CN116693049B - 一种污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理装置，属于污水处理技术领域，包括反应器、布水机构、下部净水机构、上部净水机构、回液机构和气液分离机构，布水管为螺旋状，射水头设置在布水管的上侧且其朝向在水平投影方向上与布水管内部水流方向保持一致，回液机构内设置可旋转的回液杆，回液杆设置有螺旋叶片和旋转扇叶，布水机构设置有一对成中心对称的布水管，通过独立水泵将污水泵入对应布水管，泵入方向与布水管螺旋方向一致，布水管尾部设置有管径变小的喷水嘴，其出水方向为水平偏下并垂直于旋转扇叶。本发明充分保存并利用了泵入污水的初始动能，不需要增加外部设备可使反应物充分混合，促进混合液回流并避免回液管堵塞，双泵模式可灵活控制进水流速。

Description

一种污水处理装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体是指一种污水处理装置。

背景技术

在污水处理领域，厌氧反应器主要应用于处理有机高浓度废水，将废水中的有机物降解成为可利用的沼气。

IC厌氧反应器是在UASB反应器基础上研发的一种超高效厌氧反应器，大部分有机物是在IC反应器下部的第一反应区的颗粒污泥膨胀床内降解为沼气，沼气经由第一分离器收集，通过气体升力携带水和污泥进入气体上升管，升至位于IC反应器顶部的气液分离器进行液气分离，水与污泥经过中心循环回流管流向反应器底部，形成内循环。第一级分离后的污水流入第二反应区得到后续处理，大部分剩余的可降解的有机物得到进一步降解，所产生的沼气被二级分离器收集，出水通过溢流堰流出反应器，由于IC反应器高径比较大，进水的水泵存在较大的功率消耗，对水泵性能要求较高。

内循环是基于气体上升原理，通过含气体的“上升管”和“下降管”介质密度的差别产生的，在此不需水泵实现这一内循环。但现有技术的布水机构设置在反应器底部，存在布水不均匀的缺点，同时反应区内的颗粒污泥与污水混合程度有限。中国专利CN208517058U和中国专利CN216946417U均为了增加颗粒污泥与污水内有机物的混合程度，提出通过增加外部电机并在内部加装搅拌装置使其充分接触，提高了一定的处理效果，但是反应器结构更加复杂且增加了运营成本。

在实际使用过程中，回流的液体内存在一定的颗粒污泥，容易造成回流管堵塞，同时在回流过程中也存在需要通过外部结构的压力调控才能促进液体回流的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种污水处理装置，在不需要增加外部搅拌机构或任何混合装置的前提下，充分利用了泵入污水的初始动能，创造性的采用上方设置射水头的螺旋状结构的双布水管，从射水头中喷射出的作用效果相同的污水流，共同驱动了第一反应区内混合液的旋转，实现了自动对反应区内混合液搅动的技术目的，提升了布水机构的布水效果；通过设置的进水管的出水方向与布水管的外圈螺旋管的进水方向相同，使进入布水管内的污水近似成圆周运动，减少了布水管内部带来的水动力损耗，极大程度的保留了泵入污水的初始动能；通过布水管尾部设置的喷水嘴将高动能污水喷向旋转扇叶带动回液杆转动，在旋转的螺旋叶片的作用下，实现了气液分离仓内的泥水混合液加速回流，同时避免了回液管内污泥堵塞问题，提高了装置的内循环效率；通过设置的相互独立的双泵的进水结构，有效缓解了单个水泵的功率压力，可选择的单泵或双泵进水模式，保证了对进水流速的有效控制，可以在不用停机的情况下对装置的单个进水端的检修，实现了处理污水的持续性，保证了装置的净水效果。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种污水处理装置，包括反应器、布水机构、下部净水机构、上部净水机构、回液机构和气液分离机构，所述反应器的主体为中空圆柱体，所述反应器的内部由下到上依次设置有布水机构、下部净水机构和上部净水机构，所述布水机构通过反应器与外部的污水池相连接，所述下部净水机构和上部净水机构的内部均填充有厌氧颗粒污泥，所述下部净水机构和上部净水机构在空间上是连续且连通的，所述回液机构设置在反应器的中心轴位置，所述气液分离机构设置于反应器上方，所述气液分离机构与反应器、下部净水机构、上部净水机构和回液机构的内部保持连通。

