(82)上设置有反冲组件(12)。
4.根据权利要求1所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述生化池(5)包括依次相连的厌氧池(51)、缺氧池(52)和好氧池(53)，厌氧池(51)与物化池(4)相连，物化池(4)上开设有第一排水口(41)，厌氧池(51)和物化池(4)通过第一排水口(41)相连，好氧池(53)排水端与沉淀池(6)相连，厌氧池(51)、缺氧池(52)和好氧池(53)上设置有通口(54)，厌氧池(51)和缺氧池(52)之间、缺氧池(52)和好氧池(53)之间、好氧池(53)排水端与沉淀池(6)之间通过通口(54)相连，所述的厌氧池(51)、缺氧池(52)和好氧池(53)内均安装有曝气组件(11)。
5.根据权利要求1所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述电极组件(9)以可拆卸的方式设于第一电极桶(42)和第二电极桶(71)内，电极组件(9)包括电极板(91)、支撑件(92)、电线(93)和牵拉绳(94)，支撑件(92)固装于第一电极桶(42)和第二电极桶(71)内，电极板(91)放置于第一电极桶(42)和第二电极桶(71)内并通过支撑件(92)支撑，电线(93)和牵拉绳(94)一端分别与电极板(91)相连，电线(93)另一端与外部电源电性连接，牵拉绳(94)的另一端固定连接于盖体(2)或者盖口处方便将其移出更换。
6.根据权利要求3所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述反冲组件(12)包括第一泵体(121)、第七控制阀(122)、清水管(123)和第八控制阀(124)，第一泵体(121)输出端与第三溢流管(82)相连，且第一泵体(121)输入端通过第七控制阀(122)与清水池(15)相连，清水管(123)输入端和输出端分别与第一泵体(121)输入端和第三溢流管(82)相连，第八控制阀(124)设于清水管(123)上，控制清水管(123)中水路的打开或关闭，以便于清水反冲洗过滤钢膜。
7.根据权利要求2所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述回流组件(13)包括第二泵体(131)、第九控制阀(132)、第十控制阀(133)、回流管(134)、抽泥管(135)、出泥管(136)和第十一控制阀(137)，第二泵体(131)输入端分别连接有不同排出方向的第九控制阀(132)和第十控制阀(133)，第九控制阀(132)与生化池(5)相连，回流管(134)一端与第十控制阀(133)相连，另一端连接有抽泥管(135)，抽泥管(135)输入端与沉淀池(6)相连，启动第二泵体(131)时，回流管(134)通过抽泥管(135)将沉淀池(6)中挡泥装置(62)内侧污泥抽出回流，第二泵体(131)输出端连接有出泥管(136)，出泥管(136)通过第十一控制阀(137)与生化池(5)相连。
8.根据权利要求1所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述第二电极桶(71)上连接有第二溢流管(712)，排泥管路(10)包括主排污管(101)、第一污泥管(102)、第二污泥管(103)、第一控制阀(104)、第二控制阀(105)、第三控制阀(106)、第四控制阀(107)、第五控制阀(108)、第三污泥管(109)和第十二控制阀(1010)，第二溢流管(712)底部通过第三控制阀(106)与主排污管(101)相连，第一污泥管(102)输入端与生化池(5)相连，第二污泥管(103)输入端与絮凝池(7)相连；第一控制阀(104)一端与钢膜池(8)相连，另一端与主排污管(101)相连，第一污泥管(102)和第二污泥管(103)分别通过第四控制阀(107)和第十三控制阀(1031)与主排污管(101)相连，主排污管(101)输出端与污水排出管(17)相连，且主排污管(101)上设置有第二控制阀(105)和第五控制阀(108)，第三污泥管(109)输入端与物化池(4)相连，且第三污泥管(109)通过第十二控制阀(1010)与主排污管(101)相连，第一电极桶(42)上设有第一溢流管(421)，第一溢流管(421)底部与主排污管(101)相连。
