水处理设备及方法
文献发布时间:2023-06-19 10:16:30
技术领域
本发明涉及水处理技术领域,特别涉及一种水处理设备及方法。
背景技术
随着经济的发展,人们生活水平的提高,水污染的问题解决已经迫在眉睫。近几年水体治理项目纷纷投入建设,治理效果参差不齐。究其原因,主要是因为普通单一的水处理工艺在应用到水体治理时,存在着水体的净化处理效果不稳定、运行成本较高等问题,无法满足水体污染治理的实际需要。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够水体的净化处理效果的水处理设备及方法。
一种水处理设备,包括:沿进水方向依次连通的厌氧单元和兼氧单元,所述厌氧单元用于对待处理的水体进行缺氧环境下的生化处理以及物理过滤处理;所述兼氧单元用于对所述厌氧单元输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理。
在其中一个实施例中,所述厌氧单元包括第一反应室和第一填料,所述第一反应室与所述兼氧单元连通,所述第一反应室用于收容待处理的所述水体,所述第一填料设置于所述第一反应室内,所述第一填料用于供缺氧微生物的附着生长,所述缺氧微生物用于对所述第一反应室内的水体进行缺氧环境下的生化处理,所述第一填料还用于对所述第一反应室内的水体进行物理过滤处理,所述兼氧单元用于在兼氧环境下对所述第一反应室输出的水体进行生化处理以及物理过滤处理。
在其中一个实施例中,所述厌氧单元还包括第一曝气单元,所述第一曝气单元设置于所述第一反应室内。
在其中一个实施例中,所述兼氧单元包括第二反应室和第二填料,所述第二反应室与所述厌氧单元连通,所述第二反应室用于收容所述厌氧单元输出的水体,所述第二填料设置于所述第二反应室内,所述第二填料用于供兼氧微生物的附着生长,所述兼氧微生物用于对所述第二反应室内的水体进行兼氧环境下的生化处理,所述第二填料还用于对所述第二反应室内的水体进行物理过滤处理。
在其中一个实施例中,所述兼氧单元还包括第二曝气单元,所述第二曝气单元设置于所述第二反应室内。
在其中一个实施例中,所述水处理设备还包括沉淀单元,所述沉淀单元设置于所述兼氧单元的下游端,所述沉淀单元用于对所述兼氧单元输出的水体进行物理沉淀过滤处理。
在其中一个实施例中,所述水处理设备还包括如下中的至少一个:
预处理单元,所述预处理单元设置于所述厌氧单元的上游端,所述预处理单元用于对待处理的所述水体进行物理预处理;及
供电单元,所述供电单元与所述水处理设备的用电结构电连接,所述供电单元用于给所述水处理设备的用电结构进行供电。
一种水处理方法,包括以下步骤:
利用厌氧单元对待处理的水体进行缺氧环境下的生化处理以及物理过滤处理;及
利用兼氧单元对所述厌氧单元输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理。
在其中一个实施例中,在所述利用兼氧单元对所述厌氧单元输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理的步骤之后,所述水处理方法还包括:
利用沉淀单元对所述兼氧单元输出的水体进行物理沉淀过滤处理。
在其中一个实施例中,在所述利用厌氧单元对待处理的水体进行缺氧环境下的生化处理以及物理过滤处理的步骤之前,所述水处理方法还包括:
利用预处理单元对待处理的所述水体进行物理预处理。
本申请提供的水处理设备,首先通过厌氧单元对待处理的水体进行厌氧环境下的生化处理以及物理过滤处理,以去除水体中的有机物、氨氮及悬浮物,接着通过兼氧单元对厌氧单元输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理,从而实现对水体中的有机物、氨氮及悬浮物的进一步去除,因此,上述水处理设备通过厌氧单元和兼氧单元有效结合,能够有效去除水体中的有机物、氨氮及悬浮物,确保处理后的水体水质达标可靠,能够达到排放标准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为一实施例中的水处理设备的结构示意图;
