一种基于环保工程的膜生物反应污水处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，涉及一种基于环保工程的膜生物反应污水处理装置及处理方法。

背景技术

生物膜法是在充分供氧条件下，用生物膜稳定和澄清废水的污水处理方法，也是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，生物膜法具有生物量多、设备处理能力大、污泥的产量少等优点。

授权公告号为CN201811276631.0的中国专利公开了本发明公开了一种生物膜反应器污水处理装置，本装置将生活污水中大部分的有机物和氨氮进行去除，然后再将上述处理后的污水通入第二生物膜反应器中，利用第二生物膜反应器内微藻和细菌两类生物之间的生理功能协同作用，对污水进行了深度处理，通过多种生物膜组合工艺对污水进行处理，处理后的污水能达标排放，为农村小规模污水处理提供了一种新的、可行的、易于实现的方法；

现有的污水处理装置通过多种生物膜组合利用，能够有效的提高污水净化的质量，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物净化污水时，微生物也会进行增殖使生物膜随之增厚，当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，从而导致生物膜的脱落，因此在经过生物膜处理后的水中会夹杂很多的生物膜碎片，从而影响净化处理后的水体质量，而现有的污水处理装置并不能对这些脱落的生物膜碎片进行收集处理。

为此，提出一种基于环保工程的膜生物反应污水处理装置及处理方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于环保工程的膜生物反应污水处理装置及处理方法，可以实现通过设置驱动组件与搅拌组件，搅拌组件通过支架带动纱网转动对水中的生物膜碎片进行打捞，使生物膜碎片吸附在纱网的表面从而能够大大减少水中生物膜碎片的残留，进而能够进一步的提高污水处理的质量。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于环保工程的膜生物反应污水处理装置，包括机体，所述机体左端外表面固定连接有进水管，所述机体右端外表面固定连接有出水管，所述机体上端设置有驱动组件，所述机体内表面上端固定连接有竖隔板二，所述机体上端外表面设置有供氧组件，所述机体内表面固定连接有横隔板三，所述横隔板三下端设置有清理组件；

驱动组件，包括与机体上端外表面固定连接的电机，所述电机为双轴电机，所述电机输出轴前端固定连接有皮带轮一，所述皮带轮一外表面转动连接有传送带，所述皮带轮一通过传送带转动连接有皮带轮二与皮带轮三；

供氧组件包括与机体上端外表面固定连接的套管，所述电机输出轴后端固定连接有往复丝杆一，所述往复丝杆一后端贯穿至套管内侧并与套管转动连接，所述往复丝杆一外表面螺旋传动连接有移动板，所述移动板与套管内表面滑动贴合接触；

清理组件，包括与机体后端固定连接的套筒，所述套筒内表面滑动连接有挤压板，所述套筒内表面固定连接有卡块，所述卡块中部开设有气孔，所述卡块前端外表面固定连接有弹簧，所述弹簧远离卡块一端与挤压板固定连接。

进一步的，所述移动板后端外表面固定连接有拉杆，所述拉杆后端固定连接有活塞板，所述活塞板位于套管内侧并与套管内表面滑动贴合接触，所述套管内表面固定连接有限位杆，所述限位杆贯穿移动板与活塞板左右前后两端并与移动板、活塞板滑动连接，所述套管后端外表面固定连接有单向进气管。

进一步的，所述竖隔板一右端外表面固定连接有横隔板一，所述竖隔板二左端外表面固定连接有横隔板二，所述横隔板一与横隔板二外表面均固定连接有生物膜组件，所述生物膜组件内侧嵌入式固定连接有填充块所述套管下端外表面固定连接有排气管，所述排气管贯穿至填充块内侧，并与填充块固定连接，所述排气管外表面均匀开设有排气孔，所述排气管右侧固定连接有导气管二，所述排气管内表面固定连接有调节阀，所述导气管二后端贯穿至机体外侧并固定连接有导气管一。

进一步的，所述横隔板三下端外表面嵌入式固定连接有过滤网，所述横隔板上端外表面固定连接有芯轴一，所述芯轴一外表面转动连接有支撑杆一，所述支撑杆一后端转动连接有芯轴二，所述支撑杆一通过芯轴二铰接有支撑杆二，所述支撑杆二后端转动连接有芯轴三，所述挤压板前端外表面固定连接有固定杆，所述固定杆前端固定连接有活动座，所述活动座与芯轴三转动连接，所述支撑杆一、支撑杆二下端分布固定连接有刮板，所述刮板与过滤网上端外表面转动贴合接触，所述导气管一下端固定连接有三通阀，所述三通阀一端与套筒内侧想连通。

