申请日2019.02.15
公开(公告)日2019.04.30
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明是一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，包括：化粪池，污泥与水分离的填料层，曝气盘，风机，风机的时间控制器，污泥泵，污泥泵的时间控制器，水杀菌消毒器和操作控制箱;本发明能够对分散居住的农户家庭或山区偏僻的农户家庭的厕所粪水或生活污水进行净化达标处理，处理后的水质透亮无臭，无病菌，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918‑2002)一级标准，本发明结构简单，重量轻，价格低廉，安装方便，操作容易，具有广泛的市场应用前景，创造性，新颖性和好的工业实用性。
权利要求书
1.一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，包括：化粪池，污泥与水分离的填料层，曝气盘，风机，风机的时间控制器，污泥泵，污泥泵的时间控制器，水杀菌消毒器和操作控制箱;其特征在于：所述的化粪池是四格式化粪池，由相联的四个池子组成，池子之间由隔板分开;改型化粪池的厕所粪水和生活废水进口配置在第一格化粪池侧面的上部，第一格化粪池内与第二格化粪池之间的隔板上部配置过液管一，顶部配置粪渣清掏孔，第二格化粪池内配置曝气盘和污泥泵，所述的污泥泵的出水管口配置在第一格化粪池与第二格化粪池之间的隔板上的液位线的上方，所述的出水管口与第一格化粪池内部相通;第二格化粪池的顶部配置带有盖子的污泥清掏孔，第二格化粪池与第三格化粪池之间的隔板底部配置过液管二，第三格化粪池内的中部配置污泥与水分离的填料层，第三格化粪池与第四格化粪池之间的隔板上部配置过液管三，第四格化粪池内配置水杀菌消毒器，顶部配置带有盖子的检查孔，达标水出口配置在第四格化粪池侧面的上部;操作控制箱配置在化粪池顶部的合适位置或配置在离开化粪池不远的合适位置;所述的控制箱内配置有外接电源的电源板，风机，风机的时间控制器，污泥泵的时间控制器;所述外接电源的电源板输出的电源线经过风机的时间控制器后与风机的电源线相连接;所述风机的排风口经过排风管与曝气盘的进气口联通;所述外接电源的电源板输出的电源线经过污泥泵的时间控制器后与 污泥泵的电源线相连接;水杀菌消毒器的电源线与电源板联通。
2.根据权利要求1所述的一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，其特征在于：所述的化粪池，是玻璃钢、塑胶、水泥或金属材质，属于市场上销售的四格式化粪池，也可以采用五格式化粪池或六格式化粪池替代四格式化粪池。
3.根据权利要求1所述的一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，其特征在于：所述的填料层，属于蜂窝斜板填料、斜管填料或弹性填料层。
4.根据权利要求1所述的一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，其特征在于：所述的污泥泵，属于泥浆泵，污水泵和潜水泵。
5.根据权利要求1所述的一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，其特征在于：所述的水杀菌消毒器，属于紫外线杀菌器，臭氧杀菌消毒器或二氧化氯杀菌器。
6.根据权利要求1所述的一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，其特征在于：所述的风机，属于出口压力大于6kpa的风机。
7.根据权利要求1所述的一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，其特征在于：所述的污泥泵的时间控制器和风机的时间控制器，属于时间继电器、电子定时器或时间开关。
8.根据权利要求1所述的一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，其特征在于：所述的操作控制箱，属于圆柱体、正方体或长方体，材质是玻璃钢、塑料或金属，可以配置在化粪池的顶部或配置在离开化粪池不远的合适位置。
说明书
一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池
技术领域
本发明涉及一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，属于环保设备领域;
背景技术
