一种城镇生活污水处理一体化设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种城镇生活污水处理一体化设备。

背景技术

污水处理：为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。

按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染，当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：⑴未经处理而排放的工业废水；⑵未经处理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹矿山污水。

处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。

污水处理厂：有人调查100多座大处理厂，存在较多严重的问题，如资金不足\成本高\效率低等大问题，普遍效率不足70％，低的只有40％。

污水处理成本能耗情况：基本都是高能耗\低效率。

2013年城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源城市，生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。

目前针对生活污水的处理，其中在填料过滤的过程中，尤其是在水量较小的时候，依靠污水自身的渗透作用过滤效率十分低下，另外填料在过滤的时候不可避免的会出现部分堵塞现象，导致过滤速度进一步下降，单位时间内的污水处理量较少，而城镇每天的生活污水高达数百万吨，污水的产生和处理达到严重的不平衡，严重影响正常的用水供应。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种城镇生活污水处理一体化设备，可以通过在过滤填料内预埋上多个不同的加速球，在污水通过过滤填料时，加速球吸收部分水分后输送至内部的积水囊内，积水囊将水分单侧集中流至吐气球内，通过特定的材料与水反应生成大量氧气，并在吐气球内积攒至一定程度后，通过包气罩释放至外界，利用大量氧气释放时对过滤填料的冲击，一方面加速污水在过滤填料内的渗透过滤，另一方面反作用于加速球上迫使其向相反的方向移动，进而控制积水囊内的水分向另一侧的吐气球内，然后重复触发上述动作，形成加速球在过滤填料内的反复抖动，从而加快污水在过滤填料内的渗透过滤，显著提升污水的过滤速度。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种城镇生活污水处理一体化设备，依次包括沉淀池、厌氧池、好氧池、缺氧池、过滤室和消毒室，所述过滤室内连接有过滤填料，所述过滤填料内镶嵌连接有多个均匀分布的加速球，所述加速球内侧中心处设有积水囊，所述积水囊两端分别连接有吐气球，所述吐气球远离积水囊一端包覆连接有相匹配的包气罩，所述包气罩内插设有换向杆，且换向杆两端分别贯穿吐气球和加速球延伸至积水囊内侧和加速球的外侧，所述积水囊内开设有容水腔，所述容水腔内设有控水球，且控水球与换向杆连接，所述加速球上端镶嵌连接有多根外导水纤维，且外导水纤维贯穿积水囊并延伸至容水腔内，所述加速球内侧底端连接有配重芯。

进一步的，所述容水腔的内径与控水球的外径比值为1:0.8-0.9，所述容水腔靠近吐气球的两侧壁上均镶嵌连接有磁吸环，由于磁吸环对控水球的磁吸作用，因此正常状态下控水球是与其中一个磁吸环进行磁吸连接的，并对同侧的吐气球进行断流，容水腔内的水会集中流到另一侧的吐气球内，从而将气体的产生和释放先控制在一侧，然后转移至另一侧来形成加速球整体的反复抖动。

进一步的，所述吐气球包括固定球体、防水透气膜以及透气动层，所述防水透气膜包覆于固定球体靠近包气罩的一端，且防水透气膜与换向杆连接，所述透气动层覆盖于防水透气膜的外表面，防水透气膜起到对水分的隔断作用，避免外界水可以与吐气球连通，同时允许气体的释放，固定球体正常状态为闭合的对气体进行积累，在气压增大至一定程度后迫使其分散，然后气体瞬间释放出去，可以增大冲击力来提高对污水渗透的加速效果。

进一步的，所述透气动层包括多块密集分布的散气片，所述固定球体靠近防水透气膜一端开设有多个与散气片相对应的散气槽，所述散气槽内镶嵌连接有气动杆，气动杆可以吸收吐气球内的水分，然后反应生成大量的氧气并在透气动层内积攒，直至顶起散气片形成空隙瞬间释放出去，同时气动杆还起到对散气片的引导作用，迫使其在分散复位后仍可以保持密封性。

