一种基于污水综合利用的处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种基于污水综合利用的处理设备。

背景技术

现如今，针对于大型的城市、城镇，大型的污水处理厂较为普遍，能够对生活污水、工业废水等进行集中处理。而针对于一些偏远的小镇，涉及到的是少数居民，需要对这些偏远小镇的污水进行处理。不论将废水通过管道运输至城镇污水处理厂，还是在当地建立大型污水处理厂都面临成本高昂的问题，需要采用中型的综合污水处理设备。

而对于现有的中型综合污水处理设备，运转时需要耗费的电量大，对于偏远的小镇来说，电力匮乏，现有的中型综合污水处理设备的运转将严重影响当地居民的生活。

发明内容

本发明提供了一种基于污水综合利用的处理设备，运转时耗费额外的电量少甚至不会耗费，处理污水的同时，有效避免对当地居民生活的影响。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于污水综合利用的处理设备，其特征在于，包括罐体、发电装置及储能装置；

所述罐体的顶部转动安装有环形的过滤圈，所述过滤圈向一侧倾斜设置，所述过滤圈沿周向等间隔设置有若干隔板，相邻的所述隔板之间设置有底板，所述底板与相邻的所述隔板之间围合形成进料空间；所述罐体的内部由上至下依次分隔设置有旋流沉砂腔、厌氧腔及好氧腔，所述旋流沉砂腔、所述厌氧腔及所述好氧腔的相邻两者之间通过外部管道连通，且所述外部管道上设置有开关阀，所述厌氧腔的上部设置有第一排气管，所述好氧腔的上部设置有第二排气管，所述罐体的外壁由上至下依次设置有排废盘及沉淀盘，所述旋流沉砂腔、所述厌氧腔、所述好氧腔、所述排废盘及所述沉淀盘的内底部均朝一侧倾斜向下设置，并汇聚于对应的出料口；所述排废盘适于接收来自所述进料空间的废料，所述沉淀盘与所述旋流沉砂腔的出料口及所述好氧腔的出料口连通，所述沉淀盘的排水口外设置有液体净化箱，所述好氧腔的进料口与所述厌氧腔的进料口分别通过泵体与所述沉淀盘的下部连通；所述过滤圈的上方同轴架设有气动马达，所述气动马达的输出端连接有主轴，所述主轴伸入所述罐体内并通过万向节连接有竖向设置的次轴，所述主轴安装有第一离合器，所述第一离合器与所述过滤圈连接，所述次轴依次穿过所述旋流沉砂腔、所述厌氧腔及所述好氧腔，且在所述旋流沉砂腔、所述厌氧腔及所述好氧腔内，所述次轴上均对应安装有搅拌器；

所述发电装置的输入端与所述第一排气管连通并适于燃烧发电，所述发电装置包括燃烧室，所述燃烧室连接有换热管及第三排气管，所述换热管至少缠绕于所述旋流沉砂腔、所述厌氧腔及所述好氧腔的外壁，所述换热管的入口设置有阀门组件，所述第三排气管、所述第二排气管及所述换热管的出口汇合并连接有气泵，所述气泵连接至所述气动马达，所述气动马达的出口连通有气体净化箱；

所述储能装置与所述发电装置电性连接，并适于向所述泵体、所述气泵、所述第一离合器及所述处理设备的其他用电部件供电。

进一步地，还包括温控组件，所述温控组件包括控制器及温度监测组件，所述温度监测组件适于监测所述旋流沉砂腔、所述厌氧腔或所述好氧腔中的至少一者的温度，所述控制器的输入端与所述温度监测组件连接，所述控制器的输出端与所述阀门组件电性连接。

进一步地，所述换热管包括第一分支换热管、第二分支换热管及第三分支换热管，所述第一分支换热管缠绕于所述旋流沉砂腔的外壁，所述第二分支换热管缠绕于所述厌氧腔的外壁，所述第三分支换热管缠绕于所述好氧腔的外壁，所述阀门组件包括与所述控制器的输出端连接的第一阀门、第二阀门及第三阀门，所述第一阀门设置于所述第一分支换热管的入口，所述第二阀门设置于所述第二分支换热管的入口，所述第三阀门设置于所述第三分支换热管的入口，所述温度监测组件分别监测所述旋流沉砂腔、所述厌氧腔及所述好氧腔的温度。

