CN106746361A - 一种新型农村污水处理装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种新型农村污水处理装置及方法，所述装置包括：生物反应池、生物附着器、过滤膜组件、水泵、污水消毒设备和PLC控制模块；生物附着器直径大于所述生物反应池深度，其被可旋转的转动杆沿轴向贯穿，转动杆带动生物附着器在生物反应池内旋转；生物附着器表面及内部依附有微生物；水泵放置于生物反应池外，水泵进水口通过抽水管路与放置于生物反应池内的过滤膜组件的出水口连通，水泵的出水口与出水管路相连通；污水消毒设备的消毒药剂出口通过消毒剂加药管路与出水管路连通；PLC控制模块分别与水泵、污水消毒设备电连接。使用本装置处理污水，可以降低污水处理成本。

Description

一种新型农村污水处理装置与方法

技术领域

本发明涉及水资源净化技术领域，特别是涉及一种新型农村污水处理装置与方法。

背景技术

未经处理污水的排放，严重影响生态环境以及人类身体健康。举例来说，全国农村每年产生生活污水约80多亿吨，而96％的村庄没有排水渠道和污水处理系统，导致大量生活污水未经处理肆意排放，上述污水流入河流中将破坏河流生态平衡，流入地下水将破坏地下饮用水的水质。

针对上述问题，现有技术普遍通过向生活污水中投入微生物的方式净化水质，微生物需要的氧气通过曝气风机以曝气的方式提供。

但是，现有技术中的曝气风机耗费过多电能，导致污水处理过程成本过高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种新型农村污水处理装置与方法，以降低污水处理成本。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种新型农村污水处理装置，所述装置包括：生物反应池、生物附着器、过滤膜组件、水泵、污水消毒设备和PLC控制模块；

所述生物附着器直径大于所述生物反应池深度，其被水平或倾斜放置的可旋转的转动杆沿轴向贯穿，所述转动杆带动所述生物附着器在所述生物反应池内旋转；所述生物附着器表面及内部依附有微生物；所述微生物包括好氧微生物、厌氧微生物以及缺氧微生物；

所述水泵放置于所述生物反应池外，所述水泵的进水口通过抽水管路与放置于所述生物反应池内的所述过滤膜组件的出水口连通，所述水泵的出水口与出水管路相连通；

所述污水消毒设备的消毒药剂出口通过消毒剂加药管路与所述出水管路连通；

所述PLC控制模块分别与所述水泵、所述污水消毒设备电连接。

在一种可选实施方式中，所述转动杆安插从动齿轮，所述从动齿轮通过与其相齿合的齿条与安插主齿轮的旋转电机相连接；所述旋转电机放置于所述生物反应池外且与所述PLC控制模块电连接。

在一种可选实施方式中，所述过滤膜组件中的过滤膜为微滤膜。

在一种可选实施方式中，所述生物附着器由带有窗口的附着器外壁和内伸舌叶构成；

所述附着器外壁上密集地分布所述窗口，各窗口边缘分别与一个所述内伸舌叶的一端相连接，各内伸舌叶另一端在所述附着器外壁的中心轴汇聚连接。

在一种可选实施方式中，所述装置置于壳体内，所述壳体上方设置空气输送口。

在一种可选实施方式中，所述污水消毒设备为加氯机。

在一种可选实施方式中，所述装置还包括水量调节池，所述水量调节池设置于污水预先流经的格栅井与所述生物反应池之间；

所述水量调节池内放置液位计和污水泵，所述液位计、所述污水泵分别与所述PLC控制模块电连接，所述液位计监测所述水量调节池内污水量，所述污水泵将污水抽送至所述生物反应池。

第二方面，本发明实施例还提供了一种新型农村污水处理方法，所述方法应用于本发明实施例所提供的污水处理装置，所述方法包括：

使污水流入生物附着器所在的生物反应池；

将所述生物附着器旋转，以使得所述生物附着器表面的好氧微生物轮流接触污水和空气，对污水进行初级净化处理；

使初级净化后的污水在所述生物反应池停留预设时间，以使得初级净化后的污水渗透至所述生物附着器内部，进而所述生物附着器内部的厌氧微生物以及缺氧微生物对初级净化后的污水进行再净化；

