CN109467275A - 一种散户无动力生活污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散户无动力生活污水处理装置，包括污水处理箱一、污水处理箱二、污水处理箱三以及回收箱，所述污水处理箱一底端设置有含有厌氧微生物的净化区，所述污水管道包括污水管道一和套设在污水管道一内的污水管道二，位于污水管道二底端的污水管道一内壁沿其轴向设置有用于好氧微生物附着的载体板，所述污水管道一位于出水孔上方的侧壁等间距开设有进气孔，所述污水处理箱二内部顶端设置有用于盛放无机除磷剂的药箱，且污水处理箱二内设置有无动力投药机构，本发明利用生物法和化学法对生活污水进行逐级净化，净化的同时过滤出菜叶，并将菜叶回收作为有机肥料利用化废为宝，整个装置无电力设备，降低了生活污水处理成本。

Description

一种散户无动力生活污水处理装置

技术领域

本发明涉及生活污染技术领域，具体为一种散户无动力生活污水处理装置。

背景技术

生活污水主要包括洗菜水、洗碗水和洗衣水等所产生的污水，而洗衣水和洗碗水含有大量的无机磷，而洗菜水中含有菜叶，未经处理的生活污水通过点源和非点源排放到自然水体，将各类污染物带入河流，导致出现水体富营养化严重、蓝藻及水生植物疯长等诸多生态环境问题。

在城市以及近城市的农村，由于污水管网较为发达，因此这些地方的生活污水一般由污水管网统一接纳后进入城市污水处理厂集中处理，而对于偏远的农村以及山区、旅游景点等由于缺乏污水管网，且纳管需要非常大的投资费用。而且由于这些地区的住户往往比较分散，污水收集纳管的成本很高，因此也无法建立集中的小型污水处理设施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散户无动力生活污水处理装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种散户无动力生活污水处理装置，包括污水处理箱一、污水处理箱二、污水处理箱三以及回收箱，所述污水处理箱一底端设置有含有厌氧微生物的净化区，且污水处理箱一底端一侧设置有进水口，所述净化区靠近进水口的一端设置有与污水处理箱一底端垂直的挡板，所述污水处理箱一上端远离挡板的一端侧壁上设置有出水口，且出水口上设置有污水管道，所述污水管道螺旋设置在污水处理箱一的外侧壁；

所述污水管道包括污水管道一和套设在污水管道一内的污水管道二，且污水管道二上端外壁与污水管道一的上端内壁贴合，所述污水管道二底端面沿其轴向等间距开设有至少两排出水孔，且所有出水孔的污水流量大于或等于污水管道二内的污水流量，所述污水管道一底端内壁与污水管道二底端外壁之间的容积可容纳由污水管道一流出的污水流量，位于污水管道二底端的污水管道一内壁沿其轴向设置有用于好氧微生物附着的载体板，所述污水管道一位于出水孔上方的侧壁等间距开设有进气孔，且污水管道一末端位于污水处理箱二上端，所述污水管道二末端设置有连接管，且连接管位于回收箱上端；

所述污水处理箱二内部顶端设置有用于盛放无机除磷剂的药箱，且污水处理箱二内设置有无动力投药机构，所述污水处理箱二上端侧壁通过出水管与污水处理箱三底端侧壁连接，且污水处理箱三内设置有物料填充层，所述物料填充层上端种植有水生植物。

优选的，所述回收箱和污水处理箱二底端均设置有阀门。

优选的，所述药箱上端设置有加药口，且加药口上设置有加药口门。

优选的，所述药箱底端开设有出药口，且出药口上铰接有密封门。

优选的，所述无机除磷剂为石灰粉。

优选的，所述无动力投药机构包括固定在污水处理箱二内部底端的支撑柱，水平铰接在支撑柱顶端上的横杆以及分别固定在横杆两端上并分别对应位于出药口左下方的重锤和位于污水管道一下方的污水盆，且重锤重量大于或等于污水盆重量，所述重锤的直径大于出药口的直径。

