申请日2018.04.17
公开(公告)日2018.07.27
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/16; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种用于农村生活污水资源化处理装置及方法，包括固液分离装置、厌氧罐、好氧罐、氮磷钾浓度调节装置、净化池和固体回收装置，固液分离装置连接固体回收装置，固液分离装置通过第一输送管连接厌氧罐，厌氧罐通过第二输送管连接好氧罐，好氧罐通过第三输送管连接氮磷钾浓度调节装置，氮磷钾浓度调节装置通过第四输送管连接净化池。该处理方法包括：固液分离装置施工、固体回收装置施工、厌氧罐施工、好氧罐施工、氮磷钾浓度调节装置施工、净化池施工和污水处理。本发明的污水处理方法步骤简单，不仅可以实现对农村污水实现资源化利用，在减排污水的同时减少化肥的使用量，而且可以减少水资源的浪费，促进农村减排与农民增收。
权利要求书
1.一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：包括固液分离装置、厌氧罐、好氧罐、氮磷钾浓度调节装置、净化池和固体回收装置，所述固液分离装置上连接有进水管，所述固液分离装置连接所述固体回收装置，所述固体回收装置内设置有抽吸泵，所述固液分离装置通过第一输送管连接所述厌氧罐，所述第一输送管上设置有第一波纹泵，所述厌氧罐通过第二输送管连接所述好氧罐，所述第二输送管上设置有第二波纹泵，所述好氧罐通过第三输送管连接所述氮磷钾浓度调节装置，所述第三输送管上设置有第三波纹泵，所述氮磷钾浓度调节装置通过第四输送管连接所述净化池，所述第四输送管上设置有第四波纹泵，所述净化池上设置有出水管，所述出水管上设置有出水泵。
2.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：所述固液分离装置内设置有分离槽、升降机构和过滤网罩，所述分离槽通过固定架固定连接在所述固液分离装置的内部，所述分离槽的底部通过排水管连接所述第一输送管，所述过滤网罩固定连接在支架上，所述支架的侧面通过滑动机构与所述固液分离装置的内壁连接，所述支架的底面通过支撑杆连接在所述升降机构上，所述固液分离装置的顶面上通过衔接管口连接所述进水管，所述衔接管口上设置有防护罩，所述防护罩的两侧设置有抽吸管和清洗管，所述抽吸管和所述清洗管的底端分别连接至所述过滤网罩内，所述抽吸管和所述清洗管顶端分别连接所述固体回收装置和清洗设备。
3.根据权利要求2所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：所述滑动机构包括导轨和悬臂，所述悬臂对称设置在所述支架的侧面上，所述悬臂的端部均设置有滚轮，所述导轨对称设置在所述固液分离装置的内壁上，所述滚轮与所述导轨相匹配。
4.根据权利要求2所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：所述升降机构包括底板、环形板和顶升机构，所述底板位于所述环形板的下方，所述底板的顶面上对称设置有下定位块，所述下定位块的上方设置有上定位块，所述上定位块通过导杆连接所述下定位块，所述环形板移动连接在所述导杆上，所述环形板的底面上设置有辅助套筒，所述辅助套筒套接在所述导杆上，所述环形板通过所述顶升机构连接所述底板。
5.根据权利要求4所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：所述环形板的中心处设置有矩形槽，所述矩形槽与所述分离槽相匹配。
