一种用于处理河道水的一体化净化装置的制作方法

1.本技术涉及水质净化设备领域，尤其是涉及一种用于处理河道水的一体化净化装置。


背景技术：

2.目前，电热工程所用水源通常是就近抽取河流水，对河流水进行处理后作为锅炉用水。天然的河流水中含有氧、二氧化碳等气体杂质、悬浮物杂质、溶解固形物杂质等，其中，溶解固形物包括氯离子、硫酸根离子、重碳酸根离子、碳酸根离子、钙离子、镁离子、钾离子、钠离子，如果不对这里溶解固形物离子进行处理会造成以下危害：生产过程中，化学反应条件生产的水垢影响传热性能，导致浪费燃料，损坏受热面，降低锅炉出力，结垢会降低锅炉使用寿命；且会腐蚀金属内部结构，导致锅炉结构的破坏，易出现安全隐患。
3.公开号cn107417005a公开了一种高效多级污水处理池，包括一级污水处理池、二级污水处理池以及三级污水处理池，所述一级污水处理池设置为物理处理池，在其内设有第一处理槽以及第二处理槽，所述第一处理槽内设有过滤筛网以及隔油板，所述第二处理槽设置为沉降槽，所述第一处理槽、第二处理槽之间设有溢流口，所述溢流口置于第一处理槽以及第二处理槽的上部，所述第二处理槽的顶部设有连通二级污水处理池的第一连接管，所述二级污水处理池内设有搅拌装置，所述第二连接管连通三级污水处理池。
4.针对上述相关技术方案，发明人发现该高效多级污水处理池的处理周期受限于一级污水处理池、二级污水处理池、三级污水处理池的处理效果，存在水处理效率较低的问题。


技术实现要素：

5.为了解决相关技术水处理效率较低的问题，本技术目的在于提供一种用于处理河道水的一体化净化装置。
6.本技术的申请目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种用于处理河道水的一体化净化装置，包括生化处理机构，生化处理机构依次连通有机械过滤器、除铁除锰过滤器、活性炭过滤器、电渗析装置、阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器；生化处理机构包括厌氧处理罐、好氧处理罐、曝气组件、厌氧生物着床组件，厌氧处理罐与好氧处理罐固定连通构成有生化处理一体罐；厌氧处理罐下部侧面连通有河道水输入管；好氧处理罐上部侧面连通有净化水出液管，净化水出液管与机械过滤器相连通；曝气组件与好氧处理罐相连通；厌氧生物着床组件与厌氧处理罐。
8.通过采用上述技术方案，河道水先通过生化处理机构的厌氧处理罐进行厌氧生化处理除去水体中的cod，将有机氮转化为氨氮，再流向好氧处理罐进行好氧生化处理，水体中含有硝态氮和亚硝态氮转化为氮气，从而较为快速除去水体中的有机物和cod，经过生化处理机构处理的废水通过净化水出液管流向机械过滤器除去残留的颗粒杂质和悬浮胶体，流向除铁除锰过滤器除去水体中二价铁离子和二价锰离子，流向活性炭过滤器进一步吸附
水体中残留的颗粒杂质、悬浮颗粒、沉淀生成物和微生物，流向电渗析装置进行离子交换对水体进行软化提纯处理，流向阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器除去水体中的矿物杂质，得到符合高质量且符合锅炉用水，本技术采用一体化的生化处理一体罐对河道水进行预处理，有效降低了河道水中的颗粒杂质、cod、悬浮物微生物的含量，可缩短整体净化周期，提升整体的净化效率。
9.优选的，所述河道水输入管沿水流方向依次设置有抽取泵和碳钢过滤器。
10.通过采用上述技术方案，碳钢过滤器对河道水进行预处理，调节水质流速，同时对较大颗粒的杂质进行过滤处理，降低生化处理机构的负荷，同时可提升生化处理机构的处理效率，从而提升整体的净化效率。
11.优选的，所述好氧处理罐朝向厌氧处理罐的一端内壁固定连接有导流件；导流件一体形成有导流孔道；导流孔道的直径沿水流方向线性缩小；导流孔道直径最小的一端固定连接有防堵塞滤网。