目前，为了开展我国农村厕所革命、粪水治理、生活废水(包括洗澡废水，洗衣废水和厨房废水)治理和村容村貌的综合整治，农村家庭厕所的粪污都排入化粪池内，我国许多乡镇街道、旅游景点和广场的公共厕所设有地下化粪池，然而，受地域环境的影响，许多厕所化粪池没有与城镇污水处理管网联通，采用吸粪车运走再处理;
目前，农户厕所化粪池采用公知的双瓮式化粪池或三格式化粪池，以三格式化粪池为主;如三格式化粪池由相联的三个池子组成，中间由过粪管联通，主要是利用厌氧发酵、中层过粪和寄生虫卵比重大于一般混合液比重而易沉淀的原理，粪便在池内经过30天以上的发酵分解，中层粪液依次由1格池流至第3格池，已达到沉淀或杀灭粪便中寄生虫卵和肠道致病菌的目的，化粪池的作用可概括为：“一留、二沉、三无害”;一留：厕所粪水或/和生活污水先从三格式化粪池的上部进水管进入第一格化粪池内，截留含虫卵较多的粪便，让粪便有足够时间发酵崩解，使虫卵下沉;二沉：第二格化粪池因粪皮与粪渣的数量大大减少，发酵分解程度轻微，粪液处于相对静止状态，有利用飘荡在粪便中的虫卵继续下到沉池底;三无害：一、二格化粪池有足够体积，保证粪便在池内停留一个月的发酵腐熟，由于粪尿在厌氧分解无机化过程中的生物拮抗和化学等作用，使病菌虫卵死亡或含虫卵极少的粪液最后进入第三格化粪池，供施肥用;一般地，第一、二、三格的容积比例为2∶1∶3，第三格容积也可以根据贮肥情况而定;第一格化粪池通过粪管联通第二格化粪池，第二格池进行沉淀和厌氧发酵，当粪水液位达到一定高度时，然后从隔板下部的粪水出水口流入第二格化粪池内，从第二格流入第三格，从第三格排出化粪池;通常地，按照每人每天排大小便2升，冲厕水10升计算，合计12升，一个5人之家的农户厕所化粪池每天收集的粪污大约是60升，或一个月(30天)大约是1800升或1.8立方米;如果农户家中安装1.5-2.0立方米的化粪池，可以满足厕所粪污在化粪池内贮存30天的厌氧降解变成液体肥料的条件;
随着我国农村厕所革命和振兴乡村计划的实施，要求对农村“源头”的粪水和生活废水(包括洗澡废水，洗衣废水和厨房废水)进行净化达标处理，化粪池排出的水虽然杀灭了虫卵和治病菌，但是，虫卵的尸体还在水中，水中未被分解的有机物还大量存在，排放的水质达不到国家的相关标准，当化粪池排出的水暴露到空中后，会又会慢慢变臭，滋生蚊虫，严重的污染化粪池附近的生态环境;
现已公开的农村家庭厕所使用的化粪池或公共厕所化粪池排出的粪水和农户家庭排出的生活废水不能达到国家相关水质排放标准，通过搜索和查阅国内外大量的报导、杂志、书刊、光盘、专利文献，市场广告……等资料，国内国外还没有发现“一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池”的相关报导;
发明内容
本发明就是要克服和弥补现有技术的缺陷和不足，从而提供一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，以适应我国厕所化粪池内的粪水和农户家庭排出的生活废水进行净化达标处理，以满足振兴乡村计划快速实施和改善农村生态环境的需求;
本发明的目的是按如下方式实现的：
一种农村厕所粪水和生活废水达标处理的改型化粪池，包括：化粪池，污泥与水分离的填料层，曝气盘，风机，风机的时间控制器，污泥泵，污泥泵的时间控制器，水杀菌消毒器和操作控制箱;所述的化粪池是四格式化粪池，由相联的四个池子组成，池子之间由隔板分开;改型化粪池的厕所粪水和生活废水进口配置在第一格化粪池侧面的上部，第一格化粪池内与第二格化粪池之间的隔板上部配置过液管一，顶部配置粪渣清掏孔，第二格化粪池内配置曝气盘和污泥泵，所述的污泥泵的出水管口配置在第一格化粪池与第二格化粪池之间的隔板上的液位线的上方，所述的出水管口与第一格化粪池内部相通;第二格化粪池的顶部配置带有盖子的污泥清掏孔，第二格化粪池与第三格化粪池之间的隔板底部配置过液管二，第三格化粪池内的中部配置污泥与水分离的填料层，第三格化粪池与第四格化粪池之间的隔板上部配置过液管三，第四格化粪池内配置水杀菌消毒器，顶部配置带有盖子的检查孔，达标水出口配置在第四格化粪池侧面的上部;操作控制箱配置在化粪池顶部的合适位置或配置在离开化粪池不远的合适位置;所述的控制箱内配置有外接电源的电源板，风机，风机的时间控制器，污泥泵的时间控制器;所述外接电源的电源板输出的电源线经过风机的时间控制器后与风机的电源线相连接;所述风机的排风口经过排风管与曝气盘的进气口联通;所述外接电源的电源板输出的电源线经过污泥泵的时间控制器后与污泥泵的电源线相连接;水杀菌消毒器的电源线与电源板联通;
所述的化粪池，是玻璃钢、塑胶、水泥或金属材质，属于市场上销售的四格式化粪池，也可以采用五格式化粪池或六格式化粪池替代四格式化粪池;
所述的填料层，属于蜂窝斜板填料、斜管填料或弹性填料层;
所述的污泥泵，属于泥浆泵，污水泵和潜水泵;