图2为图1所示水处理设备的局部结构示意图。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中的“和/或”包括三个方案,以A和/或B为例,包括A技术方案、B技术方案,以及A和B同时满足的技术方案;另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示,一实施例中的水处理设备10包括沿进水方向依次连通的厌氧单元100和兼氧单元200,厌氧单元100用于对待处理的水体进行厌氧环境下的生化处理以及物理过滤处理;兼氧单元200用于对厌氧单元100输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理。
本申请提供的水处理设备10,首先通过厌氧单元100对待处理的水体进行厌氧环境下的生化处理以及物理过滤处理,以去除水体中的有机物、氨氮及悬浮物,接着通过兼氧单元200对厌氧单元100输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理,从而实现对水体中的有机物、氨氮及悬浮物的进一步去除,因此,上述水处理设备10通过厌氧单元100和兼氧单元200有效结合,能够有效去除水体中的有机物、氨氮及悬浮物,确保处理后的水体水质达标可靠,能够达到排放标准。
在一实施例中,厌氧单元100包括第一反应室110和第一填料,第一反应室110与兼氧单元200连通,第一反应室110用于收容待处理的水体,第一填料设置于第一反应室110内,第一填料用于供厌氧微生物的附着生长,厌氧微生物用于对第一反应室110内的水体进行厌氧环境下的生化处理,第一填料还用于对第一反应室110内的水体进行物理过滤处理,兼氧单元200用于在兼氧环境下对第一反应室110输出的水体进行生化处理以及物理过滤处理。
具体地,第一反应室110可以为池体结构、罐体结构或箱体结构,第一反应室110可预埋在地面下,以减小占地面积;进一步地,第一反应室110可以为圆柱状、球状或椭球状,圆柱状、球状或椭球状的第一反应室110结构强度高,加工生产简单,成本更低,同时可节省占地面积。
在一实施例中,第一反应室110可以采用不锈钢材质制成,如此设置,在满足第一反应室110结构强度的要求下,还能够减小第一反应室110的侧壁厚度,从而可以有效降低第一反应室110的制造成本;第一反应室110还能够辅助公用设施的修建。
如图1所示,在一实施例中,第一反应室110包括反应室主体120和设置在反应室主体120顶部的检查井130,检查井130的顶部设置有检查口131,反应室主体120用于收容待处理的水体,第一填料设置于第一反应室110的反应室主体120内。如此设置,工作人员后期可通过检查井130的检查口131对设置在反应室主体120内的结构进行观察调试、维修维护,有效提升了水处理设备10的维护便捷性。
在一实施例中,检查井130包括井座132和井盖134,井座132设置在反应室主体120的顶部,井座132的顶部设置有检查口131,井盖134盖设在井座132的检查口131处,以打开或封闭井座132的检查口131。通过井盖134的设置,这样工作人员在不需要对反应室主体110内部的结构进行调试维护时,可通过井盖134将井座132顶部的检查口131封闭,以提高水处理设备10的使用安全性,防止外部人员或其他物体通过该检查口131不慎掉落至反应室主体110中。
具体地,井盖134与井座132转动连接,以便于井座132顶部的检查口131的打开或封闭。具体在本实施例中,反应室主体120和检查井130的井座132预埋在地面下,检查井130的井盖134外露于地面上。
在一实施例中,厌氧微生物对第一反应室110内的水体进行厌氧环境下的生化处理包括厌氧微生物在厌氧环境下将水体中的大分子不溶性有机物水解转化为小分子可溶性有机物,以实现对水体中的大分子不溶性有机物的去除。
进一步地,在一实施例中,厌氧微生物对第一反应室110内的水体进行厌氧环境下的生化处理还包括厌氧微生物在厌氧环境下通过自身的新陈代谢作用将水体中的小分子可溶性有机物吸收,以将该小分子可溶性有机物的一部分转化为自身生长繁殖所需要的物质,并将该小分子可溶性有机物的另一部分分解转化为二氧化碳和甲烷,以实现对水体中的小分子可溶性有机物的去除。
