公布日：2023.10.27
申请日：2023.07.27
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/463(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N
摘要
本发明涉及污水净化领域，具体公开了家用微型污水处理系统以及污水处理使用方法，包括以下步骤：建造化粪池；准备家用微型污水处理系统、曝气系统及供微生物附着的悬浮填料；提升泵抽取澄清液，澄清液进入接触氧化区，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD；接触氧化区处的澄清液流入至电絮凝区中，电催化絮凝；然后澄清液中的污染物和磷被过滤区过滤，澄清液形成净化水；净化水从出水区处取用，用于农作物灌溉；或者，在出水区处设置用于对水生植物或浮游动物进行养殖的景观区。本方案中由于接触氧化区、电絮凝区、过滤区和出水区由上至下依次连通设置，整个家用微型污水处理系统的布置结构紧凑，更便于布置到农村的独门独户环境中。
权利要求书
1.一种污水处理使用方法，其特征在于，包括以下步骤：建造化粪池；准备家用微型污水处理系统、曝气系统及供微生物附着的悬浮填料，家用微型污水处理系统依次包括提升泵、接触氧化区、电絮凝区、过滤区和出水区；接触氧化区、电絮凝区、过滤区和出水区由上至下依次连通设置，提升泵与接触氧化区连通；农户家用的污水排出化粪池中，化粪池对污水水解，污水内的沉淀和杂物沉入化粪池的池底形成沉积物A，化粪池内的污水形成上层清液，上层清液为澄清液；将提升泵放入化粪池，悬浮填料放入接触氧化区，且曝气系统与接触氧化区连通；启动提升泵抽取澄清液，澄清液进入接触氧化区，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD，微生物将澄清液中的氨氮转化为硝态氮，接触氧化区中的污染物沉降形成沉积物B；接触氧化区处的澄清液流入至电絮凝区中，电催化絮凝，澄清液中的污染物和磷沉降，形成沉积物C；电絮凝区处的澄清液流入至过滤区中，澄清液中的污染物和磷被过滤区过滤，澄清液形成净化水；净化水从出水区处取用，用于农作物灌溉；或者，在出水区处设置用于对水生植物或浮游动物进行养殖的景观区，景观区处溢流的净化水可用于农作物灌溉。
2.如权利要求1所述的一种污水处理使用方法，其特征在于，所述悬浮填料中的微生物为兼氧细菌和好氧细菌，兼氧细菌和好氧细菌的质量比例为0.25-0.4。
3.如权利要求2所述的一种污水处理使用方法，其特征在于，所述沉积物A、沉积物B和沉积物C均可收集用作生物肥料。
4.如权利要求3所述的一种污水处理使用方法，其特征在于，所述过滤区为砂滤区，且砂滤区内容纳有石英石。
5.如权利要求4所述的一种污水处理使用方法，其特征在于，当化粪池内沉积物A的堆积厚度达到化粪池深度的0.2-0.5倍时，对化粪池内的沉积物A进行清掏。
6.如权利要求1所述的家用微型污水处理系统，其特征在于，所述家用微型污水处理系统：形成接触氧化区的第一处理壳，所述第一处理壳上连通有进水管以及可开关放空管，第一处理壳与曝气系统连通；所述提升泵与进水管连通；形成电絮凝区的第二处理壳，所述第二处理壳内安装有电絮凝组件以及可开关的排污管；形成过滤区的第三处理壳；所述第三处理壳内设有过滤材料；形成出水区的第四处理壳；所述第一处理壳、第二处理壳、第三处理壳和第四处理壳由下至上依次过滤连通且可拆卸密封连接。
7.如权利要求6所述的家用微型污水处理系统，其特征在于，所述曝气系统包括：曝气设备；与曝气设备连通的进气管；位于第一处理壳内的曝气石，所述进气管远离曝气设备的一端穿过第一处理壳与曝气石连通。