进一步的，所述机体内表面左侧设置有刮拭组件，刮拭组件包括与皮带轮二后端固定连接的连轴一，所述连轴一外表面固定连接有凸轮，所述机体内表面左端固定连接有固定板，所述固定板下端外表面固定连接有弹簧一，所述弹簧一下端固定连接有托架，所述托架呈U型结构，所述托架上端固定连接有滑板，所述滑板左端外表面与机体内表面滑动连接，所述凸轮与滑板上端外表面转动贴合接触。

进一步的，所述托架下端固定连接有销轴，所述托架通过销轴铰接有连杆，所述连杆的数量为四组，所述连杆下端铰接有滑座，所述机体内表面固定连接有滑杆，所述滑杆贯穿滑座前后两端并与滑座滑动连接，所述滑座右端固定连接有清理板，所述机体内表面固定连接有导料板，所述清理板与导料板上端外表面滑动贴合接触，所述机体前端外表面固定连接有排污管。

进一步的，所述凸轮上侧设置有过滤组件，过滤组件包括与机体内表面下端固定连接的竖隔板一，所述机体内表面与竖隔板一左侧固定连接有顶板，所述顶板下端外表面固定连接有弹簧二，所述弹簧二下端固定连接有筛网，所述筛网与机体内表面滑动贴合接触，所述机体内表面位于筛网下侧固定连接有托板，所述凸轮与筛网下端外表面滑动贴合接触。

进一步的，所述清理组件下侧设置有搅拌组件，搅拌组件包括与皮带轮三固定连接的连轴二，所述连轴二贯穿至机体内侧并与机体转动连接，所述连轴二外表面固定连接有支架，所述支架呈U型结构，所述支架外表面固定连接有纱网。

进一步的，所述连轴二后端贯穿至机体外侧并转动连接有旋转接头，所述旋转接头外表面上侧固定连接有加料管，所述连轴二内侧呈中空状，所述三通阀通过旋转接头与连轴二内侧相连通，所述连轴二外表面均匀开设有排料孔，所述排料孔的数量为若干组且与支架交错分布。

一种基于环保工程的膜生物反应污水处理方法，包括如下步骤：

S1：首先将污水通过进水管加压注入机体内，并通过启动电机带动驱动组件运行，通过驱动组件带动污水处理装置整体结构的平稳运行；

S2：污水进入箱体后，过滤组件通过筛网对污水中的大颗粒杂质进行初步过滤，并通过筛网的往复震荡减少其表面杂质的附着，提高筛网过滤效果；

S3：刮拭组件将沉淀在导流板表面的杂质进行刮拭清理，从而便于通过排污管对积附机体内部的杂质进行清除；

S4：供氧组件通过活塞板的往复运动能够持续的向生物膜组件内提供氧气维持菌类的繁殖发育，从而保证生物膜净水的质量；

S5：生物膜增厚会逐渐脱落，搅拌组件通过纱网的转动对悬浮在水中的生物膜碎片进行吸附收集，从而减少水中生物膜碎片的残留；

S6：过滤网能够对水中生物膜碎片进行过滤，而清理组件会对附着在过滤网表面的生物膜碎片进行刮拭清理，以提高过滤网的过滤效果。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1.本方案通过设置驱动组件与搅拌组件，搅拌组件通过支架带动纱网转动对水中的生物膜碎片进行打捞，使生物膜碎片吸附在纱网的表面从而能够大大减少水中生物膜碎片的残留，进而能够进一步的提高污水处理的质量；

2.本方案通过设置清理组件，清理组件通过刮板对过滤网表面附着的生物膜碎片进行刮拭清理，从而能够大大减少过滤网表面生物膜碎片的残留，通过提高过滤网的通透性进而能够极大的提高过滤网的过滤效果；

3.本方案通过设置刮拭组件，刮拭组件通过清理板滑动将导料板表面的大颗粒杂质进行刮拭清理，从而能够减少导料板表面的杂质堆积，从而便于在污水处理结束后通过排污管对杂质进行清理，进而能够大大降低对机体内部进行清理的工作量；