6.根据权利要求4所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：所述顶升机构包括电机和两组顶升组件，所述电机通过定位板固定连接在所述底板的顶面上，所述电机通过减速器连接有传动轴，所述传动轴上连接有两组所述顶升组件，所述顶升组件包括支撑座、升降块、摆臂和连杆，所述升降块固定连接在所述环形板的底面上，所述连杆的一端转动连接所述升降块，所述连杆的另一端转动连接在所述摆臂上，所述摆臂固定连接在所述传动轴上，两个所述支撑座对称贴合在所述摆臂的两侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：所述氮磷钾浓度调节装置包括筒体，所述筒体内从上往下依次设置有调节池、垫层和出水槽，所述调节池的侧壁上从上往下均匀设置有氮磷钾浓度测量计，所述调节池的外壁上通过调节剂输入管连接有调节剂存储箱，所述调节池与所述垫层之间设置有分隔板。
8.根据权利要求7所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：所述分隔板的顶面上设置有反冲器，所述分隔板的中心处设置有通水孔，所述通水孔内设置有两个密封板，两个所述密封板分别通过活塞杆连接有液压缸，所述液压缸固定连接在所述筒体的外侧面上，一侧的所述密封板端面上设置有凹槽，另一侧的所述密封板端面上设置有密封条，所述密封条与所述凹槽相匹配。
9.使用如权利要求1所述的一种用于农村生活污水资源化处理装置处理污水的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)固液分离装置施工
a、首先对农村生活污水的来源进行检测，并根据污水的流量确定固液分离装置的安装位置及固液分离装置的尺寸大小，然后对安装位置进行勘测，并确定固液分离装置的安装深度，同时保证固液分离装置的侧壁与基坑内壁之间的间距大于50cm，绘制相应的施工图纸;
b、根据施工图纸的设计要求，在施工区域进行基坑开挖，基坑的挖掘深度大于固液分离装置高度的50～80cm，在基坑侧壁上距离底部20～30cm的位置插入木棍，用于安装排水管，然后用混凝土对基坑的内壁和底面进行浇筑;
c、待混凝土达到设定强度后，通过吊装机将组装好的固液分离装置吊装至基坑内进行固定，拔出基坑侧壁上的木棍，将固液分离装置内引出的排水管插入孔内，然后在固液分离装置的顶面上接入进水管，将清洗管与清洗设备进行连接，将抽吸管引出高于底面50cm，最后用粘土回填，直至基坑内的粘土与地面齐平;
2)固体回收装置施工
a、根据图纸的设计要求，在距离固液分离装置10～15m的位置确定固体回收装置的安装位置，并根据固液分离装置的大小确定固体回收装置的尺寸;
b、然后进行第一埋设位置的开挖，开挖后用混凝土对侧壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将固体回收装置吊装至第一埋设位置进行固定，并在固体回收装置内引出管线与抽吸管进行密封连接;
c、最后在第一埋设位置进行粘土回填;
3)厌氧罐施工
根据图纸的设计要求，在距离固液分离装置5～8m的位置确定厌氧罐的安装位置，并确定厌氧罐的尺寸大小，然后进行第二埋设位置的开挖，开挖后用混凝土对侧壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将厌氧罐吊装至第二埋设位置进行固定，并在厌氧罐内引出第一输送管与排水管进行密封连接，在第一输送管上安装第一波纹泵;
4)好氧罐施工
根据图纸的设计要求，在距离厌氧罐5～8m的位置确定好氧罐的安装位置，并确定好氧罐的尺寸大小，然后进行第三埋设位置的开挖，开挖后用混凝土对侧壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将好氧罐吊装至第三埋设位置进行固定，并在好氧罐内引出第二输送管与厌氧罐进行密封连接，在第二输送管上安装第二波纹泵;
5)氮磷钾浓度调节装置施工
a、首先根据图纸的设计要求，在距离好氧罐5～8m的位置确定氮磷钾浓度调节装置的安装位置，并根据固液分离装置的尺寸确定氮磷钾浓度调节装置的尺寸大小;
b、然后进行第四埋设位置的开挖，开挖的深度大于氮磷钾浓度调节装置的高度50cm，开挖后用混凝土对第四埋设位置的内壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将氮磷钾浓度调节装置吊装至第四埋设位置内进行固定;
