公布日：2023.10.27
申請日：2023.07.27
分類號：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
本發(fā)明涉及污水凈化領(lǐng)域，具體公開了家用微型污水處理系統(tǒng)以及污水處理使用方法，包括以下步驟：建造化糞池；準(zhǔn)備家用微型污水處理系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)及供微生物附著的懸浮填料；提升泵抽取澄清液，澄清液進(jìn)入接觸氧化區(qū)，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD；接觸氧化區(qū)處的澄清液流入至電絮凝區(qū)中，電催化絮凝；然后澄清液中的污染物和磷被過濾區(qū)過濾，澄清液形成凈化水；凈化水從出水區(qū)處取用，用于農(nóng)作物灌溉；或者，在出水區(qū)處設(shè)置用于對水生植物或浮游動物進(jìn)行養(yǎng)殖的景觀區(qū)。本方案中由于接觸氧化區(qū)、電絮凝區(qū)、過濾區(qū)和出水區(qū)由上至下依次連通設(shè)置，整個家用微型污水處理系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)緊湊，更便于布置到農(nóng)村的獨門獨戶環(huán)境中。
權(quán)利要求書
1.一種污水處理使用方法，其特征在于，包括以下步驟：建造化糞池；準(zhǔn)備家用微型污水處理系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)及供微生物附著的懸浮填料，家用微型污水處理系統(tǒng)依次包括提升泵、接觸氧化區(qū)、電絮凝區(qū)、過濾區(qū)和出水區(qū)；接觸氧化區(qū)、電絮凝區(qū)、過濾區(qū)和出水區(qū)由上至下依次連通設(shè)置，提升泵與接觸氧化區(qū)連通；農(nóng)戶家用的污水排出化糞池中，化糞池對污水水解，污水內(nèi)的沉淀和雜物沉入化糞池的池底形成沉積物A，化糞池內(nèi)的污水形成上層清液，上層清液為澄清液；將提升泵放入化糞池，懸浮填料放入接觸氧化區(qū)，且曝氣系統(tǒng)與接觸氧化區(qū)連通；啟動提升泵抽取澄清液，澄清液進(jìn)入接觸氧化區(qū)，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD，微生物將澄清液中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，接觸氧化區(qū)中的污染物沉降形成沉積物B；接觸氧化區(qū)處的澄清液流入至電絮凝區(qū)中，電催化絮凝，澄清液中的污染物和磷沉降，形成沉積物C；電絮凝區(qū)處的澄清液流入至過濾區(qū)中，澄清液中的污染物和磷被過濾區(qū)過濾，澄清液形成凈化水；凈化水從出水區(qū)處取用，用于農(nóng)作物灌溉；或者，在出水區(qū)處設(shè)置用于對水生植物或浮游動物進(jìn)行養(yǎng)殖的景觀區(qū)，景觀區(qū)處溢流的凈化水可用于農(nóng)作物灌溉。
2.如權(quán)利要求1所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，所述懸浮填料中的微生物為兼氧細(xì)菌和好氧細(xì)菌，兼氧細(xì)菌和好氧細(xì)菌的質(zhì)量比例為0.25-0.4。
3.如權(quán)利要求2所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，所述沉積物A、沉積物B和沉積物C均可收集用作生物肥料。
4.如權(quán)利要求3所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，所述過濾區(qū)為砂濾區(qū)，且砂濾區(qū)內(nèi)容納有石英石。
5.如權(quán)利要求4所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，當(dāng)化糞池內(nèi)沉積物A的堆積厚度達(dá)到化糞池深度的0.2-0.5倍時，對化糞池內(nèi)的沉積物A進(jìn)行清掏。
6.如權(quán)利要求1所述的家用微型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述家用微型污水處理系統(tǒng)：形成接觸氧化區(qū)的第一處理殼，所述第一處理殼上連通有進(jìn)水管以及可開關(guān)放空管，第一處理殼與曝氣系統(tǒng)連通；所述提升泵與進(jìn)水管連通；形成電絮凝區(qū)的第二處理殼，所述第二處理殼內(nèi)安裝有電絮凝組件以及可開關(guān)的排污管；形成過濾區(qū)的第三處理殼；所述第三處理殼內(nèi)設(shè)有過濾材料；形成出水區(qū)的第四處理殼；所述第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼由下至上依次過濾連通且可拆卸密封連接。
7.如權(quán)利要求6所述的家用微型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣系統(tǒng)包括：曝氣設(shè)備；與曝氣設(shè)備連通的進(jìn)氣管；位于第一處理殼內(nèi)的曝氣石，所述進(jìn)氣管遠(yuǎn)離曝氣設(shè)備的一端穿過第一處理殼與曝氣石連通。