9.根据权利要求4所述的一种智能一体式污水处理设备，其特征在于，所述曝气组件(11)包括供气组件(111)、第一输气管(112)、第二输气管(113)、曝气管(114)、曝气盘(115)和第六控制阀(116)，第一输气管(112)一端与供气组件(111)相连，另一端连接有第二输气管(113)，曝气管(114)分别设于厌氧池(51)、缺氧池(52)和好氧池(53)内，且曝气管(114)一端与第二输气管(113)连通，曝气盘(115)设于曝气管(114)上，每一曝气管(114)与第二输气管(113)相连处设有控制气流开闭的第六控制阀(116)。
10.一种用于权利要求1-9中任一项所述污水处理设备的工艺处理方法，其特征在于，该工艺方法包括以下步骤：S10：污水从污水进管(16)进入到物化池(4)中，通过流量计(161)对污水排入量进行实时检测和控制，污水进入到第一电极桶(42)内，污水利用第一电极桶(42)内电极组件(9)进行微电解处理后通过第一排水口(41)流入生化池(5)；S11：污水通过生化池(5)内底部的污泥中菌群生化反应处理，并通过曝气组件(11)控制反应氧气含量，并将生化反应处理的污水排入沉淀池(6)；S12：污水在沉淀池(6)中进行沉淀处理，并在完成沉淀处理后，利用集水槽(61)进入到絮凝池(7)内；S13：沉淀池(6)底部通过挡泥装置(62)对污水内污泥进行过滤格挡，沉淀池(6)内污泥通过回流组件(13)与生化池(5)内污泥进行回流硝化和反硝化处理；S14：污水进入到第二电极桶(71)内部进行再次微电解处理帮助絮凝反应，污水在所述絮凝池(7)的内部完成絮凝，絮凝池(7)利用污泥收集装置(14)对污水完成絮凝处理后的污泥沉淀物进行收集，絮凝处理后的水排入至钢膜池(8)内；S15：污水进入到钢膜池(8)中，通过过滤钢膜(81)进行过滤处理，过滤后通过第三溢流管(82)流入清水池(15)内，过滤钢膜(81)发生堵塞时，利用反冲组件(12)将清水池(15)内清水通过第三溢流管(82)反冲至过滤钢膜(81)内，以解决堵塞情况；S16：清水池(15)通过微生物检测仪(19)检测微生物含量，若未达标，则反流二次过滤，直至达标后，清水池(15)通过清水排出管(151)排出处理后清水，清水排出时，通过消毒杀菌装置(152)进行消毒杀菌处理；S17：物化池(4)、絮凝池(7)、钢膜池(8)和生化池(5)的污泥通过排泥管路(10)和污水排出管(17)排出。
发明内容
基于上述表述，本发明提供了一种智能一体式污水处理设备及工艺处理方法，以解决由于设备各个处理仓单次处理的污水总量有限，较难对处理量进行精准控制，容易导致设备负荷使用，降低污水处理效率，同时也较难对处理后的污水进行智能检测，以对未达标的污水二次处理、需要相关污水处理工作人员协同处理工作，需要人为使用调节PH测试仪，在对污水处理过程中，难免出现药剂量控制不当出现操作失误现象；采用药剂进行处理时，会产生水质二次污染，在处理过程中难免会出现污水处理效果不佳现象，非常容易造成污水在处理的过程中出现水质不达标的技术问题，导致污水的处理效率降低，严重影响了污水处理不达标对环境造成污染的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种智能一体式污水处理设备及工艺处理方法，包括本体，本体的顶端设有盖体，本体的底端设有基础底座；
其特征在于：还包括物化池、生化池、沉淀池、絮凝池、钢膜池和清水池，所述物化池内设置有第一电极桶；
本体上设有污水进管，污水进管出水端伸入物化池中连接第一电极桶内，生化池和清水池分别设于物化池侧壁，生化池内底部放置有污泥，污泥中有培养的活性菌群，沉淀池与生化池相连，且沉淀池侧壁还连接有絮凝池，絮凝池内设有第二电极桶，钢膜池与絮凝池相连，第一电极桶和第二电极桶中均设有电极组件；