再净化后的污水通过过滤膜组件进行过滤处理；

通过水泵将过滤处理后的污水从过滤膜组件的出水口排出，并通过污水消毒设备消毒。

在一种可选实施方式中，所述装置还包括水量调节池，所述水量调节池设置于污水预先流经的格栅井与所述生物反应池之间；

所述水量调节池内放置液位计和污水泵，所述液位计、所述污水泵分别与所述PLC控制模块电连接；所述方法还包括：

当污水经过格栅井流入水量调节池后，通过液位计监测所述水量调节池内的水位，当水位超过预设数值时，开启污水泵，将污水从所述水量调节池输送至所述生物反应池。

本发明实施例提供的一种新型农村污水处理装置与方法，所述装置中的生物附着器被可旋转的转动杆沿轴向贯穿，上述转动杆可以带动生物附着器旋转，使得上述生物附着器表面分布的好氧微生物轮流接触污水和空气，进而好氧微生物可以对污水进行初级净化处理，由于转动生物附着器所耗费的成本低于现有技术中曝气风机耗费的成本，因此，本发明实施例所提供的污水处理装置降低了污水处理成本。进一步的，生物附着器内部还分布厌氧微生物和缺氧微生物，对初级净化处理后的污水进行再净化处理，本装置的过滤膜组件和污水消毒设备对再净化处理后的污水进行过滤消毒，保证了本装置处理后的水的质量。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种新型农村污水处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种新型农村污水处理装置的生物附着器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种新型农村污水处理装置的另一结构示意图；

其中，部件名称与标号对应关系如下：

10-生物反应池；11-转动杆；20-生物附着器；21-附着器外壁；211-窗口；212-贯穿通道；22-内伸舌叶；30-过滤膜组件；40-水泵；41-抽水管路；42-出水管路；50-污水消毒设备；51-消毒剂加药管路；60-PLC控制模块；70-水量调节池；80-格栅井。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，本发明实施例提供了一种新型农村污水处理装置，如图1所示，所述装置包括：生物反应池10、生物附着器20、过滤膜组件30、水泵40、污水消毒设备50和PLC(Programmable Logic Controller，可编程控制器)控制模块60；

生物附着器20直径大于生物反应池10深度，更有利于生物反应池10中的所有污水与生物附着器20接触，进而被净化。生物附着器20被水平或倾斜放置的可旋转的转动杆11沿轴向贯穿，转动杆11带动生物附着器20在生物反应池10内旋转；生物附着器20表面及内部依附有微生物；上述微生物包括好氧微生物、厌氧微生物以及缺氧微生物；

水泵40放置于生物反应池10外，水泵40进水口通过抽水管路41与放置于生物反应池10内的过滤膜组件30的出水口连通，水泵40的出水口与出水管路42相连通；

污水消毒设备50的消毒药剂出口通过消毒剂加药管路51与出水管路42连通；

PLC控制模块60分别与水泵40、污水消毒设备50电连接，用于控制水泵40、污水消毒设备50的启停。

本发明实施例提供的一种新型农村污水处理装置，所述装置中的生物附着器被可旋转的转动杆沿轴向贯穿，上述转动杆可以带动生物附着器旋转，使得上述生物附着器表面分布的好氧微生物轮流接触污水和空气，进而好氧微生物可以对污水进行初级净化处理，由于转动生物附着器所耗费的成本低于现有技术中曝气风机耗费的成本，因此，本发明实施例所提供的污水处理装置降低了污水处理成本。进一步的，生物附着器内部还分布厌氧微生物和缺氧微生物，对初级净化处理后的污水进行再净化处理，本装置的过滤膜组件和污水消毒设备对再净化处理后的污水进行过滤消毒，保证了本装置处理后的水的质量。

对生物反应池10的规格，本发明实施例不做具体限定。

本发明实施例中生物附着器20的数量，具体取决于生物附着器20上所附着的微生物的密集程度，可选的，其数量可以为1个、2个、3个甚至更多。例如，工作人员在生物附着器20上培养微生物时，发现微生物在生物附着器20上的附着、繁衍情况并不理想，可以增加设置生物附着器20的数量；或者当微生物在生物附着器20上的附着繁衍情况良好时，可以减少设置生物附着器20的数量。