进一步的，所述气动杆包括布水球、引导杆、延时囊以及吸水丝，所述布水球内开设有与引导杆相匹配的导向槽，所述延时囊连接于导向槽底部，且引导杆与延时囊连接并延伸出散气槽与防水透气膜连接，所述吸水丝镶嵌连接于布水球上，且吸水丝远离布水球一端贯穿固定球体并延伸至换向杆处，引导杆与布水球配合起到对散气片的引导作用，而布水球可以通过吸水丝吸收换向杆处的水分，延时囊在导向槽可以逐渐形变以适应引导杆的迁移动作，当氧气瞬间释放出去时散气片迅速复位，延时囊此时可以抵抗散气片的复位动作，从而延长氧气的释放时间，提高冲击效果。

进一步的，所述布水球采用多孔透水材料制成，所述引导杆与散气槽之间填充有过氧化钠粉末，正常状态下延时囊部分时分散于布水球的孔隙中的，在引导杆拉动延时囊形变时，由于气压的增大是缓慢的，因此孔隙内的延时囊可以缓缓进入到导向槽内，而氧气释放是瞬间的，气压急剧下降，散气片通过推动引导杆对延时囊进行挤压时，由于延时囊会分散进入多个孔隙中，因此挤压力会被分散，从而对引导杆的复位形成一定的延迟阻碍，过氧化钠粉末可以与水分反应生成大量的氧气，氧气一方面作为动力迫使加速球进行反复抖动，另一方面可以为好氧池内的氧气提供原料。

进一步的，所述延时囊采用弹性材料制成的空心结构，所述延时囊内填充有剪切粘稠液体，剪切粘稠液体正常状态下可以随延时囊缓慢形变，在引导杆瞬间挤压时对剪切力进行抵抗，提高对散气片的延迟阻碍效果。

进一步的，所述过滤填料采用颗粒状过滤材料制成，且过滤填料的粒径自上至下逐渐减小，保证对污水的过滤效果，同时方便在加速球的抖动作用下进行内部动作，提高污水的渗透过滤速度。

进一步的，所述加速球自上至下的直径逐渐增大，且加速球大于过滤填料的最大粒径，由于过滤填料越往下重力作用越明显，且由于粒径变小，密度随之增大，需要更大的冲击力方可实现加速球的抖动，因此加速球的尺寸也要同步增大。

进一步的，所述过滤室上端安装有输气管，且输气管延伸至好氧池内侧，可以将加速球产生的氧气输送至好氧池内作为原料，降低污水处理成本，做到物尽其用。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过在过滤填料内预埋上多个不同的加速球，在污水通过过滤填料时，加速球吸收部分水分后输送至内部的积水囊内，积水囊将水分单侧集中流至吐气球内，通过特定的材料与水反应生成大量氧气，并在吐气球内积攒至一定程度后，通过包气罩释放至外界，利用大量氧气释放时对过滤填料的冲击，一方面加速污水在过滤填料内的渗透过滤，另一方面反作用于加速球上迫使其向相反的方向移动，进而控制积水囊内的水分向另一侧的吐气球内，然后重复触发上述动作，形成加速球在过滤填料内的反复抖动，从而加快污水在过滤填料内的渗透过滤，显著提升污水的过滤速度。

(2)容水腔的内径与控水球的外径比值为1:0.8-0.9，容水腔靠近吐气球的两侧壁上均镶嵌连接有磁吸环，由于磁吸环对控水球的磁吸作用，因此正常状态下控水球是与其中一个磁吸环进行磁吸连接的，并对同侧的吐气球进行断流，容水腔内的水会集中流到另一侧的吐气球内，从而将气体的产生和释放先控制在一侧，然后转移至另一侧来形成加速球整体的反复抖动。

(3)吐气球包括固定球体、防水透气膜以及透气动层，防水透气膜包覆于固定球体靠近包气罩的一端，且防水透气膜与换向杆连接，透气动层覆盖于防水透气膜的外表面，防水透气膜起到对水分的隔断作用，避免外界水可以与吐气球连通，同时允许气体的释放，固定球体正常状态为闭合的对气体进行积累，在气压增大至一定程度后迫使其分散，然后气体瞬间释放出去，可以增大冲击力来提高对污水渗透的加速效果。

(4)透气动层包括多块密集分布的散气片，固定球体靠近防水透气膜一端开设有多个与散气片相对应的散气槽，散气槽内镶嵌连接有气动杆，气动杆可以吸收吐气球内的水分，然后反应生成大量的氧气并在透气动层内积攒，直至顶起散气片形成空隙瞬间释放出去，同时气动杆还起到对散气片的引导作用，迫使其在分散复位后仍可以保持密封性。