所述的水杀菌消毒器，属于紫外线杀菌器，臭氧杀菌消毒器或二氧化氯杀菌器;
所述的风机，属于出口压力大于6kpa的风机;
所述的曝气盘，属于污水处理的多孔空气分散管;
所述的污泥泵的时间控制器和风机的时间控制器，属于时间继电器、电子定时器或时间开关;
所述的操作控制箱，属于圆柱体、正方体或长方体，材质是玻璃钢、塑料或金属，可以配置在化粪池的顶部或配置在离开化粪池不远的合适位置;
本发明的工作原理是：
将厕所粪水和生活废水先经过市场上出售的三格式化粪池或双瓮式化粪池进行过滤处理后，再流入本发明改型化粪池的第一格化粪池内，或是将厕所粪水和生活废水直接流入本发明改型化粪池的第一格化粪池内，粪水和生活废水在本发明改型化粪池的第一格化粪池内进行厌氧降解或过滤，然后通过第一格化粪池与第二格化粪池之间隔板上部配置的过液管一流入第二格化粪池内;在第二格化粪池内，粪水和生活废水受分解微生物菌剂和曝气盘鼓出的空气作用下，发生生化降解反应，采用时间控制器进行间断的鼓风曝气，在鼓风的好氧生化反应中，发生好氧的消化降解反应，水中的COD，BOD、.....等指标不断降低;在停止鼓风的厌氧生化反应中，发生厌氧下的反硝化降解反应，除去水中的氮和磷;利用风机的时间控制器对粪水或/和生活废水进行曝气，反复的消化反应或反硝化反应，对第二格化粪池内的水进行净化处理，第二格化粪池内的水经过液管二流入第三格化粪池的下部，生化降解反应中产生一定量的污泥，受填料层的阻挡作用，水中的污泥被沉降和阻挡在第三格化粪池的下部和第二格化粪池内的下部，第二格化粪池内的好氧生化反应产生的污泥定期的用污泥泵返回到前段的第一格化粪池内，利用第一格化粪池内的厌氧菌将好氧反应中产生的好氧污泥微生物分解成为二氧化碳和水，经过填料层分离污泥后的清水不断地往上流动串过填料层，流入第三格化粪池的上部，经过液管三流入第四格化粪池内，第四格化粪池内的清水经过水杀菌消毒器的作用杀灭水中的致病微生物和细菌后水质达标，达标水排出化粪池;
本发明中，好养微生物在厌氧条件下难以生存，自溶为蛋白质、糖源等被厌氧微生物吸收利用;厌氧微生物在好氧条件下也难以生存，自溶为蛋白质、糖源，并被好养微生物吸收降解;将好氧产生的活性污泥全部回流至厌氧池进行处理，最终有机污染物会被降解为二氧化碳、水、氮气等，剩余污泥量将大大减少，减轻剩余污泥造成的二次污染及处理困难等问题;本发明将第二格化粪池内产生的好氧污泥用污泥泵输送到厌氧菌环境条件下的第一格化粪池内，好养污泥微生物在厌氧条件下难以生存，自溶为蛋白质、糖源等被厌氧微生物吸收利用，最终将第二格化粪池内产生的好氧污泥微生物降解为二氧化碳、水、氮气，大大的减少了厕所粪水或/和生活废水在净化达标处理中清掏污泥的操作成本;
定期地打开本发明改型化粪池的第一格化粪池顶部的清掏粪渣孔，对化粪池内的产生的粪渣进行清掏排出，确保化粪池内的液体畅通;
也可以定期地打开本发明改型化粪池的第二格化粪池顶部的清掏污泥孔，对化粪池内的产生的污泥进行人工清掏排出，确保化粪池内的液体畅通;
在本发明的改型化粪池中，厕所粪水和生活废水不断地进入第一格化粪池粪水进口，在化粪池内经过生化降解和杀菌消毒处理后，产生的达标水不断的排出化粪池;
厕所粪水和生活废水在进入本发明的改型化粪池进行处理之前，先经过市场上出售的三格式化粪池或是双瓮式化粪池进行过滤处理和初步的厌氧处理，可以提高本发明改型化粪池对厕所粪水和生活废水净化处理的单位时间处理量和改善水质效果;因此，粪水和生活废水在进入本发明的改型化粪池之前，可以先流入三格式化粪池或是双瓮式化粪池进行预先的粪水的过滤和初步的厌氧降解处理，然后再在本发明的改型化粪池中净化达标处理;
在本发明的改型化粪池中：
第一格化粪池起到过滤/厌氧的初步净化处理作用;
第二格化粪池起到好氧/厌氧的生化反应作用;
第三格化粪池起到污泥与水的分离作用;
第四格化粪池启动杀灭水中致病菌和消毒的作用;
本发明的有益效果是：
1.传统的化粪池只有起到杀灭水中致病微生物和虫卵的作用，从化粪池排出的水质达不到国家规定的水质标准，当化粪池排出的水暴露到空中后，会又会慢慢变臭，滋生蚊虫，严重的污染化粪池附近的生态环境;本发明的改型化粪池排出的水质清澈，透亮无臭，无病菌，排放的达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级标准;
2.本发明的改型化粪池，采用常规的化粪池和常规的部件进行配置而成，结构简单，重量轻，价格低廉，安装方便，属于微型的污水处理站，对于分散居住的农户家庭或山区偏僻的农户家庭进行厕所粪水或生活污水的净化达标处理，具有先进性的实施效果;
3.本发明的改型化粪池，运行可靠，技术成熟，操作容易，维修方便，本发明具有广泛的市场推广应用前景，具备创造性、新颖性和好的工业实用性;