CN107245725B - 一种智能环保厕所用臭氧发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种智能环保厕所用臭氧发生装置，包括：一箱体、一臭氧消毒柜以及一空压机，空气从进气管进入箱体内，并依次经过箱体内的上进气腔室和下进气腔室进行缓冲，然后再依次经过箱体内的每个臭氧电解子腔室，在箱体内的电极板的作用下产生臭氧，产生的臭氧经过下箱体内的排气腔室和上排气腔室的缓冲，再经过排气管进入臭氧消毒柜内进行消毒处理，最后经由空压机压缩后输送至粪便固液处理系统中利用。由于采用了如上的技术方案，本发明的智能环保厕所用臭氧发生装置采用电极板分离出臭氧，产气效率高，同时对产生的臭氧进行消毒再输送。

Description

一种智能环保厕所用臭氧发生装置
技术领域
本发明涉及智能环保厕所技术领域，特别涉及一种智能环保厕所用臭氧发生装置。
背景技术
人口的增多及高度集中使得城市粪便的产量不断增加,这些粪便在过去大多作为肥料直接运往农村,而目前在能带来显著经济效益的化学肥料的冲击下,粪便在农村的使用量日渐萎缩。因而,采用适宜的技术对粪便进行管理与处理不但对保护环境有着重大的意义,而且对保证人民的健康也有着深远的意义。
粪便废水主要有悬浮颗粒物(SS)高、氨氮(NH3-N)浓度高、有机物(COD)浓度高、感官度差、可生化性好等特点。目前对于粪便废水主要的处理技术有：厌氧发酵处理法、好氧处理法、高温高压处理法、化粪池处理法、物化处理法、高温堆肥法等，但是目前国内在实际工程中应用最为广泛的粪便无害化处理技术主要分为二类：
一类：化粪池处理:在中小城市及农村由于生活污水的处理,粪便收集、处理完全管道化比较困难,小型化粪池就成为单元住宅最普遍且必须配置的设施。化粪池的功能是接收、储存家庭生活污水。池内分为漂浮层、淤泥层和中间清水层3个区域。清水可采用污水灌溉的方式作最终处理。当前由于化工产品的广泛使用,家庭生活污水的成分日趋复杂,污水中有害物质含量增加,化粪池“清水层”的直接排放就成为污水灌溉区域的污染源。对这种污染的控制仅仅是在化粪池内使用大量化学药物分解沉淀有害物质,然而在扩大污水灌溉区域,增加土壤处理功能上是难以有效的。同时化粪池处理还容易出现堵塞、排泥困难、处理不彻底、蚊蝇滋生等问题。
二类：物化处理:在中国专利号为200710079587.X、公开日为2007年9月19日、名称为“粪便处理方法及系统”的专利文件中公开一种物化处理粪便的方法。该方法为通过固液分离设备将粪便进行固液分离，分离出的残渣进行填埋处理，分离出的粪液加入适量化学药剂,使粪液发生絮凝作用后通过脱水设备进行脱水处理,其中脱水所得的干泥制作为肥料、液体送至污水处理厂进行终端处理。以上模式的粪便处理方法存在以下不足：对于高浓度有机粪便污水的受纳，要求污水处理厂的设计能力、工况等条件符合受纳污水的标准，而粪便污水是随机性排入污水管网的，给污水处理厂的建设规划带来极大不便；粪便污水输送到污水处理厂的途中会散发出浓重的臭味且难以对臭味进行处理，不利于环境卫生。
为了解决以上类型的粪便处理方法的以上不足，设计出了对脱水后所产生的粪水进行进一步处理以达到排放标注后再排放的粪便无害化处理方法。在中国专利申请号为201210251613.3、公开日为2012年10月24日、名称为“一种粪便无害化资源化处理方法”的专利文件中公开了一种能将粪便中的废液处理到达标排放的方法。该方法为将脱水后所得的废液依次进行集聚螯合处理、兼氧处理和一级/二级好氧处理到达标后进行排放。该类型的处理方法存在以下不足：直接将废液依次进行集聚螯合处理、兼氧处理和一级/二级好氧处理到达标后进行排放，该处理方法导致粪水中的可作养分的有机物分解为不能当作养分的有机物，不能实现对粪便中的有机物的充分回收利用、且氮化处理不彻底、COD去除效率低；污泥和粪便的脱水处理通过同一离心机一起进行，不便于粪便中的养分的合理利用，因为粪便脱水所得的干泥的养分高、可当作肥料加以利用，而污泥脱水所得的干泥几乎没有什么养分，当作肥料利用不合适。
