申请公布日：2022.01.28
申请日：2021.11.25
分类号：C02F9/14(2006.01)I;B02C4/08(2006.01)I;F26B21/00(2006.01)I
摘要：
本发明公开一种用于生活污水处理的一体化设备及处理方法，其设备包括收集单元、初级过滤单元、粉碎单元、烘干回收单元、油污处理单元、接触氧化除磷单元、污水回收单元和控制单元；本发明通过初级过滤单元、粉碎单元和烘干回收单元将农村农户的生活污水中的固体可回收物进行回收作为二次燃料使用，节省能源，降低固体废物难以降解的可能性；通过简单的油污处理单元、接触氧化除磷单元和污水回收单元的结构实现农村污水的快速简单过滤，无需像现有城镇污水过滤工序复杂，时间效率差；通过收集单元，节省人力倾倒，防止污水飞溅人体的可能性，同时实现自动化回收污水的作用；通过控制单元实现整个一体化设备的自动控制，减少人力辅助处理污水的步骤。
权利要求书
1.一种用于生活污水处理的一体化设备，其特征在于，包括收集单元、初级过滤单元、粉碎单元、烘干回收单元、油污处理单元、接触氧化除磷单元、污水回收单元和控制单元(42)；所述收集单元包括传动机构(40)和回收桶体(1)，所述传动机构(40)和回收桶体(1)设置在整个一体化设备的外层，所述传动机构(40)包括第一滑轨(2)和第一滑块(3)，第一滑块(3)上端设有固定连接的底座(43)，底座(43)上安装有回收桶体(1)，回收桶体(1)底部一侧与底座(43)上表面铰接，底座(43)上表面靠近回收桶体(1)外侧设有第一伸缩气缸(4)，第一伸缩气缸(4)底部与底座(43)上表面转动连接，第一伸缩气缸(4)的顶端与回收桶体(1)外侧壁铰接；所述初级过滤单元设置在传送机构的顶部，初级过滤单元包括过滤网(5)和过滤仓(6)，所述过滤网(5)设置在过滤仓(6)底部，过滤仓(6)顶端开设有向回收桶体(1)内注入污水的倾倒口(7)，过滤网(5)底部与油污处理单元连通，过滤网(5)侧面与粉碎单元连通，所述过滤网(5)一端与过滤仓(6)仓壁侧面铰接，过滤网(5)另一端铰接有第一伸缩杆(8)，第一伸缩杆(8)与过滤仓(6)仓壁转动连接。所述粉碎单元包括破碎辊(9)、第一转动电机(10)和破碎仓(11)，所述破碎仓(11)设置在过滤仓(6)远离第一伸缩杆(8)的一侧；所述破碎辊(9)两端固定连接有转动杆(12)，转动杆(12)一端与破碎仓(11)仓壁转动连接，另一端与第一转动电机(10)的输出轴同轴连接，所述第一转动电机(10)通过电机安装座与破碎仓(11)仓壁固定连接；所述烘干回收单元包括热风机(13)、烘干仓(14)和烘干板(15)，所述热风机(13)设置在烘干仓(14)内，并通过固定座与烘干仓(14)仓壁固定连接；烘干板(15)一端与烘干仓(14)侧壁转动连接，烘干板(15)另一端底部铰接有顶升机构(41)；烘干板(15)与烘干仓(14)侧壁连接端设有出料口(44)；所述顶升机构(41)包括伸缩套杆(16)和套杆支座(17)，通过伸缩套杆(16)顶升烘干板(15)倾斜转动上升，套杆支座(17)与烘干仓(14)侧壁铰接；所述油污处理单元包括油污处理腔(18)和油污吸附板(19)，油污处理腔(18)设置在初级过滤单元的过滤网(5)底部，油污吸附板(19)与油污处理腔(18)腔体侧壁嵌入式连接，所述油污处理腔(18)外侧壁与油污吸附板(19)设置处设有第一取物口(20)；所述油污处理腔(18)底部设有第一水泵(21)，所述第一水泵(21)上连接有第一污水管道(22)，第一污水管道(22)另一端与接触氧化除磷单元连通；通过第一污水管道(22)将油污吸附板(19)吸附后的污水抽入接触氧化除磷单元；所述接触氧化除磷单元包括接触氧化除磷腔(23)和转动机构，所述转动机构包括转动盘(45)和第二转动电机(24)，所述第二转动电机(24)设置在接触氧化除磷腔(23)顶部，通过安装板(25)与接触氧化除磷腔(23)腔壁固定连接，转动盘(45)设置在接触氧化除磷腔(23)内，第二转动电机(24)通过转动轴(26)与转动盘(45)连接，所述转动盘(45)上附着有微生物；所述接触氧化除磷腔(