8.如权利要求7所述的家用微型污水处理系统，其特征在于，所述第二处理壳外连接有为电絮凝组件供电的接线盒，排污管连通于第二处理壳的下侧。
9.如权利要求8所述的家用微型污水处理系统，其特征在于，所述第三处理壳靠近第二处理壳的一侧处设有若干与第三处理壳连通的过滤水帽；所述第三处理壳上安装有竖直向上提拉的把手。
10.如权利要求9所述的家用微型污水处理系统，其特征在于，还包括智能控制单元，所述智能控制单元包括污泥浓度传感器、溶解氧传感器、控制曝气设备开启或关闭的第一控制器、排泥提示器以及PLC控制器，污泥浓度传感器、溶解氧传感器、第一控制器和排泥提示器均与PLC控制器电联接；溶解氧传感器安装在第一处理壳内，污泥浓度传感器安装在第二处理壳内；当溶解氧传感器测得的溶解氧浓度低于2.0mg/L时，曝气设备处于持续运行状态；当溶解氧传感器测得的溶解氧浓度高于4.0mg/L时，曝气设备停止运行；当污泥浓度传感器测得的污泥浓度高于8000mg/L时，排泥提示器响应提示需要排泥。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了家用微型污水处理系统以及污水处理使用方法，以解决现有的城市污水处理模式难以应用至农村污水处理中的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种污水处理使用方法，包括以下步骤：
建造化粪池；
准备家用微型污水处理系统、曝气系统及供微生物附着的悬浮填料，家用微型污水处理系统依次包括提升泵、接触氧化区、电絮凝区、过滤区和出水区；接触氧化区、电絮凝区、过滤区和出水区由上至下依次连通设置，提升泵与接触氧化区连通；
农户家用的污水排出化粪池中，化粪池对污水水解，污水内的沉淀和杂物沉入化粪池的池底形成沉积物A，化粪池内的污水形成上层清液，上层清液为澄清液；
将提升泵放入化粪池，悬浮填料放入接触氧化区，且曝气系统与接触氧化区连通；启动提升泵抽取澄清液，澄清液进入接触氧化区，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD，微生物将澄清液中的氨氮转化为硝态氮，接触氧化区中的污染物沉降形成沉积物B；
接触氧化区处的澄清液流入至电絮凝区中，电催化絮凝，澄清液中的污染物和磷沉降，形成沉积物C；
电絮凝区处的澄清液流入至过滤区中，澄清液中的污染物和磷被过滤区过滤，澄清液形成净化水；
净化水从出水区处取用，用于农作物灌溉；或者，在出水区处设置用于对水生植物或浮游动物进行养殖的景观区，景观区处溢流的净化水可用于农作物灌溉。
本发明的技术原理为：在农村污水处理中，污水量相较于城市污水处理量要小很多，此时设置独立的化粪池，相较于城市中化粪池的建造规模和成本均较小，且能够集中供部分周围的农户使用。
家用微型污水处理系统中的提升泵能够汲取化粪池中的澄清液进行水处理，家用微型污水处理系统中的接触氧化区能与曝气系统和悬浮填料协同作用，对澄清液进行氧化降解处理，降解澄清液中的主要污染物COD、BOD和氨氮；澄清液再进入在电絮凝区中，电絮凝单元对电絮凝处理，使得澄清液中的悬浮物沉降，也进行除磷处理；然后进入过滤区中进行过滤，使得澄清液过滤形成净化水；处理后的净化水能够与出水区配合，形成景观区用水或用作农作物灌溉，实现对净化水的充分利用；且景观区处溢流的净化水也可以接入到农田中，用作灌溉。
在以上过程中，由于接触氧化区、电絮凝区、过滤区和出水区由上至下依次连通设置，整个家用微型污水处理系统的布置结构紧凑，更便于布置到农村的独门独户环境中；并且接触氧化区能对澄清液进行加氧处理，使得最终净化水中含有大量氧气，且接触氧化单元在启动过程中能对景观区内的净化水进行含氧补充，更便于进行浮游动物的养殖。
