申请日2015.06.10
公开(公告)日2015.09.23
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明涉及一种塔式污水处理装置及其使用方法，主要包括污水处理塔、油水分离塔，所述的污水处理塔安装于第一储液槽内，污水处理塔内安装有若干层过滤网，每块过滤网中间安装有处理液喷口;污水处理塔顶部与油水分离塔顶部下方处用管道连接;所述的油水分离塔最上方处设有管道，并依次连接有第二阀门、真空泵;油水分离塔通过管道出口处安装有半球形隔膜，半球形隔膜内设有排油口，并通过排油管与第三阀门连接;油水分离塔安装于第二储液槽内，第二储液槽内安装有引流管，并依次连接水泵、第一阀门与污水处理塔和油水分离塔中间的管道连接。本发明有益的效果：本发明主要简化污水处理过程，提高污水处理效率，减少占地面积，减省能源，降低能耗。
摘要附图
权利要求书
1.一种塔式污水处理装置，主要包括污水处理塔(1)和油水分离塔(2)，其特征在于： 所述的污水处理塔(1)安装于第一储液槽(3)内，其污水进口(11)处于第一储液槽(3) 的第一液面(31)中间;污水处理塔(1)内安装有若干层呈等均分布的过滤网(4)，每块过 滤网(4)中间安装有处理液喷口(5);污水处理塔(1)顶部的中间位置也安装有处理液喷 口(5);污水处理塔(1)顶部与油水分离塔(2)顶部下方处用管道(6)连接;所述的油水 分离塔(2)最上方处设有管道(6)，并依次连接有第二阀门(7)、真空泵(8);油水分离塔 (2)通过管道(6)出口处安装有半球形隔膜(9)，半球形隔膜(9)内设有排油口(91)， 并通过排油管(10)与第三阀门(12)连接;油水分离塔(2)安装于第二储液槽(13)内， 其出水口(14)处于第二储液槽(13)的第二液面(15)中间;第二储液槽(13)内安装有 引流管(16)，并依次连接水泵(17)、第一阀门(18)与污水处理塔(1)和油水分离塔(2) 中间的管道(6)连接;所述的第二储液槽(13)上设置有氧气管(19)，该氧气管(19)通 入于油水分离塔(2)的出水口(14)处，且氧气管(19)上设置有第四阀门(20)。
2.根据权利要求1所述的塔式污水处理装置，其特征在于：所述的污水处理塔(1)为 锥形结构，即底大顶小。
3.根据权利要求1所述的塔式污水处理装置，其特征在于：所述的油水分离塔(2)为 锥形结构，即底小顶大，顶部设为半球形结构并设置有液面观察区。
4.根据权利要求1所述的塔式污水处理装置，其特征在于：所述的处理液喷口(5)位 于过滤网(4)下方并设置有锥形喷口罩(21)，处理液通过该锥形喷口罩(21)向周围喷散。
5.根据权利要求1所述的塔式污水处理装置，其特征在于：所述的过滤网(4)其内部 材料为分子筛或活性炭或矿石的其中一种或几种。
6.一种采用如权利要求1所述的塔式污水处理装置的使用方法，其特征在于：包括如下 步骤：
1)、装置启动：第一储液槽(3)蓄有足够的污水，第二储液槽(13)蓄有足够清水，启 动真空泵(8)、水泵(17)，开启第一阀门(18)、第二阀门(7)，关闭第三阀门(12)、第四 阀门(20)，污水处理塔(1)和油水分离塔(2)内的空气被陆续抽走，而二者内的水位不断 升高，一直到达第三液面(22)的位置，此时关闭第一阀门(18)、水泵(17)，该第三液面 (22)的高度为设计(当地大气压强-真空度)/标准大气压×10.334米，即为临界水位;
2)、装置运行：当第一液面(31)的高度高于第二液面(15)的高度时，第一储液槽(3) 内的污水由于液位差通过污水处理塔(1)自动流向油水分离塔(2)直至流入第二储液槽(13) 内，形成虹吸效应;此时，第一处理液(23)、第二处理液(24)、第三处理液(25)经过连 接管(26)，依次分别由各自所对应的处理液喷口(5)喷出;利用比重原理，比水重且不溶 于水的物质会沉淀下来直到第一储液槽(3)底部，与第一处理液(23)所形成的络合物被第 一过滤网(41)拦截、与第二处理液(24)发生化学反应的物质，产生的沉淀物也会通过第 一过滤网(41)被沉淀下来;而第二过滤网(42)将进一步拦截小分子颗粒;第三处理液(25) 主要添加氧化还原剂，使得最终污水被处理干净，再经第三过滤网(43)时内所添加的吸附 材料会吸收污水里所含的有毒有害物质;最后再通过管道(6)进入油水分离塔(2)时，运 转的真空泵(8)使得第三液面(22)上方处于临近真空区，一些易挥发气体被蒸发出来，经 过真空泵(8)向外界排出或被收集;同时经过减压后的油水混合液也容易分离，依据油的比 重比水的比重轻，油会向上浮直到半球形隔膜(9)顶部集聚，并通过排油管(10)向外排出， 开启第四阀门(20)通过氧气管(19)向油水分离塔(2)内充入适量氧气，使得经处理后的 水质溶解氧增加;污水处理速度由第一液面(31)和第二液面(15)的液位差决定，液位差 越大污水流速越快;污水流速应小于沉淀物在污水处理塔(1)内向下沉淀的速度。
