一种一体化废水处理装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种一体化废水处理装置。

背景技术

微电解技术自20世纪80年代传入我国后，已得到广泛的应用，目前在印染废水、石油化工废水、电镀废水等高浓度难降解有机废水的处理技术中用铁碳微电解技术作为废水的预处理、预降解，以提高废水的生化性或直接降低废水有机物的含量。

现有技术中的铁碳微电解水处理设备存在如下问题：

1.铁碳微电解技术处理废水后会产生较多的铁盐污泥；

2.结构复杂，成本高，设备集成程度低，建设周期长。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种废水处理效果好、建设费用低、成本低、集成程度高、建设周期快的一体化废水处理装。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种一体化废水处理装置，所述一体化废水处理装置包括第一外围侧壁、第二外围侧壁、第三外围侧壁、第四外围侧壁和底壁，所述第一外围侧壁和所述第三外围侧壁相对设置，所述第二外围侧壁和所述第四外围侧壁相对设置；

还包括设置于所述一体化废水处理装置内的多个分隔壁，所述多个分隔壁包括连接所述第一外围侧壁和所述第三外围侧壁的第一分隔壁，所述第一分隔壁与所述第二外围侧壁之间形成铁碳微电解池；

所述第一分隔壁与所述第四外围侧壁之间的空间顶部设置有顶板，所述多个分隔壁还包括连接所述第一分隔壁和所述第四外围侧壁的第二分隔壁以及连接所述第一外围侧壁和所述第二分隔壁的第三分隔壁，所述第三分隔壁与所述第一分隔壁之间形成pH回调池，所述第三分隔壁与所述第四外围侧壁之间形成混凝池，所述第三分隔壁的顶部与所述顶板连接，底部与所述底壁之间形成过水孔；

所述多个分隔壁还包括设置于所述第二分隔壁与所述第三外围侧壁之间、且连接所述第一分隔壁和所述第四外围侧壁的第四分隔壁，所述第四分隔壁与所述第三外围侧壁之间形成沉淀池，所述第二分隔壁在与所述混凝池对应的部分与所述顶板之间设置有第一开口，所述第四分隔壁的顶部与所述顶板连接，底部与所述底壁之间形成第二开口，所述第一开口、所述第二开口以及所述第二分隔壁与所述第四分隔壁之间的空间形成布水渠。

优选地，所述铁碳微电解池的下部设置有布水管道和曝气管道，所述布水管道位于所述曝气管道的上方；

所述铁碳微电解池的中部设置有填料层，所述填料层内设置有铁碳微电解填料；

所述铁碳微电解池的上部设置有第一出水堰，用于使得所述铁碳微电解池内的水自流进入所述pH回调池。

优选地，所述铁碳微电解填料包括椭圆形烧结填料，填料规格为1*3cm至3*5cm；和/或，

所述填料层的高度为1.5m至2.5m。

优选地，所述pH回调池连接有第一加药装置，用于向所述pH回调池内投加碱液，以使得所述pH回调池内的废水的pH值在6至9范围内；

所述pH回调池内设置有第一搅拌机构，用于对所述pH回调池内的废水进行搅拌。

优选地，所述混凝池连接有第二加药装置，用于向所述混凝池内投加絮凝剂；

所述混凝池内设置有第二搅拌机构，用于对所述混凝池内的废水进行搅拌。

优选地，所述沉淀池由下至上依次为污泥斗、混合区、斜板区和清水区，所述斜板区设置有斜板填料，所述混合区设置有刮泥机构，所述清水区设置有第二出水堰。

优选地，所述刮泥机构包括呈上下布置的第一横梁、第二横梁以及连接所述第一横梁和第二横梁的纵梁，所述纵梁由径向内侧向径向外侧布置有多个，所述纵梁的底部连接有刮泥板，所述刮泥板与相应的底壁适配。