进一步，悬浮填料中的微生物为兼氧细菌和好氧细菌，兼氧细菌和好氧细菌的质量比例为0.25-0.4。
通过上述设置，兼氧细菌和好氧细菌的比例均衡，能够与曝气系统向接触氧化区处充入的空气配合，实现对澄清液中的主要污染物COD、BOD和氨氮进行降解。
进一步，沉积物A、沉积物B和沉积物C均可收集用作生物肥料。
通过上述设置，能够对污水处理过程中形成的沉积物A、沉积物B和沉积物C进行充分利用，且有利于植物的生长。
进一步，过滤区为砂滤区，且砂滤区内容纳有石英石。
通过上述设置，石英石具对水质的净化有非常好的效果，能够吸附农业污水中的有机物和重金属离子，使得澄清液过滤后更加清澈透明。
进一步，当化粪池内沉积物A的堆积厚度达到化粪池深度的0.2-0.5倍时，对化粪池内的沉积物A进行清掏。
通过上述设置，能够及时地对化粪池进行清理，也便于将沉积物A作为肥料对植物进行施肥。
进一步，家用微型污水处理系统，家用微型污水处理系统：
形成接触氧化区的第一处理壳，第一处理壳上连通有进水管以及可开关放空管，第一处理壳与曝气系统连通；提升泵与进水管连通；
形成电絮凝区的第二处理壳，第二处理壳内安装有电絮凝组件以及可开关的排污管；
形成过滤区的第三处理壳；第三处理壳内设有过滤材料；
形成出水区的第四处理壳；第一处理壳、第二处理壳、第三处理壳和第四处理壳由下至上依次过滤连通且可拆卸密封连接。
通过上述设置，第一处理壳、第二处理壳、第三处理壳和第四处理壳之间在连接时呈密封状态，避免漏水；在需要对第一处理壳、第二处理壳、第三处理壳进行清洗时，也可以对第一处理壳、第二处理壳、第三处理壳和第四处理壳进行拆卸，也便于通过放空管和排污管处对第一处理壳和第二处理壳及其内部的结构进行全面的清洁，家用微型污水处理系统的维护方便。
进一步，曝气系统包括：
曝气设备；
与曝气设备连通的进气管；
位于第一处理壳内的曝气石，进气管远离曝气设备的一端穿过第一处理壳与曝气石连通。
通过上述设置，能让位于第一处理壳内的曝气石位置更多变，能为悬浮填料内的微生物充分供给氧气，进气管能够为曝气石和进气管的安装提供可靠的连接。
进一步，第二处理壳外连接有为电絮凝组件供电的接线盒，排污管连通于第二处理壳的下侧。
通过上述设置，接线盒与电源连接，可为电絮凝组件持续稳定的电能，进而对澄清液内的杂质进行电絮凝处理，第二处理壳内的杂物和悬浮物也会堆积形成污泥，当第二处理壳淤积过多污泥后，打开位于第二处理壳下侧的排污管，即可对第二处理壳内的污泥进行收集且将第二处理壳放空，让第二处理壳的清洁更方便。
进一步，第三处理壳靠近第二处理壳的一侧处设有若干与第三处理壳连通的过滤水帽；第三处理壳上安装有竖直向上提拉的把手。
通过上述设置，在拆卸第二处理壳和第三处理壳时，取出第三处理壳时，可通过把手处施力，使得第三处理壳的取出更方便。
进一步，还包括智能控制单元，智能控制单元包括污泥浓度传感器、溶解氧传感器、控制曝气设备开启或关闭的第一控制器、排泥提示器以及PLC控制器，污泥浓度传感器、溶解氧传感器、第一控制器和排泥提示器均与PLC控制器电联接；溶解氧传感器安装在第一处理壳内，污泥浓度传感器安装在第二处理壳内；当溶解氧传感器测得的溶解氧浓度低于2.0mg/L时，曝气设备处于持续运行状态；当溶解氧传感器测得的溶解氧浓度高于4.0mg/L时，曝气设备停止运行；当污泥浓度传感器测得的污泥浓度高于8000mg/L时，排泥提示器响应提示需要排泥。
通过上述设置，整个智能控制单元能够自动化的控制家用微型污水处理装置的进出水以及澄清液的处理状态，实现对污水处理过程的自动监测、预警和诊断，使得澄清液的净化处理能够自动化，从而提高污水处理的效率和安全性；在对家用微型污水处理装置使用过程中，只需在排泥提示器的提示下，及时清理家用微型污水处理装置中的污泥即可，使用十分便捷。
（发明人：祝新鹏;杨佳茗）