3)、装置关闭：关闭真空泵(8)、关闭第四阀门(20)、开启第一阀门(18)，使外界空 气从气体排放口(27)进入，污水处理塔(1)和油水分离塔(2)的液面不断下降，直到与 第一储液槽(3)和第二储液槽(13)的液面平为止，或者关闭第一阀门(18)、第二阀门(7)， 第三阀门(12)，第四阀门(20)，关闭真空泵(8)，使第一液面(31)、第二液面(15)的水 位保持同一平面，整个装置处于密封状态，如下次开启时，只需将第一液面(31)的水位高 于第二液面(15)的水位，并开启真空泵(8)、第二阀门(7)，即可使装置运转。
7.根据权利要求6所述的塔式污水处理装置的使用方法，其特征在于：所述的第一处理 液(23)为聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺阴离子或聚丙烯酰胺阳离子或聚丙烯酰胺非离子或一种 以上混合物。
8.根据权利要求6所述的塔式污水处理装置的使用方法，其特征在于：所述的第二处理 液(24)为氧化钙或明矾或聚合磷酸铝或酒石酸钠的一种或二种以上。
9.根据权利要求6所述的塔式污水处理装置的使用方法，其特征在于：所述的第三处理 液(25)为高锰酸钾或次氯酸钠或氯气的其中一种或二种以上。
10.根据权利要求6所述的塔式污水处理装置的使用方法，其特征在于：所述的过滤网 (4)，第一过滤网(41)的网眼孔径大于第二过滤网(42)的网眼孔径大于第三过滤网(43) 的网眼孔径。
说明书
一种塔式污水处理装置及其使用方法
技术领域
本发明属于污水处理装置技术领域，尤其涉及一种塔式污水处理装置及其使用方法。
背景技术
随着全球工业化进程的迅速发展，环境污染问题日益严重，日常所需的工业、农业、生 活用水也日益增长，特别是工农业生产所排放出来的大量污水需要及时处理。由于我们生活 着的环境城市集中度高，而往往城市人口越密集，相应的工业生产生活就越发达，与之配套 的土地资源就越欠缺，而城市所负担的污水处理就会越加繁重。如果这些排放的污水不及时 处理，那对环境的破坏是相当严重的。我们急需一种污水处理方式简单，占地面积狭小，污 水处理高效等功能于一体的大型污水处理设备来改善我们所居住的环境。对于现有污水处理 方法和设备来讲，主要是以平面结构为主，通过沉淀，过滤等手段，污水从一个水池内被抽 到另外一个水池，或者污水被连续不断经过一道道滤网最后使得污水被净化。这些都存在着 很多弊端，如我们现在的自来水厂，需要很大的占地面，让原水在净化池内流淌，期间还需 添加许多化学成分，而水中所挥发出来的一些有毒有害气体被直接排放到大气当中;而有些 工厂的污水处理设施又过于简单，只是随意的沉淀或者过滤后就直接排入到河道或者土壤内; 而本发明的关键在于主要利用两者液面差所产生的虹吸效应，使得处于高位的污水经过污水 处理塔流向处于低位的油水分离塔，期间污水得到有效的处理，使得整个污水处理过程得以 简化，提高污水处理效率，减少占地面积，降低能耗。从占地面积上讲与现有的自来水厂设 施上将减少50%以上，另外本装置采用连续封闭式结构，被真空泵抽出的有毒有害气体可以 被收集起来再经处理，与常用平面式污水处理装置相比挥发物残留量将降低70%;而最重要 的在于，利用各种与水难溶物质与水比重的不同，将比重大的物质在污水处理塔内沉淀下来， 而比水轻的有机物会在油水分离塔内上浮，而且塔体本身的高度使得污水内所含有的沉淀物 和与水不溶性有机物变得更加容易分离，因此利用本发明装饰处理后的污水更加清洁，处理 效率更高。