申请日2017.06.23
公开(公告)日2017.09.01
IPC分类号C02F3/28; C02F11/04; C05F3/04; C05F7/00; C05F17/02
摘要
本发明提出一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，包括沉水机构和水上机构;所述沉水机构浮潜于水中，沉水机构支撑水上机构;沉水机构包括生化处理室;水上机构包括生活水箱、污水接口和无害化处理控制设备;生化处理室经污水管接收污物;生化处理室对污物进行生化处理，无害化处理控制设备与生化处理室相连，生化处理形成的可排出物经无害化处理后从水上机构的出污口排出;生化处理室设有潜深检测装置，当上浮量达到上浮阈值时，生活水箱进水使得生化处理室停止上浮;当下沉量达到下沉阈值时，生活水箱排水使生化处理室停止下沉;本发明实现了生活污水的封闭式水下处理设备，能达到能源最大利用和污染最低排放。
权利要求书
1.一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述悬浮装置包括沉水机构和水上机构;所述沉水机构浮潜于水中，沉水机构支撑水上机构使之立于水面;所述沉水机构包括存储生活污水的生化处理室;所述水上机构包括生活水箱、污水接口和无害化处理控制设备;所述无害化处理控制设备与生化处理室相连，生化处理室经与污水接口相连的污水管接收污物;生化处理室内设发酵机构对污物进行生化处理，无害化处理控制设备与生化处理室相连，生化处理室内污物经生化处理形成的可排出物再经无害化处理后从水上机构的出污口排出;所述生化处理室处设有潜深检测装置，当悬浮装置上浮且上浮量达到上浮阈值时，生活水箱进水，沉水机构承重增加使得生化处理室停止上浮;当悬浮装置下沉且下沉量达到下沉阈值时，生活水箱排水以减轻沉水机构承重使生化处理室停止下沉。
2.根据权利要求1所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述水上机构设于承板上，承板以与生化处理室顶面相连的自带支撑柱的结构梁支撑于水面上方。
3.根据权利要求2所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述支撑柱侧固定有辅助浮箱。
4.根据权利要求1所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述水上机构包括公共卫生间或厨房，还包括无害化处理设备房;所述公共卫生间的粪尿污物经污水管排至生化处理室;所述厨房的生活污水经油脂收集装置收集油污后再经污水管排至生化处理室。
5.根据权利要求4所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述发酵机构为沼气发酵罐;所述生化处理室内置污水贮池和一个以上的沼气发酵罐;污水贮池和沼气发酵罐之间以污水泵相连;污水贮池处设有液面高度检测装置;所述沼气发酵罐为装有搅拌桨的厌氧型沼气发酵罐;生化处理室处设有与沼气发酵罐相连的排压阀，当沼气发酵罐内部气压达到排压阈值时，沼气发酵罐内部气体经排压阀泄出以减压;生化处理室处设有与把沼气发酵罐底部与排污口相连的排泥管，沼气发酵罐底部的高泥龄污泥经排泥管、排污口排出;生化处理室处设有与把沼气发酵罐上部与排污口相连的排液管，沼气发酵罐内的上清液经排液管、排污口排出。
6.根据权利要求5所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述悬浮装置的对水上建筑垃圾进行处理依次包括以下步骤;
A1、所述公共卫生间的粪尿污物经污水管排至生化处理室;所述厨房的生活污水经油脂收集装置收集油污后再经污水管排至生化处理室的污水贮池;
A2、当污水贮池的液面上升至处理阈值时，无害化处理控制设备启动生化处理室内的污水泵，把污水贮池内的污物泵入沼气发酵罐进行生化处理;
A3、沼气发酵罐对污物进行生化处理时，以搅拌桨搅拌罐内物料内防止结壳，当一个沼气发酵罐的生化处理周期结束后，该沼气发酵罐内部气体经排压阀泄出;该沼气发酵罐底部的高泥龄污泥经排泥管、排污口排出至水上机构;该沼气发酵罐内的上清液经排液管、排污口排出至水上机构;排出的高泥龄污泥可作为有机肥原料;排出的上清液可作为农用添加剂;