生物附着器20附着的微生物由工作人员预先进行培养。微生物的种类包括好氧微生物、缺氧微生物和厌氧微生物，好氧微生物可以为硝化细菌，用于完成硝化过程，缺氧微生物可以为反硝化细菌，用于完成反硝化过程；厌氧微生物用以完成污泥厌氧消化过程，其包括但不限于甲烷菌。

生物附着器20表面和内部的氧气浓度不同，其内部氧气浓度低，表面氧气浓度高，由于氧气浓度对微生物的选择作用，致使好氧微生物分布于生物附着器20表面，厌氧微生物、缺氧微生物分布于生物附着器20内部。

对于贯穿生物附着器20的转动杆11的转动方式，可选的，可以通过旋转电机实现：转动杆11安插从动齿轮，上述从动齿轮通过与其相齿合的齿条与安插主齿轮的旋转电机相连接；上述旋转电机放置于生物反应池10外且与所述PLC控制模块60电连接，PLC控制模块60控制上述旋转电机的启停并控制旋转电机的转动方向。

生物附着器20的材质，只要可以附着微生物即可，本发明实施例不做具体限定，可选的，为聚乙烯、聚丙烯等。

可选的，生物附着器20的结构类似于鲍尔环，具体可以如图2所示，生物附着器20可以为圆柱体；包括带有窗口211的附着器外壁21和位于圆柱体内部的内伸舌叶22；附着器外壁21上密集地分布窗口211，各窗口211边缘分别与一个内伸舌叶22的一端相连接，内伸舌叶22另一端在附着器外壁21的中心轴汇聚连接。对于上述中心轴，可以为转动杆11(图2中未示出)，还可以为使转动杆11贯穿生物附着器20的通道，具体取决于转动杆11的材质。

当转动杆11与生物附着器20的材质相同，转动杆11为附着器外壁21的中心轴，可以通过将内伸舌叶22加温溶化再凝固的方式实现其与转动杆11之间的连接；当转动杆11与生物附着器20的材质不同，上述中心轴为使转动杆11贯穿生物附着器20的贯穿通道212，其中，贯穿通道212与转动杆11紧密连接。

过滤膜组件30具体可以为MBR(膜生物反应器)膜组件，过滤膜组件30中的过滤膜具体可以为微滤膜。本发明实施例不限定过滤膜组件的数量。

可选的，污水消毒设备50可以为加氯机，还可以为臭氧机等消毒设备。

对于产生刺激性气体的污水而言，在上述任一实施例基础上，本发明实施例还包括壳体，将装置置于壳体内，壳体上方设置空气输送口，以提供好氧微生物代谢所需的氧气。

实际使用本发明实施例提供的装置时，存在污水流入量不稳定的情况。进一步的，如图3所示，本发明实施例所提供的装置还包括水量调节池70，水量调节池设70置于污水预先流经的格栅井80与生物反应池10之间。

水量调节池70内放置液位计和污水泵，上述液位计、上述污水泵分别与PLC控制模块60电连接，上述液位计监测水量调节池70内污水量，污水泵将污水抽送至所述生物反应池10。

另外，本发明实施例还提供了一种新型农村污水处理方法，所述方法应用于本发明实施例提供的污水处理装置，所述方法包括如下步骤：

使污水流入生物附着器所在的生物反应池；将所述生物附着器旋转，以使得所述生物附着器表面的好氧微生物轮流接触污水和空气，对污水进行初级净化处理；使初级净化后的污水在所述生物反应池停留预设时间，以使得初级净化后的污水渗透至所述生物附着器内部，进而所述生物附着器内部的厌氧微生物以及缺氧微生物对初级净化后的污水进行再净化；其中，上述预设时间由工作人员根据具体需求设定。

再净化后的污水通过过滤膜组件进行过滤处理；通过水泵将过滤处理后的污水从过滤膜组件的出水口排出，并通过污水消毒设备消毒。

本发明实施例提供的一种新型农村污水处理方法，将依附有好氧微生物、缺氧微生物和厌氧微生物的生物附着器进行旋转，进而依附在生物附着器表面的好氧微生物可以轮流接触污水和空气，以对污水进行初级净化处理，由于转动生物附着器所耗费的成本低于现有技术中曝气风机耗费的成本，因此，本发明实施例所提供的污水处理方法可以降低污水处理成本。进一步的，通过生物附着器内部的厌氧微生物和缺氧微生物，对初级净化处理后的污水进行再净化处理，通过过滤膜组件和污水消毒设备对再净化处理后的污水进行过滤消毒，保证了本污水处理方法处理后的水的质量。