优选的，所述污水盆截面为直角梯形结构，且直角梯形的锐角远离支撑柱的顶端。

优选的，所述物料填充层从下至上依次包括有卵石层、米石层和洗沙层。

优选的，所述水生植物包括水葫芦、黄花莺尾或美人蕉植物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明是将污水引入到位于污水处理箱一内的净化区进行初步净化，净化区中的厌氧微生物对污水中大分子有机物中的氮和磷进行分解，使大分子有机物中的氮和磷释放出来并将释放的氮和磷吸收一分部，而污水中的剩余氮和磷和未分解完的菜叶随着污水进入到污水管道二内，由于所有出水孔的污水流量大于或等于污水管道二内的污水流量，使污水管道二内的污水未流到污水管道二的末端时，污水管道二内的污水已经全部从出水孔进入到污水管道一内，污水通过污水管道二底端开设的出水孔进入到污水管道二中进行二次净化，好氧微生物会对剩余的氮、有机磷和无机磷进行硝化分解，一分部磷会被好氧微生物吸收，而一部分磷被转化成正磷小分子，转化成的正磷小分子随着污水继续进入到污水处理箱，通过无动力投药机构对向污水中投放无机除磷剂除去剩余的正磷小分子，然后通过污水处理箱三做最后的净化处理。

(2)混有菜叶的污水进入到污水处理管道二内，由于污水通过出水孔全部进入到污水管道一内，而菜叶直接从污水管道二末端进入到回收箱内，起到了对将菜叶与污水分离的功能，使菜叶直接滑过连接管进入到回收箱内进行回收并作为有机肥料利用，进而在处理污水的同时将污水中混有的菜叶化废为宝，提高了资源的利用率。

因此，本发明对污水进行逐级净化，从而可提高污水净化能力；在净化同时还能将污水中混有的菜叶过滤出来并回收作为有机肥料，将废弃的菜叶化废为宝，提高了资源的利用率。

(3)本发明中所述所述净化区靠近进水口的一端设置有与污水处理箱一底端垂直的挡板，污水进入到污水处理箱一内后先蔓延到挡板顶端并从挡板顶端进入到净化区内，污水从挡板顶端在流进净化区的过程中，污水携带的部分空气通过出水口进入到污水管道内，并为污水管道内的好氧微生物提供氧源，同时也起到对污水处理箱一内进行排空气的作用，防止污水处理箱一内的氧气浓度过高而抑制厌氧微生物的生长。

(4)由于污水管道一和污水管道二之间有足够的空隙，从而使得两者之间的间隙有足够的空气，而且污水管道一位于出水孔上外侧壁设置有进气孔，从而使间隙内的气体与外界气体交换，以确保间隙内空气足够，污水通过进水孔从污水管道二进入到污水管道一时可使污水与间隙内的空气充分接触，从而使增加污水的含氧量，为好氧微生物提供足够的氧源。

(5)本发明中所述无动力投药机构包括固定在污水处理箱二内部底端的支撑柱，水平铰接在支撑柱顶端上的横杆以及分别固定在横杆两端上并分别对应位于出药口左下方的重锤和位于污水管道一下方的污水盆，利用杠杆平衡原理，使横杆左右两端上下周期性摆动同时利用重锤间歇式地打开出药口门，从而实现了间歇式地向污水中投药，结构简单，无人工操作，在投药过程中也无需任何电力设备就能实现自动化间歇式投药，降低了污水处理成本，由于污水盆的容积一定，从而可使每增加相同量水就会投入定量的石灰粉来除去污水中的无机磷，防止药物的浪费。

因此，本发明利用生物法和化学法对生活污水进行逐级净化，在净化的同时还能过滤出菜叶，并将菜叶回收作为有机肥料利用，化废为宝，整个污水处理过程中无电力设备投放，从而降低了生活污水处理成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为污水处理箱一的结构示意图；

图3为污水管道的截面示意图；

图4为无动力投药机构的初始工作状态；

图5为无动力投药机构投药的示意图。

图中：1、污水处理箱一；2、污水处理箱二；3、污水处理箱三；4、回收箱；5、净化区；6、进水口；7、挡板；8、出水口；9、污水管道；9a、污水管道一；9b、污水管道二；10、载体板；11、连接管；12、药箱；13、支撑柱；14、横杆；15、重锤；16、污水盆。

