公布日：2024.02.20
申請日：2024.01.03
分類號：C02F3/12(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，涉及污水處理設備技術領域，包括污水處理罐、布水曝氣綜合機構和布水曝氣切換控制機構：污水處理罐包含有罐體，所述罐體的頂部開口固定連接有頂蓋，所述罐體的頂部一側開設有清水溢流口；布水曝氣綜合機構包含有滑環(huán)一，罐體內中部通過擋水套安裝組件安裝有限位擋水套，所述限位擋水套內豎向滑動連接有布水器本體混合段，布水器本體混合段的頂部一體成型連接有布水器本體進水段。該基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，利用布水器本體和反射體將污水送入罐體內底部，避免水流將泥濾層沖破影響污水處理的效果，可以快速提升污水中的含氧量，利于加快污水的處理效率。
權利要求書
1.一種基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：污水處理罐(1)，包含有罐體(11)，所述罐體(11)的頂部開口固定連接有頂蓋(13)；布水曝氣綜合機構(2)，包含有反射體，罐體(11)內環(huán)形陣列設有四個限位擋水套(220)，每個限位擋水套(220)分別通過擋水套安裝組件固定連接罐體(11)內底部，每個限位擋水套(220)內分別豎向滑動連接有布水器本體混合段(212)，布水器本體混合段(212)的頂部連接有布水器本體進水段(210)，布水器本體進水段(210)的側面環(huán)形陣列開設有三個污水回流孔(211)，布水器本體混合段(212)的底端連接有布水器本體擴散段(213)，布水器本體進水段(210)的頂部螺紋連接有螺紋蓋(29)，螺紋蓋(29)的中部穿插固定連接有噴嘴(28)，噴嘴(28)的頂部通過管接頭(27)固定連接豎管一(22)的底端，所述頂蓋(13)的頂部對應豎管一(22)的位置固定連接有滑環(huán)一(21)，滑環(huán)一(21)與對應的豎管一(22)豎向滑動連接，所述布水器本體擴散段(213)的下方設有反射體，反射體的底部外周側通過結團顆粒污泥承托組件連接擋水套安裝組件中的支撐架(228)；布水曝氣切換控制機構(4)，安裝在頂蓋(13)的頂部。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述布水曝氣綜合機構(2)還包含有污水泵(26)和氣泵一(226)，所述豎管一(22)的頂端連接橫管(23)的中部，橫管(23)的兩端分別通過兩個單向閥(24)連接兩個軟管一(25)的一端，其中一個軟管一(25)的另一端連接污水泵(26)的出水口，另一個軟管一(25)的另一端連接氣泵一(226)的出氣口。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述反射體包含有錐形反射罩(214)，所述布水器本體擴散段(213)的下方設有錐形反射罩(214)，所述錐形反射罩(214)的底部邊沿一體成型連接有環(huán)形導流板(216)，所述環(huán)形導流板(216)的外則邊沿向上彎折，錐形反射罩(214)的外周側環(huán)形陣列設置有螺旋狀的導流葉片(215)。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述結團顆粒污泥承托組件包含有結團顆粒污泥承托桿(218)，每個環(huán)形導流板(216)的外側邊沿頂部分別環(huán)形陣列設置有多個拉桿(217)，所述擋水套安裝組件中的支撐架(228)固定連接有安裝套(219)，安裝套(219)的內側環(huán)形陣列固定連接有多個結團顆粒污泥承托桿(218)，結團顆粒污泥承托桿(218)與拉桿(217)數(shù)量相同，且結團顆粒污泥承托桿(218)遠離安裝套(219)的一端與對應的拉桿(217)頂端固定