这也是现有装置所无法实现的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种主要简化污水处理过程，提高 污水处理效率，减少占地面积，减省能源，降低能耗的塔式污水处理装置及其使用方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种塔式污水处理装置，主要包括污水处 理塔和油水分离塔，所述的污水处理塔安装于第一储液槽内，其污水进口处于第一储液槽的 第一液面中间;污水处理塔内安装有若干层呈等均分布的过滤网，每块过滤网中间安装有处 理液喷口;污水处理塔顶部的中间位置也安装有处理液喷口;污水处理塔顶部与油水分离塔 顶部下方处用管道连接;所述的油水分离塔最上方处设有管道，并依次连接有第二阀门、真 空泵;油水分离塔通过管道出口处安装有半球形隔膜，半球形隔膜内设有排油口，并通过排 油管与第三阀门连接;油水分离塔安装于第二储液槽内，其出水口处于第二储液槽的第二液 面中间;第二储液槽内安装有引流管，并依次连接水泵、第一阀门与污水处理塔和油水分离 塔中间的管道连接;所述的第二储液槽上设置有氧气管，该氧气管通入于油水分离塔的出水 口处，且氧气管上设置有第四阀门。
作为优选，所述的污水处理塔为锥形结构，即底大顶小。
作为优选，所述的油水分离塔为锥形结构，即底小顶大，顶部设为半球形结构并设置有 液面观察区。
作为优选，所述的处理液喷口位于过滤网下方并设置有锥形喷口罩，处理液通过该锥形 喷口罩向周围喷散。
作为优选，所述的过滤网其内部材料为分子筛或活性炭或矿石的其中一种或几种。
一种采用如上述的塔式污水处理装置的使用方法，包括如下步骤：
1)、装置启动：第一储液槽蓄有足够的污水，第二储液槽蓄有足够清水，启动真空泵、 水泵，开启第一阀门、第二阀门，关闭第三阀门、第四阀门，污水处理塔和油水分离塔内的 空气被陆续抽走，而二者内的水位不断升高，一直到达第三液面的位置，此时关闭第一阀门、 水泵，该第三液面的高度为设计(当地大气压强-真空度)/标准大气压×10.334米，即为临 界水位;
2)、装置运行：当第一液面的高度高于第二液面的高度时，第一储液槽内的污水由于液 位差通过污水处理塔自动流向油水分离塔直至流入第二储液槽内，形成虹吸效应;此时，第 一处理液、第二处理液、第三处理液经过连接管，依次分别由各自所对应的处理液喷口喷出; 利用比重原理，比水重且不溶于水的物质会沉淀下来直到第一储液槽底部，与第一处理液所 形成的络合物被第一过滤网拦截、与第二处理液发生化学反应的物质，产生的沉淀物也会通 过第一过滤网被沉淀下来;而第二过滤网将进一步拦截小分子颗粒;第三处理液主要添加氧 化还原剂，使得最终污水被处理干净，再经第三过滤网时内所添加的吸附材料会吸收污水里 所含的有毒有害物质;最后再通过管道进入油水分离塔时，运转的真空泵使得第三液面上方 处于临近真空区，一些易挥发气体被蒸发出来，经过真空泵向外界排出或被收集;同时经过 减压后的油水混合液也容易分离，依据油的比重比水的比重轻，油会上浮直到半球形隔膜顶 部集聚，并通过排油管向外排出，开启第四阀门通过氧气管向油水分离塔内充入适量氧气， 使得经处理后的水质溶解氧增加，污水处理速度由第一液面和第二液面的液位差决定，液位 差越大污水流速越快;污水流速应小于沉淀物在污水处理塔内向下沉淀的速度;
3)、装置关闭：关闭真空泵、关闭第四阀门、开启第一阀门，使外界空气从气体排放口 进入，污水处理塔和油水分离塔的液面不断下降，直到与第一储液槽和第二储液槽的液面平 为止，或者关闭第一阀门、第二阀门，第三阀门，第四阀门，关闭真空泵，使第一液面、第 二液面的水位保持同一平面，整个装置处于密封状态，如下次开启时，只需将第一液面的水 位高于第二液面的水位，并开启真空泵、第二阀门，即可使装置运转。
作为优选，所述的第一处理液为聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺阴离子或聚丙烯酰胺阳离子或 聚丙烯酰胺非离子或一种以上混合物。
作为优选，所述的第二处理液为氧化钙或明矾或聚合磷酸铝或酒石酸钠的一种或二种以 上。
作为优选，所述的第三处理液为高锰酸钾或次氯酸钠或氯气的其中一种或二种以上。
作为优选，所述的过滤网，第一过滤网的网眼孔径大于第二过滤网的网眼孔径大于第三 过滤网的网眼孔径。
本发明的有益效果为：1、油水分离塔，能够高效分离比水轻的油性有机物;
2、利用虹吸原理，因水的流速小于沉淀物下落的速度，因此比水重的难溶物会沉淀在第 一储液槽内，能够非常高效的实现沉淀的目的;
3、与现有流淌式水处理装置相比，该装置需要外加动能的参与，而本发明的装置一旦启 动后就无需外界动力，可减少能源利用;
4、通过一个塔体，可以减少占地面;
5、污水处理的整个过程都在密闭环境下完成，减少外界影响，使得处理后的水质更加清 洁，容易操作;
6、利用真空泵抽取的挥发物可进行进一步处理，不会污染大气;
7、层层分离，提高污水处理效率。