23)底部也设有第二水泵(21)，第二水泵(21)上连接有第二污水管道(27)，第二污水管道(27)另一端与污水回收单元连通；所述污水回收单元包括沉淀腔(28)和出水口(29)，沉淀腔(28)底部设有污泥回收泵(30)，出水口(29)设置在沉淀腔(28)腔壁上，并与整个生活污水处理的一体化设备外部连通；所述控制单元(42)包括控制芯片和控制电路，所述生活污水处理的一体化设备底部侧面设有控制柜(31)，控制柜(31)内安装有控制芯片，控制芯片通过控制电路分别与传动机构(40)、第一伸缩气缸(4)、第一伸缩杆(8)、第一转动电机(10)、热风机(13)、顶升机构(41)、第二转动电机(24)、第一水泵(21)、第二水泵(46)和污泥回收泵(30)开关电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述过滤仓(6)顶端开口三面设有倾倒挡板(32)，靠近回收桶体(1)一面无倾倒挡板(32)设置，所述倾倒口(7)从上至下呈倾斜设置，上端开口向下延伸逐渐缩小。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述破碎仓(11)位置整体低于过滤仓(6)的位置高度，在过滤仓(6)与破碎仓(11)之间的连接处开设有固体回收口(33)，所述固体回收口(33)上端设有第二伸缩杆(34)，第二伸缩杆(34)前端伸缩位置处设有隔离挡板(35)，隔离挡板(35)遮挡面面积大于或者等于固体回收口(33)的面积；所述控制芯片通过控制电路与第二伸缩杆(34)，通过控制芯片进一步控制第二伸缩杆(34)的伸缩。
4.根据权利要求3所述的一种用于生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述破碎仓(11)仓壁上设有与破碎辊(9)纹路匹配的齿槽(36)。
5.根据权利要求4所述的一种用于生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述烘干回收单元设置在破碎仓(11)下端，并与破碎辊(9)下端正对设置；所述烘干仓(14)与破碎仓(11)之间设有双开式遮挡门，所述双开式遮挡门包括两个门板(37)和两个第二伸缩气缸(38)，所述门板(37)一侧与破碎仓(11)底端侧壁或者烘干仓(14)上端侧壁铰链式连接，所述第二伸缩气缸(38)固定端与破碎仓(11)侧壁转动连接，伸缩端延斜线方向与门板(37)上端面固定连接；所述控制芯片通过控制电路与第二伸缩气缸(38)，通过控制芯片进一步控制第二伸缩气缸(38)的伸缩。
6.根据权利要求5所述的一种用于生活污水处理的一体化设备，其特征在于，还包括清洗单元，所述清洗单元包括喷枪和喷头(39)，喷枪尾部连接有外接水管道和清洗液加入管道，喷枪前端连接喷头(39)，所述喷头(39)设置在倾倒口(7)四面的侧壁上。
7.一种用于生活污水处理的处理方法，其特征在于，包括步骤：S1、将污水倒入回收桶体(1)中，启动一体化设备；S2、通过控制芯片控制传动机构(40)将回收桶体(1)升至倾倒口(7)，并控制第一伸缩气缸(4)推动回收桶体(1)，将回收桶体(1)内的污水倒入过滤仓(6)内；第一伸缩气缸(4)启动前，需先通过控制单元(42)控制第二伸缩杆(34)延伸关闭固体回收口(33)；固体废物回收进入步骤S3，污水处理进入步骤S7；S3、待回收桶体(1)倾倒完毕污水以后，控制第二伸缩杆(34)回缩，打开固体回收口(33)；启动第一伸缩杆(8)，将过滤网(5)顶升至倾斜状态，并关闭第二伸缩杆(34)，使其回缩，打开固体回收口(33)，其污水中的固体废物自固体回收口(33)落入破碎仓(11)内；当第一伸缩杆(8)启动前，需先通过控制第二伸缩气缸(38)关闭双开式遮挡门；S4、待所有固体废物自固体回收口(33)落入破碎仓(11)内后，控制第二伸缩杆(34)延伸关闭固体回收口(33)，启动第一转动电机(10)，驱动转动辊对固体废物进行碾压研磨；启动第一转动电机(10)前，先通过控制单元(42)控制第二伸缩气缸(38)打开双开式遮挡门；S5