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。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种散户无动力生活污水处理装置，包括污水处理箱一1、污水处理箱二2、污水处理箱三3以及回收箱4，所述污水处理箱一1底端设置有含有厌氧微生物的净化区5，且污水处理箱一1底端一侧设置有进水口6，所述净化区5靠近进水口6的一端设置有与污水处理箱一1底端垂直的挡板7，所述污水处理箱一1上端远离挡板7的一端侧壁上设置有出水口8，且出水口8上设置有污水管道9，所述污水管道9螺旋设置在污水处理箱一1的外侧壁；

所述污水管道9包括污水管道一9a和套设在污水管道一9a内的污水管道二9b，且污水管道二9b上端外壁与污水管道一9a的上端内壁贴合，所述污水管道二9b底端面沿其轴向等间距开设有至少两排出水孔，且所有出水孔的污水流量大于或等于污水管道二9b内的污水流量，使污水管道二9b内的污水未流到污水管道二9b的末端时，污水管道二9b内的污水已经全部从出水孔进入到污水管道一9a内，而菜叶直接从污水管道二9b末端进入到回收箱4内，防止污水从污水管道二9b末端与菜叶一起流进回收箱4内，从而也起到了对将菜叶与污水分离的功能，使菜叶直接滑过连接管11进入到回收箱4内进行回收并作为有机肥料利用，进而在处理污水的同时将污水中混有的菜叶化废为宝，提高了资源的利用率，所述污水管道一9a底端内壁与污水管道二9b底端外壁之间的容积可容纳由污水管道一9a流出的污水流量，位于污水管道二9b底端的污水管道一9a内壁沿其轴向设置有用于好氧微生物附着的载体板10，所述污水管道一9a位于出水孔上方的侧壁等间距开设有进气孔，使污水管道一9a和污水管道二9b之间的间隙中的空气与外界气体交换，使污水从污水管道二9b进入到污水管道一9a时增加污水中的氧源，为好氧微生物提供足够的氧源，且污水管道一9a末端位于污水处理箱二2上端，所述污水管道二9b末端设置有连接管11，且连接管11位于回收箱4上端，所述回收箱4和污水处理箱二2底端均设置有阀门；

所述污水处理箱二2内部顶端设置有用于盛放无机除磷剂的药箱12，所述无机除磷剂为石灰粉，不仅石灰粉可以除去污水中的无机磷，而且使用成本低，所述药箱12上端设置有加药口，且加药口上设置有加药口门，所述药箱12底端开设有出药口，且出药口上铰接有密封门，且污水处理箱二2内设置有无动力投药机构，所述无动力投药机构包括固定在污水处理箱二2内部底端的支撑柱13，水平铰接在支撑柱顶端上的横杆14以及分别固定在横杆14两端上并分别对应位于出药口左下方的重锤15和位于污水管道一9a下方的污水盆16，且重锤15重量大于或等于污水盆16重量，为了使横杆14初始位置处于平衡状态或使横杆14初始位置处于失衡并将重锤15的一端倾斜，从而使横杆14在水的作用下，使横杆14左右两端做上下周期性摆动，从而实现了重锤15对出药口门进行间歇式的开关，所述重锤15的直径大于出药口的直径，可使重锤15将铰接在出药口上的出药口门向药箱12内打开，由于污水盆16的容积一定，从而可使每增加相同量水就会投入定量的石灰粉来除去污水中的无机磷，在投药过程中无需任何电力设备就能实现自动化间歇式投药，降低了污水处理成本，从而使石灰粉从出药口落入水中，所述污水处理箱二2上端侧壁通过出水管与污水处理箱三3底端侧壁连接，且污水处理箱三3内设置有物料填充层，所述物料填充层从下至上依次包括有卵石层、米石层和洗沙层，所述物料填充层上端种植有水生植物，所述水生植物包括水葫芦、黄花莺尾或美人蕉植物。