4.本方案通过设置供氧组件，通过向生物膜组件内提高足够的氧气，使好氧菌等能够进行正常的繁殖发育，从而能够保障生物膜组件能够维持良好的污水过滤效果，同时通过调整电机的转速能够对供氧量进行灵活的调整，从而有助于提高生物膜组件运行时的稳定性，使其能够达到最佳的污水净化效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构后侧示意图；

图3为本发明的整体结构俯视图；

图4为本发明的图3中A-A向剖视图；

图5为本发明的图3中B-B向剖视图；

图6为本发明的图3中C-C向剖视图；

图7为本发明的搅拌组件与清理组件结构示意图；

图8为本发明的图7中D处放大示意图。

图中标号说明：

驱动组件；10、电机；11、皮带轮一；13、传送带；14、皮带轮二；15、皮带轮三；16、连轴一；17、连轴二；18、机体；19、导料板；刮拭组件；20、清理板；21、凸轮；22、滑板；23、固定板；24、弹簧一；25、托架；26、销轴；27、连杆；28、滑杆；29、滑座；过滤组件；31、托板；32、弹簧二；33、顶板；34、筛网；35、进水管；36、出水管；37、排污管；供氧组件；41、套管；42、移动板；43、往复丝杆一；44、拉杆；45、活塞板；46、单向进气管；47、限位杆；48、排气管；49、调节阀；搅拌组件；51、支架；52、纱网；53、排料孔；54、导气管一；55、旋转接头；56、导气管二；57、加料管；清理组件；60、套筒；61、三通阀；62、卡块；63、弹簧三；64、挤压板；65、固定杆；66、芯轴一；67、支撑杆一；68、芯轴二；69、过滤网；71、竖隔板一；72、竖隔板二；73、横隔板一；74、横隔板二；75、横隔板三；76、生物膜组件；77、填充块；78、排气孔；81、支撑杆二；82、活动座；83、芯轴三；84、刮板。

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。

请参阅图1至图8，一种基于环保工程的膜生物反应污水处理装置，包括机体18，所述机体18左端外表面固定连接有进水管35，所述机体18右端外表面固定连接有出水管36，所述机体18上端设置有驱动组件，所述机体18内表面上端固定连接有竖隔板二72，所述机体18上端外表面设置有供氧组件，所述机体18内表面固定连接有横隔板三75，所述横隔板三75下端设置有清理组件；

驱动组件，包括与机体18上端外表面固定连接的电机10，所述电机10为双轴电机10，所述电机10输出轴前端固定连接有皮带轮一11，所述皮带轮一11外表面转动连接有传送带13，所述皮带轮一11通过传送带13转动连接有皮带轮二14与皮带轮三15；

供氧组件包括与机体18上端外表面固定连接的套管41，所述电机10输出轴后端固定连接有往复丝杆一43，所述往复丝杆一43后端贯穿至套管41内侧并与套管41转动连接，所述往复丝杆一43外表面螺旋传动连接有移动板42，所述移动板42与套管41内表面滑动贴合接触；

清理组件，包括与机体18后端固定连接的套筒60，所述套筒60内表面滑动连接有挤压板64，所述套筒60内表面固定连接有卡块62，所述卡块62中部开设有气孔，所述卡块62前端外表面固定连接有弹簧三63，所述弹簧三63远离卡块62一端与挤压板64固定连接。

通过采用上述技术方案，污水处理装置在使用时，将待处理的污水通过金属管加压注入机体18内，处理后的水通过排水管排出进行后续加工处理，通过运行驱动组件，驱动组件通过电机10导电运行，带动皮带轮一11转动，从而使皮带轮一11通过传送带13带动皮带轮二14及皮带轮三15同步转动，皮带轮一11驱动供氧组件运动，供氧组件能够稳定的向机体18内供氧，满足好痒微生物的繁殖需要，同时清理组件能够过滤网69表面附着的生物膜碎片进行刮拭清理，从而能够有效的过滤网69的过滤效果，进而提高污水净化处理的质量。

如图3与图5所示，所述移动板42后端外表面固定连接有拉杆44，所述拉杆44后端固定连接有活塞板45，所述活塞板45位于套管41内侧并与套管41内表面滑动贴合接触，所述套管41内表面固定连接有限位杆47，所述限位杆47贯穿移动板42与活塞板45左右前后两端并与移动板42、活塞板45滑动连接，所述套管41后端外表面固定连接有单向进气管46。

