CN105884150B - 小型化的生活废水处理系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

一种体积小、处理速度快且排放达标的小型化的生活废水处理系统及处理方法。生活废水是来自于格栅处理池且添加有好氧微生物的原液，处理机由分离设置的对原液中的有机物进行降解的前级处理装置和对经前级处理装置处理后的一级废水中有害物质进行脱色、除臭、杀菌及消毒的后级处理装置组成，前级处理装置和后级处理装置。前级处理装置利用空气气体与原液频繁充分接触，有效增强好氧微生物的降解作用，以促使其对原液中的有机物进行降解，继而除去出原液中的臭气。后级处理装置利用臭氧气体与一级废水频繁充分接触，有效提高臭氧气体对一级废水的氧化、脱色、杀毒和消毒作用。本发明体积小、处理能力强、速度快，设备投资少、材料消耗小。

Description

小型化的生活废水处理系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及生活废水处理系统和方法，特别涉及一种小型化的生活废水处理系统和处理方法。

背景技术

随着经济社会和城镇化建设的快速发展，越来越多的人涌向大中城市，每天，各个城市都会因人们的吃喝拉撒睡产生大量的生活废水，包括家庭清洗排放、餐饮业的污水排放和粪便尿液的排放等。

现有技术中，对上述生活废水的处理方法大致如下：

1)将包括家庭清洗废水、餐饮残渣和粪便混合液收集存放于深埋于地面之下的第一个格栅处理池中。

2)收集到一定数量后，排入第二个格栅处理池进行压氧处理。

3)经过设定的时间后，将其排入第三个格栅处理池进行曝气，即使混合液发产生气泡，从而将其中的污气、臭气排放出来。

4)再经设定的时间后，将其排入第四个格栅处理池进行沉渣、滤渣。

5)将滤除渣滓后的澄清液(简称废水原液)通过专用管道或清运罐车送至城市污水处理站进行降解、脱色、除臭、杀菌和消毒致使废水原液达标排放。而处理池中的渣滓经垃圾输送车运到肥料厂制作农用有机肥。

上述结构存在的不足为：

1)将所述的废水原液直接排放到河沟、水渠或江河中，造成二次污染。

2)通常，大型污水处理厂占地面积大、投资大，很多地方政府难以承担巨额投资的费用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种体积小、处理速度快且排放达标的小型化的生活废水处理系统及处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明的小型化的生活废水处理系统，包括输送生活废水的管道和对该生活废水进一步处理的处理机，其特征在于：所述生活废水是来自于格栅处理池且添加有好氧微生物的原液，所述处理机由分离设置的对所述原液中的有机物进行降解的前级处理装置和对经前级处理装置处理后的一级废水中有害物质进行脱色、除臭、杀菌及消毒的后级处理装置组成，所述前级处理装置和后级处理装置均包括密闭式外壳，分别为前级壳体和后级壳体，其中，

在前级壳体的上部一侧设有可使所述原液流入该壳体内的原液入口，在与该原液入口相对的另一侧的前级壳体上设有可使所述一级废水由该前级壳体内流出的一级出口，一级出口的高度低于所述原液入口的高度；在该前级壳体内的底部设有与外置的空气输送装置相连的气泡发生器；由所述原液入口至所述一级出口的方向上，间隔设有至少一组废液处理室，每组废液处理室由依次设置的逆流槽和顺流槽构成，逆流槽与顺流槽的底部相通，其间的槽隔板的顶端高于逆流槽中原液的液面高度；相邻的废液处理室之间的室隔板的底端延伸至前级壳体内的底部并将二个废液处理室密封隔开，该室隔板的顶端高度低于前级废液处理室中的顺流槽中原液的液面高度；

在后级壳体的上部一侧设有可与所述一级出口相连接的一级废水入口，在与该一级废水入口相对的另一侧的后级壳体上设有经该后级处理装置处理后的达标废水流出的排水口，排水口低于所述一级废水入口；在该后级壳体内的底部设有与外部臭氧机相连的臭氧气泡发生器；由所述一级废水入口至所述排水口的方向上，依次设置逆流槽和顺流槽，逆流槽与顺流槽的底部相通，其间的槽隔板的顶端高于逆流槽中一级废水的液面高度；