污水进管上设有流量计，污水通过污水进管排入物化池内的第一电极桶中，并依次经过物化池、生化池、沉淀池和絮凝池处理后流入钢膜池，通过流量计对排入污水流量进行控制，钢膜池内设有过滤钢膜，污水经过过滤钢膜过滤后，通过第三溢流管流入清水池内，清水池上设有清水排出管，通过清水排出管排出处理后的清水，清水排出管上安装有消毒杀菌装置，以对排出的清水消毒杀菌处理；
本体内固装有微生物检测仪，微生物检测仪通过取样管与清水池相连，取样管上安装有抽泵。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述沉淀池顶部设有集水槽，其通过集水槽与第二电极桶相连，沉淀池进水端还设有挡泥装置，挡泥装置通过回流组件与生化池相连，以对污泥进行回流处理。
进一步的，所述本体上设有污水排出管，物化池、絮凝池和钢膜池底部均设有污泥收集装置，污泥收集装置通过排泥管路与污水排出管相连，第三溢流管上设置有反冲组件。
进一步的，所述生化池包括依次相连的厌氧池、缺氧池和好氧池，厌氧池与物化池相连，物化池上开设有第一排水口，厌氧池和物化池通过第一排水口相连，好氧池排水端与沉淀池相连，厌氧池、缺氧池和好氧池上设置有通口，厌氧池和缺氧池之间、缺氧池和好氧池之间、好氧池排水端与沉淀池之间通过通口相连，所述的厌氧池、缺氧池和好氧池内均安装有曝气组件。
进一步的，所述电极组件以可拆卸的方式设于第一电极桶和第二电极桶内，电极组件包括电极板、支撑件、电线和牵拉绳，支撑件固装于第一电极桶和第二电极桶内，电极板放置于第一电极桶和第二电极桶内并通过支撑件支撑，电线和牵拉绳底端均与电极板相连，电线和牵拉绳一端分别与电极板相连，电线另一端与外部电源电性连接，牵拉绳的另一端固定连接于盖体或者盖口处方便将其移出更换。
进一步的，所述反冲组件包括第一泵体、第七控制阀、清水管和第八控制阀，第一泵体输出端与第三溢流管相连，且第一泵体输入端通过第七控制阀与清水池相连，清水管输入端和输出端分别与第一泵体输入端和第三溢流管相连，第八控制阀设于清水管上，以控制清水管的开闭。
进一步的，所述回流组件包括第二泵体、第九控制阀、第十控制阀、回流管、抽泥管、出泥管和第十一控制阀，第二泵体输入端分别连接有不同排出方向的第九控制阀和第十控制阀，第九控制阀与生化池相连，回流管一端与第十控制阀相连，另一端连接有抽泥管，抽泥管输入端与沉淀池相连，回流管通过抽泥管将沉淀池抽出回流，第二泵体输出端分别连接有出泥管，出泥管通过第十一控制阀与生化池相连。
进一步的，所述第二电极桶上连接有第二溢流管，排泥管路包括主排污管、第一污泥管、第二污泥管、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第三污泥管和第十二控制阀，第二溢流管底部通过第三控制阀与主排污管相连，第一污泥管输入端与生化池相连，第二污泥管输入端与絮凝池相连；
第一控制阀一端与钢膜池相连，另一端与主排污管相连，第一污泥管和第二污泥管分别通过第四控制阀和第十三控制阀与主排污管相连，主排污管输出端与污水排出管相连，且主排污管上设置有第二控制阀和第五控制阀，第三污泥管输入端与物化池相连，且第三污泥管通过第十二控制阀与主排污管相连，第一电极桶上设有第一溢流管，第一溢流管底部与主排污管相连。
进一步的，所述曝气组件包括供气组件、第一输气管、第二输气管、曝气管、曝气盘和第六控制阀，第一输气管一端与供气组件相连，另一端连接有第二输气管，曝气管分别设于厌氧池、缺氧池和好氧池内，且曝气管一端与第二输气管连通，曝气盘设于曝气管上，每一曝气管与第二输气管相连处设有控制气流开闭的第六控制阀。
一种智能一体式污水工艺处理方法，本工艺方法基于上述的污水处理备进行，该方法包括以下步骤：
S10：污水从污水进管进入到物化池中，通过流量计对污水排入量进行实时检测和控制，污水进入到第一电极桶内，污水利用第一电极桶进行微电解处理后通过第一排水口流入生化池；