、待转动辊对固体废物进行碾压研磨完毕，研磨后的固体废物全部掉落到烘干板(15)上，再次通过控制单元(42)控制第二伸缩气缸(38)关闭双开式遮挡门，启动热风机(13)对其进行烘干；S6、待烘干机烘干完毕，控制顶升机构(41)上升，将烘干板(15)上的烘干固体废物通过出料口(44)倾倒出整个一体化设备中；S7、自初级过滤单元的过滤网(5)过滤后的污水下流至油污处理单元的油污处理腔(18)内，所有污水经过油污吸附板(19)吸附油污后，继续下流至油污处理腔(18)底部；S8、控制单元(42)控制油污处理腔(18)底部的第一水泵(21)将污水继续抽吸到接触氧化除磷单元的接触氧化除磷腔(23)内；S9、通过控制单元(42)控制第二转动电机(24)低速转动，将转动盘(45)上的接触氧化除磷微生物充分混入污水的每一个角落内，对污水进行接触氧化除磷；S10、通过接触氧化除磷腔(23)底部的第二水泵(46)将污水抽入污水回收单元沉淀腔(28)内，待污水沉淀后，再通过控制器控制污泥回收泵(30)回收沉淀腔(28)底部的污泥，同时通过出水口(29)回收经过沉淀后的清水。
发明内容
针对现有技术存在无法实现能源回收利用，具有出水效率不够高、质量重和体积大，并且自动化较差的问题，本发明提供了一种用于生活污水处理的一体化设备及处理方法。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于生活污水处理的一体化设备，包括收集单元、初级过滤单元、粉碎单元、烘干回收单元、油污处理单元、接触氧化除磷单元、污水回收单元和控制单元；
所述收集单元包括传动机构和回收桶体，所述传动机构和回收桶体设置在整个一体化设备的外层，所述传动机构包括第一滑轨和第一滑块，第一滑块上端设有固定连接的底座，底座上安装有回收桶体，回收桶体底部一侧与底座上表面铰接，底座上表面靠近回收桶体外侧设有第一伸缩气缸，第一伸缩气缸底部与底座上表面转动连接，第一伸缩气缸的顶端与回收桶体外侧壁铰接。
所述初级过滤单元设置在传送机构的顶部，初级过滤单元包括过滤网和过滤仓，所述过滤网设置在过滤仓底部，过滤仓顶端开设有向回收桶体内注入污水的倾倒口，过滤网底部与油污处理单元连通，过滤网侧面与粉碎单元连通，所述过滤网一端与过滤仓仓壁侧面铰接，过滤网另一端铰接有第一伸缩杆，第一伸缩杆与过滤仓仓壁转动连接。
所述粉碎单元包括破碎辊、第一转动电机和破碎仓，所述破碎仓设置在过滤仓远离第一伸缩杆的一侧；所述破碎辊两端固定连接有转动杆，转动杆一端与破碎仓仓壁转动连接，另一端与第一转动电机的输出轴同轴连接，所述第一转动电机通过电机安装座与破碎仓仓壁固定连接。
所述烘干回收单元包括热风机、烘干仓和烘干板，所述热风机设置在烘干仓内，并通过固定座与烘干仓仓壁固定连接；烘干板一端与烘干仓侧壁转动连接，烘干板另一端底部铰接有顶升机构；烘干板与烘干仓侧壁连接端设有出料口。
所述顶升机构包括伸缩套杆和套杆支座，通过伸缩套杆顶升烘干板倾斜转动上升，套杆支座与烘干仓侧壁铰接；伸缩套杆顶端与烘干板底部转动连接。
所述油污处理单元包括油污处理腔和油污吸附板，油污处理腔设置在初级过滤单元的过滤网底部，油污吸附板与油污处理腔腔体侧壁嵌入式连接，所述油污处理腔外侧壁与油污吸附板设置处设有第一取物口；所述油污处理腔底部设有第一水泵，所述第一水泵上连接有第一污水管道，第一污水管道另一端与接触氧化除磷单元连通。通过第一污水管道将油污吸附板吸附后的污水抽入接触氧化除磷单元。
所述接触氧化除磷单元包括接触氧化除磷腔和转动机构，所述转动机构包括转动盘和第二转动电机，所述第二转动电机设置在接触氧化除磷腔顶部，通过安装板与接触氧化除磷腔腔壁固定连接，转动盘设置在接触氧化除磷腔内，第二转动电机通过转动轴与转动盘连接，所述转动盘上附着有微生物；所述接触氧化除磷腔底部也设有第二水泵，第二水泵上连接有第二污水管道，第二污水管道另一端与污水回收单元连通。
所述污水回收单元包括沉淀腔和出水口，沉淀腔底部设有污泥回收泵，出水口设置在沉淀腔腔壁上，并与整个生活污水处理的一体化设备外部连通。