(5)气动杆包括布水球、引导杆、延时囊以及吸水丝，布水球内开设有与引导杆相匹配的导向槽，延时囊连接于导向槽底部，且引导杆与延时囊连接并延伸出散气槽与防水透气膜连接，吸水丝镶嵌连接于布水球上，且吸水丝远离布水球一端贯穿固定球体并延伸至换向杆处，引导杆与布水球配合起到对散气片的引导作用，而布水球可以通过吸水丝吸收换向杆处的水分，延时囊在导向槽可以逐渐形变以适应引导杆的迁移动作，当氧气瞬间释放出去时散气片迅速复位，延时囊此时可以抵抗散气片的复位动作，从而延长氧气的释放时间，提高冲击效果。

(6)布水球采用多孔透水材料制成，引导杆与散气槽之间填充有过氧化钠粉末，正常状态下延时囊部分时分散于布水球的孔隙中的，在引导杆拉动延时囊形变时，由于气压的增大是缓慢的，因此孔隙内的延时囊可以缓缓进入到导向槽内，而氧气释放是瞬间的，气压急剧下降，散气片通过推动引导杆对延时囊进行挤压时，由于延时囊会分散进入多个孔隙中，因此挤压力会被分散，从而对引导杆的复位形成一定的延迟阻碍，过氧化钠粉末可以与水分反应生成大量的氧气，氧气一方面作为动力迫使加速球进行反复抖动，另一方面可以为好氧池内的氧气提供原料。

(7)延时囊采用弹性材料制成的空心结构，延时囊内填充有剪切粘稠液体，剪切粘稠液体正常状态下可以随延时囊缓慢形变，在引导杆瞬间挤压时对剪切力进行抵抗，提高对散气片的延迟阻碍效果。

(8)过滤填料采用颗粒状过滤材料制成，且过滤填料的粒径自上至下逐渐减小，保证对污水的过滤效果，同时方便在加速球的抖动作用下进行内部动作，提高污水的渗透过滤速度。

(9)加速球自上至下的直径逐渐增大，且加速球大于过滤填料的最大粒径，由于过滤填料越往下重力作用越明显，且由于粒径变小，密度随之增大，需要更大的冲击力方可实现加速球的抖动，因此加速球的尺寸也要同步增大。

(10)过滤室上端安装有输气管，且输气管延伸至好氧池内侧，可以将加速球产生的氧气输送至好氧池内作为原料，降低污水处理成本，做到物尽其用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明加速球的结构示意图；

图3为本发明积水囊部分的结构示意图；

图4为本发明吐气球的结构示意图；

图5为图4中A处的结构示意图；

图6为本发明气动杆的结构示意图。

图中标号说明：

1过滤室、2过滤填料、3加速球、4输气管、5积水囊、6吐气球、601固定球体、602防水透气膜、603透气动层、7包气罩、8换向杆、9气动杆、901布水球、902引导杆、903延时囊、904吸水丝、10控水球、11配重芯、12外导水纤维、13磁吸环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种城镇生活污水处理一体化设备，依次包括沉淀池、厌氧池、好氧池、缺氧池、过滤室1和消毒室，过滤室1内连接有过滤填料2，过滤填料2内镶嵌连接有多个均匀分布的加速球3，加速球3内侧中心处设有积水囊5，积水囊5两端分别连接有吐气球6，吐气球6远离积水囊5一端包覆连接有相匹配的包气罩7，包气罩7内插设有换向杆8，且换向杆8两端分别贯穿吐气球6和加速球3延伸至积水囊5内侧和加速球3的外侧，积水囊5内开设有容水腔，容水腔内设有控水球10，且控水球10与换向杆8连接，加速球3上端镶嵌连接有多根外导水纤维12，且外导水纤维12贯穿积水囊5并延伸至容水腔内，加速球3内侧底端连接有配重芯11。

请参阅图3，容水腔的内径与控水球10的外径比值为1:0.8-0.9，容水腔靠近吐气球6的两侧壁上均镶嵌连接有磁吸环13，由于磁吸环13对控水球10的磁吸作用，因此正常状态下控水球10是与其中一个磁吸环13进行磁吸连接的，并对同侧的吐气球6进行断流，容水腔内的水会集中流到另一侧的吐气球6内，从而将气体的产生和释放先控制在一侧，然后转移至另一侧来形成加速球3整体的反复抖动。