针对上述技术的不足，中国专利授权公告号CN103073149B公开了一种粪便无害化处理方法，其按照如下步骤对粪便进行处理：
第1步、通过固液分离机对粪便进行固液分离；
第2步、将第1步分离出的液体絮凝后通过离心机进行脱水；
第3步、将第2步中分离出的液体在厌氧消化池中通过厌氧微生物的作用、使废水中的有机物分解转化成为甲烷和二氧化碳后通过沉淀的方法进行泥水分离；
第4步、将第3步中分离出的液体进行脱氮处理；
脱氮处理包括以下步骤：
第4-1步、将第3步中分离出的液体的pH值调节到9.5～12；
第4-2步、将第4-1步中产生的液体通过气吹脱的方法使液体中的游离氨挥发，然后用酸液对挥发出的氨气进行吸收而生成铵盐；
第4-3步、将经第4-2步脱氮后的液体进行中和处理，将pH值调节到7.5～8.5；
第5步、将经第4步脱氮处理后的液体进行降解COD、BOD和氨氮；
第5-1步、将第4步脱氮后的液体输送到一级缺氧池中处理后再输送到一级好氧池中进行处理；一级缺氧池中的厌氧细菌使液体中的大分子有机物降解为小分子有机物、反硝化细菌利用液体中的有机物为碳源和一级好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应，将水中的硝态氮转化为氮气；一级好氧池中的好氧细菌在溶解氧作用下将液体中有机物吸收分解，并转化为CO2和自身有机物，同时硝化细菌也将水中的氨氮氧化成硝态氮；
第5-2步、经一级好氧池处理后的液体输送到二级缺氧池中处理后再输送到二级好氧池中进行处理；二级缺氧池中的厌氧细菌使液体中的大分子有机物降解为小分子有机物、反硝化细菌利用液体中的有机物为碳源和二级好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应，将水中的硝态氮转化为氮气；二级好氧池中的好氧细菌在溶解氧作用下将液体中有机物吸收分解，并转化为CO2和自身有机物，同时硝化细菌也将水中的氨氮氧化成硝态氮；二级好氧池处理后的液体输送到第6步中进行处理。
第6步、将经第5步处理后的液体通过沉淀的方法进行泥水分离；
第7步、将第6步分离出的液体进行消毒处理后排放。
第8步，将第3步和第6步中产生的污泥进行脱水处理，第8步中的污泥脱水和第2步中的将第1步分离出的液体脱水分开进行。
该专利的核心和有点是通过吹脱方法对氨氮进行脱氮处理，脱氮处理效率高，进入进行降解COD、BOD和氨氮，使得排放的废水中的CODCr≤450mg/L，SS≤350mg/L，BOD5≤250mg/L，NH3-N≤28mg/L；排放前进行消毒处理，使其中的病原菌、寄生虫卵以及蝇蛆灭死、达到在卫生上无害；将粪便中分离出甲烷和铵盐在处理，对粪便中的有机物的利用充分。但是该专利的缺点是整个系统的运行需要操作人员控制，另外需要投放一些化学试剂，一旦化学试剂投放过量，给后续处理带来麻烦。
上述技术将粪便固液分离后的废液均采用化学方法进行处理,需要投放一些化学试剂，一旦化学试剂投放过量，给后续处理带来麻烦。为此，本申请人经过有益的探索和研究，研发了一种智能环保厕所用臭氧发生装置，将臭氧发生装置利用于粪便固液处理系统的物理处理过程的消毒，使得粪便固液处理过程中无需化学试剂，便于处理物的后续处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于一种智能环保厕所用臭氧发生装置。