c、接着将好氧罐上引出的第三输送管连接至氮磷钾浓度调节装置上，并在第三输送管上安装第三波纹泵，同时将氮磷钾浓度调节装置与外部的调节剂存储箱进行连接;
6)净化池施工
待氮磷钾浓度调节装置施工完毕后，在距离氮磷钾浓度调节装置3～4m的位置确定净化池的位置，并根据固液分离装置的处理量确定净化池的尺寸，然后对净化池进行开挖，将开挖后的净化池用混凝土对侧壁和底面进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，用第四输送管将净化池与氮磷钾浓度调节装置进行连接，并在第四输送管上安装第四波纹泵，同时在净化池内引出出水管，将出水管与灌溉系统进行连接，出水管上安装出水泵;
7)污水处理
首先将生活污水通过进水管引入固液分离装置内，经固液分离装置内部的上下往复过滤，在过滤时固体经抽吸管吸入固体回收装置内进行存储处理，而液体在第一波纹泵的作用下经排水管和第一输送管进入厌氧罐内，厌氧罐内的微生物对污水中的有机物进行分解，污水在第二波纹泵的作用下经第二输送管进入好氧罐，好氧罐内的微生物除去污水中的有机物和硝化，污水在第三波纹泵的作用下经第三输送管进入氮磷钾浓度调节装置，通过氮磷钾浓度调节装置对污水中的氮磷钾浓度进行控制，最终进入净化池，在出水泵的作用下经出水管将水送入灌溉系统，实现污水的资源化利用。
说明书
一种用于农村生活污水资源化处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于农村生活污水资源化处理装置及方法。
背景技术
随着我国经济发展和人民生活水平的提高，水污染作为危害人类健康，影响人类发展的重要问题日益受到人们的关注。近年来，随着社会主义新农村建设的深入开展，通过实施旧村改造和村庄整治，农村基础设施和环境面貌发生了巨大的变化，然后农村水污染的问题依然没有得到根本改观。农村在生产过程中由农药、化肥等农用物资的不合理和过量使用，以及禽畜粪便等农业废物的任意排放而造成的面源污染已经成为污染防治瓶颈。另外，农村生活污水也是农村水环境污染的重要原因，目前全国农村每年有超过2500万吨的生活污水直接排放，造成河流、水塘污染，影响村民居住环境，严重威胁农民的身体健康。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种用于农村生活污水资源化处理装置及方法的技术方案，通过固液分离装置的设计，提高了颗粒杂质和污水的分离效率，防止颗粒杂质对管道造成堵塞，同时提高氮磷钾的回收利用效率，氮磷钾浓度调节装置可以控制污水中的氮磷钾浓度，在减排污水的同时减少化肥使用量，防止在灌溉时由于污水中的氮磷钾浓度过高而影响灌溉的质量，该污水处理方法步骤简单，不仅可以实现对农村污水实现资源化利用，在减排污水的同时减少化肥的使用量，而且可以减少水资源的浪费，促进农村减排与农民增收。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于农村生活污水资源化处理装置，其特征在于：包括固液分离装置、厌氧罐、好氧罐、氮磷钾浓度调节装置、净化池和固体回收装置，固液分离装置上连接有进水管，固液分离装置连接固体回收装置，固体回收装置内设置有抽吸泵，固液分离装置通过第一输送管连接厌氧罐，第一输送管上设置有第一波纹泵，厌氧罐通过第二输送管连接好氧罐，第二输送管上设置有第二波纹泵，好氧罐通过第三输送管连接氮磷钾浓度调节装置，第三输送管上设置有第三波纹泵，氮磷钾浓度调节装置通过第四输送管连接净化池，第四输送管上设置有第四波纹泵，净化池上设置有出水管，出水管上设置有出水泵;通过固液分离装置的设计，提高了颗粒杂质和污水的分离效率，防止颗粒杂质对管道造成堵塞，同时提高氮磷钾的回收利用效率，厌氧罐和好氧罐内除去污水中的有机物和硝化，便于处理后的水直接用于灌溉，提高资源利用率，氮磷钾浓度调节装置可以控制污水中的氮磷钾浓度，在减排污水的同时减少化肥使用量，防止在灌溉时由于污水中的氮磷钾浓度过高而影响灌溉的质量。