12.通过采用上述技术方案，经过厌氧处理罐处理的水体通过导流孔道流向好氧处理罐，通过导流孔道的水体流速较大，不易于污泥汇集，可防止导流件被堵塞；而防堵塞滤网的设置进一步防止导流件被堵塞，保证生化处理机构的处理效率。
13.优选的，所述导流件和好氧处理罐之间形成有活性污泥沉降收集区；好氧处理罐周向连通有污泥循环处理组件；污泥循环处理组件包括连通管件、循环泵、控制阀、排污管、污泥收集箱和气液分离件，连通管件一端连通于厌氧处理罐的活性污泥沉降收集区且另一端连通于厌氧处理罐底部侧壁；循环泵和控制阀皆设置于连通管件上；排污管一端连通于厌氧处理罐底部且另一端连通于污泥收集箱；；气液分离件设置于好氧处理罐内且位于曝气组件上部。
14.通过采用上述技术方案，实现了对好氧处理罐中的污水和污泥的循环处理。
15.优选的，所述曝气组件包括导气件、脉冲泵、储气罐，导气件固定连接于好氧处理罐内壁且位于导流件的上部；导气件与脉冲泵的出气端相连通；脉冲泵的进气端与储气罐相连通。
16.通过采用上述技术方案，对好氧处理罐进行曝气处理，保证较好的好氧处理效果，有效除去水体中的硝态氮和亚硝态氮物质。
17.优选的，所述导气件包括几何形状为圆环柱的导气件主体，导气件主体内形成有几何形状为圆环柱的空腔；导气件主体内壁开设有多个与空腔连通的导气孔；相邻导气孔的间距相等且导气孔的中轴线垂直于导气件主体的中轴线；脉冲泵的出气端与空腔相连通。
18.通过采用上述技术方案，使得空气可与水体进行充分且均匀的接触，进一步保证好氧处理罐具有较好的好氧处理效果，有效除去水体中的硝态氮和亚硝态氮物质。
19.优选的，所述厌氧生物着床组件包括多个厌氧生物着床单元、营养物质添加罐，每个所述厌氧生物着床单元皆与营养物质添加罐相连通；厌氧生物着床单元包括橡胶安装环体、网孔限位板、厌氧生物附着毡外层、厌氧生物附着内层、营养液输入管，网孔限位板可拆卸连接于橡胶安装环体上下表面；厌氧生物附着毡外层嵌合于橡胶安装环体内且位于网孔限位板之间；厌氧生物附着内层填充于厌氧生物附着毡外层；营养液输入管设置于厌氧生物附着内层且与营养物质添加罐相连通。
20.通过采用上述技术方案，营养物质添加罐中营养物通过营养液输入管添加至厌氧生物着床单元的厌氧生物附着毡外层、厌氧生物附着内层中，保证厌氧生物的活性，从而对cod进行充分且快速的分解，保障整体净化效率。
21.优选的，相邻所述厌氧生物着床单元之间形成有反冲洗腔室；每个所述反冲洗腔室皆连通有回收支管；回收支管汇集连通于回收主管；回收主管上设置有第一离心泵；厌氧处理罐侧壁连通有冲洗液进管；冲洗液进管连通有第二离心泵；第二离心泵的进液端连通有储水箱；冲洗液进管与厌氧处理罐连通处于位于厌氧生物着床组件的上部。
22.通过采用上述技术方案，可对厌氧生物着床单元进行反冲洗，提升整体的清洗效率。
23.综上所述，本技术具有以下优点：
24.1、本技术采用改善的生化处理机构对河道水进行预处理，除去水体难降解且难过滤的cod，同时还可除去部分河道水中的颗粒杂质、cod、悬浮物微生物的含量，可缩短整体净化周期，提升整体的净化效率。
25.2、本技术中的污泥循环处理组件对污水和污泥进行了出料，进一步降低了净化成本。
附图说明
26.图1是本技术中实施例的整体结构示意图。
27.图2是本技术实施例的局部结构示意图，主要展示机械过滤器、除铁除锰过滤器和活性炭过滤器的连接结构。
28.图3是本技术实施例的局部结构示意图，主要展示电渗析装置、阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器的连接结构。
29.图4是本技术实施例中的生化处理机构的结构示意图。
30.图5是本技术实施例中的导流件的结构示意图。
31.图6是本技术实施例中的厌氧生物着床单元和营养物质添加罐的连接结构示意图。
