村镇生活污水高效洁净化处理

　　申请日2017.08.15

　　公开(公告)日2017.10.24

　　IPC分类号C02F9/04; C02F101/20

　　摘要

　　村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，包括杂物粉碎装置、污水高效洁净化装置和废水循环利用装置，所述杂物粉碎装置与污水高效洁净化装置相连通，所述污水高效洁净化装置与废水循环利用装置口相连通。本发明能有效解决村镇生活污水的污染问题，实现水资源的循环回收利用和渣泥的资源化/能源化利用。

　　权利要求书

　　1.村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：包括杂物粉碎装置、污水高效洁净化装置和废水循环利用装置，所述杂物粉碎装置与污水高效洁净化装置相连通，所述污水高效洁净化装置与废水循环利用装置相连通。

　　2.根据权利要求1所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：所述杂物粉碎装置包括杂物粉碎室，所述杂物粉碎室上分别设有进料口和出料口，所述杂物粉碎室内设有块状杂物处理器，所述块状杂物处理器包括动力机构、运动切削机构和固定磨削机构，所述动力机构固定于杂物粉碎室上，与运动切削机构相连，所述固定磨削机构固定于杂物粉碎室内，且与运动切削机构相对或相间，所述杂物粉碎室底部设有筛网，所述筛网位于块状杂物处理器下方。

　　3.根据权利要求1或2所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：所述污水高效洁净化装置包括打浆混凝室、旋流絮凝室和沉降过滤室，所述打浆混凝室上设有混凝剂加药装置，所述混凝剂加药装置的出药口与打浆混凝室进料管或打浆混凝室内部相连通，所述打浆混凝室内设有强力搅拌器，所述旋流絮凝室上部的进料口与打浆混凝室的出料口相连通，所述旋流絮凝室内设有旋流导管或旋流导板，所述旋流导管或旋流导板与旋流絮凝室的进料口相连通，所述旋流絮凝室内壁上设有螺旋状旋流导板，所述螺旋状旋流导板与旋流导管或旋流导板相连，所述旋流絮凝室底部设有渣泥浓缩斗Ⅰ，所述渣泥浓缩斗Ⅰ底部有出渣口Ⅰ，所述旋流絮凝室上部设有出水管，所述出水管的一端插到旋流絮凝室中部，另一端与沉降过滤室进料口相连通，所述沉降过滤室内设有导流板Ⅰ和滤网Ⅰ，所述沉降过滤室上部设有出水口，所述沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅱ，所述渣泥浓缩斗Ⅱ底部设有出渣口Ⅱ。

　　4.根据权利要求1或2所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：所述废水循环利用装置包括氧化消毒沉降过滤室和重金属沉降精滤室，所述氧化消毒沉降过滤室上设有氧化消毒加药装置，所述氧化消毒加药装置的出药口与氧化消毒沉降过滤室进水管或氧化消毒沉降过滤室内部相连通，所述氧化消毒沉降过滤室上部设有滤网Ⅱ，所述氧化消毒沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅲ，所述渣泥浓缩斗Ⅲ底部设有出渣口Ⅲ，所述重金属沉降精滤室的进水口与氧化消毒沉降过滤室的出水口相连通，所述重金属沉降精滤室上设有重金属离子去除剂加药装置，所述重金属离子去除剂加药装置的出药口与重金属沉降精滤室内部或重金属沉降精滤室进水管相连通，所述重金属沉降精滤室内设有导流板Ⅱ和滤网Ⅲ，所述重金属沉降精滤室的底部设有渣泥浓缩斗Ⅳ，所述渣泥浓缩斗Ⅳ底部设有出渣口Ⅳ，所述重金属沉降精滤室上设有洁净水出口。

　　5.根据权利要求3所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：所述废水循环利用装置包括氧化消毒沉降过滤室和重金属沉降精滤室，所述氧化消毒沉降过滤室上设有氧化消毒加药装置，所述氧化消毒加药装置的出药口与氧化消毒沉降过滤室进水管或氧化消毒沉降过滤室内部相连通，所述氧化消毒沉降过滤室上部设有滤网Ⅱ，所述氧化消毒沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅲ，所述渣泥浓缩斗Ⅲ底部设有出渣口Ⅲ，所述重金属沉降精滤室的进水口与氧化消毒沉降过滤室的出水口相连通，所述重金属沉降精滤室上设有重金属离子去除剂加药装置，所述重金属离子去除剂加药装置的出药口与重金属沉降精滤室内部或重金属沉降精滤室进水管相连通，所述重金属沉降精滤室内设有导流板Ⅱ和滤网Ⅲ，所述重金属沉降精滤室的底部设有渣泥浓缩斗Ⅳ，所述渣泥浓缩斗Ⅳ底部设有出渣口Ⅳ，所述重金属沉降精滤室上设有洁净水出口。