連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括氣流連通機構(3)，所述氣流連通機構(3)包含有導氣筒(37)，所述布水器本體混合段(212)內中部通過安裝桿(31)固定連接有豎向的頂針(32)，錐形反射罩(214)的頂端連通導氣筒(37)的底部，導氣筒(37)的頂部設置有氣孔，錐形反射罩(214)內頂部通過安裝架(33)固定連接伸縮桿(34)的底端，伸縮桿(34)的頂端設置有與氣孔上下對應的密封球(36)，且伸縮桿(34)上套接有彈簧(35)，彈簧(35)推動密封球(36)擋住氣孔。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：布水曝氣切換控制機構(4)包含有升降桿(41)，頂蓋(13)的頂部通過豎向的滑柱(42)固定連接有頂板(43)，頂板(43)和頂蓋(13)之間轉動連接有豎向的螺柱(45)，螺柱(45)的頂部固定連接有控制電機(44)，控制電機(44)固定在頂板(43)的頂部，升降桿(41)的一端通過連接套(46)固定連接豎管一(22)的頂部，所述升降桿(41)上的滑孔與滑柱(42)豎向滑動連接，升降桿(41)上的螺紋孔與螺柱(45)螺紋連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括排泥機構(8)，排泥機構(8)包含有排泥管道(81)、排泥閥(82)和均布收集管路，所述罐體(11)的側面中部穿插連接有排泥管道(81)，排泥管道(81)位于罐體(11)外側的一端安裝有排泥閥(82)，所述排泥管道(81)位于罐體(11)內的一端連接有均布收集管路。
8.根據(jù)權利要求7所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述均布收集管路包含有圓弧形收集管(83)，排泥管道(81)位于罐體(11)內的一端固定連接圓弧形收集管(83)的中部，圓弧形收集管(83)的側面連接多個排泥橫管(84)的一端，排泥橫管(84)的兩側分別開設有多個排泥孔，排泥橫管(84)的底部固定連接有管路支架(85)，管路支架(85)的端部固定連接在罐體(11)的中部內壁。
9.根據(jù)權利要求4所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括二級曝氣機構(6)，二級曝氣機構(6)包含有曝氣頭(65)，所述罐體(11)的下側對應每個錐形反射罩(214)的位置分別設置有一個環(huán)形氣管(61)，每個環(huán)形氣管(61)的一側均連接有供氣組件，每個環(huán)形氣管(61)的頂部均環(huán)形陣列設置有多個立管(62)，每個立管(62)的頂部分別穿過罐體(11)的底部并且通過旋轉接頭(63)連接旋動管(64)的下側中部，所述旋動管(64)的兩端封閉設置，且旋動管(64)的一端前側設置有曝氣頭(65)，旋動管(64)的另一端后側也設置有曝氣頭(65)。
10.根據(jù)權利要求1所述的基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括攪拌機構(7)，所述攪拌機構(7)包含有攪動動力組件和攪拌軸(74)，所述頂蓋(13)的中部通過攪拌軸承(71)轉動連接攪拌軸(74)的頂部，攪拌軸(74)的頂端連接攪動動力組件，攪拌軸(74)的中部活動套接有調整套筒(75)，調整套筒(75)側面的螺孔內螺紋連接有調整螺絲(76)，調整螺絲(76)抵緊攪拌軸(74)的側面，調整套筒(75)的外周側環(huán)形陣列設置有多個連桿(77)，每個連桿(77)上分別固定連接有攪拌槳葉(78)，攪拌軸(74)的底部外周側環(huán)形陣列設置有多個攪動葉片(79)。