进一步，固液分离装置内设置有分离槽、升降机构和过滤网罩，分离槽通过固定架固定连接在固液分离装置的内部，分离槽的底部通过排水管连接第一输送管，过滤网罩固定连接在支架上，支架的侧面通过滑动机构与固液分离装置的内壁连接，支架的底面通过支撑杆连接在升降机构上，固液分离装置的顶面上通过衔接管口连接进水管，衔接管口上设置有防护罩，防护罩的两侧设置有抽吸管和清洗管，抽吸管和清洗管的底端分别连接至过滤网罩内，抽吸管和清洗管顶端分别连接固体回收装置和清洗设备，进入固液分离装置的污水首先流入过滤网罩，经固液分离后，固体残留在过滤网罩内，经抽吸管可以进入固体回收装置，而液体直接沉积在分离槽内，经排水管可以输入厌氧罐内，升降机构带动过滤网罩上下移动，实现颗粒杂质与液体的快速分离，防护罩可以防止污水飞溅出去，清洗管用于对过滤网罩和分离槽进行清洗，延长其使用寿命。
进一步，滑动机构包括导轨和悬臂，悬臂对称设置在支架的侧面上，悬臂的端部均设置有滚轮，导轨对称设置在固液分离装置的内壁上，滚轮与导轨相匹配，滚轮和导轨的设计，提高了过滤网罩在上下移动过程中的稳定性和可靠性。
进一步，升降机构包括底板、环形板和顶升机构，底板位于环形板的下方，底板的顶面上对称设置有下定位块，下定位块的上方设置有上定位块，上定位块通过导杆连接下定位块，环形板移动连接在导杆上，环形板的底面上设置有辅助套筒，辅助套筒套接在导杆上，环形板通过顶升机构连接底板，导杆提高了环形板在上下移动过程中的稳定性和可靠性，上定位块可以起到限位的作用，防止环形板在上升过程中超出导杆的行程，辅助套筒提高了环形板在上下移动过程中的稳定性，减小偏移。
进一步，环形板的中心处设置有矩形槽，矩形槽与分离槽相匹配，矩形槽的设计可以使环形板能沿着分离槽向上移动，进而实现颗粒杂质与液体的快速分离。
进一步，顶升机构包括电机和两组顶升组件，电机通过定位板固定连接在底板的顶面上，电机通过减速器连接有传动轴，传动轴上连接有两组顶升组件，顶升组件包括支撑座、升降块、摆臂和连杆，升降块固定连接在环形板的底面上，连杆的一端转动连接升降块，连杆的另一端转动连接在摆臂上，摆臂固定连接在传动轴上，两个支撑座对称贴合在摆臂的两侧，通过电机带动传动轴旋转，进而带动摆臂旋转，使连杆带动升降块上下匀速移动。
进一步，氮磷钾浓度调节装置包括筒体，筒体内从上往下依次设置有调节池、垫层和出水槽，调节池的侧壁上从上往下均匀设置有氮磷钾浓度测量计，调节池的外壁上通过调节剂输入管连接有调节剂存储箱，调节池与垫层之间设置有分隔板，通过氮磷钾浓度测量计的设计，可以实时对调节池内氮磷钾的浓度进行检测，当超出范围时，通过调节剂输入管输入调节剂，降低氮磷钾的浓度，提高灌溉的效率，垫层的厚度为10～20cm，采用鹅卵石铺设。
进一步，分隔板的顶面上设置有反冲器，分隔板的中心处设置有通水孔，通水孔内设置有两个密封板，两个密封板分别通过活塞杆连接有液压缸，液压缸固定连接在筒体的外侧面上，一侧的密封板端面上设置有凹槽，另一侧的密封板端面上设置有密封条，密封条与凹槽相匹配，反冲器可以对调节池内的污水进行反冲，使污水与调节剂混合均匀，提高氮磷钾浓度的检测精度，当污水与调节剂进行混合时，密封板关闭，调节后浓度符合标准，密封板打开，污水经通水孔流出。
使用如上述的一种用于农村生活污水资源化处理装置处理污水的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)固液分离装置施工
a、首先对农村生活污水的来源进行检测，并根据污水的流量确定固液分离装置的安装位置及固液分离装置的尺寸大小，然后对安装位置进行勘测，并确定固液分离装置的安装深度，同时保证固液分离装置的侧壁与基坑内壁之间的间距大于50cm，绘制相应的施工图纸;
b、根据施工图纸的设计要求，在施工区域进行基坑开挖，基坑的挖掘深度大于固液分离装置高度的50～80cm，在基坑侧壁上距离底部20～30cm的位置插入木棍，用于安装排水管，然后用混凝土对基坑的内壁和底面进行浇筑;
c、待混凝土达到设定强度后，通过吊装机将组装好的固液分离装置吊装至基坑内进行固定，拔出基坑侧壁上的木棍，将固液分离装置内引出的排水管插入孔内，然后在固液分离装置的顶面上接入进水管，将清洗管与清洗设备进行连接，将抽吸管引出高于底面50cm，最后用粘土回填，直至基坑内的粘土与地面齐平;