请参阅图4，吐气球6包括固定球体601、防水透气膜602以及透气动层603，防水透气膜602包覆于固定球体601靠近包气罩7的一端，且防水透气膜602与换向杆8连接，换向杆8也仅与防水透气膜602连接，才能保证其的可活动性，透气动层603覆盖于防水透气膜602的外表面，防水透气膜602起到对水分的隔断作用，避免外界水可以与吐气球6连通，同时允许气体的释放，固定球体601正常状态为闭合的对气体进行积累，在气压增大至一定程度后迫使其分散，然后气体瞬间释放出去，可以增大冲击力来提高对污水渗透的加速效果。

透气动层603包括多块密集分布的散气片，固定球体601靠近防水透气膜602一端开设有多个与散气片相对应的散气槽，散气槽内镶嵌连接有气动杆9，气动杆9可以吸收吐气球6内的水分，然后反应生成大量的氧气并在透气动层603内积攒，直至顶起散气片形成空隙瞬间释放出去，同时气动杆9还起到对散气片的引导作用，迫使其在分散复位后仍可以保持密封性。

请参阅图5-6，气动杆9包括布水球901、引导杆902、延时囊903以及吸水丝904，布水球901内开设有与引导杆902相匹配的导向槽，延时囊903连接于导向槽底部，且引导杆902与延时囊903连接并延伸出散气槽与防水透气膜602连接，吸水丝904镶嵌连接于布水球901上，且吸水丝904远离布水球901一端贯穿固定球体601并延伸至换向杆8处，引导杆902与布水球901配合起到对散气片的引导作用，而布水球901可以通过吸水丝904吸收换向杆8处的水分，延时囊903在导向槽可以逐渐形变以适应引导杆902的迁移动作，当氧气瞬间释放出去时散气片迅速复位，延时囊903此时可以抵抗散气片的复位动作，从而延长氧气的释放时间，提高冲击效果。

布水球901采用多孔透水材料制成，引导杆902与散气槽之间填充有过氧化钠粉末，正常状态下延时囊903部分时分散于布水球901的孔隙中的，在引导杆902拉动延时囊903形变时，由于气压的增大是缓慢的，因此孔隙内的延时囊903可以缓缓进入到导向槽内，而氧气释放是瞬间的，气压急剧下降，散气片通过推动引导杆902对延时囊903进行挤压时，由于延时囊903会分散进入多个孔隙中，因此挤压力会被分散，从而对引导杆902的复位形成一定的延迟阻碍，过氧化钠粉末可以与水分反应生成大量的氧气，氧气一方面作为动力迫使加速球3进行反复抖动，另一方面可以为好氧池内的氧气提供原料。

延时囊903采用弹性材料制成的空心结构，延时囊903内填充有剪切粘稠液体，剪切粘稠液体正常状态下可以随延时囊903缓慢形变，在引导杆902瞬间挤压时对剪切力进行抵抗，提高对散气片的延迟阻碍效果。

过滤填料2采用颗粒状过滤材料制成，且过滤填料2的粒径自上至下逐渐减小，保证对污水的过滤效果，同时方便在加速球3的抖动作用下进行内部动作，提高污水的渗透过滤速度。

加速球3自上至下的直径逐渐增大，且加速球3大于过滤填料2的最大粒径，由于过滤填料2越往下重力作用越明显，且由于粒径变小，密度随之增大，需要更大的冲击力方可实现加速球3的抖动，因此加速球3的尺寸也要同步增大。

过滤室1上端安装有输气管4，且输气管4延伸至好氧池内侧，可以将加速球3产生的氧气输送至好氧池内作为原料，降低污水处理成本，做到物尽其用。

本发明可以通过在过滤填料2内预埋上多个不同的加速球3，在污水通过过滤填料2时，加速球3吸收部分水分后输送至内部的积水囊5内，积水囊5将水分单侧集中流至吐气球6内，通过特定的材料与水反应生成大量氧气，并在吐气球6内积攒至一定程度后，通过包气罩7释放至外界，利用大量氧气释放时对过滤填料2的冲击，一方面加速污水在过滤填料2内的渗透过滤，另一方面反作用于加速球3上迫使其向相反的方向移动，进而控制积水囊5内的水分向另一侧的吐气球6内，然后重复触发上述动作，形成加速球3在过滤填料2内的反复抖动，从而加快污水在过滤填料2内的渗透过滤，显著提升污水的过滤速度。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。