A4、污物生化处理为有机肥原料被运走后，悬浮装置总重减少使生化处理室上浮，当上浮量达到上浮阈值时，生活水箱进水，沉水机构承重增加使得生化处理室停止上浮;
A5、生化处理室从外界接收污物，悬浮装置总重增加使生化处理室下沉，当下沉量达到下沉阈值时，生活水箱排水以减轻沉水机构承重使生化处理室停止下沉;在污物接收过程中，如果污水贮池的液面上升至处理阈值，则按步骤A2、A3进行处理。
7.根据权利要求1所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述水上机构处设有光伏组件;所述光伏组件为生化处理室、生活水箱和无害化处理控制设备提供电力;所述生化处理室周侧悬挂养殖网箱;所述污水管为能伸缩的抗拉力管。
8.根据权利要求1所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述生活水箱设有自动供水装置;当生活水箱对水上机构供水以冲水清污时，清污污水进入生化处理室但悬浮装置总重不变;当从外部接收污物时，外部污物经污水接口进入生化处理室使悬浮装置总重增大时，生活水箱把贮水排至外界以减轻配重，使水上机构在水面上的悬浮高度保持稳定;所述生化处理室内污物经生化处理形成的可排出物排出至水上机构后，再经无害化处理控制设备转化成有机肥，当转化的有机肥被运走使悬浮装置总重变轻时，生活水箱自动补水进行增加配重，使沉水机构在水中的悬浮深度保持稳定。
9.根据权利要求1所述的一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，其特征在于：所述水上机构为具备抗风、减浪结构的景观型建筑和设于景观型建筑四周并浮于水面的浮力辅助结构，所述景观型建筑包括公共卫生间、设备配套房及可供运输船停靠的码头，生化处理室内污物经生化处理形成的可排出物为无菌的可排出物，所述无菌的可排出物再经无害化处理控制设备处理形成有机肥，所述有机肥经出污口排出;水上机构的出污口位于码头处，出污口在码头处排出的有机肥以船运输至外界。
说明书
一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其是一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置。
背景技术
水上建筑的生活污水处理，因受排污量与浮力变量关系的困扰，直接阻碍了水上建筑的发展。污水直排又造成生态环境的污染和生物种类失衡。随着科学技术的飞速发展，浮液态垃圾生化处理技术业已非常成熟。解决排污量与浮力变量的关系，就解决了水上建筑的生活污水处理难题。
如能在设计水上建筑的给排水系统时，合理利用建筑物有效空间和高低落差，将生活污水按序汇集集中处理。就做到能源最大利用和污染最低排放，达到人与自然和谐共存目标。
发明内容
本发明提出一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，实现了生活污水的封闭式水下处理设备，能将生活污水按序汇集集中处理;达到能源最大利用和污染最低排放。
本发明采用以下技术方案。
一种用于水上建筑生活污水集中处理的悬浮装置，所述悬浮装置包括沉水机构和水上机构;所述沉水机构浮潜于水中，沉水机构支撑水上机构使之立于水面;所述沉水机构包括存储生活污水的生化处理室;所述水上机构包括生活水箱、污水接口和无害化处理控制设备;所述无害化处理控制设备与生化处理室相连，生化处理室经与污水接口相连的污水管接收污物;生化处理室内设发酵机构对污物进行生化处理，无害化处理控制设备与生化处理室相连，生化处理室内污物经生化处理形成的可排出物再经无害化处理后从水上机构的出污口排出;所述生化处理室处设有潜深检测装置，当悬浮装置上浮且上浮量达到上浮阈值时，生活水箱进水，沉水机构承重增加使得生化处理室停止上浮;当悬浮装置下沉且下沉量达到下沉阈值时，生活水箱排水以减轻沉水机构承重使生化处理室停止下沉。
所述水上机构设于承板上，承板以与生化处理室顶面相连的自带支撑柱的结构梁支撑于水面上方。
所述支撑柱侧固定有辅助浮箱。