作为优选地，所述反应器包括器体、进水机构、出水管和回液口，所述器体为反应器的主体且整体外形为圆柱体，所述进水机构包括第一进水管、第二进水管、第一水泵和第二水泵，所述第一进水管和第二进水管为反对称布置且进水方向相反，所述第一水泵将第一进水管与外部的污水池相连接，所述第二水泵将第二进水管与外部的污水池相连接，所述第一进水管和第二进水管构成各自独立的双泵进水结构，在污水处理过程中，第一水泵将污水在外部的污水池通过第一进水管泵入布水机构，第二水泵将污水在外部的污水池通过第二进水管泵入布水机构，所述进水机构可设置单泵或双泵进水模式，即污水单独从第一进水管进入布水机构或从第二进水管进入布水机构，或者同时从第一进水管和第二进水管进入布水机构，所述进水机构位于反应器的底部且***方向平行于器体的水平切线方向，所述进水机构的进水水流方向与器体的侧面相切，所述出水管位于反应器的顶部且在上部净水机构的上方，处理后的污水经由出水管排出反应器，所述回液口位于反应器的顶部的中心位置与气液分离机构连通。

作为优选地，所述布水机构包括布水管、射水头、喷水嘴、和支撑架，所述布水管为螺旋状进水管道，所述布水管的头部与进水机构同心布置且成固定连接，外部污水通过进水机构经由布水管进入反应器内，所述布水管的螺旋方向与进水机构的进水方向相同且为由外圈向内圈，所述布水管的内部的水流方向为由头部向尾部，所述布水管的头部为接近器体的侧面的一侧，所述射水头均匀分布于布水管的上侧，所述射水头的朝向在水平投影方向上与布水管内部的水流方向保持一致，一部分污水在布水管内经由射水头射入反应器内，产生一定的旋涡和液体流动，所述喷水嘴设置于布水管的尾部且管径逐渐变小，所述喷水嘴的管径变小使得布水管的出水流速增加，所述喷水嘴的出水方向为水平偏下位置。

进一步地，所述布水管包括第一布水管和第二布水管，所述第一布水管和第二布水管同心且交错布置于反应器的底部，所述第一布水管与第一进水管固定连接，所述第二布水管与第二进水管固定连接，所述喷水嘴包括第一喷水嘴和第二喷水嘴，所述第一喷水嘴与第一布水管固定连接，所述第二喷水嘴与第二布水管固定连接，所述第一喷水嘴与第二喷水嘴的出水水平方向在同一圆周上且在方向上保持一致，所述支撑架与布水管相匹配且分散或等距的布置在反应器的底部，所述支撑架的底部与反应器固定连接，所述支撑架将布水管固定于反应器的底部，保证在进水过程中布水管维持稳定的状态并控制水流的方向。

作为优选地，所述下部净水机构包括第一反应区、第一三相分离器和第一气提管，所述第一反应区为第一三相分离器的顶部到布水机构的上方的空间区域，在第一反应区高浓度的污水与颗粒污泥发生反应产生大量的沼气，所述第一三相分离器在反应器的中间位置且在第一反应区的上部位置，污水、气体以及颗粒污泥等在水流和气浮力的作用下向反应器的上方移动，所述第一三相分离器可分离大部分的气体、固体和液体，所述第一三相分离器的上部固定连接有第一气提管，所述第一气提管向上通过反应器的顶部***气液分离机构的内部，分离的沼气聚集在第一三相分离器顶部并通过第一气提管进入气液分离机构，大部分颗粒污泥被第一三相分离器阻挡在第一反应区内，经过下部净水机构处理过的水继续向上移动进入上部净水机构。