在前级壳体和后级壳体的顶部分别设有排放污气的排气口。

在前级壳体和后级壳体内，由下至上间隔叠加设有若干张布满过水孔的网孔板。

所述网孔板有二种规格，分别为大孔疏板和小孔密板，大孔疏板与小孔密板在垂直方向上交错设置。

在后级壳体内位于一级废水入口的下方设有向排水口方向延伸且朝下倾斜的布满过水孔的斜网板；在排水口的上方设有向槽隔板延伸且朝下倾斜的导液斜板，在与该导液斜板的前端相接的槽隔板上设有导液窗孔，在该导液斜板的后端设有导气窗孔。

在前级壳体和后级壳体内的底部均设有沉渣室和排渣口。

所述大孔疏板上的过水孔的孔径在0.3cm-0.7cm，孔间距在0.7cm-1.0cm；所述小孔密板上的过水孔的孔径在0.15cm-0.5cm，孔间距在0.5cm-0.7cm。

所述好氧微生物为市售的好氧微生物。

本发明的处理生活废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)淋雨式处理

将经初级处理池处理后且添加有好氧微生物的生活废水的原液由前级处理装置的顶部送入该前级处理装置中，采用多层设置的网孔板将流入该前级处理装置中的原液雨滴化；

2)微生物活化一次降解处理

在前级处理装置底部设置空气气泡发生器，空气气泡在上升的过程中与该前级处理装置中流体式的原液和处于流体式原液的液面之上的雨滴式原液相向运动充分接触，通过激活好氧微生物的活性因子，促使其对原液中的有机物进行降解继而释放出原液中的臭气；

3)微生物活化二次降解处理

通过改变原液流动方向，使上升过程中的空气气泡与该原液同向向上运动，进一步激活好氧微生物的活性因子，促使其对原液中的有机物进一步降解；

4)初次脱色、除臭、杀菌和消毒

将前级处理装置处理后的一级废水由后级处理装置的顶部送入其中，采用多层所述的网孔板将该一级废水雨滴化，通过设置于后级处理装置底部的臭氧气泡发生器，使上升中的臭氧气泡与该后级处理装置中流体式的一级废水和处于流体式的一级废水的液面之上的雨滴式一级废水相向运动充分接触，以使臭氧气泡对该一级废水进行氧化、脱色、杀毒和消毒；

5)再次脱色、除臭、杀菌和消毒

通过改变一级废水流动方向，使上升过程中的臭氧气泡与该一级废水同向向上运动，促使臭氧进一步对该一级废水进行脱色、除臭、杀菌和消毒。

本发明的方法中，在所述前级处理装置中流体式的原液的液面之下设有多层网孔板，在所述后级处理装置中流体式的一级废水的液面之下设有多层网孔板。

本发明的方法中，所述原液和一级废水的流量可达50升/分钟。

本发明的前级处理装置利用空气气体与雨滴式原液及流体式原液频繁充分接触，有效增强好氧微生物的降解作用，以促使其对原液中的有机物进行降解，继而除去出原液中的臭气。其后级处理装置利用臭氧气体与雨滴式的一级废水及流体式的一级废水频繁充分接触，以此，有效提高臭氧气体对一级废水的氧化、脱色、杀毒和消毒作用。本发明的生活废水处理系统体积小、处理废水的能力强、速度快，其可为移动式废水处理系统，其可使国家在生活废水处理工程上进入一个全新的管理层次，即无需投入过大的处理系统，只需多点布设对随时产生的生活废水进行实时处理即可。本发明设备投资少、材料消耗小、空气、臭氧气体利用率高。

