[发明专利]一种梯度式污水脱磷处理装置及其方法

权利要求书

1.一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，包括：

腔体，其顶部设置有出气口，底部分别设置有鼓气口、进水口和排水口；在腔体的内部从下至上依次设置有鼓泡区、第一填料区、第二填料区和第三填料区；

其中，还包括：鼓泡组件，设于所述鼓泡区；所述鼓泡组件与所述进水口相连通；

第一填料、第二填料和第三填料，分别设于所述第一填料区、第二填料区和第三填料区；使用时，待处理污水由进水口进入到鼓泡区内的鼓泡组件，鼓泡组件将污水以泡泡的形式向腔体的内部吐出，随着污水的注入，腔体内的污水的高度逐渐增高，待处理的污水依次漫过第一填料区、第二填料区和第三填料区，待第二填料区内吸附饱和后，从出水口排出。

2.根据权利要求1所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

所述鼓泡组件包括：

进水管道，连接于所述进水口；

若干组鼓泡管，沿径向连接于所述进水管道的外壁并与所述进水管道相通；所述鼓泡管远离进水管道的一端具有同时用于过筛和鼓泡的承接部。

3.根据权利要求2所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

所述承接部包括：承接体，连接于所述进水管道；所述承接体呈半球体；

若干个镂空区，非对称的分布于所述承接体上；所述镂空区由多个沿承接体厚度方向开设的槽体拼接而成；

其中，所述槽体为六面柱体，定义每个槽体均有一个中心线，每个槽体的每个面至中心线之间的距离相等且为L，则L从承接体的外壁至内壁呈依次变小的趋势。

4.根据权利要求3所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

相邻槽体之间连接处的内壁向外壁所在的方向开设有预定形状的第一连通槽，所述第一连通槽被设置为使相邻槽体在内壁处实现连通。

5.根据权利要求3所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

相邻槽体之间连接处的外壁向内壁所在的方向开设有预定形状的第二连通槽，所述第二连通槽被设置为使相邻槽体在外壁处实现连通。

6.根据权利要求1所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

第一填料区由至少一层第一球体的聚集层组成，每组第一球体的聚集层由钢筋连接而成，并通过钢筋定位在腔体的内壁处；

则第三填料区由至少一层第三球体的聚集层组成，每组第三球体的聚集层由钢筋连接而成，并通过钢筋定位在腔体的内壁处；

第二填料区则位于第一填料区与第三填料区之间，第二填料区部分填充有可自由活动的若干个第二球体。

7.根据权利要求6所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

第一球体、第二球体和第三球体的半径分别为R1、R2和R3，且满足以下关系：R1＞R2＞R3。

8.根据权利要求6所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

第一球体、第二球体和第三球体的密度分别为ρ1、ρ2和ρ3，且污水的密度为ρ，则ρ2＜ρ1＜ρ＜ρ3。

9.根据权利要求6所述的一种梯度式污水脱磷处理装置，其特征在于，

所述第一球体为悬浮球，第三球体为沉降球；第二球体由粉煤灰、石膏、磷石膏、水泥、铝粉和水制备而成；

每个第二球体在与污水初接触时，由于第二球体的密度小于污水的密度，故第二球体漂浮在污水的表面，第二球体在漂浮的同时与污水中的磷发生发应并在第二球体的表面或部分内里生成沉淀，第二球体的直径变大且密度变大，最后沉淀于第二填料区的底部，该第二球体吸附饱和。

10.一种使用如权利要求1至9中任意一项所述的梯度式污水脱磷处理装置的脱磷方法，其特征在于，包括：

于腔体的底部按要求安装好第一填料，然后铺设第二填料，最后安装第三填料；

由进水口处向进水管道中注入待处理的污水，待处理的污水在水压的作用下由鼓泡管的承接部以泡泡的形式进入到腔体内；

腔体内部待处理的污水逐渐增多，并在鼓泡管的作用下产生一定的水流，因此穿过第一填料区、第二填料区直至达到第三填料区后；停止注入污水，关闭进水口，于鼓气口中持续的吹出空气，并在承接部以泡泡的形式进入到正在处理的污水内，气体依次穿过第一填料区、第二填料区、第三填料区及污水并从出气口排出；

此时，第一填料区内的第一球体在水流和浮力的作用下，以波浪的形式向上推动正在处理的污水，位于第二填料区内的第二球体在正在处理的污水的推动下于第二填料区内上下浮动，且在上下浮动的过程中自行滚动，于正在处理的污水大面积的接触使污水中的磷发生发应并在第二球体的表面或部分内里生成沉淀，第二球体的直径变大且密度变大，最后沉淀于第二填料区的底部；

直至第二球体中的部分球体不再沉淀，除磷结束；关闭鼓气口，打开排水口排水；取出第一球体、第二球体和第三球体进行后期处理。