进一步地，所述上部净水机构包括第二反应区、第二三相分离器和第二气提管，所述第二反应区为第二三相分离器的顶部到第一三相分离器的上方的空间区域，在第二反应区内有经过一次净化的污水在内部继续反应，所述第二三相分离器在第二反应区的上部位置，所述第二三相分离器可分离大部分的气体、固体和液体，所述第二三相分离器的上部固定连接有第二气提管，所述第二气提管向上通过反应器的顶部***气液分离机构的内部，二次净化后的污水产生的沼气聚集在第二三相分离器的顶部并通过第二气提管进入气液分离机构，固体污泥被第二三相分离器阻挡在第二反应区内，净化过的水继续向上移动并通过出水管排出反应器。

作为优选地，所述回液机构包括回液管、回液杆、固定底座和顶部支架，所述回液管位于器体的顶板的中间位置与回液口同心且与器体的顶板固定连接，所述回液管的上部成喇叭开口状且与回液口的尺寸相匹配，所述气液分离机构内部的流体可通过回液管流向布水机构，所述回液杆设置于回液管的内部且与其同心设置，所述回液杆包括杆体、螺旋叶片和旋转扇叶，所述螺旋叶片设置于杆体上侧且位于回液管的内部，所述螺旋叶片的螺旋方向向下，所述旋转扇叶设置于杆体的底部且在回液管的外侧，所述旋转扇叶的外径尺寸大于回液管的管径，所述旋转扇叶的叶片的旋转方向与螺旋叶片的螺旋方向保持一致，所述旋转扇叶的叶片平面倾斜一定的角度且与喷水嘴的出水方向垂直，所述布水管内的污水由喷水嘴喷射在旋转扇叶的叶片上使回液杆发生旋转。

作为本发明的进一步优选，所述旋转扇叶在喷水嘴的水力作用下被动旋转，所述旋转扇叶通过杆体带动螺旋叶片同向旋转，所述螺旋叶片通过旋转可带动气液分离机构的内部的流体沿回液管向回液杆的下部流动，所述回液管的下部回流的流体运动方向与喷水嘴的喷水方向相对一致，在布水机构内部形成水流旋涡造成水体流动避免底部污泥堆积。

进一步地，所述固定底座固定于器体的底板的中心位置，所述固定底座的顶部与杆体的底部相连接使杆体在竖直方向上保持固定且在水平圆周方向上可自由旋转，所述顶部支架设置于气液分离机构的底部且在回液口的上方，所述顶部支架底部与气液分离机构的底部固定连接，所述顶部支架的顶板的中间位置与杆体的顶端连接使杆体在竖直方向上保持固定且在水平圆周方向上可自由旋转，污水从喷水嘴喷射推动旋转扇叶带动回液杆旋转促进液体在回液管内回流至布水机构。

作为优选地，所述气液分离机构包括出气管和气液分离仓，所述出气管设置于气液分离机构的上方与外部的气体收集装置连通，所述气液分离仓为气液分离机构的内部反应区域，所述反应器内产生的沼气通过第一气提管和第二气提管进入气液分离仓内反应生成纯净的沼气和泥水混合液，生成的沼气通过出气管排入外部的气体收集装置，所述气液分离仓通过回液管与布水机构连通，所述气液分离仓通过第一气提管与下部净水机构连通，所述气液分离仓通过第二气提管与上部净水机构连通，所述气液分离仓上部为聚气区，所述气液分离仓下部为回流泥液区。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）在不需要增加任何外部搅拌机构或任何混合装置的前提下，通过设置的上方带有射水头的螺旋状结构的双布水管，充分利用了泵入污水的初始动能，从射水头中沿预设路径喷射出的方向相同的高动能污水，共同驱动了第一反应区内液体的旋转混合，实现了自动搅拌液体的技术目的，使得颗粒污泥和污水内的有机物可充分接触，提升了布水机构的布水效果。

（2）布水管尾部设置的喷水嘴将污水喷向旋转扇叶带动回液杆自动转动，在无外部动力机构的情况下促进了气液分离仓内的泥水混合液回流，同时起到了疏通回液管的作用，提高了内循环效率并避免了管道堵塞。