在一实施例中,厌氧微生物对第一反应室110内的水体进行厌氧环境下的生化处理还包括厌氧微生物在厌氧环境下利用水体中的氨氮作为营养物质并通过自身的新陈代谢作用将水体中的氨氮转化为自身生长繁殖所需要的物质,以实现对水体中的氨氮的去除。
在一实施例中,厌氧微生物还能够直接吸附第一反应室110内的水体中的氨氮,以实现对水体中的氨氮的去除。
在一实施例中,第一填料对第一反应室110内的水体进行物理过滤处理包括第一填料对水体中的悬浮物的吸附和拦截,以实现对水体中的悬浮物的去除。在一实施例中,水体中的悬浮物包括SS。
在一实施例中,第一填料具有多个过水间隙,厌氧微生物能够附着生长在第一填料的表面以及各个过水间隙中,以增大第一填料用于供厌氧微生物生长附着的比表面积。
如图1及图2所示,在一实施例中,厌氧单元100还包括第一曝气单元140,第一曝气单元140设置于第一反应室110内,第一曝气单元140用于向第一反应室110内进行间歇曝气,以实现对第一填料的反冲洗,从而将附着在第一填料上的老化的厌氧微生物从第一填料上冲洗下来。
在一实施例中,第一曝气单元140包括曝气管142,进一步地,曝气管142的侧壁上间隔设置有多个出气孔。在一实施例中,曝气管142包括出气管144和进气管146,出气管144可以但不限于为环形结构,出气管144设置在第一反应室110的底部,多个出气孔间隔设置在出气管144的侧壁上,进气管146的一端与出气管144连接,进气管146的另一端延伸至第一反应室110的顶部,第一反应室110外的气体能够依次流经进气管146和出气管144然后经由出气孔排出至第一反应室110内,实现第一曝气单元140向第一反应室110内的曝气。
如图1所示,在一实施例中,第一反应室110的外侧壁上还设置有进水管150,进水管150用于供待处理的水体流入第一反应室110,具体地,进水管150设置于检查井130的井座132的外侧壁上,进水管150延伸至第一反应室110的底部。
在一实施例中,第一反应室110的外侧壁上还设置有溢流管160,溢流管160用于排出第一反应室110内过量的水体,具体地,溢流管160设置于检查井130的井座132的外侧壁上,溢流管160和进水管150设置于检查井130的井座132的同一外侧壁上。
在一实施例中,第一反应室110的外侧壁上还设置有排气管170,排气管170用于排出第一反应室110内厌氧微生物生化反应产生的废气。具体地,排气管170设置于检查井130的井座132的外侧壁上,避免工作人员在打开检查井130的井盖134进行维护时该废气被工作人员吸入而造成工作人员的身体损伤。在本实施例中,排气管170和进水管150分别设置于检查井130的井座132的相对两外侧壁上。
如图1所示,在一实施例中,兼氧单元200包括第二反应室210和第二填料,第二反应室210与厌氧单元100连通,第二反应室210用于收容厌氧单元100输出的水体,第二填料设置于第二反应室210内,第二填料用于供兼氧微生物的附着生长,兼氧微生物用于对第二反应室210内的水体进行兼氧环境下的生化处理,第二填料还用于对第二反应室210内的水体进行物理过滤处理。
在本实施例中,第二反应室210的结构与第一反应室110的结构相似,具体地,第二反应室210包括反应室主体120和设置在反应室主体120顶部的检查井130,第二反应室210的反应室主体120用于收容厌氧单元100输出的水体,第二填料设置于第二反应室210的反应室主体120内。
在一实施例中,兼氧微生物对第二反应室210内的水体进行兼氧环境下的生化处理包括兼氧微生物在兼氧环境下将水体中的小分子可溶性有机物氧化降解为二氧化碳和水,以实现对水体中的小分子可溶性有机物的去除。
在一实施例中,兼氧微生物对第二反应室210内的水体进行兼氧环境下的生化处理还包括兼氧微生物在兼氧环境下通过自身的新陈代谢作用将水体中的小分子可溶性有机物吸收,以将该小分子可溶性有机物的一部分转化为自身生长繁殖所需要的物质,并将该小分子可溶性有机物的另一部分分解转化为二氧化碳和甲烷,以实现对水体中的小分子可溶性有机物的去除。