附图说明

图1为本发明的前级处理装置的外形示意图。

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为本发明的后级处理装置的外形示意图。

图4为图3中B-B向剖视图。

说明书附图标记：

前级壳体1、原液入口11、一级出口12、顺流槽13、逆流槽14、槽隔板15、室隔板16、空气压缩泵2、空气输送管21、曝气盘3、后级壳体4、一级废水入口41、排水口42、斜网板5、导液斜板6、导气窗孔61、导液窗孔62、臭氧机7、臭氧输送管71、网孔板8、过水孔81、小孔密板82、大孔疏板83、排气口91、沉渣室92、排渣口93、原液管道94。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明的小型化的生活废水处理系统由前级处理装置和后级处理装置组成。前级处理装置通过原液管道94与设置于地面之下的格栅处理装置(包括三个化粪池)相连，采用抽液泵(图中未示出)将格栅处理装置的最后一个格栅处理池(也称滤渣池)中的澄清废水原液(以下简称原液)送入前级处理装置中，在该原液中添加有好氧微生物，本发明优选的好氧微生物为BZT硝化粉。

一、前级处理装置

所述前级处理装置由密闭结构且由304不锈钢材料制作的前级壳体1、设置于前级壳体1内的若干张由304不锈钢板制作的网孔板8、设置于前级壳体1内底部且与外置的空气压缩装置相接的空气气泡发生器和多组竖向并列设置的废液处理室构成。所述原液管道94的原液入口11设置于前级壳体1一侧的顶部，在前级壳体1的另一侧的顶部设有排放污气的排气口91，在前级壳体1另一侧的壳壁上设有经该前级处理装置处理后的废水(下称一级废水)流入所述后级处理装置继续进行处理的一级出口12，在该前级壳体1的底部设有沉渣室92，底部壳壁上还设有至少一个可将沉积在沉渣室92内的残渣排出该前级处理装置的排渣口93。

1、所述前级壳体1的形状优选矩形体，其高可在130cm-160cm，宽可在120cm-180cm，厚度可在70cm-100cm，该体积的装置在废水处理行业属微小型装置，安装时可在前级壳体1的底部设置支架。

2、所述网孔板8为若干张，其由前级壳体1内的下部向上部间隔设置，网孔板8上的过水孔81的孔径在0.1cm-1.0cm。该网孔板8的作用有二个：

其一，可将由原液入口11流入的原液雨滴化，即原液以雨滴的形式落入，这样，其可与由空气气泡发生器产生的空气充分接触，有利于活化原液中的好氧微生物，使其产生更多的酶，强化好氧微生物的降解作用，以促使这些酶对原液中的有机物进行降解，继而释放出原液中的臭气。

其二，当雨滴化的原液落下形成流体式的积液后，在该积液中，由前级壳体1底部逐渐上升的空气气泡在未遇到网孔板8时，若干个气泡在上升的过程中会聚集形成较大的气泡，这样不利于空气与原液的充分接触，所以本发明设置网孔板8的结构可使，上升中的空气气泡每越过一层网孔板8都是将该空气气泡“粉碎”的过程，即大的气泡穿过网孔板8则会变成多个细小的气泡，这样，有利于提高空气与原液的接触面积。

穿过网孔板8的空气气泡的大小与过水孔81的孔径有关。

最上一层的网孔板8距前级壳体1内顶面应留有一定的空间，这样有利于空气流动，优选的距离在12cm-15cm。这也就是说，所述的一级出口12距前级壳体1内顶面的距离不小于12cm-15cm。

本发明优选的网孔板8为二种，大孔疏板83和小孔密板82，大孔疏板83上的过水孔81的孔径在0.3cm-0.7cm，孔间距在0.7cm-1.0cm；小孔密板82上的过水孔81的孔径在0.15cm-0.5cm，孔间距在0.5cm-0.7cm，在前级壳体1内上述二种网孔板8上下交错设置，这样，更有利于空气气泡在上升的过程中，气泡的大小总处于不断变化中。

3、所述空气气泡发生器设置于前级壳体1的底部，其位置高于所述的排渣口93，其由空气输送管21和安装在该空气输送管21上的若干个曝气盘3组成，该空气输送管21与设置于该前级壳体1外的空气压缩泵2相连。在空气输送管21之下最好设置一层网孔板8作为依托该空气输送管21之用。所述曝气盘3的作用是产生细小的空气气泡。