　　6.根据权利要求1或2所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：还设有渣泥资源化/能源化利用装置，所述渣泥资源化/能源化利用装置包括改性剂混合机构、深度脱水机构和成型机构，所述改性剂混合机构进料口与污水高效洁净化装置、废水循环利用装置通过管道相连通，所述改性剂混合机构出料口与深度脱水机构进料口通过管道相连通，所述深度脱水机构出水口与打浆混凝室或杂物粉碎室通过管道相连通，所述深度脱水机构出渣口与成型机构进料口通过管道相连通。

　　7.根据权利要求1或2所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：还设有污水吸入装置，所述污水吸入装置包括泵，所述泵通过输送管道一端伸入到污水坑/池中，另一端与杂物粉碎装置相连通，所述污水吸入装置将污水吸到杂物粉碎装置中进行处理。

　　8.根据权利要求5所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：还设有反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗泵，所述反冲洗泵通过管道一端与重金属沉降精滤室出水口相连通，另一端与滤网出水管道相连通。

　　9.根据权利要求5所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：所述滤网Ⅰ、滤网Ⅱ、滤网Ⅲ为不粘滤网。

　　10.根据权利要求1或2所述的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，其特征在于：整套装备安装在移动装置上，实现村镇生活污水移动式处理。

　　说明书

　　村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备

　　技术领域

　　本发明涉及环保装备技术领域，具体涉及一种村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备。

　　背景技术

　　我国村镇自然分布于数百万平方公里上，人口众多，每年产生生活污水量在百亿吨以上，同时尚有相当部分村镇严重缺水。由于村镇的自然地理状况复杂，污水处理设施难以完善到位，导致大量污水未经处理直接排放，形成大量分散的人工污水坑，或直接流入河流、湖泊，成为了一些河流、湖泊污染主要原因之一，同时也产生恶臭、孳生蚊蝇、污染土壤和地下水，严重污染生态环境，也影响了周边居民的身体健康。

　　村镇生活污水主要来源于粪便污水、厨房污水和洗涤洗浴污水，随村镇的自然布置其排放点分散，且面宽范围广，大多收集管网因地貌难以有效设置，一般为就近排放，排放的随意性大，且多为间歇式排放，雨污不分离，水质水量相差较大，并夹带有块状杂物如骨头、果蔬残骸，还含有少量重金属如废电池。虽然现有的城镇污水处理厂工艺相对成熟，但占地面积大、投资高，运营成本高，且管网建设投资巨大，不太适用于分散型村镇生活污水的收集处理。

　　随着村镇生活污水污染问题的日益严重，受到的关注越来越多，其相应的治理方法和设备也日益增多，目前先进的处理方法主要有生物处理法和土地处理法两种，其中生物处理法以生物膜法和活性污泥法为主，土地处理法以人工湿地法为主。

　　CN103880252A中公开了一种农村生活污水一体化处理装备，包括水解酸化池、接触氧化池、MBR膜生物反应器和消毒池，生活污水经机械滤网过滤后依次进入各池，并在各池中停留一定时间后排放，如在水解酸化池中水力停留时间为5h，在接触氧化池中有效接触时间为3h。CN106495400A中公开了一种污水处理车，车厢内有污水处理器，污水处理器包括依次排列并连接的初沉池、厌氧池、好氧池、二沉池、消毒室，污水经过一系列净化后排出。这些技术都采用生物处理法，通过微生物来降解有机质，然后对降解后的物质分离、收集的方式来处理污水。现有的这些技术虽然可以完成对生活污水的常规处理，但存在如下问题：一是需将有机质经厌氧或/和好氧分解，造成有机质的浪费，还易对环境造成二次污染(恶臭、甲烷);二是处理效率不高，微生物对污水降解需要时间较长;三是易受环境气候影响，微生物的生化降解受温度的影响大，有研究表明：一般水温低于10℃或高于37℃时，都会对好氧生物的活性功能产生不利影响，当温度高于40℃或低于5℃时，生化反应甚至会完全停止，因此，其很难在冬季或气温低时运行;四是适应性差，村镇生活污水是间歇的，雨污不分离的，对微生物的生长、繁衍的冲击大，且村镇污水中块状杂物多，在生物法处理前一般会用格栅分离，分离出块状杂物需再次处理，增加了处理成本;五是占地面积大;六是资金及运营成本高。