在一实施例中,兼氧微生物对第二反应室210内的水体进行兼氧环境下的生化处理还包括兼氧微生物在兼氧环境下对水体进行硝化处理,以将水体中的氨氮转化为硝态氮和/或亚硝态氮,从而以实现对水体中的氨氮的去除。
在一实施例中,第二填料对第二反应室210内的水体进行物理过滤处理包括第二填料对水体中的悬浮物的吸附和拦截,以实现对水体中的悬浮物的去除。在一实施例中,水体中的悬浮物包括SS。
在一实施例中,第二填料具有多个过水间隙,兼氧微生物能够附着生长在第二填料的表面以及各个过水间隙中,以增大第二填料用于供兼氧微生物生长附着的比表面积。
如图2所示,在一实施例中,兼氧单元200还包括第二曝气单元220,第二曝气单元220设置于第二反应室210内,第二曝气单元220用于向第二反应室210内进行间歇曝气,以使得第二反应室210内部形成用于供兼氧微生物生长所需要的兼氧环境;另一方面,通过第二曝气单元220向第二反应室210内的间歇曝气,以实现对第二填料的反冲洗,从而将附着在第二填料上的老化的兼氧微生物从第二填料上冲洗下来。
在本实施例中,第二曝气单元220的结构与第一曝气单元140的结构相似,在此不再敷述,第二曝气单元220的具体结构可参考上文对第一曝气单元140的结构描述。
如图1所示,在一实施例中,上述水处理设备10还包括沉淀单元300,沉淀单元300设置于兼氧单元200的下游端,沉淀单元300用于对兼氧单元200输出的水体进行物理沉淀过滤处理,以进一步去除水体中的悬浮物,确保处理后的水体悬浮物浓度达标可靠,能够达到排放标准。具体地,沉淀单元300利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮物从水体中有效去除,从而确保处理后的水体悬浮物浓度达标可靠。
在一实施例中,沉淀单元300包括第三反应室310,第三反应室310用于收容兼氧单元200输出的水体,并用于供接收的水体进行物理沉淀过滤处理。
在本实施例中,第三反应室310的结构与第一反应室110的结构相似,具体地,第三反应室310包括反应室主体120和设置在反应室主体120顶部的检查井130,第三反应室310的反应室主体120用于收容兼氧单元200输出的水体,并用于供接收的水体进行物理沉淀过滤处理。
如图2所示,在一实施例中,上述水处理设备10还包括排泥单元400,排泥单元400与沉淀单元300连接,排泥单元400用于将沉淀单元300分离的悬浮物排出至沉淀单元300外。
在一实施例中,排泥单元400包括吸泥管410、泵体420及排泥管430,吸泥管410设置于第三反应室310的底部,泵体420设置于第三反应室310的底部,泵体420与吸泥管410连接,排泥管430的一端与泵体420连接,排泥管430的另一端延伸至第三反应室310外,第三反应室310内分离的悬浮物能够依次经吸泥管410、泵体420及排泥管430排出至第三反应室310外,泵体420用于向吸泥管410和排泥管430提供抽吸并传输悬浮物的动力。
具体地,吸泥管410和泵体420设置于第三反应室310的反应室主体120的底部,排泥管430远离泵体420的一端延伸至第三反应室310的检查井130并经第三反应室310的检查井130的侧壁伸出至第三反应室310外。
在一实施例中,吸泥管410包括相连接的多个吸泥支管412,每个吸泥支管412的侧壁上间隔设置有多个吸泥孔,泵体420与其中一个吸泥支管412连接,第三反应室310内分离的悬浮物能够经吸泥孔进入吸泥支管412内,然后依次经吸泥支管412、泵体420及排泥管430排出至第三反应室310外。
如图1及图2所示,在一实施例中,上述水处理设备10还包括回流单元500,回流单元500连接沉淀单元300和厌氧单元100,回流单元500用于将沉淀单元300分离的悬浮物回注至厌氧单元100,由于回流单元500回输至厌氧单元100的悬浮物能够跟随厌氧单元100内的水体顺流至兼氧单元200,从而可确保厌氧单元100和兼氧单元200内能够保持相应的微生物的量,进而保证厌氧单元100和兼氧单元200对水体的生化处理的顺利进行。