优选地，所述污泥斗由所述底壁下凹形成，所述污泥斗连接有污泥泵，所述污泥泵的出口连接所述pH回调池和污泥池。

优选地，所述混凝池和所述沉淀池的容积比为1:3至1:5。

优选地，所述铁碳微电解池和所述沉淀池的容积比为1.5:1至3:1。

本发明提供的一体化废水处理装置中，在铁碳微电解池的下游设置有PH回调池、混凝池和沉淀池，废水首先进入铁碳微电解池进行微电解反应，产生的铁盐污泥连同废水一起进入pH回调池调节pH值后，经过水孔进入混凝池，在混凝池中，废水中的悬浮物与其内的絮凝剂混合形成絮凝胶团，废水及絮凝胶团经布水渠进入沉淀池沉淀，达到很好的废水处理效果。

打破了现有技术中各个反应池顺次排布的布局方式，通过对各个反应池的布局，形成一体化的废水处理装置，结构更加简单，具有建设费用低、运行费用低、集成程度高、建设周期快等特点。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本发明具体实施方式提供的一体化废水处理装置的俯视图；

图2示出图1中A-A向剖视图；

图3示出图1中B-B向剖视图；

图4示出图1中C-C向剖视图；

图5示出图1所示的废水处理装置的展开结构示意图；

图6示出本发明另一具体实施方式的C-C向剖视图；

图7示出本发明再一具体实施方式在污泥斗处的结构示意图。

图中：

1、第一外围侧壁；2、第二外围侧壁；3、第三外围侧壁；4、第四外围侧壁；5、底壁；61、第一分隔壁；62、第二分隔壁；621、第一开口；63、第三分隔壁；631、过水孔；64、第四分隔壁；641、第二开口；71、铁碳微电解池；711、布水管道；712、曝气管道；713、填料层；714、第一出水堰；715、进水泵；716、曝气风机；72、pH回调池；721、第一加药装置；722、第一搅拌机构；73、混凝池；731、第二加药装置；732、第二搅拌机构；74、沉淀池；741、污泥斗；742、混合区；743、斜板区；744、清水区；745、斜板填料；746、刮泥机构；7461、第一横梁；7462、第二横梁；7463、纵梁；7464、刮泥板；7465、拨杆部；747、第二出水堰；75、布水渠；8、顶板；9、污泥泵；100、搅拌片；101、第一搅拌部；102、第二搅拌部；1021、上边沿部；1022、下边沿部。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

针对现有铁碳微电解技术处理废水产生较多的铁盐污泥、结构复杂及集成度低的问题，本申请提供了一种一体化废水处理装置，如图1至图4所示，所述一体化废水处理装置包括第一外围侧壁1、第二外围侧壁2、第三外围侧壁3、第四外围侧壁4和底壁5，所述第一外围侧壁1和所述第三外围侧壁3相对设置，所述第二外围侧壁2和所述第四外围侧壁4相对设置。

所述一体化废水处理装置还包括设置于所述一体化废水处理装置内的多个分隔壁，所述多个分隔壁包括连接所述第一外围侧壁1和所述第三外围侧壁3的第一分隔壁61，所述第一分隔壁61与所述第二外围侧壁2之间形成铁碳微电解池71。

所述第一分隔壁61与所述第四外围侧壁4之间的空间顶部设置有顶板8，所述多个分隔壁还包括连接所述第一分隔壁61和所述第四外围侧壁4的第二分隔壁62以及连接所述第一外围侧壁1和所述第二分隔壁62的第三分隔壁63，所述第三分隔壁63与所述第一分隔壁61之间形成pH回调池72，所述第三分隔壁63与所述第四外围侧壁4之间形成混凝池73，所述第三分隔壁63的顶部与所述顶板8连接，底部与所述底壁5之间形成过水孔631。

所述多个分隔壁还包括设置于所述第二分隔壁62与所述第三外围侧壁3之间、且连接所述第一分隔壁61和所述第四外围侧壁4的第四分隔壁64，所述第四分隔壁64与所述第三外围侧壁3之间形成沉淀池74，所述第二分隔壁62在与所述混凝池73对应的部分与所述顶板8之间设置有第一开口621，所述第四分隔壁64的顶部与所述顶板8连接，底部与所述底壁5之间形成第二开口641，所述第一开口621、所述第二开口641以及所述第二分隔壁62与所述第四分隔壁64之间的空间形成布水渠75。