具体的，通过以下步骤完成消毒：将消毒药剂从污水消毒设备通过消毒药剂加药管路输送至出水管路；通过水泵将过滤膜组件过滤后的污水，从过滤膜组件的出水口输送至上述出水管路，消毒药剂在上述出水管路内溶于过滤后的污水中，对过滤后的污水进行消毒。

可选的，本污水处理方法所应用的污水处理装置还包括水量调节池，上述水量调节池设置于污水预先流经的格栅井与所述生物反应池之间；上述水量调节池内放置液位计和污水泵，上述液位计、上述污水泵分别与上述PLC控制模块电连接，PLC控制模块控制液位计、污水泵的启停，并根据液位计反馈的水量调节池中的水位高度控制污水泵的启停。

相应于带有水量调节池的装置，本发明实施例所提供的方法还包括：

当污水经过格栅井流入水量调节池后，通过液位计监测水量调节池内的水位，当水位超过预设数值时，开启污水泵，将污水从水量调节池输送至生物反应池。当上述水位低于预设数值时，关闭污水泵。

上述污水的预设数值，可以由工作人员根据具体需求进行设定。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型农村污水处理装置，其特征在于，所述装置包括：生物反应池、生物附着器、过滤膜组件、水泵、污水消毒设备和PLC控制模块；

所述生物附着器直径大于所述生物反应池深度，其被水平或倾斜放置的可旋转的转动杆沿轴向贯穿，所述转动杆带动所述生物附着器在所述生物反应池内旋转；所述生物附着器表面及内部依附有微生物；所述微生物包括好氧微生物、厌氧微生物以及缺氧微生物；

所述水泵放置于所述生物反应池外，所述水泵的进水口通过抽水管路与放置于所述生物反应池内的所述过滤膜组件的出水口连通，所述水泵的出水口与出水管路相连通；

所述污水消毒设备的消毒药剂出口通过消毒剂加药管路与所述出水管路连通；

所述PLC控制模块分别与所述水泵、所述污水消毒设备电连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转动杆安插从动齿轮，所述从动齿轮通过与其相齿合的齿条与安插主齿轮的旋转电机相连接；所述旋转电机放置于所述生物反应池外且与所述PLC控制模块电连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤膜组件中的过滤膜为微滤膜。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生物附着器由带有窗口的附着器外壁和内伸舌叶构成；

所述附着器外壁上密集地分布所述窗口，各窗口边缘分别与一个所述内伸舌叶的一端相连接，各内伸舌叶另一端在所述附着器外壁的中心轴汇聚连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置置于壳体内，所述壳体上方设置空气输送口。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述污水消毒设备为加氯机。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括水量调节池，所述水量调节池设置于污水预先流经的格栅井与所述生物反应池之间；

所述水量调节池内放置液位计和污水泵，所述液位计、所述污水泵分别与所述PLC控制模块电连接，所述液位计监测所述调节池内污水量，所述污水泵将污水抽送至所述生物反应池。

8.一种新型农村污水处理方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-6任一项所述的污水处理装置，所述方法包括：

使污水流入生物附着器所在的生物反应池；

将所述生物附着器旋转，以使得所述生物附着器表面的好氧微生物轮流接触污水和空气，对污水进行初级净化处理；

使初级净化后的污水在所述生物反应池停留预设时间，以使得初级净化后的污水渗透至所述生物附着器内部，进而所述生物附着器内部的厌氧微生物以及缺氧微生物对初级净化后的污水进行再净化；

再净化后的污水通过过滤膜组件进行过滤处理；

通过水泵将过滤处理后的污水从过滤膜组件的出水口排出，并通过污水消毒设备消毒。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述装置还包括水量调节池，所述水量调节池设置于污水预先流经的格栅井与所述生物反应池之间；

所述水量调节池内放置液位计和污水泵，所述液位计、所述污水泵分别与所述PLC控制模块电连接；所述方法还包括：

当污水经过格栅井流入所述水量调节池后，通过液位计监测所述水量调节池内的水位，当水位超过预设数值时，开启污水泵，将污水从所述水量调节池输送至所述生物反应池。