4、所述的废液处理室由依次设置的逆流槽14和顺流槽13构成，逆流槽14与顺流槽13之间由槽隔板15隔开，槽隔板15的底端位于最底层的网孔板8之上，因此，逆流槽14与顺流槽13的底部是相通的，槽隔板15的顶端高于逆流槽14中原液的液面高度，以使逆流槽14中的原液只能由其底部流入顺流槽13中，再由顺流槽13底部由下至上漫延并流入下一组废液处理室，或者经所述一级出口12排出。

逆流槽14中，原液由上至下，而空气气泡由下至上，空气气泡与原液相向运动，此过程为微生物活化一次降解处理过程。期间，空气气泡在上升的过程中与该逆流槽14中流体式的原液及处于流体式原液的液面之上的雨滴式原液相向运动充分接触，以使原液中的有机物被降解继而释放出原液中的臭气。

顺流槽13中，原液由下至上与空气气泡同向运动，此过各为微生物活化二次降解处理过程。期间，通过改变原液流动方向，使上升过程中的空气气泡与该原液再次相遇，进一步激活好氧微生物的活性因子，促使其对原液中的有机物进一步降解。

5、本发明优选废液处理室为二组，前组废液处理室与后组废液处理室间由室隔板16隔开，室隔板16的底端延伸至前级壳体1内的底部并将二个废液处理室密封隔开，该室隔板16的顶端高度略低于前级废液处理室中的槽隔板15的高度，后级废液处理室中槽隔板15的高度略高于一级出口12的高度。

采用二组废液处理室，可以拉长原液流动的距离，提高其与空气接触的时间，进一步提高原液中有机物被降解的程度。

二、后级处理装置

所述后级处理装置由密闭结构且由304不锈钢材料制作的后级壳体4、设置于后级壳体4内的若干张由304不锈钢板制作的网孔板8、设置于后级壳体4内底部且与外置的臭氧机7相接的臭氧气泡发生器、竖向并列设置的逆流槽14、顺流槽13、设置于该后级壳体4内的斜网板5和导液斜板6构成。来自于前级处理装置的一级废水由设置于该后级壳体4一侧顶部的一级废水入口41进入该后级处理装置中，在后级壳体4的另一侧的顶部设有排放污气的排气口91，在后级壳体4另一侧的壳壁上设有经该后级处理装置处理后的废水(下称达标废水)排入城市排水系统的排水口42，在该后级壳体4的底部设有沉渣室92，底部壳壁上还设有一个可将沉积在沉渣室92内的残渣排出该后级处理装置的排渣口93。

1、所述后级壳体4的形状优选矩形体，其高、宽、厚与前级壳体1相同，该体积的装置在废水处理行业属微小型装置。

2、所述网孔板8为若干张，其结构、大小和设置方式与前级处理装置相同。该网孔板8的作用有二个：

其一，可将由一级废水入口41流入的一级废水雨滴化，即一级废水以雨滴的形式落入，这样，其可与由臭氧气泡发生器产生的臭氧气体充分接触，以使臭氧气体对该一级废水进行氧化、脱色、杀毒和消毒(消除一级废水中的细菌病毒)。

其二，当雨滴化的一级废水落下形成流体式的积液后，在该积液中，由后级壳体4底部逐渐上升的臭氧气泡在未遇到网孔板8时，若干个臭氧气泡在上升的过程中会聚集形成较大的气泡，这样不利于与一级废水的充分接触，所以本发明设置网孔板8的结构可使，上升中的臭氧气泡每越过一层网孔板8都是将该臭氧气泡“粉碎”的过程，即大的气泡穿过网孔板8则会变成多个细小的气泡，这样，有利于提高臭氧气体与一级废水的接触面积。

穿过网孔板8的臭氧气泡的大小与网孔板8上的过水孔81的孔径有关。

如前级处理装置，后级处理装置中所用的网孔板8也优选为二种，分别为大孔疏板83和小孔密板82，大孔疏板83与小孔密板82的结构、过水孔81孔径的大小和设置方式与前级处理装置中的相同。