（3）设置的进水管的出水方向与布水管的外圈螺旋管的进水方向相同，使得进入布水管内的水近似成圆周运动，减少了布水管内部带来的水动力损耗，极大程度的保留了泵入污水的初始动能。

（4）设置的相互独立的进水机构可以根据实际的污水浓度合理选择单泵或双泵进水模式，可有效控制进水流速，保证了净水效果。

（5）在双泵进水模式下，可有效缓解单个水泵的功率压力。

（6）在反应器单个水泵需要检修时，可以不终止反应器的前提下，利用单泵进水模式对单个进水端进行检修，实现了处理污水的持续性。

附图说明

图1为本发明提出的一种污水处理装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种污水处理装置的整体透视图；

图3为本发明提出的一种污水处理装置的平面结构示意图；

图4为本发明提出的布水机构的结构示意图；

图5为本发明提出的回液机构的***结构示意图；

图6为图5中Ⅰ处的局部放大图；

图7为图5中Ⅱ处的局部放大图。

其中，1、反应器，11、器体，12、进水机构，121、第一进水管，122、第二进水管，123、第一水泵，124、第二水泵，13、出水管，14、回液口，2、布水机构，21、布水管，211、第一布水管，212、第二布水管，22、射水头，23、喷水嘴，231、第一喷水嘴，232、第二喷水嘴，24、支撑架，3、下部净水机构，31、第一反应区，32、第一三相分离器，33、第一气提管，4、上部净水机构，41、第二反应区，42、第二三相分离器，43、第二气提管，5、回液机构，51、回液管，52、回液杆，521、杆体，522、螺旋叶片，523、旋转扇叶，53、固定底座，54、顶部支架，6、气液分离机构，61、出气管，62、气液分离仓。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图7所示，本发明提出了一种污水处理装置，包括反应器1、布水机构2、下部净水机构3、上部净水机构4、回液机构5和气液分离机构6，反应器1的主体为中空圆柱体，反应器1的内部由下到上依次设置有布水机构2、下部净水机构3和上部净水机构4，布水机构2通过反应器1与外部的污水池相连接，下部净水机构3和上部净水机构4的内部均填充有厌氧颗粒污泥，下部净水机构3和上部净水机构4在空间上是连续且连通的，回液机构5设置在反应器1的中心轴位置，气液分离机构6设置于反应器1上方，气液分离机构6与反应器1、下部净水机构3、上部净水机构4和回液机构5的内部保持连通，反应器1内产生的气体通过下部净水机构3和上部净水机构4进入气液分离机构6，气液分离机构6内反应生成的液体通过回液机构5回到反应器1。

反应器1包括器体11、进水机构12、出水管13和回液口14，器体11为反应器1的主体且整体外形为圆柱体，进水机构12包括第一进水管第一进水管121、第二进水管122、第一水泵123和第二水泵124，第一进水管第一进水管121和第二进水管122为反对称布置且进水方向相反，第一水泵123将第一进水管第一进水管121与外部的污水池相连接，第二水泵124将第二进水管122与外部的污水池相连接，第一进水管第一进水管121和第二进水管122构成各自独立的双泵进水结构，在污水处理过程中，第一水泵123将污水在外部的污水池通过第一进水管第一进水管121泵入布水机构2，第二水泵124将污水在外部的污水池通过第二进水管122泵入布水机构2，进水机构12可设置单泵或双泵进水模式，即污水单独从第一进水管第一进水管121进入布水机构2或从第二进水管122进入布水机构2，或者同时从第一进水管121和第二进水管122进入布水机构2，进水机构12位于反应器1的底部且***方向平行于器体11的水平切线方向，进水机构12的进水水流方向与器体11的侧面相切，出水管13位于反应器1的顶部且在上部净水机构4的上方，处理后的污水经由出水管13排出反应器1，回液口14位于反应器1的顶部的中心位置与气液分离机构6连通。