32.图中，1、生化处理机构；10、生化处理一体罐；11、机械过滤器；12、除铁除锰过滤器；13、活性炭过滤器；14、电渗析装置；15、阳离子交换器；16、阴离子交换器；17、混合离子交换器；2、厌氧处理罐；21、河道水输入管；211、抽取泵；212、碳钢过滤器；213、第七电磁阀；3、好氧处理罐；31、净化水出液管；311、电磁阀a；312、抽液泵a；32、导流件；321、导流孔道；322、防堵塞滤网；323、活性污泥沉降收集区；4、曝气组件；41、导气件；411、导气件主体；412、空腔；413、导气孔；414、导管；42、脉冲泵；43、储气罐；431、输气管；5、厌氧生物着床组件；50、厌氧生物着床单元；500、营养物质添加罐；501、反冲洗腔室；51、橡胶安装环体；52、网孔限位板；53、厌氧生物附着毡外层；54、厌氧生物附着内层；541、保温棉布层；55、营养液输入管；550、输液孔；551、营养液导管；552、抽液泵b；553、电磁阀b；6、污泥循环处理组件；61、连通管件；62、循环泵；63、控制阀；64、排污管；641、污泥输送泵；65、污泥收集箱；66、气液分离件；661、漏斗形分离器；662、排气管；7、回收支管；71、回收主管；72、第一离心泵；73、冲洗液进管；74、第二离心泵；75、储水箱；8、壳体；9、第一钢管；901、第一电磁阀；902、第一抽取泵；91、第二钢管；911、第二电磁阀；912、第二抽取泵；92、第三钢管；921、第三电磁阀；
922、第三抽取泵；93、第四钢管；931、第四电磁阀；932、第四抽取泵；94、第五钢管；941、第五电磁阀；942、第五抽取泵；95、第六钢管；951、第六电磁阀；952、第六抽取泵；953、锅炉用水出管。
具体实施方式
33.以下结合附图1
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6对本技术作进一步详细说明。
34.参照图1，为本技术公开的一种用于处理河道水的一体化净化装置，包括壳体8，壳体8内设置有生化处理机构1、机械过滤器11、除铁除锰过滤器12、活性炭过滤器13、电渗析装置14、阳离子交换器15、阴离子交换器16、混合离子交换器17。生化处理机构1固定连接于壳体8内部，用于除去河道水中cod，同时还可除去部分河道水中的颗粒杂质、cod、悬浮物微生物的含量，提升整体净化效率。机械过滤器11用于除去残留的颗粒杂质和悬浮胶体；除铁除锰过滤器12用于除去水体中二价铁离子和二价锰离子；活性炭过滤器13进一步吸附水体中残留的颗粒杂质、悬浮颗粒、沉淀生成物和微生物；电渗析装置14对水体进行电渗析处理，对水体进行软化提纯；阳离子交换器15、阴离子交换器16、混合离子交换器17除去水体中的矿物杂质离子，得到符合高质量且符合锅炉用水。
35.参照图2，机械过滤器11和除铁除锰过滤器12之间通过第一钢管9相连通，第一钢管9一端固定连通于机械过滤器11下底部的过滤液排出口，第一钢管9另一端固定连通于除铁除锰过滤器12顶部的进液端。第一钢管9沿水流向方向依次法兰固定连通有第一电磁阀901和第一抽取泵902，第一抽取泵902固定连接于壳体8内且位于除铁除锰过滤器12的顶部。
36.参照图2，除铁除锰过滤器12和活性炭过滤器13之间通过第二钢管91相连通。第二钢管91相连通一端固定连通于除铁除锰过滤器12下底部的过滤液排出口，第二钢管91另一端固定连通于活性炭过滤器13顶部的进液端。第二钢管91沿水流向方向依次法兰固定连通有第二电磁阀911和第二抽取泵912，第二抽取泵912固定连接于壳体8内且位于活性炭过滤器13的顶部。
37.参照图2和图3，活性炭过滤器13、电渗析装置14通过第三钢管92相连通。第三钢管92相连通一端固定连通于活性炭过滤器13下底部的过滤液排出口，第三钢管92另一端固定连通于电渗析装置14顶部的进液端。第三钢管92沿水流向方向依次法兰固定连通有第三电磁阀921和第三抽取泵922，第三抽取泵922固定连接于壳体8内且位于电渗析装置14的顶部。
38.参照图3，电渗析装置14、阳离子交换器15通过第四钢管93相连通。第四钢管93相连通一端固定连通于电渗析装置14下底部的过滤液排出口，第四钢管93另一端固定连通于阳离子交换器15顶部的进液端。第四钢管93沿水流向方向依次法兰固定连通有第四电磁阀931和第四抽取泵932，第四抽取泵932固定连接于壳体8内且位于阳离子交换器15的顶部。