所述竖隔板一71右端外表面固定连接有横隔板一73，所述竖隔板二72左端外表面固定连接有横隔板二74，所述横隔板一73与横隔板二74外表面均固定连接有生物膜组件76，所述生物膜组件76内侧嵌入式固定连接有填充块77所述套管41下端外表面固定连接有排气管48，所述排气管48贯穿至填充块77内侧，并与填充块77固定连接，所述排气管48外表面均匀开设有排气孔78，所述排气管48右侧固定连接有导气管二56，所述排气管48内表面固定连接有调节阀49，所述导气管二56后端贯穿至机体18外侧并固定连接有导气管一54。

通过采用上述技术方案，电机10运行的同时会带动往复丝杆一43同步运动，移动板42通过与往复丝杆一43的螺旋传动连接随往复丝杆一43转动而移动，限位杆47能够使移动板42运动更加平稳，移动板42通过拉杆44带动活塞板45同步移动，当活塞板45向前运动时空气通过单向进气管46进入套管41内，而当活塞板45向后运动时，气体在活塞板45的推动下通过调节阀49进入排气管48中，并通过排气管48表面的排气孔78进入填充块77内，从而使好氧菌等能够获得足够的氧气进行繁殖发育，从而能够保障生物膜组件76能够维持良好的污水过滤效果，同时通过调整电机10的转速能够对供氧量进行灵活的调整，从而有助于提高生物膜组件76运行时的稳定性，使其能够达到最佳的污水净化效果。

如图7与图8所示，所述横隔板三75下端外表面嵌入式固定连接有过滤网69，所述横隔板三75上端外表面固定连接有芯轴一66，所述芯轴一66外表面转动连接有支撑杆一67，所述支撑杆一67后端转动连接有芯轴二68，所述支撑杆一67通过芯轴二68铰接有支撑杆二81，所述支撑杆二81后端转动连接有芯轴三83，所述挤压板64前端外表面固定连接有固定杆65，所述固定杆65前端固定连接有活动座82，所述活动座82与芯轴三83转动连接，所述支撑杆一67、支撑杆二81下端分布固定连接有刮板84，所述刮板84与过滤网69上端外表面转动贴合接触，所述导气管一54下端固定连接有三通阀61，所述三通阀61一端与套筒60内侧想连通。

通过采用上述技术方案，供氧组件在运行时，通过活塞板45的往复运动对微生物进行供氧，当需要对过滤网69进行清理时，通过调整调节阀49，使氧气通过导气管二56进入导气管一54中，此时调整三通阀61使空气进入套筒60内，套筒60内的挤压板64在气体压力推动下向前滑动。挤压板64在运动的过程中会通过固定杆65带动活动座82同步运动，此时活动座82通过芯轴三83带动支撑杆二81进行翻转，支撑杆二81通过销轴26二与支撑杆一67铰接，随着活动座82与芯轴一66之间的距离之间缩小，支撑杆一67支撑杆二81逐渐向外侧扩张，从而带动其下侧的刮板84同步运动对过滤网69表面进行刮拭清理，从而能够极大的减少过滤网69表面生物膜的残留，进而能够有助于维持过滤网69的通透性从而提高污水净化处理的效果。

如图4与图6所示，所述机体18内表面左侧设置有刮拭组件，刮拭组件包括与皮带轮二14后端固定连接的连轴一16，所述连轴一16外表面固定连接有凸轮21，所述机体18内表面左端固定连接有固定板23，所述固定板23下端外表面固定连接有弹簧一24，所述弹簧一24下端固定连接有托架25，所述托架25呈U型结构，所述托架25上端固定连接有滑板22，所述滑板22左端外表面与机体18内表面滑动连接，所述凸轮21与滑板22上端外表面转动贴合接触。

所述托架25下端固定连接有销轴26，所述托架25通过销轴26铰接有连杆27，所述连杆27的数量为四组，所述连杆27下端铰接有滑座29，所述机体18内表面固定连接有滑杆28，所述滑杆28贯穿滑座29前后两端并与滑座29滑动连接，所述滑座29右端固定连接有清理板20，所述机体18内表面固定连接有导料板19，所述清理板20与导料板19上端外表面滑动贴合接触，所述机体18前端外表面固定连接有排污管37。