布水机构2包括布水管21、射水头22、喷水嘴23、和支撑架24，布水管21为螺旋状进水管道，布水管21的头部与进水机构12同心布置且成固定连接，外部污水通过进水机构12经由布水管21进入反应器1内，布水管21的螺旋方向与进水机构12的进水方向相同且为由外圈向内圈，布水管21的内部的水流方向为由头部向尾部，布水管21的头部为接近器体11的侧面的一侧，射水头22均匀分布于布水管21的上侧，射水头22的朝向在水平投影方向上与布水管21内部的水流方向保持一致，一部分污水在布水管21内经由射水头22射入反应器1内，产生一定的旋涡和液体流动，喷水嘴23设置于布水管21的尾部且管径逐渐变小，喷水嘴23的管径变小使得布水管21的出水流速增加，喷水嘴23的出水方向为水平偏下位置，污水在射出喷水嘴23后在布水机构2内部形成旋涡。

布水管21包括第一布水管211和第二布水管212，第一布水管211和第二布水管212同心且交错布置于反应器1的底部，第一布水管211与第一进水管121固定连接，第二布水管212与第二进水管122固定连接，喷水嘴23包括第一喷水嘴231和第二喷水嘴232，第一喷水嘴231与第一布水管211固定连接，第二喷水嘴232与第二布水管212固定连接，第一喷水嘴231与第二喷水嘴232的出水水平方向在同一圆周上且在方向上保持一致，支撑架24与布水管21相匹配且分散或等距的布置在反应器1的底部，支撑架24的底部与反应器1固定连接，支撑架24将布水管21固定于反应器1的底部，保证在进水过程中布水管21维持稳定的状态并控制水流的方向。

下部净水机构3包括第一反应区31、第一三相分离器32和第一气提管33，第一反应区31为第一三相分离器32的顶部到布水机构2的上方的空间区域，在第一反应区31高浓度的污水与颗粒污泥发生反应产生大量的沼气，第一三相分离器32在反应器1的中间位置且在第一反应区31的上部位置，污水、气体以及颗粒污泥等在水流和气浮力的作用下向反应器1的上方移动，第一三相分离器32可分离大部分的气体、固体和液体，第一三相分离器32的上部固定连接有第一气提管33，第一气提管33向上通过反应器1的顶部***气液分离机构6的内部，分离的沼气聚集在第一三相分离器32顶部并通过第一气提管33进入气液分离机构6，大部分颗粒污泥被第一三相分离器32阻挡在第一反应区31内，经过下部净水机构3处理过的水继续向上移动进入上部净水机构4。

上部净水机构4包括第二反应区41、第二三相分离器42和第二气提管43，第二反应区41为第二三相分离器42的顶部到第一三相分离器32的上方的空间区域，在第二反应区41内有经过一次净化的污水在内部继续反应，第二三相分离器42在第二反应区41的上部位置，第二三相分离器42可分离大部分的气体、固体和液体，第二三相分离器42的上部固定连接有第二气提管43，第二气提管43向上通过反应器1的顶部***气液分离机构6的内部，二次净化后的污水产生的沼气聚集在第二三相分离器42的顶部并通过第二气提管43进入气液分离机构6，固体污泥被第二三相分离器42阻挡在第二反应区41内，净化过的水继续向上移动并通过出水管13排出反应器1。

回液机构5包括回液管51、回液杆52、固定底座53和顶部支架54，回液管51位于器体11的顶板的中间位置与回液口14同心且与器体11的顶板固定连接，回液管51的上部成喇叭开口状且与回液口14的尺寸相匹配，气液分离机构6内部的流体可通过回液管51流向布水机构2，回液杆52设置于回液管51的内部且与其同心设置，回液杆52包括杆体521、螺旋叶片522和旋转扇叶523，螺旋叶片522设置于杆体521上侧且位于回液管51的内部，螺旋叶片522的螺旋方向向下，旋转扇叶523设置于杆体521的底部且在回液管51的外侧，旋转扇叶523的外径尺寸大于回液管51的管径，旋转扇叶523的叶片的旋转方向与螺旋叶片522的螺旋方向保持一致，旋转扇叶523的叶片平面倾斜一定的角度且与喷水嘴23的出水方向垂直，布水管21内的污水由喷水嘴23喷射在旋转扇叶523的叶片上使回液杆52发生旋转，旋转扇叶523在喷水嘴23的水力作用下被动旋转，旋转扇叶523通过杆体521带动螺旋叶片522同向旋转，螺旋叶片522通过旋转可带动气液分离机构6的内部的流体沿回液管51向回液杆52的下部流动，回液管51的下部回流的流体运动方向与喷水嘴23的喷水方向相对一致，在布水机构2底部形成水流旋涡造成水体流动避免底部污泥堆积。