进一步地，所述温度监测组件包括温度传感器。

进一步地，所述厌氧腔中的搅拌器通过第二离合器同轴连接于所述次轴；和/或，所述好氧腔中的搅拌器通过第三离合器同轴连接于所述次轴。

进一步地，所述过滤圈的倾斜角度为15-30度。

进一步地，所述液体净化箱内依次设置有精密过滤器、第一活性炭层、反渗透膜、第二活性炭层及紫外线灯。

进一步地，所述反渗透膜为RO反渗透膜。

进一步地，所述第二活性炭层包括T33活性炭层。

进一步地，所述好氧腔的出料口与所述沉淀盘之间的管路螺旋缠绕于所述罐体的外壁且该管路上设置有分支管，所述分支管由近及远依次设置有输液泵及药剂箱，所述药剂箱内存放有生物循环处理液。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明的处理设备包括罐体、发电装置及储能装置，污水经过过滤圈阻挡掉固体杂物后，依次经过旋流沉砂腔、厌氧腔、好氧腔并进入沉淀盘，最终通过液体净化箱排出，厌氧腔中的发酵产生的沉淀与部分的好氧腔中的沉淀排入尘沉淀盘中并最终经由出料口排出，而厌氧腔中产生的甲烷将通过发电装置燃烧发电，产生的带有热量的二氧化碳一部分经由换热管对旋流沉砂腔、厌氧腔及好氧腔进行加热保温，维持发酵温度，无需额外设置电加热设备；另一部分直接与好氧腔中产生的气体（主要为二氧化碳）及换热管中的气体汇合，通过气泵驱动气动马达转动，而马达转动的同时可驱动过滤圈、以及旋流沉砂腔、厌氧腔及好氧腔中的搅拌器，过滤圈通过第一离合器的作用，可在过滤圈外的杂物达到一定程度时，使离合器啮合驱动过滤圈转动，使下一个进料空间位于倾斜位置的高点，进行后续的过滤，装载有杂物的进料空间转动至低点便可在重力的作用下排入排废盘，因此无需额外的电实现自动排杂，无需额外的电分别驱动旋流沉砂腔、厌氧腔及好氧腔中的搅拌器，厌氧腔中的沉淀、好氧腔中的沉淀、排废盘中的杂物、沉淀盘中的水及沉淀也无需泵进行驱动，便可在重力作用下排出，无需额外供电，发电装置产生的电能储存在储能装置中，仅需为泵体、气泵等少数低压用电设备进行供电即可，整个处理设备运转时耗费的额外电量少甚至不会耗费，处理污水的同时，有效避免对当地居民生活的影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例过滤圈的结构示意图；

图2为本发明实施例一种基于污水综合利用的处理设备的结构示意图；

图3为本发明实施例燃烧室的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

10-罐体；11-过滤圈；111-隔板；112-底板；113-进料空间；114-气动马达；1141-气体净化箱；115-主轴；116-万向节；117-搅拌器；118-第一离合器；119-次轴；12-旋流沉砂腔；121-外部管道；122-开关阀；123-出料口；13-厌氧腔；131-第一排气管；14-好氧腔；141-第二排气管；15-排废盘；16-沉淀盘；161-液体净化箱；162-泵体；

20-发电装置；21-燃烧室；211-第三排气管；212-换热管；213-阀门组件；

30-储能装置；

40-气泵。

具体实施方式

正如背景技术所述，现如今，针对于大型的城市、城镇，大型的污水处理厂较为普遍，能够对生活污水、工业废水等进行集中处理。而针对于一些偏远的小镇，涉及到的是少数居民，需要对这些偏远小镇的污水进行处理。不论将废水通过管道运输至城镇污水处理厂，还是在当地建立大型污水处理厂都面临成本高昂的问题，需要采用中型的综合污水处理设备。而对于现有的中型综合污水处理设备，运转时需要耗费的电量大，对于偏远的小镇来说，电力匮乏，现有的中型综合污水处理设备的运转将严重影响当地居民的生活。

基于此，发明人创造出了本申请的一种基于污水综合利用的处理设备，以解决上述技术问题。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