39.参照图3，阳离子交换器15、阴离子交换器16通过第五钢管94相连通。第五钢管94相连通一端固定连通于阳离子交换器15下底部的过滤液排出口，第五钢管94另一端固定连通于阴离子交换器16顶部的进液端。第五钢管94沿水流向方向依次法兰固定连通有第五电磁阀941和第五抽取泵942，第五抽取泵942固定连接于壳体8内且位于阴离子交换器16的顶部。
40.参照图3，阴离子交换器16和混合离子交换器17通过第六钢管95相连通。第六钢管95相连通一端固定连通于阴离子交换器16下底部的过滤液排出口，第六钢管95另一端固定连通于混合离子交换器17顶部的进液端。第六钢管95沿水流向方向依次法兰固定连通有第六电磁阀951和第六抽取泵952，第六抽取泵952固定连接于壳体8内且位于混合离子交换器17的顶部。混合离子交换器17下底部的过滤液排出口固定连通有伸出壳体8的锅炉用水出管953。
41.参照图4，生化处理机构1包括厌氧处理罐2、好氧处理罐3、曝气组件4、厌氧生物着床组件5和污泥循环处理组件6，厌氧处理罐2与好氧处理罐3法兰固定连通构成有生化处理一体罐10，厌氧处理罐2的内径等于好氧处理罐3，厌氧处理罐2的轴向长度是好氧处理罐3的轴向长度的两倍。
42.参照图1，厌氧处理罐2一端与好氧处理罐3法兰连接，且另一端呈封闭，封闭端面呈漏斗形。厌氧处理罐2下部侧面连通有河道水输入管21。河道水输入管21沿水流方向通过法兰依次固定连通有抽取泵211、碳钢过滤器212、第七电磁阀213，抽取泵211、碳钢过滤器212和第七电磁阀213固定连接于壳体8内。碳钢过滤器212对河道水中体积较大的杂质和悬浮物进行过滤处理，保证整体的净化效率。厌氧生物着床组件5设置于厌氧处理罐2厌氧处理罐2内，对水体中的cod进行厌氧生化分解。
43.参照图4，结合图1，好氧处理罐3与厌氧处理罐2法兰连接，且另一端呈封闭。好氧处理罐3上部侧面固定连通有净化水出液管31。净化水出液管31一端固定连通于好氧处理罐3且另一端固定连通于机械过滤器11的进液端。为了保证机械过滤器11的进液效率，净化水出液管31沿水流方向通过法兰依次固定连通有电磁阀a311、抽液泵a312，电磁阀a311、抽液泵a312固定连接于壳体8内。曝气组件4与好氧处理罐3相连通，用于向好氧处理罐3内输送氧气，保证好氧反应的进行。
44.参照图4和图5，好氧处理罐3靠近厌氧处理罐2一端内壁焊接有导流件32，导流件32和好氧处理罐3之间形成有活性污泥沉降收集区323。导流件32一体加工成型有导流孔道321，导流孔道321的直径沿水流方向线性缩小，即导流孔道321朝向好氧处理罐3一端的直径最大，导流孔道321背向好氧处理罐3一端的直径最小。导流孔道321背向好氧处理罐3一端的直径为好氧处理罐3内径的0.12倍。导流孔道321背向好氧处理罐3一端固定连接有防堵塞滤网322，防堵塞滤网322为开设了直径为1mm圆孔且开孔率为80%的圆形网孔板，用于防止污泥通过导流孔道321流向厌氧处理罐2。
45.参照图4，污泥循环处理组件6包括连通管件61，连通管件61一端固定连通于活性污泥沉降收集区323，连通管件61与好氧处理罐3的连接位置位于活性污泥沉降收集区323的下部。连通管件61另一端固定连通于厌氧处理罐2的侧壁下部，。连通管件61与厌氧处理罐2的连接位置位于河道水输入管21的下部。连通管件61沿水流方向通过法兰依次固定连通有控制阀63和循环泵62，控制阀63为电磁阀，循环泵62为蠕动泵。厌氧处理罐2的封闭端固定连通有排污管64。排污管64固定连通有污泥输送泵641，污泥输送泵641的进料端固定连通于排污管64，且另一端固定连通有污泥收集箱65，污泥收集箱65固定连接于壳体8内。