固定底座53固定于器体11的底板的中心位置，固定底座53的顶部与杆体521的底部相连接使杆体521在竖直方向上保持固定且在水平圆周方向上可自由旋转，顶部支架54设置于气液分离机构6的底部且在回液口14的上方，顶部支架54底部与气液分离机构6的底部固定连接，顶部支架54的顶板的中间位置与杆体521的顶端连接使杆体521在竖直方向上保持固定且在水平圆周方向上可自由旋转，污水从喷水嘴23喷射推动旋转扇叶523带动回液杆52旋转促进泥水混合液回流，分离出的泥水混合液将沿着回液管51回到第一反应区31的底部并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了下部净水机构3中混合液的内部循环。

气液分离机构6包括出气管61和气液分离仓62，出气管61设置于气液分离机构6的上方与外部的气体收集装置连通，气液分离仓62为气液分离机构6的内部反应区域，气液分离仓62上部为聚气区，气液分离仓62下部为回流泥液区，气液分离仓62通过回液管51与布水机构2连通，气液分离仓62通过第一气提管33与下部净水机构3连通，气液分离仓62通过第二气提管43与上部净水机构4连通，反应器1内产生的携带一定的水分和颗粒污泥的沼气通过第一气提管33和第二气提管43进入气液分离仓62内反应生成单一的气体和泥水混合液，生成的沼气通过出气管61排入外部的气体收集装置。

具体使用时，在双泵进水模式下，检查装置与外部设备连接完好，同时打开第一水泵123和第二水泵124将外部的污水分别通过第一进水管121和第二进水管122分别泵入第一布水管211和第二布水管212内，污水进入布水管21后保持较高的初始动能，流动的污水通过射水头22射入下部净水机构3内，污水由于带有初始动能在下部净水机构3内形成旋涡，在第一反应区31内污水与颗粒污泥充分接触并发生反应生成大量沼气，污水、气体以及颗粒污泥等混合液在水流和气浮力的作用下向下部净水机构3的上方移动，第一三相分离器32可分离大部分的气体、固体和液体，在第一反应区31内反应后的污水经过第一三相分离器32后，分离的沼气聚集在第一三相分离器32顶部并通过第一气提管33进入气液分离机构6，分离的沼气携带一定的水分和颗粒污泥，沼气进入气液分离仓62内反应生成单一的气体和泥水混合液，生成的沼气聚集在聚气区通过出气管61排入外部的气体收集装置，剩余的泥水混合液通过回液口14经过回液机构5返回下部净水机构3内；

气液分离仓62内的泥水混合液在自重的作用下回流至下部净水机构3内，同时新进入的污水从喷水嘴23喷射推动旋转扇叶523带动回液杆52旋转促进泥水混合液向下运动，分离出的泥水混合液将沿着回液管51回到下部净水机构3的底部并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了下部净水机构3中混合液的内部循环持续进行反应；

经过一次净化后的污水中一部分沼气通过第一气提管33进入气液分离机构6，剩余污水中的大部分颗粒污泥被第一三相分离器32阻挡在第一反应区31内，经过下部净水机构3处理过的污水继续向上移动进入上部净水机构4，污水中的剩余有机物被第二反应区41内的颗粒污泥进一步降解并持续产生沼气，二次净化后的污水产生的沼气聚集在第二三相分离器42的顶部并通过第二气提管43进入气液分离机构6，上部净水机构4中产生的沼气进入气液分离仓62被分离成单一气体和泥水混合液，气液分离仓62内的混合液体经过回液杆52再次排回下部净水机构3内进行反应，而经过第二反应区41进行二次净化后的污水中的固体污泥被第二三相分离器42阻挡在上部净水机构4内并自动返回第二反应区41，净化过的水继续向上移动并通过出水管13从反应器1中排入下一道处理工序。