本发明所要解决的技术问题可以通过如下技术方案来实现：
一种智能环保厕所用臭氧发生装置，包括：
一箱体，所述箱体由前箱体板、后箱体板、左箱体板、右箱体板、下箱体板以及上盖板围合构成；
一沿所述前箱体板或后箱体板的长度方向间隔设置在所述箱体内的左、右隔板，所述左、右隔板的周缘分别与所述前箱体板、后箱体板、下箱体板以及上盖板密封连接，所述左、右隔板将所述箱体分隔成进气腔室、臭氧电解腔室和排气腔室；
一水平设置在所述箱体的进气腔室的中部内的进气腔室隔板，所述进气腔室隔板的周缘分别与所述前箱体板、后箱体板、左箱体板以及左隔板密封连接，所述进气腔室隔板将所述进气腔室分隔成上、下进气腔室，在所述进气腔室隔板上开设有至少一进气腔室通孔；
一水平设置在所述箱体的排气腔室的中部内的排气腔室隔板，所述排气腔室隔板的周缘分别与所述前箱体板、后箱体板、右箱体板以及右隔板密封连接，所述排气腔室隔板将所述排气腔室分隔成上、下排气腔室，在所述排气腔室隔板上开设有至少一排气腔室通孔；
若干沿所述左、右隔板的长度方向间隔设置在所述箱体的臭氧电解腔室内的电极板，每一电极板的周缘分别与所述左隔板、右隔板、下箱体板和上盖板密封连接，若干电极板将所述臭氧电解腔室分隔成若干臭氧电解子腔室，在每一电极板上开设有一通孔且相邻的两块电极板上的通孔交错设置，在所述左隔板上开设有一用于连通所述下进气腔室和靠近所述前箱体板的那一个臭氧电解子腔室的左隔板通孔，在所述右隔板上开设有一用于连通所述下排气腔室和靠近所述后箱体板的那一个臭氧电解子腔室的右隔板通孔；
至少一与所述上盖板连接并与所述上进气腔室连通的进气管；
至少一与所述上盖板连接并与所述上排汽腔室连通的排气管；
一臭氧消毒柜，所述臭氧消毒柜具有一臭氧进气口和一臭氧消毒出气口，所述臭氧消毒柜的臭氧进气口与每一排气管连接；以及
一空压机，所述空压机的进气口与所述臭氧消毒出气口连接，其出气口将压缩且消毒后的臭氧输送至粪便固液处理系统中。
由于采用了如上的技术方案，本发明的智能环保厕所用臭氧发生装置采用电极板分离出臭氧，产气效率高，同时对产生的臭氧进行消毒再输送。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的箱体的结构示意图。
图3为本发明的箱体内部结构示意图。
具体实施方式
参见图1至图3，本发明的一种智能环保厕所用臭氧发生装置，包括箱体100、臭氧消毒柜200以及空压机300，箱体100、臭氧消毒柜200和空压机300由上至下设置在机架1上。
箱体100由前箱体板101、后箱体板102、左箱体板103、右箱体板104、下箱体板105以及上盖板106围合构成，上盖板106采用可拆卸的安装方式。
左、右隔板120、130沿前箱体板101或后箱体板102的长度方向间隔设置在箱体100内，左、右隔板120、130的周缘分别与前箱体板101、后箱体板102、下箱体板105以及上盖板106密封连接，左、右隔板120、130将箱体100分隔成进气腔室、臭氧电解腔室和排气腔室。
进气腔室隔板140水平设置在箱体100的进气腔室10的中部内，进气腔室隔板140的周缘分别与前箱体板101、后箱体板102、左箱体板103以及左隔板120密封连接，进气腔室隔板140将进气腔室分隔成上、下进气腔室11、12，在进气腔室隔板140上开设有两个进气腔室通孔141。
排气腔室隔板150水平设置在箱体100的排气腔室30的中部内，排气腔室隔板150的周缘分别与前箱体板101、后箱体板102、右箱体板104以及右隔板130密封连接，排气腔室隔板150将排气腔室分隔成上、下排气腔室31、32，在排气腔室隔板150上开设有一个排气腔室通孔151。