3、所述臭氧气泡发生器设置于后级壳体4的底部，其位置高于所述的排渣口93，其由臭氧输送管71和安装在该臭氧输送管71上的若干个曝气盘3组成，该臭氧输送管71与设置于该后级壳体4外的臭氧机7相连。在臭氧输送管71之下最好设置一层网孔板8作为依托该臭氧输送管71之用。所述曝气盘3的作用是产生细小的臭氧气泡。

4、所述逆流槽14与顺流槽13之间由槽隔板15隔开，槽隔板15的底端位于最底层的网孔板8之上，因此，逆流槽14与顺流槽13的底部是相通的，槽隔板15的顶端高于逆流槽14中一级废水的液面高度(也即高于排水口42的高度)，以使逆流槽14中的一级废水只能由其底部流入顺流槽13中，再由顺流槽13底部由下至上漫延并由排水口42流出。在槽隔板15的顶端与该后级壳体4内顶面之间应留有一定的空间。

逆流槽14中，一级废水由上至下，而臭氧气泡由下至上，臭氧气泡与一级废水相向运动，此过程为初次脱色、除臭、杀菌和消毒的过程。期间，臭氧气泡在上升的过程中与该逆流槽14中流体式的一级废水及处于流体式的一级废水的液面之上的雨滴式一级废水相向运动充分接触，以使一级废水被脱色、除臭、杀菌和消毒。

顺流槽13中，一级废水由下至上与臭氧气泡同向运动，此过各为再次脱色、除臭、杀菌和消毒的过程。期间，通过改变一级废水的流动方向，使上升过程中的臭氧气泡与该一级废水再次相遇，进一步使一级废水被脱色、除臭、杀菌和消毒。

5、在后级壳体4内位于一级废水入口41之下、槽隔板15之上，设有向排水口42方向延伸且朝下倾斜的布满过水孔81的斜网板5；在排水口42的上方设有向槽隔板15延伸且朝下倾斜的导液斜板6，在与该导液斜板6的前端相接的槽隔板15上设有导液窗孔62，在该导液斜板6的后端设有导气窗孔61。

上述结构可使进入后级壳体4内的一级废水沿所述斜网板5流动，其可在有限的空间内大幅度增加一级废水雨滴化的面积。而由顺流槽13上方落下的一级废水经与由导气窗孔61上升的臭氧气体接触后，再由导液斜板6、导液窗孔62流入逆流槽14中，由此，提高一级废水与臭氧气体的接触频次。

本发明中，所述原液和一级废水在处理过程中的流量可达50升/分钟，以此速度处理后的原液完全可以达到国标排放标准。

Claims (7)

1.一种小型化的生活废水处理系统，包括输送生活废水的管道和对该生活废水进一步处理的处理机，其特征在于：所述生活废水是来自于格栅处理池且添加有好氧微生物的原液，所述处理机由分离设置的对所述原液中的有机物进行降解的前级处理装置和对经前级处理装置处理后的一级废水中有害物质进行脱色、除臭、杀菌及消毒的后级处理装置组成，所述前级处理装置和后级处理装置均包括密闭式外壳，分别为前级壳体(1)和后级壳体(4)，其中，

在前级壳体(1)的上部一侧设有可使所述原液流入该壳体内的原液入口(11)，在与该原液入口(11)相对的另一侧的前级壳体(1)上设有可使所述一级废水由该前级壳体(1)内流出的一级出口(12)，一级出口(12)的高度低于所述原液入口(11)的高度；在该前级壳体(1)内的底部设有与外置的空气输送装置相连的气泡发生器；由所述原液入口(11)至所述一级出口(12)的方向上，间隔设有至少一组废液处理室，每组废液处理室由依次设置的逆流槽(14)和顺流槽(13)构成，逆流槽(14)与顺流槽(13)的底部相通，其间的槽隔板(15)的顶端高于逆流槽(14)中原液的液面高度；相邻的废液处理室之间的室隔板(16)的底端延伸至前级壳体(1)内的底部并将二个废液处理室密封隔开，该室隔板(16)的顶端高度低于前级废液处理室中的顺流槽(13)中原液的液面高度；