本发明提供的一体化废水处理装置中，在铁碳微电解池71的下游设置有pH回调池72、混凝池73和沉淀池74，废水首先进入铁碳微电解池71进行微电解反应，产生的铁盐污泥连同废水一起进入pH回调池72调节pH值后，经过水孔631进入混凝池73，在混凝池73中，废水中的悬浮物与其内的絮凝剂混合形成絮凝胶团，废水及絮凝胶团经布水渠75进入沉淀池74沉淀，达到很好的废水处理效果。

打破了现有技术中各个反应池顺次排布的布局方式，通过对各个反应池的布局，形成一体化的废水处理装置，结构更加简单，具有建设费用低、运行费用低、集成程度高、建设周期快等特点。

进一步地，如图1至图5所示，所述铁碳微电解池71的下部设置有布水管道711和曝气管道712，所述铁碳微电解池71的中部设置有填料层713，所述填料层713内设置有铁碳微电解填料。所述铁碳微电解池71的上部设置有第一出水堰714，用于使得所述铁碳微电解池71内的水自流进入所述pH回调池72。布水管道711连接进水泵715，曝气管道712连接曝气风机716，如此，布水管道711使得水流均匀地流经填料层713，曝气风机716和曝气管道712产生均匀的气流，使填料层713中的铁碳填料滚动充分地与废水接触发生微电解反应，通过滚动碰撞，从而使因微电解致使的铁屑钝化层脱落，随废水经第一出水堰714流入pH回调池72。

优选地，所述布水管道711位于所述曝气管道712的上方，如此，利用气流对布水管道711流出的水流进一步匀化，提高水流流入填料时的均匀性。另外，将曝气管道712设置在下方也有利于曝气管道712上的曝气喷头翻转方向，从而对池底的污泥进行冲刷。具体地，曝气管道712包括输气管以及设置于输气管上的曝气喷头，曝气喷头密封转动设置于输气管，在正常状态下，曝气喷头的喷口朝上，以使气流流向填料层713，当池底沉积一定量的污泥时，翻转曝气喷头，使得曝气喷头的喷口大致朝下且相对池底倾斜设置，从而使得曝气喷头喷出的气体冲刷池底，将池底的污泥冲刷至铁碳微电解池71的一侧，可在该侧设置排泥口以及覆盖排泥口的门体，打开门体即可将污泥排出铁碳微电解池71。

为了进一步提高填料层713内的铁碳微电解填料的反应均匀性，优选地，填料层713连接有驱动电机，驱动电机可驱动填料层713沿水平轴线转动，每隔一段时间即可控制驱动电机驱动填料层713转动180°，以改变填料层713内的铁碳微电解填料的方位状态。当驱动电机驱动填料层713转动时，会导致过量的铁屑钝化层脱落，此时，为了减少铁屑钝化层沉底的量，优选控制曝气管道712提高气压，从而提高气流对填料层713的冲击力。

进一步优选地，所述铁碳微电解填料包括椭圆形烧结填料，填料规格为1*3cm至3*5cm；所述填料层的高度为1.5m至2.5m。椭圆形烧结填料是将粒径合乎标准的铁、碳及其他催化剂——金属、非金属元素，按一定比例均匀混合并压制成型，然后采用高温微孔活化技术，进行固相烧结而成的高效规整化填料。该填料解决了传统微电解污水处理工艺填料板结、钝化及需活化、更换等难题和弊端，并具有持续高活性铁床优点。由于微电解和催化剂的双重作用，同比传统铁碳填料，采用椭圆形烧结填料具有如下优点：

(1)针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，废水中的COD去除率提高10-20％，可达到35-80％，色度可去除掉60-90％，同时B/C值可提高0.1-0.3，提高了废水的可生化性。

(2)填料损耗量可降低60％以上。

(3)处理过程中产生的污泥量减少50％以上。

进一步地，如图5所示，所述pH回调池72连接有第一加药装置721，用于向所述pH回调池72内投加碱液，通过第一加药装置721可以控制碱液的投加量和投加速度，以使得所述pH回调池72内的废水的pH值在6至9范围内。所述pH回调池72内设置有第一搅拌机构722，用于对所述pH回调池72内的废水进行搅拌，提高pH值的调节效率。