所述控制单元包括控制芯片和控制电路，所述生活污水处理的一体化设备底部侧面设有控制柜，控制柜内安装有控制芯片，控制芯片通过控制电路分别与传动机构、第一伸缩气缸、第一伸缩杆、第一转动电机、热风机、顶升机构、第二转动电机、第一水泵、第二水泵和污泥回收泵开关电路连接。
进一步地，所述过滤仓顶端开口三面设有倾倒挡板，靠近回收桶体一面无倾倒挡板设置，所述倾倒口从上至下呈倾斜设置，上端开口向下延伸逐渐缩小。
进一步地，所述破碎仓位置整体低于过滤仓的位置高度，在过滤仓与破碎仓之间的连接处开设有固体回收口，所述固体回收口上端设有第二伸缩杆，第二伸缩杆前端伸缩位置处设有隔离挡板，隔离挡板遮挡面面积大于或者等于固体回收口的面积。所述控制芯片通过控制电路与第二伸缩杆，通过控制芯片进一步控制第二伸缩杆的伸缩。
进一步地，所述破碎仓仓壁上设有与破碎辊纹路匹配的齿槽。
进一步地，所述烘干回收单元设置在破碎仓下端，并与破碎辊下端正对设置；所述烘干仓与破碎仓之间设有双开式遮挡门，所述双开式遮挡门包括两个门板和两个第二伸缩气缸，所述门板一侧与破碎仓底端侧壁或者烘干仓上端侧壁铰链式连接，所述第二伸缩气缸固定端与破碎仓侧壁转动连接，伸缩端延斜线方向与门板上端面固定连接。所述控制芯片通过控制电路与第二伸缩气缸，通过控制芯片进一步控制第二伸缩气缸的伸缩。
进一步地，还包括清洗单元，所述清洗单元包括喷枪和喷头，喷枪尾部连接有外接水管道和清洗液加入管道，喷枪前端连接喷头，所述喷头设置在倾倒口四面的侧壁上。
一种用于生活污水处理的处理方法，包括步骤：
S1、将污水倒入回收桶体中，启动一体化设备；
S2、通过控制芯片控制传动机构将回收桶体升至倾倒口，并控制第一伸缩气缸推动回收桶体，将回收桶体内的污水倒入过滤仓内；第一伸缩气缸启动前，需先通过控制单元控制第二伸缩杆延伸关闭固体回收口。固体废物回收进入步骤S3，污水处理进入步骤S7；
S3、待回收桶体倾倒完毕污水以后，控制第二伸缩杆回缩，打开固体回收口；启动第一伸缩杆，将过滤网顶升至倾斜状态，并关闭第二伸缩杆，使其回缩，打开固体回收口，其污水中的固体废物自固体回收口落入破碎仓内；当第一伸缩杆启动前，需先通过控制第二伸缩气缸关闭双开式遮挡门。
S4、待所有固体废物自固体回收口落入破碎仓内后，控制第二伸缩杆延伸关闭固体回收口，启动第一转动电机，驱动转动辊对固体废物进行碾压研磨；启动第一转动电机前，先通过控制单元控制第二伸缩气缸打开双开式遮挡门。
S5、待转动辊对固体废物进行碾压研磨完毕，研磨后的固体废物全部掉落到烘干板上，再次通过控制单元控制第二伸缩气缸关闭双开式遮挡门，启动热风机对其进行烘干；
S6、待烘干机烘干完毕，控制顶升机构上升，将烘干板上的烘干固体废物通过出料口倾倒出整个一体化设备中；
S7、自初级过滤单元的过滤网过滤后的污水下流至油污处理单元的油污处理腔内，所有污水经过油污吸附板吸附油污后，继续下流至油污处理腔底部；
S8、控制单元控制油污处理腔底部的第一水泵将污水继续抽吸到接触氧化除磷单元的接触氧化除磷腔内；
S9、通过控制单元控制第二转动电机低速转动，将转动盘上的接触氧化除磷微生物充分混入污水的每一个角落内，对污水进行接触氧化除磷；
S10、通过接触氧化除磷腔底部的第二水泵将污水抽入污水回收单元沉淀腔内，待污水沉淀后，再通过控制器控制污泥回收泵回收沉淀腔底部的污泥，同时通过出水口回收经过沉淀后的清水。
本发明相比现有技术，具有如下有益效果：
1.通过初级过滤单元、粉碎单元和烘干回收单元将农村农户的生活污水中的固体可回收物进行回收作为二次燃料使用，节省能源，降低固体废物难以降解的可能性；同时除去了污水中难以过滤的固体废物，并起到二次利用的可能性。
2.通过简单的油污处理单元、接触氧化除磷单元和污水回收单元的结构实现农村污水的快速简单过滤，无需像现有城镇污水过滤工序复杂，时间效率差；同时污水一样符合国家二次排水标准，作为农村菜地或者农作物的灌溉用水，起到节约农村水资源的作用。
3.通过收集单元，节省人力倾倒，防止污水飞溅人体的可能性，同时实现自动化回收污水的作用。
4.通过控制单元实现整个一体化设备的自动控制，减少人力辅助处理污水的步骤。
（发明人：郭宇海;徐洁;王卒峰;周宏;朱超伟）