在另一实施例中，在单泵模式下，仅开启第一水泵123从外部的污水池中将污水通过第一进水管121泵入反应器1内进行污水处理，污水从第一布水管211流动并从相应的射水头22喷射出污水，在下部净水机构3内充分混合并与颗粒污泥接触反应，处理后的水从出水管13排入下一道工序。

在另一实施例中，在单泵模式下，仅开启第二水泵124从外部的污水池中将污水通过第二进水管122泵入反应器1内进行污水处理，污水从第二布水管212流动并从相应的射水头22喷射出污水，在下部净水机构3内充分混合并与颗粒污泥接触反应，处理后的水从出水管13排入下一道工序。

单泵或双泵模式可以有效调节进水流速，控制污水与颗粒污泥的反应时间，满足实际工作中对污水处理的需求。

以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种污水处理装置，其特征在于：包括反应器（1）、布水机构（2）、下部净水机构（3）、上部净水机构（4）、回液机构（5）和气液分离机构（6）；

所述反应器（1）的主体为中空圆柱体，所述反应器（1）的内部由下到上依次设置有布水机构（2）、下部净水机构（3）和上部净水机构（4），所述布水机构（2）通过反应器（1）与外部的污水池相连接，所述下部净水机构（3）和上部净水机构（4）的内部均填充有厌氧颗粒污泥，所述下部净水机构（3）和上部净水机构（4）在空间上是连续且连通的，所述回液机构（5）设置在反应器（1）的中心轴位置，所述气液分离机构（6）设置于反应器（1）上方，所述气液分离机构（6）与反应器（1）、下部净水机构（3）、上部净水机构（4）和回液机构（5）的内部保持连通；

所述反应器（1）包括器体（11）、进水机构（12）、出水管（13）和回液口（14），所述器体（11）为反应器（1）的主体且外形为圆柱体，所述进水机构（12）包括第一进水管（121）、第二进水管（122）、第一水泵（123）和第二水泵（124），所述第一进水管（121）和第二进水管（122）为反对称布置且进水方向相反，所述第一水泵（123）将第一进水管（121）与外部的污水池相连接，所述第二水泵（124）将第二进水管（122）与外部的污水池相连接，所述第一进水管（121）和第二进水管（122）构成各自独立的双泵进水结构，所述进水机构（12）可设置单泵或双泵进水模式，所述进水机构（12）位于反应器（1）的底部且***方向平行于器体（11）的水平切线方向，所述出水管（13）位于反应器（1）的顶部且在上部净水机构（4）的上方，所述回液口（14）位于反应器（1）的顶部的中心位置与气液分离机构（6）连通；

所述布水机构（2）包括布水管（21）、射水头（22）、喷水嘴（23）和支撑架（24），所述布水管（21）为螺旋状进水管道，所述布水管（21）的头部与进水机构（12）同心布置且成固定连接，所述布水管（21）的螺旋方向与进水机构（12）的进水方向相同且为由外圈向内圈，所述布水管（21）的内部的水流方向为由头部向尾部，所述布水管（21）的头部为接近器体（11）的侧面的一侧，所述射水头（22）均匀分布于布水管（21）的上侧，所述射水头（22）的朝向在水平投影方向上与布水管（21）内部的水流方向保持一致，所述喷水嘴（23）设置于布水管（21）的尾部且管径逐渐变小，所述喷水嘴（23）的出水方向为水平偏下位置；

所述布水管（21）包括第一布水管（211）和第二布水管（212），所述第一布水管（211）和第二布水管（212）同心且交错布置于反应器（1）的底部，所述第一布水管（211）与第一进水管（121）固定连接，所述第二布水管（212）与第二进水管（122）固定连接，所述喷水嘴（23）包括第一喷水嘴（231）和第二喷水嘴（232），所述第一喷水嘴（231）与第一布水管（211）固定连接，所述第二喷水嘴（232）与第二布水管（212）固定连接，所述第一喷水嘴（231）与第二喷水嘴（232）的出水水平方向在同一圆周上且在方向上保持一致，所述支撑架（24）与布水管（21）相匹配且分散或等距的布置在反应器（1）的底部，所述支撑架（24）的底部与反应器（1）固定连接，所述支撑架（24）将布水管（21）固定于反应器（1）的底部；