进一步地，如图5所示，所述混凝池73连接有第二加药装置731，用于向所述混凝池73内投加絮凝剂，絮凝剂例如可以为PAM。所述混凝池73内设置有第二搅拌机构732，用于对所述混凝池73内的废水进行搅拌，使得废水中的悬浮物与絮凝剂充分混合形成絮凝胶团。

进一步地，如图4和5所示，所述沉淀池74由下至上依次为污泥斗741、混合区742、斜板区743和清水区744，所述斜板区743设置有斜板填料745，所述混合区742设置有刮泥机构746，所述清水区744设置有第二出水堰747。如此，废水经布水渠75均匀地进入沉淀池74的混合区742，在刮泥机构746的扰动作用下，废水均匀地通过斜板区743后，经第二出水堰747收集后进入后续工序，斜板区743分离处理的污泥在刮泥机构746的作用下集中至污泥斗741中。优选地，所述污泥斗741由所述底壁5下凹形成，所述污泥斗741连接有污泥泵9，所述污泥泵9的出口连接所述pH回调池72和污泥池，如此，污泥斗741内积存的污泥一部分可在污泥泵9的作用下排至污泥池，另一部分可在污泥泵9的作用下返回pH回调池72，反复利用混凝池73絮凝和沉淀池74沉淀，实现微电解与高密度沉淀结合简化废水处理装置的结构。

刮泥机构746可以为任何实现搅拌和挂泥效果的结构，在一个优选的实施例中，如图3至5所示，所述刮泥机构746包括呈上下布置的第一横梁7461、第二横梁7462以及连接所述第一横梁7461和第二横梁7462的纵梁7463，所述纵梁7463由径向内侧向径向外侧布置有多个，所述纵梁7463的底部连接有刮泥板7464，所述刮泥板7464与相应的底壁5适配。

当混凝池73产生的絮凝胶团过多时，容易在布水渠75内发生堵塞，为了解决这一问题，优选地，如图6所示，第四分隔壁64由上至下向沉淀池74的中轴线方向倾斜，从而使得布水渠75的尺寸由上至下逐渐增大，降低布水渠75中部的污泥受到的承托力，降低布水渠75的污泥堵塞概率。进一步优选地，第二横梁7462的端部延伸至第二开口641处，从而利用第二横梁7462的端部结构对易发生堵塞的位置进行扰动，进一步降低污泥堵塞概率。第二横梁7462的端部还向上延伸形成拨杆部7465，利用拨杆部7465对布水渠75内部的絮凝胶团进一步搅动。

进一步优选地，如图7所示，刮泥机构746的驱动轴在污泥斗741中的部分上设置有搅拌片100，搅拌片100包括在水平面内呈角度设置的第一搅拌部101和第二搅拌部102，第二搅拌部102相对第一搅拌部101沿驱动轴的转动方向转动预定角度，第一搅拌部101和第二搅拌部102的交线由上至下向靠近驱动轴的方向倾斜，第一搅拌部101相较于第二搅拌部102靠近驱动轴设置，由上至下，第一搅拌部101和第二搅拌部102向驱动轴的转动方向的反方向倾斜。第二搅拌部102的外边沿包括上边沿部1021和下边沿部1022，上边沿部1021由上至下向远离驱动轴的方向倾斜，下边沿部1022由上至下向靠近驱动轴的方向倾斜，如此设置能够使得污泥斗741内的污泥既能够上下翻动又能够转动，从而保证污泥斗741内的污泥的翻动效果，避免污泥在污泥斗741内发生堵塞而难以排出。

在一个优选的实施例中，所述混凝池73和所述沉淀池74的容积比为1:3至1:5。由于实施例中各池体的高度基本一致，所述容积比即可确定各池的停留时间或表面负荷，因而可以确保混凝池73在合理的水力停留时间，以确保混凝的效果和沉淀的效果。

在一个优选的实施例中，所述铁碳微电解池71和所述沉淀池74的容积比为1.5:1至3:1。同样的铁碳微电解池71的容积和沉淀池74的容积比确定了两个池的停留时间，在合理的停留时间范围内可以确保水处理的效果。

采用本申请这样的结构布局能够更有利于各容积比的实现。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。