S11：污水通过生化池内底部的污泥内菌群生化反应处理，并通过曝气组件控制反应氧气含量，并将污水排入沉淀池；
S12：污水在沉淀池中进行沉淀处理，并在完成沉淀处理后，利用集水槽进入到絮凝池内；
S13：沉淀池底部通过挡泥装置对污水内污泥进行过滤格挡，沉淀池内污泥通过回流组件与生化池内污泥进行回流硝化和反硝化处理；
S14：污水进入到第二电极桶内部进行再次微电解处理帮助絮凝反应，污水在所述絮凝池的内部完成絮凝，絮凝池利用污泥收集装置对污水完成絮凝处理后的污泥沉淀物进行收集，絮凝处理后的水排入至钢膜池内；
S15：污水进入到钢膜池中，通过过滤钢膜进行过滤处理，过滤后通过第三溢流管流入清水池内，过滤钢膜发生堵塞时，利用反冲组件将清水池内清水通过第三溢流管反冲至过滤钢膜内，以解决堵塞情况；
S16：清水池通过微生物检测仪检测微生物含量，若未达标，则反流二次过滤，直至达标后，清水池通过清水排出管排出处理后清水，清水排出时，通过消毒杀菌装置进行消毒杀菌处理；
S17：物化池、絮凝池、钢膜池和生化池的污泥通过排泥管路和污水排出管排出。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
1、通过流量计对排入的污水总量进行实时检测和控制，以与各个处理仓的处理总量进行配对，避免处理仓负载处理，影响污水处理效率，且污水处理可通过微生物检测仪进行微生物含量检测，以在不达标时进行反流并二次检测，以提高污水处理效率；
2、本发明结合物化及生化处理等手段，污水通过电解物化后，经过微生物菌群的生物处理，并经由自动沉淀、污泥回流和电解絮凝后，再由钢膜自动滤出清水，趋于传统的药剂处理方式，本设备处理过程中自动化程度较高，也无需较多的人工干涉，有效提高了污水处理效率，同时微生物净化水质不会被二次污染，能有效降低了污水中氨、氮、总氮及磷等化学物质含量，解决污水含量相比普通污水氨氮物质超标的问题，且微生物生化技术可实现短程硝化及反硝化，解决污水恶臭和杂质过多问题；
3、污水内的污泥可自动回流，以减少污泥总量以及方便氨氮的去除，污水沉淀后通过电絮凝自动控制技术，使水中的阴阳离子定向移动，快速凝聚，而加快粒子的聚沉，达到固液分离的目的，污水通过过滤钢膜滤除残渣及颗粒物，并通过清水池收集清水，提高污水处理的时间效率，能够有效的避免污水的二次污染，且污水回收处理效率较高；
4、污水在生化池内通过供气组件提供曝气气流，令气流通过曝气盘对生化池内的污水进行曝气处理，以控制生化池内的氧气含量，利于微生物进行厌氧、缺氧和好氧的处理，促进水中的微生物的生物活性，以提高污泥硝化反硝化处理效率；
5、在钢膜池内第三溢流管与反冲组件相连，日常时污水通过膜介质过滤后使得清水由第三溢流管流入清水池内，当钢膜池内过滤钢膜发生堵塞后，通过反冲组件自动实现清水的回流反冲，以对堵塞的钢膜进行疏通，无需人工干涉，且防堵效果显著；
6、通过设计物化池，使污水在设备本体内部具有良好的电物化处理措施，通过设计生化池，生化池包括厌氧池和缺氧池以及好氧池组成，对污水中的污染物通过活性菌群微生物生化反应处理，使污水在设备本体中具有良好的生物反应处理措施，设计电絮凝池，将污水在电絮凝池中进行电絮凝处理，以牺牲阳极金属电极产生金属阳离子絮凝剂，通过凝聚、浮除、还原和氧化分解将污染物从水体中分离，提高污水处理的效率，并利用钢膜池和清水池以及泵体进行反冲多次过滤，降低水处理中存在残渣杂质现象的概率，提高设备本体对污水中杂质处理的效果，对设备本体加装消毒装置，以对本体排出的水进行消毒，提高设备本体排水过程中的消毒效果，使污水在设备本体中具有相对便捷的处理措施，提高设备本体对污水的处理效率；
7、本体采用自动化控制，自动化程度高，能够实现精准远程控制，通电部件均通供智能控制系统进行精准自动控制和数据传输，做到真正的无人值守，消毒效果好，处理后的水质可以达到更高的优质效果，解决了出水水质不稳定的问题，长期稳定的达标水质，可以保护周边生态环境，降低各单位运行中环境污染的风险。
（发明人：罗育章;黄廷宽;刘其龙）
