公布日：2022.11.25
申請日：2022.07.25
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F1/38(2006.01)N;C02F3/00(2006.01)N;C02F3/32(2006.01)N;C02F3/12(2006.01)N;
C05F7/00(2006.01)N
摘要
一種農村生活污水處理系統(tǒng)及其使用方法，涉及污水處理系統(tǒng)及其使用方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有農村污水處理不佳，資源浪費，固液分離技術對于固含量較低的稀釋生活污水很難實現(xiàn)良好的固液分離，而且無法有效控制固體廢棄物含水率的問題。一種農村生活污水處理系統(tǒng)包括污水分離裝置、腐熟反應器及排水裝置；使用方法：靜置分離、旋轉分離、腐熟。本發(fā)明用于農村生活污水處理系統(tǒng)及其使用。
權利要求書
1.一種農村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于它包括污水分離裝置(1)、腐熟反應器(2)及排水裝置(3)；所述的污水分離裝置(1)由外殼(1-1)、旋轉腔體(1-2)、分隔板(1-3)、集水腔(1-4)、轉桿(1-5)、連接桿(1-6)及第一電機(1-7)組成；外殼(1-1)內設置旋轉腔體(1-2)，旋轉腔體(1-2)內設置集水腔(1-4)，旋轉腔體(1-2)與集水腔(1-4)之間通過一個分隔板(1-3)連接，且分隔板(1-3)將旋轉腔體(1-2)與集水腔(1-4)之間分隔成兩個腔室；集水腔(1-4)上設置通孔，集水腔(1-4)內設置轉桿(1-5)，轉桿(1-5)底部與集水腔(1-4)底部連接，轉桿(1-5)中部與集水腔(1-4)中部之間通過多個連接桿(1-6)連接；所述的轉桿(1-5)與第一電機(1-7)的電機軸連接；所述的集水腔(1-4)內設置吸水管(4-3-1)，所述的外殼(1-1)內設置浮力吸水裝置(4-3-2)且位于旋轉腔體(1-2)與集水腔(1-4)之間；所述的浮力吸水裝置(4-3-2)由伸縮管(4-3-2-1)及環(huán)形浮板(4-3-2-2)組成，所述的伸縮管(4-3-2-1)的底部設置環(huán)形浮板(4-3-2-2)，且環(huán)形浮板(4-3-2-2)沿圓周為向上彎曲的弧形外沿，環(huán)形浮板(4-3-2-2)外沿直徑小于旋轉腔體(1-2)與集水腔(1-4)之間的間距；外殼(1-1)頂部設置進水口(1-1-1)，且進水口(1-1-1)位于旋轉腔體(1-2)上方，進水口(1-1-1)通過第一管路(4-1)與生活污水排放裝置(5)的排水口(5-1)相連通；外殼(1-1)底部設置第一出料口(1-1-2)，旋轉腔體(1-2)的底部設置第二出料口(1-2-1)，且第一出料口(1-1-2)與第二出料口(1-2-1)位置相對應，第一出料口(1-1-2)通過第二管路(4-2)與腐熟反應器(2)的進料口相連通；所述的第一管路(4-1)上設置第一電磁閥門(8-1)；所述的第二管路(4-2)上設置第一抽吸裝置(7-1)，且第一抽吸裝置(7-1)兩端的第二管路(4-2)上分別設置第二電磁閥門(8-2)及第三電磁閥門(8-3)；所述的伸縮管(4-3-2-1)與第三管路(4-3)相連通，環(huán)形浮板(4-3-2-2)上設置牽引繩(4-3-2-3)，第三管路(4-3)外部設置第三電機(4-3-2-4)，牽引繩(4-3-2-3)卷在第三電機(4-3-2-4)的電機軸上，所述的第三管路(4-3)上設置第二抽吸裝置(7-2)，且第二抽吸裝置(7-2)兩端的第三管路(4-3)上分別設置第四電磁閥門(8-4)及第五電磁閥門(8-5)，且第五電磁閥門(8-5)靠近浮力吸水裝置(4-3-2)；所述的吸水管(4-3-1)與位于第二抽吸裝置(7-2)與第五電磁閥門(8-5)之間的第三管路(4-3)相連通；所述的吸水管(4-3-1)上設置第六電磁閥門(8-6)；第三管路(4-3)內設置密度計。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的外殼(1-1)、旋轉腔體(1-2)及集水腔(1-4)的下部均為錐形或者倒置梯形。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的第一管路(4-1)上設置污水暫存裝置(6)；所述的第三管路(4-3)內設置流量計。