8.如權(quán)利要求7所述的家用微型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二處理殼外連接有為電絮凝組件供電的接線盒，排污管連通于第二處理殼的下側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的家用微型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第三處理殼靠近第二處理殼的一側(cè)處設(shè)有若干與第三處理殼連通的過濾水帽；所述第三處理殼上安裝有豎直向上提拉的把手。
10.如權(quán)利要求9所述的家用微型污水處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括智能控制單元，所述智能控制單元包括污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、控制曝氣設(shè)備開啟或關(guān)閉的第一控制器、排泥提示器以及PLC控制器，污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、第一控制器和排泥提示器均與PLC控制器電聯(lián)接；溶解氧傳感器安裝在第一處理殼內(nèi)，污泥濃度傳感器安裝在第二處理殼內(nèi)；當(dāng)溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度低于2.0mg/L時，曝氣設(shè)備處于持續(xù)運行狀態(tài)；當(dāng)溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度高于4.0mg/L時，曝氣設(shè)備停止運行；當(dāng)污泥濃度傳感器測得的污泥濃度高于8000mg/L時，排泥提示器響應(yīng)提示需要排泥。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了家用微型污水處理系統(tǒng)以及污水處理使用方法，以解決現(xiàn)有的城市污水處理模式難以應(yīng)用至農(nóng)村污水處理中的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下：一種污水處理使用方法，包括以下步驟：
建造化糞池；
準(zhǔn)備家用微型污水處理系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)及供微生物附著的懸浮填料，家用微型污水處理系統(tǒng)依次包括提升泵、接觸氧化區(qū)、電絮凝區(qū)、過濾區(qū)和出水區(qū)；接觸氧化區(qū)、電絮凝區(qū)、過濾區(qū)和出水區(qū)由上至下依次連通設(shè)置，提升泵與接觸氧化區(qū)連通；
農(nóng)戶家用的污水排出化糞池中，化糞池對污水水解，污水內(nèi)的沉淀和雜物沉入化糞池的池底形成沉積物A，化糞池內(nèi)的污水形成上層清液，上層清液為澄清液；
將提升泵放入化糞池，懸浮填料放入接觸氧化區(qū)，且曝氣系統(tǒng)與接觸氧化區(qū)連通；啟動提升泵抽取澄清液，澄清液進(jìn)入接觸氧化區(qū)，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD，微生物將澄清液中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，接觸氧化區(qū)中的污染物沉降形成沉積物B；
接觸氧化區(qū)處的澄清液流入至電絮凝區(qū)中，電催化絮凝，澄清液中的污染物和磷沉降，形成沉積物C；
電絮凝區(qū)處的澄清液流入至過濾區(qū)中，澄清液中的污染物和磷被過濾區(qū)過濾，澄清液形成凈化水；
凈化水從出水區(qū)處取用，用于農(nóng)作物灌溉；或者，在出水區(qū)處設(shè)置用于對水生植物或浮游動物進(jìn)行養(yǎng)殖的景觀區(qū)，景觀區(qū)處溢流的凈化水可用于農(nóng)作物灌溉。
本發(fā)明的技術(shù)原理為：在農(nóng)村污水處理中，污水量相較于城市污水處理量要小很多，此時設(shè)置獨立的化糞池，相較于城市中化糞池的建造規(guī)模和成本均較小，且能夠集中供部分周圍的農(nóng)戶使用。
家用微型污水處理系統(tǒng)中的提升泵能夠汲取化糞池中的澄清液進(jìn)行水處理，家用微型污水處理系統(tǒng)中的接觸氧化區(qū)能與曝氣系統(tǒng)和懸浮填料協(xié)同作用，對澄清液進(jìn)行氧化降解處理，降解澄清液中的主要污染物COD、BOD和氨氮；澄清液再進(jìn)入在電絮凝區(qū)中，電絮凝單元對電絮凝處理，使得澄清液中的懸浮物沉降，也進(jìn)行除磷處理；然后進(jìn)入過濾區(qū)中進(jìn)行過濾，使得澄清液過濾形成凈化水；處理后的凈化水能夠與出水區(qū)配合，形成景觀區(qū)用水或用作農(nóng)作物灌溉，實現(xiàn)對凈化水的充分利用；且景觀區(qū)處溢流的凈化水也可以接入到農(nóng)田中，用作灌溉。
在以上過程中，由于接觸氧化區(qū)、電絮凝區(qū)、過濾區(qū)和出水區(qū)由上至下依次連通設(shè)置，整個家用微型污水處理系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)緊湊，更便于布置到農(nóng)村的獨門獨戶環(huán)境中；并且接觸氧化區(qū)能對澄清液進(jìn)行加氧處理，使得最終凈化水中含有大量氧氣，且接觸氧化單元在啟動過程中能對景觀區(qū)內(nèi)的凈化水進(jìn)行含氧補(bǔ)充，更便于進(jìn)行浮游動物的養(yǎng)殖。
進(jìn)一步，懸浮填料中的微生物為兼氧細(xì)菌和好氧細(xì)菌，兼氧細(xì)菌和好氧細(xì)菌的質(zhì)量比例為0.25-0.4。