具体地,回流单元500连接沉淀单元300的第三反应室310和厌氧单元100的第一反应室110,回流单元500用于将沉淀单元300的第三反应室310分离的悬浮物回注至厌氧单元100的第一反应室110,由于回流单元500回输至厌氧单元100的第一反应室110的悬浮物能够跟随第一反应室110内的水体顺流至兼氧单元200的第二反应室210,从而可保证厌氧单元100的第一反应室110和兼氧单元200的第二反应室210内相应的微生物的量。
进一步地,回流单元500可以但不限于为管体结构,回流单元500连接排泥单元400的排泥管430和厌氧单元100的第一反应室110,回流单元500用于将排泥管430排出的悬浮物回注至厌氧单元100的第一反应室110,进一步地,回流单元500与第一反应室110的检查井130连接。
在一实施例中,上述水处理设备10还包括预处理单元,预处理单元设置于厌氧单元100的上游端,预处理单元用于对待处理的水体进行物理预处理,以将水体中的大体积杂质(例如草木、塑料制品、纤维)拦截,避免这些杂质进入厌氧单元100造成对厌氧单元100的堵塞,影响厌氧单元100的处理效果。
在一实施例中,预处理单元包括格栅单元和提升单元,提升单元连接设置于格栅单元和厌氧单元100之间,格栅单元用于对待处理的水体进行隔渣处理,进而实现对水体中的大体积杂质拦截,提升单元用于将经格栅单元处理后的水体加压输送至厌氧单元100。
在一实施例中,上述水处理设备10还包括供电单元,供电单元与水处理设备10的用电结构电连接,供电单元用于给水处理设备10的用电结构进行供电。在一实施例中,供电单元为太阳能供电设备,如此设置,使得该供电单元能够充分利用太阳能作为电能来源给水处理设备10的用电结构进行供电,节能环保,投资运行费用低廉。
在一实施例中,水处理设备10的各模块之间拼装式连接,具有安装迅速、周期短的优点。
参考图1,在一实施例中,本申请还提供了一种基于上述水处理设备10的水处理方法,该水处理方法包括以下步骤:
S100,利用厌氧单元100对待处理的水体进行厌氧环境下的生化处理以及物理过滤处理。
S200,利用兼氧单元200对所述厌氧单元100输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理。
本申请提供的水处理方法,首先通过厌氧单元100对待处理的水体进行厌氧环境下的生化处理以及物理过滤处理,以去除水体中的有机物、氨氮及悬浮物,接着通过兼氧单元200对厌氧单元100输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理,从而实现对水体中的有机物、氨氮及悬浮物的进一步去除,因此,上述水处理方法通过厌氧单元100和兼氧单元200有效结合,能够有效去除水体中的有机物、氨氮及悬浮物,确保处理后的水体水质达标可靠,能够达到排放标准。
在一实施例中,在利用兼氧单元200对厌氧单元100输出的水体进行兼氧环境下的生化处理以及物理过滤处理的步骤S200之后,该水处理方法还包括:
步骤S300,利用沉淀单元300对兼氧单元200输出的水体进行物理沉淀过滤处理,以进一步去除水体中的悬浮物,确保处理后的水体悬浮物浓度达标可靠,能够达到排放标准。具体地,沉淀单元300利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮物从水体中有效去除,从而确保处理后的水体悬浮物浓度达标可靠。
在一实施例中,在利用厌氧单元100对待处理的水体进行厌氧环境下的生化处理以及物理过滤处理的步骤S100之前,该水处理方法还包括:
步骤S400,利用预处理单元对待处理的水体进行物理预处理,以将水体中的大体积杂质(例如草木、塑料制品、纤维)拦截,避免这些杂质进入厌氧单元100造成对厌氧单元100的堵塞,影响厌氧单元100的处理效果。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
- 控制水处理设备再生的方法和采用该方法的水处理设备
- 一种生活污水处理设备及其生活污水处理设备的处理方法