所述回液机构（5）包括回液管（51）、回液杆（52）、固定底座（53）和顶部支架（54），所述回液管（51）位于器体（11）的顶板的中间位置与回液口（14）同心且与器体（11）的顶板固定连接，所述回液管（51）的上部成喇叭开口状且与回液口（14）的尺寸相匹配，所述回液杆（52）设置于回液管（51）的内部且与其同心设置；

所述回液杆（52）包括杆体（521）、螺旋叶片（522）和旋转扇叶（523），所述螺旋叶片（522）设置于杆体（521）上侧且位于回液管（51）的内部，所述螺旋叶片（522）的螺旋方向向下，所述旋转扇叶（523）设置于杆体（521）的底部且在回液管（51）的外侧，所述旋转扇叶（523）的外径尺寸大于回液管（51）的管径，所述旋转扇叶（523）的叶片的旋转方向与螺旋叶片（522）的螺旋方向保持一致，所述旋转扇叶（523）的叶片平面与喷水嘴（23）的出水方向垂直；

所述旋转扇叶（523）在喷水嘴（23）的水力作用下被动旋转，所述旋转扇叶（523）通过杆体（521）带动螺旋叶片（522）同向旋转，所述螺旋叶片（522）通过旋转可带动气液分离机构（6）的内部的流体沿回液管（51）向回液杆（52）的下部流动，所述回液管（51）的下部回流的流体运动方向与喷水嘴（23）的喷水方向相对一致；

所述固定底座（53）固定于器体（11）的底板的中心位置，所述固定底座（53）的顶部与杆体（521）的底部相连接使杆体（521）在竖直方向上保持固定且在水平圆周方向上可自由旋转，所述顶部支架（54）设置于气液分离机构（6）的底部且在回液口（14）的上方，所述顶部支架（54）底部与气液分离机构（6）的底部固定连接，所述顶部支架（54）的顶板的中间位置与杆体（521）的顶端连接使杆体（521）在竖直方向上保持固定且在水平圆周方向上可自由旋转。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理装置，其特征在于：所述下部净水机构（3）包括第一反应区（31）、第一三相分离器（32）和第一气提管（33），所述第一反应区（31）为第一三相分离器（32）的顶部到布水机构（2）的上方的空间区域，所述第一三相分离器（32）在反应器（1）的中间位置且在第一反应区（31）的上部位置，所述第一三相分离器（32）的上部固定连接有第一气提管（33），所述第一气提管（33）向上通过反应器（1）的顶部***气液分离机构（6）的内部。

3.根据权利要求2所述的一种污水处理装置，其特征在于：所述上部净水机构（4）包括第二反应区（41）、第二三相分离器（42）和第二气提管（43），所述第二反应区（41）为第二三相分离器（42）的顶部到第一三相分离器（32）的上方的空间区域，所述第二三相分离器（42）在第二反应区（41）的上部位置，所述第二三相分离器（42）的上部固定连接有第二气提管（43），所述第二气提管（43）向上通过反应器（1）的顶部***气液分离机构（6）的内部。

4.根据权利要求3所述的一种污水处理装置，其特征在于：所述气液分离机构（6）包括出气管（61）和气液分离仓（62），所述出气管（61）设置于气液分离机构（6）的上方与外部的气体收集装置连通，所述气液分离仓（62）为气液分离机构（6）的内部反应区域，所述气液分离仓（62）通过回液管（51）与布水机构（2）连通，所述气液分离仓（62）通过第一气提管（33）与下部净水机构（3）连通，所述气液分离仓（62）通过第二气提管（43）与上部净水机构（4）连通，所述气液分离仓（62）上部为聚气区，所述气液分离仓（62）下部为回流泥液区。