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的第一抽吸裝置(7-1)及第二抽吸裝置(7-2)均由真空罐(7-1-1)、泵(7-1-2)及第二電機(7-1-3)組成，真空罐(7-1-1)與泵(7-1-2)通過管道相連通，泵(7-1-2)的轉軸與第二電機(7-1-3)的電機軸相連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的排水裝置(3)連接水處理系統(tǒng)；所述的腐熟反應器(2)內設置攪拌裝置(2-1)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的旋轉腔體(1-2)上方的外殼(1-1)內壁設置環(huán)形浮板(4-3-2-2)的位置信號器；所述的旋轉腔體(1-2)內設置液位計。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于所述的第三電機(4-3-2-4)為伺服電機。
8.如權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)的使用方法，其特征在于它是按以下步驟進行：一、打開第一電磁閥門(8-1)，關閉第二電磁閥門(8-2)、第三電磁閥門(8-3)、第四電磁閥門(8-4)、第五電磁閥門(8-5)及第六電磁閥門(8-6)，生活污水通過第一管路(4-1)由進水口(1-1-1)進入到污水分離裝置(1)內，當生活污水頁面超過液位計上限時，自動關閉第一電磁閥門(8-1)，靜置12h-24h，打開第三電機(4-3-2-4)調整電機軸旋轉方向，松開牽引繩(4-3-2-3)，然后關閉第三電機(4-3-2-4)，環(huán)形浮板(4-3-2-2)通過浮力漂浮于生活污水表面；二、打開第二抽吸裝置(7-2)使得真空罐(7-1-1)內形成負壓，關閉第二抽吸裝置(7-2)，然后打開第四電磁閥門(8-4)及第五電磁閥門(8-5)，利用浮力吸水裝置(4-3-2)抽出靜置后的生活污水上方水分，當?shù)谌苈?4-3)內密度計測量抽取的水分密度發(fā)生明顯變化時，關閉第四電磁閥門(8-4)及第五電磁閥門(8-5)，打開第三電機(4-3-2-4)調整電機軸旋轉方向，將牽引繩(4-3-2-3)卷在電機軸上，牽引繩(4-3-2-3)拉動環(huán)形浮板(4-3-2-2)向上，當達到旋轉腔體(1-2)上方時，停止第三電機(4-3-2-4)；三、打開第一電機(1-7)，在轉速為500r/min-2000r/min的條件下，轉桿(1-5)帶動旋轉腔體(1-2)及集水腔(1-4)旋轉，分離的水分通過通孔進入到集水腔(1-4)內，在保持轉速不變的條件下，打開第二抽吸裝置(7-2)使得真空罐(7-1-1)內形成負壓，關閉第二抽吸裝置(7-2)，然后打開第四電磁閥門(8-4)及第六電磁閥門(8-6)，利用吸水管(4-3-1)抽出集水腔(1-4)內分離的水分并輸送至排水裝置(3)中，關閉第一電機(1-7)、第四電磁閥門(8-4)及第六電磁閥門(8-6)；四、打開第一抽吸裝置(7-1)使得真空罐(7-1-1)內形成負壓，關閉第一抽吸裝置(7-1)，然后打開第二電磁閥門(8-2)及第三電磁閥門(8-3)，利用第二管路(4-2)抽出旋轉腔體(1-2)內分離的固體糞便并輸送至腐熟反應器(2)內；五、向腐熟反應器(2)內加入腐熟劑及填料，經(jīng)過腐熟反應，得到固體有機肥顆粒。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)的使用方法，其特征在于步驟五中所述的填料為稻殼和秸稈中的一種或兩種的混合。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種農村生活污水處理系統(tǒng)的使用方法，其特征在于步驟二至步驟四中所述的負壓為2000Pa-4000Pa。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有農村污水處理不佳，資源浪費，固液分離技術對于固含量較低的稀釋生活污水很難實現(xiàn)良好的固液分離，而且無法有效控制固體廢棄物含水率的問題。進而提供一種農村生活污水處理系統(tǒng)及其使用方法。
一種農村生活污水處理系統(tǒng)，它包括污水分離裝置、腐熟反應器及排水裝置；
所述的污水分離裝置由外殼、旋轉腔體、分隔板、集水腔、轉桿、連接桿及第一電機組成；外殼內設置旋轉腔體，旋轉腔體內設置集水腔，旋轉腔體與集水腔之間通過一個分隔板連接，且分隔板將旋轉腔體與集水腔之間分隔成兩個腔室；
集水腔上設置通孔，集水腔內設置轉桿，轉桿底部與集水腔底部連接，轉桿中部與集水腔中部之間通過多個連接桿連接；所述的轉桿與第一電機的電機軸連接；
所述的集水腔內設置吸水管，所述的外殼內設置浮力吸水裝置且位于旋轉腔體與集水腔之間；