　　CN200974793Y提供了一种污水复合人工湿地生态处理系统，其特征在于依靠地形由上而下设置污水沉淀池、调节水解池、人工养殖植物的湿地区，这种人工湿地污水处理方法由于工艺结构简单、投资少、操纵方便、运行费用低，在农村广泛使用，但无一例外的，存在占地面积很大、运行不稳定、易孳生蚊蝇等缺点，也备受环境气候和季节影响，难以达到预期出水水质要求，客观上大多成为了新的污染源。

　　其它的处理方法，如电化学法(CN104261521A)、磁分离技术(CN105417831A)等，存在投资大或者运行费用高或难以操作等问题，难以在村镇推广应用。

　　综上所述，目前尚未见有效的、经济的处理办法及装备能解决上述问题，因此迫切需要开发一种能应用于分散的村镇污水高效洁净化处理和循环利用装备。

　　发明内容

　　本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种应用简单、高效、可靠、投资低的村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备。

　　本发明解决其技术问题采用的技术方案是：村镇生活污水高效洁净化处理和循环利用装备，包括杂物粉碎装置、污水高效洁净化装置和废水循环利用装置，所述杂物粉碎装置与污水高效洁净化装置相连通，所述污水高效洁净化装置与废水循环利用装置相连通。

　　进一步，所述杂物粉碎装置包括杂物粉碎室，所述杂物粉碎室上分别设有进料口和出料口，所述杂物粉碎室内设有块状杂物处理器，所述块状杂物处理器包括动力机构、运动切削机构和固定磨削机构，所述动力机构固定于杂物粉碎室上，与运动切削机构相连，所述固定磨削机构固定于杂物粉碎室内，且与运动切削机构相对或相间，所述杂物粉碎室底部设有筛网，所述筛网位于块状杂物处理器下方。

　　进一步，所述污水高效洁净化装置包括打浆混凝室、旋流絮凝室和沉降过滤室，所述打浆混凝室上设有混凝剂加药装置，所述混凝剂加药装置的出药口与打浆混凝室进料管或打浆混凝室内部相连通，所述打浆混凝室内设有强力搅拌器，所述旋流絮凝室上部的进料口与打浆混凝室的出料口相连通，所述旋流絮凝室内设有旋流导管或旋流导板，所述旋流导管或旋流导板与旋流絮凝室的进料口相连通，所述旋流絮凝室内壁上设有螺旋状旋流导板，所述螺旋状旋流导板与旋流导管或旋流导板相连，所述旋流絮凝室底部设有渣泥浓缩斗Ⅰ，所述渣泥浓缩斗Ⅰ底部有出渣口Ⅰ，所述旋流絮凝室上部设有出水管，所述出水管的一端插到旋流絮凝室中部，另一端与沉降过滤室进料口相连通，所述沉降过滤室内设有导流板Ⅰ和滤网Ⅰ，所述沉降过滤室上部设有出水口，所述沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅱ，所述渣泥浓缩斗Ⅱ底部设有出渣口Ⅱ。

　　进一步，所述废水循环利用装置包括氧化消毒沉降过滤室和重金属沉降精滤室，所述氧化消毒沉降过滤室上设有氧化消毒加药装置，所述氧化消毒加药装置的出药口与氧化消毒沉降过滤室进水管或氧化消毒沉降过滤室内部相连通，所述氧化消毒沉降过滤室上部设有滤网Ⅱ，所述氧化消毒沉降过滤室底部设有渣泥浓缩斗Ⅲ，所述渣泥浓缩斗Ⅲ底部设有出渣口Ⅲ;所述重金属沉降精滤室的进水口与氧化消毒沉降过滤室的出水口相连通，所述重金属沉降精滤室上设有重金属离子去除剂加药装置，所述重金属离子去除剂加药装置的出药口与重金属沉降精滤室内部或重金属沉降精滤室进水管相连通，所述重金属沉降精滤室内设有导流板Ⅱ和滤网Ⅲ，所述重金属沉降精滤室的底部设有渣泥浓缩斗Ⅳ，所述渣泥浓缩斗Ⅳ底部设有出渣口Ⅳ，所述重金属沉降精滤室上设有洁净水出口。