通过采用上述技术方案，皮带轮二14通过连轴一16带动刮拭组件同步运动，连轴一16在转动的过程中会带动凸轮21同步旋转，当凸轮21的凸起部旋转至下侧时，会与滑板22表面滑动接触并向下推动滑板22，滑板22向下运动的过程中带动托架25同步移动，托架25通过销轴26铰接有连杆27，托架25向下移动的过程中两组连杆27间的角度会逐渐增大，此时连杆27下端带动滑座29沿滑杆28线性滑动，滑座29在运动的过程中带动清理板20同步运动，当凸轮21与滑板22脱离接触后，在弹簧一24的弹力作用下带动托架25上移，通过清理板20滑动将导料板19表面的大颗粒杂质进行刮拭清理，从而能够减少导料板19表面的杂质堆积，从而便于在污水处理结束后通过排污管37对杂质进行清理，进而能够大大降低对机体18内部进行清理的工作量。

如图6所示，所述凸轮21上侧设置有过滤组件，过滤组件包括与机体18内表面下端固定连接的竖隔板一71，所述机体18内表面与竖隔板一71左侧固定连接有顶板33，所述顶板33下端外表面固定连接有弹簧二32，所述弹簧二32下端固定连接有筛网34，所述筛网34与机体18内表面滑动贴合接触，所述机体18内表面位于筛网34下侧固定连接有托板31，所述凸轮21与筛网34下端外表面滑动贴合接触。

通过采用上述技术方案，筛网34能够对污水中的大颗粒杂质进行初步过滤，当凸轮21的凸起部旋转至上侧时会与筛网34的下侧贴合接触，此时随着凸轮21的转动会带动筛网34上移，当凸轮21与筛网34脱离接触后筛网34在自身重力及弹簧二32的弹力作用下向下运动，通过筛网34的上下震荡能够极大的减少筛网34表面杂质的附着，同时提高筛网34的过滤效果。

如图4与图7所示，所述清理组件下侧设置有搅拌组件，搅拌组件包括与皮带轮三15固定连接的连轴二17，所述连轴二17贯穿至机体18内侧并与机体18转动连接，所述连轴二17外表面固定连接有支架51，所述支架51呈U型结构，所述支架51外表面固定连接有纱网52。

所述连轴二17后端贯穿至机体18外侧并转动连接有旋转接头55，所述旋转接头55外表面上侧固定连接有加料管57，所述连轴二17内侧呈中空状，所述三通阀61通过旋转接头55与连轴二17内侧相连通，所述连轴二17外表面均匀开设有排料孔53，所述排料孔53的数量为若干组且与支架51交错分布。

通过采用上述技术方案，搅拌组件在运行时，调节三通阀61使空气通过旋转接头55进入连轴二17内侧，此时向加料管57内侧添加适当的净化剂，净化剂在重力作用下落入连轴二17内部，并随着空气通过导气管一54进入连轴二17内部，带动净化剂从连轴二17表面的排料孔53排出至水中，通过净化剂对污水进行进一步的净化清洁，同时连轴二17在转动的过程中会带动支架51同步运动，通过支架51带动纱网52转动对水中的生物膜碎片进行打捞，使生物膜碎片吸附在纱网52的表面从而能够大大减少水中生物膜碎片的残留，进而能够有效的提高污水处理的质量。

一种基于环保工程的膜生物反应污水处理方法：S1：首先将污水通过进水管35加压注入机体18内，并通过启动电机10带动驱动组件运行，通过驱动组件带动污水处理装置整体结构的平稳运行；

S2：污水进入箱体后，过滤组件通过筛网34对污水中的大颗粒杂质进行初步过滤，并通过筛网34的往复震荡减少其表面杂质的附着，提高筛网34过滤效果；

S3：刮拭组件将沉淀在导流板表面的杂质进行刮拭清理，从而便于通过排污管37对积附机体18内部的杂质进行清除；

S4：供氧组件通过活塞板45的往复运动能够持续的向生物膜组件76内提供氧气维持菌类的繁殖发育，从而保证生物膜净水的质量；

S5：生物膜增厚会逐渐脱落，搅拌组件通过纱网52的转动对悬浮在水中的生物膜碎片进行吸附收集，从而减少水中生物膜碎片的残留；

S6：过滤网69能够对水中生物膜碎片进行过滤，而清理组件会对附着在过滤网69表面的生物膜碎片进行刮拭清理，以提高过滤网69的过滤效果。

以上所述，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。