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，利用布水器本體和反射體將污水送入罐體內底部，在罐體內底部形成膨脹水力包，支撐泥濾層懸浮，將泥濾層上方的清水從清水溢流口排出，避免水流將泥濾層沖破影響污水處理的效果，布水曝氣切換控制機構帶動布水器本體下移讓布水器本體通過氣流連通機構連通反射體，讓進入布水器本體內的氣流進入反射體的內側，然后從反射體底部邊沿溢出與罐體內的污水混合，實現(xiàn)一級曝氣，配合二級曝氣機構提升曝氣效果，快速提升污水中的含氧量，利于加快污水的處理效率，可以有效解決背景技術中的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，包括：
污水處理罐，包含有罐體、頂蓋螺絲和頂蓋，所述罐體的頂部開口通過頂蓋螺絲固定連接有頂蓋，所述罐體的頂部一側開設有清水溢流口；
布水曝氣綜合機構，包含有滑環(huán)一、豎管一、反射體、布水器本體進水段、污水回流孔、布水器本體混合段、布水器本體擴散段、結團顆粒污泥承托組件、限位擋水套、擋水套安裝組件，所述罐體內環(huán)形陣列設有四個限位擋水套，每個限位擋水套分別通過擋水套安裝組件固定連接罐體內底部，每個限位擋水套內分別豎向滑動連接有布水器本體混合段，布水器本體混合段的頂部一體成型連接有布水器本體進水段，布水器本體進水段的側面環(huán)形陣列開設有三個污水回流孔，所述布水器本體混合段的底端一體成型連接有布水器本體擴散段，布水器本體進水段的頂部螺紋連接有螺紋蓋，螺紋蓋的中部穿插固定連接有噴嘴，噴嘴的頂部通過管接頭固定連接豎管一的底端，所述頂蓋的頂部對應豎管一的位置固定連接有滑環(huán)一，滑環(huán)一與對應的豎管一豎向滑動連接，所述布水器本體擴散段的下方設有反射體，反射體的底部外周側通過結團顆粒污泥承托組件連接擋水套安裝組件中的支撐架，其中布水器本體進水段、污水回流孔、布水器本體混合段、布水器本體擴散段構成布水器本體；
布水曝氣切換控制機構，安裝在頂蓋的頂部，且布水曝氣切換控制機構連接豎管一的頂部。
污水從豎管一頂部進入，然后通過管接頭進入噴嘴內，噴嘴的底部為錐形口，噴嘴將污水噴入布水器本體進水段，然后污水依次經過布水器本體混合段和布水器本體擴散段，經過布水器本體擴散段的擴散流向反射體，然后反射體將污水的水流反射朝上與罐體內好氧顆粒污泥產生的泥濾層以及罐體內的水混合，混合后的污水會通過污水回流孔重新進入布水器本體進水段、布水器本體混合段和布水器本體擴散段內，實現(xiàn)布水的同時也能讓新進入的污水與罐體內原本的泥濾層和水充分混合，然后靜置進行缺氧工序，缺氧工序完成后，布水曝氣切換控制機構帶動豎管一相對于滑環(huán)一和頂蓋下移，通過螺紋蓋和噴嘴帶動布水器本體相對于限位擋水套下移，此時限位擋水套擋住污水回流孔，此時布水器本體底部抵住反射體，可以讓布水器本體和反射體作為一級曝氣裝置使用，配合送氣設備，進行好氧曝氣處理，然后等待沉淀，罐體內的好氧顆粒污泥沉淀到結團顆粒污泥承托組件上形成合適厚度泥濾層，然后將泥濾層上層的含有絮狀顆粒污泥的污水通過排泥泵排出至壓濾機內進行壓濾處理，然后，布水曝氣切換控制機構帶動豎管一相對于滑環(huán)一和頂蓋上移，讓布水器本體復位，再次通過布水器本體向罐體內布水，污水經過布水器本體流向反射體形成膨脹水力包，將結團顆粒污泥承托組件上的泥濾層托起，泥濾層上方的清水從清水溢流口溢出，完成污水處理系統(tǒng)的基本工作流程。
進一步的，所述布水曝氣綜合機構還包含有橫管、單向閥、軟管一、污水泵和氣泵一，所述豎管一的頂端連接橫管的中部，所述橫管的兩端分別通過兩個單向閥連接兩個軟管一的一端，其中一個軟管一的另一端連接污水泵的出水口，另一個軟管一的另一端連接氣泵一的出氣口，污水泵和氣泵一均安裝在頂蓋的頂部。需要布水曝氣綜合機構作為布水設備使用時，氣泵一不工作，污水泵工作將外部的污水通過對應的軟管一和單向閥送入橫管內，然后送入豎管一中，此時由于靠近氣泵一的單向閥的作用，污水不會進入氣泵一內，豎管一中的污水通過噴嘴進入布水器本體內，需要布水曝氣綜合機構作為曝氣設備使用時，布水曝氣切換控制機構帶動豎管一和布水器本體下移，布水器本體內底部與反射體內頂部連通，氣泵一作為送氣設備，氣泵一工作，污水泵不工作，氣泵一將氣流通過對應的軟管一和單向閥送入橫管內，然后送入豎管一，氣流進入布水器本體和反射體內，從反射體底部溢出進入罐體內底部的污水中，實現(xiàn)曝氣工序。