请参阅图1、图2、图3，一种基于污水综合利用的处理设备，包括罐体10、发电装置20及储能装置30。所述罐体10的顶部转动安装有环形的过滤圈11，所述过滤圈11向一侧倾斜设置，所述过滤圈11沿周向等间隔设置有若干隔板111，相邻的所述隔板111之间设置有底板112，所述底板112与相邻的所述隔板111之间围合形成进料空间113。例如，过滤圈11的倾斜角度可以为15-30度，经实践验证，采用该角度便能够较好地保证降进料空间113存有的杂物在重力的作用下排至排废盘15。例如，进料空间113的内侧可设置进料通道，使得污水通过进料通道沿切线方向进入旋流沉砂腔12，便于污水中夹带的泥沙在离心作用下附壁下沉。

所述罐体10的内部由上至下依次分隔设置有旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14，所述旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14的相邻两者之间通过外部管道121连通，且所述外部管道121上设置有开关阀122，所述厌氧腔13的上部设置有第一排气管131，所述好氧腔14的上部设置有第二排气管141，所述罐体10的外壁由上至下依次设置有排废盘15及沉淀盘16，所述旋流沉砂腔12、厌氧腔13、好氧腔14、排废盘15及沉淀盘16的内底部均朝一侧倾斜向下设置，并汇聚于对应的出料口123。这里，外部管道121则用于旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14之间上层污水的传输。例如，排废盘15与罐体10之间围合形成用于存放杂物的环形槽，沉淀盘16可同理设置。所述排废盘15适于接收来自所述进料空间113的废料，所述沉淀盘16与所述旋流沉砂腔12的出料口123及好氧腔14的出料口123连通，所述沉淀盘16的排水口外设置有液体净化箱161，所述好氧腔14的进料口与所述厌氧腔13的进料口分别通过泵体162与所述沉淀盘16的下部连通。这里，通过设置泵体162，能够将带有较多微生物的活性污泥回流至厌氧腔13和好氧腔14，可维持并提升厌氧腔13和好氧腔14的分解能力。例如，厌氧腔13中的沉淀可直接排入浓缩池，也可进入沉淀盘16，本发明不限于此。

所述过滤圈11的上方同轴架设有气动马达114，所述气动马达114的输出端连接有主轴115，所述主轴115伸入所述罐体10内并通过万向节116连接有竖向设置的次轴119，所述主轴115安装有第一离合器118，所述第一离合器118与所述过滤圈11连接，所述次轴119依次穿过所述旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14，且在所述旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14内，所述次轴119上均对应安装有搅拌器117。例如，气动马达114可固定在罐体10上，第一离合器118可通过杆件与底板112连接，来驱动过滤圈11转动。第一离合器118可以连接控制部件，以定时驱动第一离合器118与主轴115相结合，从而使过滤圈11实现定时排杂。例如，次轴119穿越的厌氧腔13及好氧腔14进行密封性处理。这里，旋流沉砂腔12用于将污水的沙粒在离心的作用下快速沉淀，厌氧腔13用于厌氧发酵产生甲烷，好氧腔14有氧发酵产生二氧化碳等。当然，还可在厌氧腔13与好氧腔14之间设置缺氧腔，缺氧腔同样通过外部管道121与厌氧腔13及好氧腔14连通，产生的气体则可与好氧腔14中的气体一并混合，也可进入发电装置20的燃烧室21燃烧发电，本发明不限于此。

所述发电装置20的输入端与所述第一排气管131连通并适于燃烧发电，所述发电装置20包括燃烧室21，所述燃烧室21连接有换热管212及第三排气管211，所述换热管212至少缠绕于所述旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14的外壁，所述换热管212的入口设置有阀门组件213，所述第三排气管211、所述第二排气管141及所述换热管212的出口汇合并连接有气泵40，所述气泵40连接至所述气动马达114，所述气动马达114的出口连通有气体净化箱1141。这里，通过阀门组件213可以调控进入换热管212的气体流量，从而调控罐体10的内部发酵温度。