46.参照图4，好氧处理罐3内固定连接有位于曝气组件4上部的气液分离件66，用于将空气和污水进行分离。气液分离件66包括漏斗形分离器661和排气管662，漏斗形分离器661的开口直径大的一端朝向厌氧处理罐2、好氧处理罐3的连接端，漏斗形分离器661的开口直
径小的一端焊接连通有排气管662。排气管662一端焊接连通于漏斗形分离器661，且另一端伸至于壳体8外壁。
47.参照图4，曝气组件4包括固定连接于好氧处理罐3内且位于导流件32上部的导气件41，导气件41固定连通有脉冲泵42，脉冲泵42的进气端固定连通有储气罐43。导气件41包括几何形状为圆环柱的导气件主体411，导气件主体411的外径等于好氧处理罐3的内径，导气件主体411的内径等于好氧处理罐3内径的0.8倍。导气件主体411内部形成有与脉冲泵42的出气端相连通的空腔412，空腔412的几何形状为圆环柱状。导气件主体411内壁开设有多个与空腔412连通的导气孔413，相邻导气孔413的间距相等，即导气件主体411内壁展开，可观察到导气孔413呈点阵式分部。为了保证空气均匀混入，导气孔413的中轴线垂直于导气件主体411的中轴线。
48.参照图4，导气件主体411连通有导管414，导管414一端插设导气件主体411与空腔412相连通，导管414另一端穿设好氧处理罐3与脉冲泵42的出气端相固定连通。储气罐43固定连通有输气管431，输气管431一端固定连通于储气罐43顶部且另一端穿设壳体8，位于壳体8外部，可与气源相连通，对储气罐43进行气体补偿。
49.参照图6，结合图4，厌氧生物着床组件5包括六个相互间隔的厌氧生物着床单元50，每个厌氧生物着床单元50内均包含有一根营养液输入管55，六根营养液输入管55皆连通有营养液导管551。营养液导管551固定连通有营养物质添加罐500。营养液导管551沿营养液的流动方向连通有电磁阀b553、抽液泵b552。
50.参照图6，厌氧生物着床单元50包括橡胶安装环体51、网孔限位板52、厌氧生物附着毡外层53、厌氧生物附着内层54和营养液输入管55。橡胶安装环体51的外径比厌氧处理罐2的内径大1mm，使得厌氧生物着床单元50可拆卸安装于厌氧处理罐2内。网孔限位板52为直径为1mm圆孔且开孔率为80%的圆形网孔板，两块网孔限位板52分别螺钉连接于橡胶安装环体51上下表面。厌氧生物附着毡外层53位于网孔限位板52之间，是中空聚丙烯纤维制备的毡布，毡布上附着有大量的厌氧生物。厌氧生物附着毡外层53内填充了粒径为12mm且附着了大量厌氧生物的沸石颗粒形成了厌氧生物附着内层54。营养液输入管55周向开设有多个输液孔550，相邻输液孔550之间的间距相等。营养液输入管55一端位于厌氧生物附着内层54内，且另一端穿设橡胶安装环体51、厌氧处理罐2固定连通于营养液导管551周向。为了提升厌氧生物着床单元50内厌氧生物含量，厌氧生物附着毡外层53内还填充有保温棉布层541，保温棉布层541位于厌氧生物附着毡外层53、厌氧生物附着内层54之间。
51.参照图4，为了便于清理厌氧生物着床组件5，相邻厌氧生物着床单元50之间形成有反冲洗腔室501。每个反冲洗腔室501皆固定连通有一根回收支管7，回收支管7一端固定连通于厌氧处理罐2侧壁，且另一端固定连通有回收主管71，回收支管7固定连通于回收主管71的周向。回收主管71一端呈封闭且另一端固定连接有第一离心泵72。第一离心泵72的出液端固定连通有废水排出管道721，废水排出管道721穿设壳体8位于壳体8外部。厌氧处理罐2侧壁固定连通有冲洗液进管73，冲洗液进管73与厌氧处理罐2的固定位置位于厌氧生物着床组件5的上部，具体地，冲洗液进管73与厌氧处理罐2的固定位置位于相对地面位置最高处的厌氧生物着床单元50的上部。冲洗液进管73一端固定连通于厌氧处理罐2侧壁且另一端固定连通有第二离心泵74。第二离心泵74的进液端固定连通有储水箱75，储水箱75固定连接于壳体8内。
52.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。