進一步的，所述反射體包含有錐形反射罩、導流葉片和環(huán)形導流板，所述布水器本體擴散段的下方設有錐形反射罩，所述錐形反射罩的底部邊沿一體成型連接有環(huán)形導流板，所述環(huán)形導流板的外則邊沿向上彎折，錐形反射罩的外周側環(huán)形陣列設置有螺旋狀的導流葉片。布水時，從布水器本體底部擴散出來的水流向錐形反射罩的頂部，借助螺旋狀的導流葉片對水流導流，讓水流呈螺旋狀，水流流向環(huán)形導流板，環(huán)形導流板的中部向下凹，且環(huán)形導流板的外側向上彎折，環(huán)形導流板的導流作用讓螺旋的水流折返向上流動，形成膨脹水力包，可以將結團顆粒污泥承托組件上的泥濾層穩(wěn)定托起，讓泥濾層慢慢懸浮起來，避免水流將泥濾層沖散，避免泥濾層下方的污水沖破泥濾層而污染泥濾層上方的清水。
進一步的，所述結團顆粒污泥承托組件包含有拉桿、結團顆粒污泥承托桿和安裝套，每個環(huán)形導流板的外側邊沿頂部分別環(huán)形陣列設置有多個拉桿，所述擋水套安裝組件中的支撐架固定連接有安裝套，安裝套的內側環(huán)形陣列固定連接有多個結團顆粒污泥承托桿，結團顆粒污泥承托桿與拉桿數(shù)量相同，且結團顆粒污泥承托桿遠離安裝套的一端與對應的拉桿頂端固定連接。安裝套通過螺栓三可以實現(xiàn)結團顆粒污泥承托組件的可拆卸安裝，結團顆粒污泥承托桿密集分布，可以讓結團的顆粒污泥遇到結團顆粒污泥承托桿后不再下落，拉桿可以對環(huán)形導流板和錐形反射罩進行安裝，讓錐形反射罩和環(huán)形導流板與罐體內底面保持間距，拉桿也將結團顆粒污泥承托桿撐高，讓污水經過反射體反射后正好對應結團顆粒污泥承托組件上泥濾層的底部，使進入罐體內底部的污水能順利托起泥濾層。
進一步的，還包括氣流連通機構，所述氣流連通機構包含有安裝桿、頂針、安裝架、伸縮桿、彈簧、密封球和導氣筒，所述布水器本體混合段內中部通過安裝桿固定連接有豎向的頂針，所述錐形反射罩的頂端連通導氣筒的底部，所述導氣筒的頂部設置有氣孔，所述錐形反射罩內頂部通過安裝架固定連接伸縮桿的底端，所述伸縮桿的頂端設置有與氣孔上下對應的密封球，且伸縮桿上套接有彈簧，彈簧推動密封球擋住氣孔。當布水曝氣切換控制機構通過豎管一帶動布水器本體下移時，安裝桿帶動頂針下移，頂針底端穿過氣孔抵住密封球的頂部中心，隨著布水器本體的繼續(xù)下移，頂針推著密封球下移，彈簧被壓縮，伸縮桿縮短，從而使密封球離開氣孔，待布水器本體中的布水器本體擴散段完全抵住錐形反射罩的頂部，此時布水器本體底部就通過導氣筒頂部的氣孔與錐形反射罩內頂部連通，由于布水器本體下移，布水器本體進水段側面的污水回流孔被限位擋水套擋住，此時氣泵一作為送氣設備往軟管一內送氣，氣體通過橫管進入到豎管一內，然后經過布水器本體進入錐形反射罩內底部，從環(huán)形導流板底部溢出，氣體與罐體內底部的污水混合，實現(xiàn)基本的曝氣作用，從而布水器本體和反射體變?yōu)槠貧獾臋C構，實現(xiàn)布水器本體和反射體的多功能利用。
所述氣流連通機構還包含有密封環(huán)一，布水器本體擴散段的底部設置有密封環(huán)一。密封環(huán)一采用橡膠環(huán)，水器本體擴散段底部抵住錐形反射罩的頂部時，水器本體擴散段和錐形反射罩之間存在會漏氣的間隙，采用密封環(huán)一可以將此處的間隙密封，讓氣體全進入錐形反射罩的內側，都從環(huán)形導流板底部排出，使氣體進入罐體內底部，然后向上與污水接觸混合，提高曝氣效果。