所述的浮力吸水裝置由伸縮管及環(huán)形浮板組成，所述的伸縮管的底部設置環(huán)形浮板，且環(huán)形浮板沿圓周為向上彎曲的弧形外沿，環(huán)形浮板外沿直徑小于旋轉腔體與集水腔之間的間距；
外殼頂部設置進水口，且進水口位于旋轉腔體上方，進水口通過第一管路與生活污水排放裝置的排水口相連通；
外殼底部設置第一出料口，旋轉腔體的底部設置第二出料口，且第一出料口與第二出料口位置相對應，第一出料口通過第二管路與腐熟反應器的進料口相連通；
所述的第一管路上設置第一電磁閥門；所述的第二管路上設置第一抽吸裝置，且第一抽吸裝置兩端的第二管路上分別設置第二電磁閥門及第三電磁閥門；
所述的伸縮管與第三管路相連通，環(huán)形浮板上設置牽引繩，第三管路外部設置第三電機，牽引繩卷在第三電機的電機軸上，所述的第三管路上設置第二抽吸裝置，且第二抽吸裝置兩端的第三管路上分別設置第四電磁閥門及第五電磁閥門，且第五電磁閥門靠近浮力吸水裝置；所述的吸水管與位于第二抽吸裝置與第五電磁閥門之間的第三管路相連通；所述的吸水管上設置第六電磁閥門；第三管路內設置密度計。
一種農村生活污水處理系統(tǒng)的使用方法，它是按以下步驟進行：
一、打開第一電磁閥門，關閉第二電磁閥門、第三電磁閥門、第四電磁閥門、第五電磁閥門及第六電磁閥門，生活污水通過第一管路由進水口進入到污水分離裝置內，當生活污水頁面超過液位計上限時，自動關閉第一電磁閥門，靜置12h-24h，打開第三電機調整電機軸旋轉方向，松開牽引繩，然后關閉第三電機，環(huán)形浮板通過浮力漂浮于生活污水表面；
二、打開第二抽吸裝置使得真空罐內形成負壓，關閉第二抽吸裝置，然后打開第四電磁閥門及第五電磁閥門，利用浮力吸水裝置抽出靜置后的生活污水上方水分，當?shù)谌苈穬让芏扔嫓y量抽取的水分密度發(fā)生明顯變化時，關閉第四電磁閥門及第五電磁閥門，打開第三電機調整電機軸旋轉方向，將牽引繩卷在電機軸上，牽引繩拉動環(huán)形浮板向上，當達到旋轉腔體上方時，停止第三電機；
三、打開第一電機，在轉速為500r/min-2000r/min的條件下，轉桿帶動旋轉腔體及集水腔旋轉，分離的水分通過通孔進入到集水腔內，在保持轉速不變的條件下，打開第二抽吸裝置使得真空罐內形成負壓，關閉第二抽吸裝置，然后打開第四電磁閥門及第六電磁閥門，利用吸水管抽出集水腔內分離的水分并輸送至排水裝置中，關閉第一電機、第四電磁閥門及第六電磁閥門；
四、打開第一抽吸裝置使得真空罐內形成負壓，關閉第一抽吸裝置，然后打開第二電磁閥門及第三電磁閥門，利用第二管路抽出旋轉腔體內分離的固體糞便并輸送至腐熟反應器內；
五、向腐熟反應器內加入腐熟劑及填料，經(jīng)過腐熟反應，得到固體有機肥顆粒。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明提出一種農村生活污水處理系統(tǒng)，可在傳統(tǒng)馬桶廁所(生活污水排放裝置)進行改裝，通過污水分離裝置，使得糞便與水體分離，糞便含水率為控制在30％-80％，糞便經(jīng)過腐熟處理后，隨同農用秸稈等制備成有機肥料。水體分離后，進入水處理系統(tǒng)，主要以氧化塘、生態(tài)濕地和漂浮水稻種植技術，能夠滿足灌溉要求或者水分資源化利用。
2、本發(fā)明實現(xiàn)農村生活污水的干濕分離，并實現(xiàn)高效資源化利用。糞便秸稈等能夠直接制備成農用有機肥，能夠還田種植。水體經(jīng)過自然凈化，生態(tài)降解等過程能夠用于灌溉與景觀，做到物盡其用，節(jié)約用水需求。該種方法投資成本低，每年每戶可以實現(xiàn)節(jié)約用水達200t水以上，產(chǎn)生400kg以上農用肥，應用前景廣闊。
3、本發(fā)明系統(tǒng)使用過程中，先對污水分離裝置內的生活污水進行靜置，使得污水中固體沉淀，進而實現(xiàn)靜置分層，然后打開第三電機調整電機軸旋轉方向，松開牽引繩，浮力吸水裝置向下運動到并拉伸伸縮管，直至環(huán)形浮板漂浮于生活污水表面，然后浮力吸水裝置對分層后的水體進行抽取，隨著水位下降，浮力吸水裝置隨水面下降，保持水體抽取效果，通過此過程可實現(xiàn)大量水體的初步分離，進而解決生活污水中固含量較少時，吸水裝置位置固定，無法實現(xiàn)良好的水體分離的問題。
4、當大量水體初步分離后，旋轉旋轉腔體及集水腔，剩余固體隨旋轉腔體進行旋轉，由于固體與水體密度不同，固體在旋轉過程中貼于旋轉腔體側壁及分隔板上，而液體旋出并甩向中心集水腔，由集水腔表面通孔進入集水腔內，最終由吸水管吸出實現(xiàn)分離，本發(fā)明通過靜置及轉速的調整可實現(xiàn)固體含水率的控制。且分隔板給予固體阻擋力，避免固體旋轉過程中與旋轉腔體側壁分離，無法達到良好的分離效果。
（發(fā)明人：馬軍;張瑛潔;程喜全;王凱;宋丹;隋瀟;徐美慶;張楠楠;朱彥磊;劉鵬程）