在后级壳体(4)的上部一侧设有可与所述一级出口(12)相连接的一级废水入口(41)，在与该一级废水入口(41)相对的另一侧的后级壳体(4)上设有经该后级处理装置处理后的达标废水流出的排水口(42)，排水口(42)低于所述一级废水入口(41)；在该后级壳体(4)内的底部设有与外部臭氧机(7)相连的臭氧气泡发生器；由所述一级废水入口(41)至所述排水口(42)的方向上，依次设置逆流槽(14)和顺流槽(13)，逆流槽(14)与顺流槽(13)的底部相通，其间的槽隔板(15)的顶端高于逆流槽(14)中一级废水的液面高度；

在前级壳体(1)和后级壳体(4)的顶部分别设有排放污气的排气口(91)；

在前级壳体(1)和后级壳体(4)内，由下至上间隔叠加设有若干张布满过水孔(81)的网孔板(8)；

所述网孔板(8)有二种规格，分别为大孔疏板(83)和小孔密板(82)，大孔疏板(83)与小孔密板(82)在垂直方向上交错设置；

在后级壳体(4)内位于一级废水入口(41)的下方设有向排水口(42)方向延伸且朝下倾斜的布满过水孔(81)的斜网板(5)；在排水口(42)的上方设有向槽隔板(15)延伸且朝下倾斜的导液斜板(6)，在与该导液斜板(6)的前端相接的槽隔板(15)上设有导液窗孔(62)，在该导液斜板(6)的后端设有导气窗孔(61)。

2.根据权利要求1所述的小型化的生活废水处理系统，其特征在于：在前级壳体(1)和后级壳体(4)内的底部均设有沉渣室(92)和排渣口(93)。

3.根据权利要求1所述的小型化的生活废水处理系统，其特征在于：所述大孔疏板(83)上的过水孔(81)的孔径在0.3cm-0.7cm，孔间距在0.7cm-1.0cm；所述小孔密板(82)上的过水孔(81)的孔径在0.15cm-0.5cm，孔间距在0.5cm-0.7cm。

4.根据权利要求1所述的小型化的生活废水处理系统，其特征在于：所述好氧微生物为市售的好氧微生物。

5.一种处理生活废水的方法，其特征在于：采用权利要求1-4中任一项所述的小型化的生活废水处理系统完成，其包括以下步骤：

1)淋雨式处理

将经初级处理池处理后且添加有好氧微生物的生活废水的原液由前级处理装置的顶部送入该前级处理装置中，采用多层设置的网孔板(8)将流入该前级处理装置中的原液雨滴化；

2)微生物活化一次降解处理

在前级处理装置底部设置空气气泡发生器，空气气泡在上升的过程中与该前级处理装置中流体式的原液和处于流体式原液的液面之上的雨滴式原液相向运动充分接触，通过激活好氧微生物的活性因子，促使其对原液中的有机物进行降解继而释放出原液中的臭气；

3)微生物活化二次降解处理

通过改变原液流动方向，使上升过程中的空气气泡与该原液同向向上运动，进一步激活好氧微生物的活性因子，促使其对原液中的有机物进一步降解；

4)初次脱色、除臭、杀菌和消毒

将前级处理装置处理后的一级废水由后级处理装置的顶部送入其中，采用多层所述的网孔板(8)将该一级废水雨滴化，通过设置于后级处理装置底部的臭氧气泡发生器，使上升中的臭氧气泡与该后级处理装置中流体式的一级废水和处于流体式的一级废水的液面之上的雨滴式一级废水相向运动充分接触，以使臭氧气泡对该一级废水进行氧化、脱色、杀毒和消毒；

5)再次脱色、除臭、杀菌和消毒

通过改变一级废水流动方向，使上升过程中的臭氧气泡与该一级废水同向向上运动，促使臭氧进一步对该一级废水进行脱色、除臭、杀菌和消毒。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在所述前级处理装置中流体式的原液的液面之下设有多层网孔板(8)，在所述后级处理装置中流体式的一级废水的液面之下设有多层网孔板(8)。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述原液和一级废水的控制流量高达50升/分钟。