進一步的，布水曝氣切換控制機構包含有升降桿、滑柱、頂板、控制電機、螺柱和連接套，頂蓋的頂部通過豎向的滑柱固定連接有頂板，頂板和頂蓋之間轉動連接有豎向的螺柱，螺柱的頂部固定連接有控制電機，控制電機固定在頂板的頂部，升降桿的一端通過連接套固定連接豎管一的頂部，所述升降桿上的滑孔與滑柱豎向滑動連接，升降桿上的螺紋孔與螺柱螺紋連接。控制電機工作帶動螺柱順時針轉動，螺柱與升降桿的螺紋作用可以通過連接套帶動豎管一相對于滑環(huán)一下移，借助氣流連通機構讓布水器本體與反射體連通，污水泵停止工作而氣泵一工作，可以切換為曝氣的機構，控制電機工作帶動螺柱逆時針轉動，螺柱與升降桿的螺紋作用可以通過連接套帶動豎管一相對于滑環(huán)一上移，布水器本體底部脫離反射體的頂部，污水泵工作而氣泵一停止工作，可以切換為布水的機構。
進一步的，還包括排泥機構，排泥機構包含有排泥管道、排泥閥和均布收集管路，所述罐體的側面中部穿插連接有排泥管道，排泥管道位于罐體外側的一端安裝有排泥閥，所述排泥管道位于罐體內的一端連接有均布收集管路。
進一步的，所述均布收集管路包含有圓弧形收集管、排泥橫管和管路支架，排泥管道位于罐體內的一端固定連接圓弧形收集管的中部，圓弧形收集管的側面連接多個排泥橫管的一端，排泥橫管的兩側分別開設有多個排泥孔，所述排泥橫管的底部固定連接有管路支架，管路支架的端部固定連接在罐體的中部內壁。
進一步的，還包括二級曝氣機構，二級曝氣機構包含有曝氣頭，所述罐體的下側對應每個錐形反射罩的位置分別設置有一個環(huán)形氣管，每個環(huán)形氣管的一側均連接有供氣組件，每個環(huán)形氣管的頂部均環(huán)形陣列設置有多個立管，每個立管的頂部分別穿過罐體的底部并且通過旋轉接頭連接旋動管的下側中部，旋動管位于對應的結團顆粒污泥承托桿的下方，所述旋動管的兩端封閉設置，且旋動管的一端前側設置有曝氣頭，旋動管的另一端后側也設置有曝氣頭。供氣組件向環(huán)形氣管內供氣，環(huán)形氣管中的空氣進入各個立管中，然后立管內的空氣通過旋轉接頭送入旋動管內，經過曝氣頭送入罐體內底部，實現(xiàn)曝氣，增設曝氣設備，可以提升曝氣效率，由于旋動管兩端的曝氣頭方向相反，且旋動管底部連接旋轉接頭，旋轉接頭作為轉動時仍可輸送介質的機構，可以使旋動管轉動起來，讓曝氣頭排出的氣體與罐體內底部的污水充分接觸，進一步提升曝氣效果，快速提升污水的含氧量。
進一步的，還包括攪拌機構，所述攪拌機構包含有攪動動力組件、攪拌軸、調整套筒、調整螺絲、連桿、攪拌槳葉、攪動葉片，所述頂蓋的中部通過攪拌軸承轉動連接攪拌軸的頂部，攪拌軸的頂端連接攪動動力組件，攪拌軸的中部活動套接有調整套筒，調整套筒側面的螺孔內螺紋連接有調整螺絲，調整螺絲抵緊攪拌軸的側面，調整套筒的外周側環(huán)形陣列設置有多個連桿，每個連桿上分別固定連接有攪拌槳葉，攪拌軸的底部延伸至罐體內底部，攪拌軸的底部外周側環(huán)形陣列設置有多個攪動葉片。
攪動動力組件帶動攪拌軸轉動，攪拌軸帶動攪動葉片可以攪動罐體11內底部的污水，扭松調整螺絲，此時可以調整調整套筒在攪拌軸上的高度，從而改變連桿及攪拌槳葉的高度，可以讓攪拌槳葉攪動合適的污水水層。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本基于好氧顆粒污泥的污水處理系統(tǒng)，具有以下好處：
1、利用布水器本體和反射體將污水送入罐體內底部，在罐體內底部形成膨脹水力包，支撐泥濾層懸浮，將泥濾層上方的清水從清水溢流口排出，避免水流將泥濾層沖破影響污水處理的效果；
2、布水曝氣切換控制機構帶動布水器本體下移讓布水器本體通過氣流連通機構連通反射體，讓進入布水器本體內的氣流進入反射體的內側，然后從反射體底部邊沿溢出與罐體內的污水混合，實現(xiàn)一級曝氣，配合二級曝氣機構提升曝氣效果，快速提升污水中的含氧量，利于加快污水的處理效率。
3、借助好氧顆粒污泥，利于構建同步硝化與反硝化環(huán)境，可以提升污水中總氮的去除效果。
（發(fā)明人：陽重陽;陳嘉祺;鄧根明;倪康祥;王志帥;何雄健;梁輝政;溫友慶）