2)固体回收装置施工
a、根据图纸的设计要求，在距离固液分离装置10～15m的位置确定固体回收装置的安装位置，并根据固液分离装置的大小确定固体回收装置的尺寸;
b、然后进行第一埋设位置的开挖，开挖后用混凝土对侧壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将固体回收装置吊装至第一埋设位置进行固定，并在固体回收装置内引出管线与抽吸管进行密封连接;
c、最后在第一埋设位置进行粘土回填;
3)厌氧罐施工
根据图纸的设计要求，在距离固液分离装置5～8m的位置确定厌氧罐的安装位置，并确定厌氧罐的尺寸大小，然后进行第二埋设位置的开挖，开挖后用混凝土对侧壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将厌氧罐吊装至第二埋设位置进行固定，并在厌氧罐内引出第一输送管与排水管进行密封连接，在第一输送管上安装第一波纹泵;
4)好氧罐施工
根据图纸的设计要求，在距离厌氧罐5～8m的位置确定好氧罐的安装位置，并确定好氧罐的尺寸大小，然后进行第三埋设位置的开挖，开挖后用混凝土对侧壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将好氧罐吊装至第三埋设位置进行固定，并在好氧罐内引出第二输送管与厌氧罐进行密封连接，在第二输送管上安装第二波纹泵;
5)氮磷钾浓度调节装置施工
a、首先根据图纸的设计要求，在距离好氧罐5～8m的位置确定氮磷钾浓度调节装置的安装位置，并根据固液分离装置的尺寸确定氮磷钾浓度调节装置的尺寸大小;
b、然后进行第四埋设位置的开挖，开挖的深度大于氮磷钾浓度调节装置的高度50cm，开挖后用混凝土对第四埋设位置的内壁进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，将氮磷钾浓度调节装置吊装至第四埋设位置内进行固定;
c、接着将好氧罐上引出的第三输送管连接至氮磷钾浓度调节装置上，并在第三输送管上安装第三波纹泵，同时将氮磷钾浓度调节装置与外部的调节剂存储箱进行连接;
6)净化池施工
待氮磷钾浓度调节装置施工完毕后，在距离氮磷钾浓度调节装置3～4m的位置确定净化池的位置，并根据固液分离装置的处理量确定净化池的尺寸，然后对净化池进行开挖，将开挖后的净化池用混凝土对侧壁和底面进行浇筑，待混凝土达到设定强度后，用第四输送管将净化池与氮磷钾浓度调节装置进行连接，并在第四输送管上安装第四波纹泵，同时在净化池内引出出水管，将出水管与灌溉系统进行连接，出水管上安装出水泵;
7)污水处理
首先将生活污水通过进水管引入固液分离装置内，经固液分离装置内部的上下往复过滤，在过滤时固体经抽吸管吸入固体回收装置内进行存储处理，而液体在第一波纹泵的作用下经排水管和第一输送管进入厌氧罐内，厌氧罐内的微生物对污水中的有机物进行分解，污水在第二波纹泵的作用下经第二输送管进入好氧罐，好氧罐内的微生物除去污水中的有机物和硝化，污水在第三波纹泵的作用下经第三输送管进入氮磷钾浓度调节装置，通过氮磷钾浓度调节装置对污水中的氮磷钾浓度进行控制，最终进入净化池，在出水泵的作用下经出水管将水送入灌溉系统，实现污水的资源化利用。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、通过固液分离装置的设计，提高了颗粒杂质和污水的分离效率，防止颗粒杂质对管道造成堵塞，同时提高氮磷钾的回收利用效率;
2、厌氧罐和好氧罐内除去污水中的有机物和硝化，便于处理后的水直接用于灌溉，提高资源利用率;
3、氮磷钾浓度调节装置可以控制污水中的氮磷钾浓度，在减排污水的同时减少化肥使用量，防止在灌溉时由于污水中的氮磷钾浓度过高而影响灌溉的质量;
4、本发明的污水处理方法步骤简单，不仅可以实现对农村污水实现资源化利用，在减排污水的同时减少化肥的使用量，而且可以减少水资源的浪费，促进农村减排与农民增收。