所述储能装置30与所述发电装置20电性连接，并适于向所述泵体162、气泵40、第一离合器118及所述处理设备的其他用电部件供电。

本发明的处理设备包括罐体10、发电装置20及储能装置30，污水经过过滤圈11阻挡掉固体杂物后，依次经过旋流沉砂腔12、厌氧腔13、好氧腔14并进入沉淀盘16，最终通过液体净化箱161排出，厌氧腔13中的发酵产生的沉淀与部分的好氧腔14中的沉淀排入尘沉淀盘16中并最终经由出料口123排出，而厌氧腔13中产生的甲烷将通过发电装置20燃烧发电，产生的带有热量的二氧化碳一部分经由换热管212对旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14进行加热保温，维持发酵温度，无需额外设置电加热设备；另一部分直接与好氧腔14中产生的气体（主要为二氧化碳）及换热管212中的气体汇合，通过气泵40驱动气动马达114转动，而马达转动的同时可驱动过滤圈11、以及旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14中的搅拌器117，过滤圈11通过第一离合器118的作用，可在过滤圈11外的杂物达到一定程度时，使离合器啮合驱动过滤圈11转动，使下一个进料空间113位于倾斜位置的高点，进行后续的过滤，装载有杂物的进料空间113转动至低点便可在重力的作用下排入排废盘15，因此无需额外的电实现自动排杂，无需额外的电分别驱动旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14中的搅拌器117，厌氧腔13中的沉淀、好氧腔14中的沉淀、排废盘15中的杂物、沉淀盘16中的水及沉淀也无需泵进行驱动，便可在重力作用下排出，无需额外供电，发电装置20产生的电能储存在储能装置30中，仅需为泵体162、气泵40等少数低压用电设备进行供电即可，整个处理设备运转时耗费的额外电量少甚至不会耗费，处理污水的同时，有效避免对当地居民生活的影响。

在另外的实施例中，所述处理设备还包括温控组件，所述温控组件包括控制器及温度监测组件，所述温度监测组件适于监测所述旋流沉砂腔12、厌氧腔13或好氧腔14中的至少一者的温度，所述控制器的输入端与所述温度监测组件连接，所述控制器的输出端与所述阀门组件213电性连接。如此设置，能够通过控制器自动调控罐体10的内部温度，利于微生物发酵，从而提升污水的处理效果。

优选地，所述换热管212包括第一分支换热管、第二分支换热管及第三分支换热管212，所述第一分支换热管缠绕于旋流沉砂腔12的外壁，所述第二分支换热管缠绕于厌氧腔13的外壁，所述第三分支换热管缠绕于好氧腔14的外壁，所述阀门组件213包括与所述控制器的输出端连接的第一阀门、第二阀门及第三阀门，所述第一阀门设置于所述第一分支换热管的入口，所述第二阀门设置于所述第二分支换热管的入口，所述第三阀门设置于所述第三分支换热管的入口，所述温度监测组件分别监测所述旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14的温度。如此设置，便可通孔控制器分别单独调控旋流沉砂腔12、厌氧腔13及好氧腔14的温度，能够根据各自微生物或实际需要调控温度，进一步提升发酵效果。优选的，所述温度监测组件包括温度传感器。

在另外的实施例中，所述厌氧腔13中的搅拌器117通过第二离合器同轴连接于所述次轴119；和/或，所述好氧腔14中的搅拌器117通过第三离合器同轴连接于所述次轴119。如此设置，通过第二离合器和第三离合能够分别调控厌氧腔13和好氧腔14中的搅拌器117的转速，更有针对性，可提升处理效果。

在另外的实施例中，所述液体净化箱161内依次设置有精密过滤器、第一活性炭层、反渗透膜、第二活性炭层及紫外线灯，这样一来，对于排出的水的净化效果更佳，可以除饮用至外的生活用水和工业用水。优选的，反渗透膜可以为RO反渗透膜。优选的，第二活性炭层可以为T33活性炭层，进一步除异味，提升净化效果。

在另外的实施例中，所述好氧腔14的出料口123与所述沉淀盘16之间的管路螺旋缠绕于所述罐体10的外壁且该管路上设置有分支管，所述分支管由近及远依次设置有输液泵及药剂箱，所述药剂箱内存放有生物循环处理液。通过泵入生物循环处理液，能够进一步对污水进行净化处理，绿色无污染并提升处理效能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。