若干电极板160沿左、右隔板120、130的长度方向间隔设置在箱体100的臭氧电解腔室20内，每一电极板160的周缘分别与左隔板120、右隔板130、下箱体板105和上盖板106密封连接，若干电极板160将臭氧电解腔室分隔成若干臭氧电解子腔室20，在每一电极板160上开设有一通孔161且相邻的两块电极板160上的通孔161交错设置，在左隔板120上开设有一用于连通下进气腔室12和靠近前箱体板101的那一个臭氧电解子腔室20的左隔板通孔121，在右隔板130上开设有一用于连通下排气腔室32和靠近后箱体板102的那一个臭氧电解子腔室20的右隔板通孔131。
四根进气管170与上盖板106连接并与上进气腔室11连通。两根排气管180与上盖板106连接并与上排汽腔室21连通。
臭氧消毒柜200具有一臭氧进气口和一臭氧消毒出气口，臭氧消毒柜200的臭氧进气口与两根排气管180连接。
空压机300的进气口与臭氧消毒柜200的臭氧消毒出气口连接，其出气口将压缩且消毒后的臭氧输送至粪便固液处理系统中。
空气从四根进气管170进入箱体100内，并依次经过上进气腔室11和下进气腔室12进行缓冲，然后再依次经过每个臭氧电解子腔室20，在电极板160的作用下产生臭氧，产生的臭氧经过下排气腔室32和上排气腔室31的缓冲，再经过两根排气管180进入臭氧消毒柜200内进行消毒处理，最后经由空压机300压缩后输送至粪便固液处理系统中利用。

Claims (1)

1.一种智能环保厕所用臭氧发生装置，其特征在于，包括：
一箱体，所述箱体由前箱体板、后箱体板、左箱体板、右箱体板、下箱体板以及上盖板围合构成；
一沿所述前箱体板或后箱体板的长度方向间隔设置在所述箱体内的左、右隔板，所述左、右隔板的周缘分别与所述前箱体板、后箱体板、下箱体板以及上盖板密封连接，所述左、右隔板将所述箱体分隔成进气腔室、臭氧电解腔室和排气腔室；
一水平设置在所述箱体的进气腔室的中部内的进气腔室隔板，所述进气腔室隔板的周缘分别与所述前箱体板、后箱体板、左箱体板以及左隔板密封连接，所述进气腔室隔板将所述进气腔室分隔成上、下进气腔室，在所述进气腔室隔板上开设有至少一进气腔室通孔；
一水平设置在所述箱体的排气腔室的中部内的排气腔室隔板，所述排气腔室隔板的周缘分别与所述前箱体板、后箱体板、右箱体板以及右隔板密封连接，所述排气腔室隔板将所述排气腔室分隔成上、下排气腔室，在所述排气腔室隔板上开设有至少一排气腔室通孔；
若干沿所述左、右隔板的长度方向间隔设置在所述箱体的臭氧电解腔室内的电极板，每一电极板的周缘分别与所述左隔板、右隔板、下箱体板和上盖板密封连接，若干电极板将所述臭氧电解腔室分隔成若干臭氧电解子腔室，在每一电极板上开设有一通孔且相邻的两块电极板上的通孔交错设置，在所述左隔板上开设有一用于连通所述下进气腔室和靠近所述前箱体板的那一个臭氧电解子腔室的左隔板通孔，在所述右隔板上开设有一用于连通所述下排气腔室和靠近所述后箱体板的那一个臭氧电解子腔室的右隔板通孔；
至少一与所述上盖板连接并与所述上进气腔室连通的进气管；
至少一与所述上盖板连接并与所述上排汽腔室连通的排气管；
一臭氧消毒柜，所述臭氧消毒柜具有一臭氧进气口和一臭氧消毒出气口，所述臭氧消毒柜的臭氧进气口与每一排气管连接；以及
一空压机，所述空压机的进气口与所述臭氧消毒出气口连接，其出气口将压缩且消毒后的臭氧输送至粪便固液处理系统中；
空气从所述进气管进入所述箱体内，并依次经过所述上进气腔室和下进气腔室进行缓冲，然后再依次经过每个臭氧电解子腔室，在所述若干电极板的作用下产生臭氧，产生的臭氧经过所述下排气腔室和上排气腔室的缓冲，再经过所述排气管进入臭氧消毒柜内进行消毒处理，最后经由空压机压缩后输出。
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