　　进一步，还设有渣泥资源化/能源化利用装置，所述渣泥资源化/能源化利用装置包括改性剂混合机构、深度脱水机构和成型机构，所述改性剂混合机构进料口与污水高效洁净化装置、废水循环利用装置中通过管道相连通，所述改性剂混合机构出料口与深度脱水机构进料口通过管道相连通，所述深度脱水机构出水口与打浆混凝室或杂物粉碎室通过管道相连通，所述深度脱水机构出渣口与成型机构进料口通过管道相连通，所述成型机构出料口排出成型的脱水渣泥，可直接作为生物质燃料;当然，也通过加入添加剂，作为资源使用，如制成有机肥、作为建材原料等。

　　进一步，还设有污水吸入装置，所述污水吸入装置包括泵，所述泵通过输送管道一端伸入到污水坑/池中，另一端与杂物粉碎装置相连通，所述污水吸入装置将污水吸到杂物粉碎装置中进行处理。

　　进一步，还设有反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗泵，所述反冲洗泵通过管道一端与重金属沉降精滤室出水口相连通，另一端与滤网出水管道相连通。所述反冲洗装置对滤网进行反向冲洗，避免滤网阻堵。

　　进一步，还设有电控系统和动力装置，所述电控系统控制整个装置的运转，所述动力装置为整个装置提供电力或动力。

　　进一步，所述滤网Ⅰ、滤网Ⅱ、滤网Ⅲ优选不粘滤网。滤网形状可为圆锥形、箱框形、圆筒形、V形和板状等，每处可安装一个或多个。

　　进一步，所述块状杂物处理器的布置方式为立式、卧式或倾斜式。

　　进一步，所述混凝剂加药装置、氧化消毒加药装置和重金属离子去除剂加药装置，包含多种类型药剂料仓，如液体药剂料仓、粉剂药剂料仓、气体药剂料仓等，并配套有相应的计给料装置。

　　进一步，所述强力搅拌器，包括潜水搅拌器、直插式搅拌器、水平式搅拌器。

　　进一步，整套装备可安装在移动装置上，实现村镇生活污水移动式处理。

　　本发明的技术原理：

　　1)针对村镇污水坑/池内杂物多，采用杂物粉碎装置，对污水中的杂物如骨头、果蔬残骸等进行粉碎，同时对已粉碎杂物与污水混合均匀，减少对污水中杂物的分类处理和二次处理;

　　2)针对生物法处理周期长，效率低，采用环保型快速混凝剂和强力搅拌器，实现快速凝聚;采用水力旋流方式，利用旋转时产生的紊流实现快速絮凝，同时产生的离心力实现部分渣水的分离;采用多级沉降方式并配以滤网实现对渣水的高效分离;

　　3)针对生物处理法利用微生物降解有机质，采用物理化学法处理，实现对污水的高效处理，保留污水中有机质，最大限度实现资源化/能源化处理;

　　4)进一步，针对普通滤网易于阻塞，采用不粘滤网，减少渣泥的粘附，再配以反冲洗装置对不粘滤网反向冲洗，实现滤网快速清理，减少滤网阻塞，提高污水分离效率;

　　5)进一步，针对沉淀渣泥含水量高，采用加入添加剂，对渣泥进行改性处理，然后通过压滤或/和离心等方式，高效降低渣泥中含水率，使处理后的渣泥可以直接作为资源化/能源化的原料。

　　本发明的有益效果：

　　本装备适应性广，可彻底解决村镇污水源、污水坑中的污染问题，把污水及污水坑中的底部污泥、垃圾全部进行处理，变脏、臭的污水坑/沟为一个清辙见底的水塘/沟;

　　1)采用物理化学法来实现污水渣泥快速分离;处理过程中无需有氧、厌氧发酵，提高了处理效率;采用高效沉淀装置，提高了泥水分离效率;对村镇水质水量变化的适应性强，对环境无二次污染;

　　2)对污水进行多次沉淀、过滤处理，并对其消毒、去除重金属，其出水达到一级排放标准，可作为生产、生活用水和灌溉用水使用，实现水资源的循环利用;

　　3)最大限度的保留污水中有机质成分，并通过渣泥深度脱水装置实现渣泥少量化，通过脱水、改性处理使之可直接作为有机肥或燃料使用，从而实现污水处理从无害化向资源化/能源化转变;