所述水上机构包括公共卫生间或厨房，还包括无害化处理设备房;所述公共卫生间的粪尿污物经污水管排至生化处理室;所述厨房的生活污水经油脂收集装置收集油污后再经污水管排至生化处理室。
所述发酵机构为沼气发酵罐;所述生化处理室内置污水贮池和一个以上的沼气发酵罐;污水贮池和沼气发酵罐之间以污水泵相连;污水贮池处设有液面高度检测装置;所述沼气发酵罐为装有搅拌桨的厌氧型沼气发酵罐;生化处理室处设有与沼气发酵罐相连的排压阀，当沼气发酵罐内部气压达到排压阈值时，沼气发酵罐内部气体经排压阀泄出以减压;生化处理室处设有与把沼气发酵罐底部与排污口相连的排泥管，沼气发酵罐底部的高泥龄污泥经排泥管、排污口排出;生化处理室处设有与把沼气发酵罐上部与排污口相连的排液管，沼气发酵罐内的上清液经排液管、排污口排出。
所述生活水箱分为生活用水水箱和环境水水箱，所述生活用水水箱贮有水上建筑的生活用水，所述环境水水箱直接贮备周围环境的自然水用以配重;生活水箱以变频泵调节水量。
所述悬浮装置的对水上建筑垃圾进行处理依次包括以下步骤;
A1、所述公共卫生间的粪尿污物经污水管排至生化处理室;所述厨房的生活污水经油脂收集装置收集油污后再经污水管排至生化处理室的污水贮池;
A2、当污水贮池的液面上升至处理阈值时，无害化处理控制设备启动生化处理室内的污水泵，把污水贮池内的污物泵入沼气发酵罐进行生化处理;
A3、沼气发酵罐对污物进行生化处理时，以搅拌桨搅拌罐内物料内防止结壳，当一个沼气发酵罐的生化处理周期结束后，该沼气发酵罐内部气体经排压阀泄出;该沼气发酵罐底部的高泥龄污泥经排泥管、排污口排出至水上机构;该沼气发酵罐内的上清液经排液管、排污口排出至水上机构;排出的高泥龄污泥可作为有机肥原料;排出的上清液可作为农用添加剂;
A4、污物生化处理为有机肥原料被运走后，悬浮装置总重减少使生化处理室上浮，当上浮量达到上浮阈值时，生活水箱进水，沉水机构承重增加使得生化处理室停止上浮;
A5、生化处理室从外界接收污物，悬浮装置总重增加使生化处理室下沉，当下沉量达到下沉阈值时，生活水箱排水以减轻沉水机构承重使生化处理室停止下沉;在污物接收过程中，如果污水贮池的液面上升至处理阈值，则按步骤A2、A3进行处理。
所述水上机构处设有光伏组件;所述光伏组件为生化处理室、生活水箱和无害化处理控制设备提供电力。
所述生化处理室周侧悬挂养殖网箱;所述污水管为能伸缩的抗拉力管。
所述生活水箱设有自动供水装置;当生活水箱对水上机构供水以冲水清污时，清污污水进入生化处理室但悬浮装置总重不变;当从外部接收污物时，外部污物经污水接口进入生化处理室使悬浮装置总重增大时，生活水箱把贮水排至外界以减轻配重，使水上机构在水面上的悬浮高度保持稳定;所述生化处理室内污物经生化处理形成的可排出物排出至水上机构后，再经无害化处理控制设备转化成有机肥，当转化的有机肥被运走使悬浮装置总重变轻时，生活水箱自动补水进行增加配重，使沉水机构在水中的悬浮深度保持稳定。
所述水上机构为具备抗风、减浪结构的景观型建筑和设于景观型建筑四周并浮于水面的浮力辅助结构，所述景观型建筑包括公共卫生间、设备配套房及可供运输船停靠的码头，生化处理室内污物经生化处理形成的可排出物为无菌的可排出物，所述无菌的可排出物再经无害化处理控制设备处理形成有机肥，所述有机肥经出污口排出;水上机构的出污口位于码头处，出污口在码头处排出的有机肥以船运输至外界。
本发明采用浮潜于水中的生化处理室作为水上公共卫生间、水上厨房的承载平台，让这些建筑产生的污物能直接排入生化处理室中，减少了污物外泄和污物管道成本，而且使得水上建筑有着较为稳定的承载平台，提升了水上平台的稳固性。
本发明以的生化处理室内以多个沼气发酵罐作为生化处理的措施，降低了成本，而且由于沉水设备的水密性，使得整个生化处理能在较为密闭的环境下完成，沼气处理过程的有害物质不易外泄，水下环境能提升沉水设备的密封度，也能有效防止沼气生成过程的火灾隐患。
本发明中，所述水上机构包括生活水箱、污水接口和无害化处理控制设备;无害化处理控制设备与生化处理室相连，该设计使得沉水机构无需人工进入操作，提升了安全性。
本发明中，污物生化处理后的物质可作为农业肥料或添加剂使用，而且产品自带光伏发电装置，使得本产品能作为水上农场的配套装置使用，无须额外电力供应。
本发明的沉水机构由于浮潜于水中，因此整个装置便于拖曳移动，便于在不同的水上建筑处加挂实施。