通過上述設(shè)置，兼氧細(xì)菌和好氧細(xì)菌的比例均衡，能夠與曝氣系統(tǒng)向接觸氧化區(qū)處充入的空氣配合，實現(xiàn)對澄清液中的主要污染物COD、BOD和氨氮進(jìn)行降解。
進(jìn)一步，沉積物A、沉積物B和沉積物C均可收集用作生物肥料。
通過上述設(shè)置，能夠?qū)ξ鬯幚磉^程中形成的沉積物A、沉積物B和沉積物C進(jìn)行充分利用，且有利于植物的生長。
進(jìn)一步，過濾區(qū)為砂濾區(qū)，且砂濾區(qū)內(nèi)容納有石英石。
通過上述設(shè)置，石英石具對水質(zhì)的凈化有非常好的效果，能夠吸附農(nóng)業(yè)污水中的有機(jī)物和重金屬離子，使得澄清液過濾后更加清澈透明。
進(jìn)一步，當(dāng)化糞池內(nèi)沉積物A的堆積厚度達(dá)到化糞池深度的0.2-0.5倍時，對化糞池內(nèi)的沉積物A進(jìn)行清掏。
通過上述設(shè)置，能夠及時地對化糞池進(jìn)行清理，也便于將沉積物A作為肥料對植物進(jìn)行施肥。
進(jìn)一步，家用微型污水處理系統(tǒng)，家用微型污水處理系統(tǒng)：
形成接觸氧化區(qū)的第一處理殼，第一處理殼上連通有進(jìn)水管以及可開關(guān)放空管，第一處理殼與曝氣系統(tǒng)連通；提升泵與進(jìn)水管連通；
形成電絮凝區(qū)的第二處理殼，第二處理殼內(nèi)安裝有電絮凝組件以及可開關(guān)的排污管；
形成過濾區(qū)的第三處理殼；第三處理殼內(nèi)設(shè)有過濾材料；
形成出水區(qū)的第四處理殼；第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼由下至上依次過濾連通且可拆卸密封連接。
通過上述設(shè)置，第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼之間在連接時呈密封狀態(tài)，避免漏水；在需要對第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼進(jìn)行清洗時，也可以對第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼進(jìn)行拆卸，也便于通過放空管和排污管處對第一處理殼和第二處理殼及其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的清潔，家用微型污水處理系統(tǒng)的維護(hù)方便。
進(jìn)一步，曝氣系統(tǒng)包括：
曝氣設(shè)備；
與曝氣設(shè)備連通的進(jìn)氣管；
位于第一處理殼內(nèi)的曝氣石，進(jìn)氣管遠(yuǎn)離曝氣設(shè)備的一端穿過第一處理殼與曝氣石連通。
通過上述設(shè)置，能讓位于第一處理殼內(nèi)的曝氣石位置更多變，能為懸浮填料內(nèi)的微生物充分供給氧氣，進(jìn)氣管能夠為曝氣石和進(jìn)氣管的安裝提供可靠的連接。
進(jìn)一步，第二處理殼外連接有為電絮凝組件供電的接線盒，排污管連通于第二處理殼的下側(cè)。
通過上述設(shè)置，接線盒與電源連接，可為電絮凝組件持續(xù)穩(wěn)定的電能，進(jìn)而對澄清液內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行電絮凝處理，第二處理殼內(nèi)的雜物和懸浮物也會堆積形成污泥，當(dāng)?shù)诙幚須び俜e過多污泥后，打開位于第二處理殼下側(cè)的排污管，即可對第二處理殼內(nèi)的污泥進(jìn)行收集且將第二處理殼放空，讓第二處理殼的清潔更方便。
進(jìn)一步，第三處理殼靠近第二處理殼的一側(cè)處設(shè)有若干與第三處理殼連通的過濾水帽；第三處理殼上安裝有豎直向上提拉的把手。
通過上述設(shè)置，在拆卸第二處理殼和第三處理殼時，取出第三處理殼時，可通過把手處施力，使得第三處理殼的取出更方便。
進(jìn)一步，還包括智能控制單元，智能控制單元包括污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、控制曝氣設(shè)備開啟或關(guān)閉的第一控制器、排泥提示器以及PLC控制器，污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、第一控制器和排泥提示器均與PLC控制器電聯(lián)接；溶解氧傳感器安裝在第一處理殼內(nèi)，污泥濃度傳感器安裝在第二處理殼內(nèi)；當(dāng)溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度低于2.0mg/L時，曝氣設(shè)備處于持續(xù)運行狀態(tài)；當(dāng)溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度高于4.0mg/L時，曝氣設(shè)備停止運行；當(dāng)污泥濃度傳感器測得的污泥濃度高于8000mg/L時，排泥提示器響應(yīng)提示需要排泥。
通過上述設(shè)置，整個智能控制單元能夠自動化的控制家用微型污水處理裝置的進(jìn)出水以及澄清液的處理狀態(tài)，實現(xiàn)對污水處理過程的自動監(jiān)測、預(yù)警和診斷，使得澄清液的凈化處理能夠自動化，從而提高污水處理的效率和安全性；在對家用微型污水處理裝置使用過程中，只需在排泥提示器的提示下，及時清理家用微型污水處理裝置中的污泥即可，使用十分便捷。
（發(fā)明人：祝新鵬;楊佳茗）