使用时，每家用户的污水管汇总成一个水管与进水口6连接，污水进入到污水处理箱一1内后蔓延到挡板7顶端并从挡板7顶端进入到净化区5内，污水从挡板7顶端在流进净化区5的过程中，污水携带的部分空气通过出水口8进入到污水管道9内，并为污水管道9内的好氧微生物提供氧源，同时也起到对污水处理箱一1内进行排空气的作用，从而防止污水处理箱一1内的空气过多而影响到厌氧微生物的生存，而净化区5内的厌氧微生物对污水中大分子有机物中的氮和磷进行分解，使大分子有机物中的氮和磷释放出来并将释放的氮和磷吸收一分部，而污水中的剩余氮和磷和未分解完的菜叶随着污水一并通过出水口8进入到污水管道二9b内进行逐级处理，当污水进入到污水管道二9b内，由于污水管道二9b底端面沿其轴向等间距开设有至少两排出水孔，且所有出水孔的污水流量大于污水管道二9b内的污水流量，使污水管道二9b内的污水未流到污水管道二9b的末端时，污水管道二9b内的污水已经全部从出水孔进入到污水管道一9a内，而菜叶直接从污水管道二9b末端进入到回收箱4内，防止污水从污水管道二9b末端与菜叶一起流进回收箱4内，也起到了对将菜叶与污水分离的功能，使菜叶直接滑过连接管11进入到回收箱4内进行回收并作为有机肥料利用，进而在处理污水的同时将污水中混有的菜叶化废为宝，提高了资源的利用率，进入污水管道一9a内的污水通过好氧微生物进行二次净化，由于污水管道一9a上设置有进气孔，使污水管道一9a和污水管道二9b之间的间隙中的空气与外界气体交换，污水从污水管道二9b进入到污水管道一9a时可使污水与空气的充分接触，从而使增加污水的含氧量，为好氧微生物提供足够的氧源，而好氧微生物会对、剩余的氮、有机磷和无机磷进行硝化分解，一分部磷会被好氧微生物吸收，而一部分磷被转化成正磷小分子，转化成的正磷小分子随着污水继续进入到污水处理箱3内，而污水从污水管道一9a先流到污水盆16内，随着污水盆16内的污水逐渐增加，重锤15被压起来并伸入到出药口内将出药口门打开，石灰粉从出药口落入到污水处理箱二2内，而此时污水盆16向右倾斜使污水从污水盆16内流到污水处理箱二2内，从而石灰粉将污水中的正磷小分子发生反应生成沉淀，可定期清理沉淀，由于污水盆16内的污水流出去后，污水盆16上升，而此时重锤15开始下降使出药口门关闭，等污水盆16的污水盛满继续如上述运动状态，使横杆14左右两端上下周期性摆动同时实现了间歇式地向污水处理箱二2投药，由于污水盆16的容积一定，从而可使每增加相同量水就会投入定量的石灰粉来除去污水中的无机磷，防止药物的浪费，在投药过程中无需任何电力设备就能实现自动化间歇式投药，降低了污水处理成本，处理后的污水通过出水管进入到污水处理箱三3内，并且污水依次经过卵石层、米石层和洗沙层净化最终通过水生植物净化达标后排放。

上述污水管道二9b的长度计算公式如下(n为所有出水孔的个数，Q₂为污水管道二9b的污水流量，Q₁为一个出水孔的污水流量，d为一排中相邻两个出水孔的间距，L为污水管道二9b的长度，V为污水进入污水管道二9b内的流速与污水进入出水孔的流速，由于污水不受外界动力，因此，污水进入污水管道二9b内的流速与污水进入出水孔的流速可近似相同，R₂为污水管道二9b的半径，R₁为出水孔的半径)：

Q₁＝2πR₁V

Q₂＝2πR₂V

nQ₁≥Q₂

L＝n×2R₁+(n-1)d

由上述计算公式可得：L≥2R₂+(n-1)d；

因此，可以得出污水管道二9b的长度与污水管道二2b的半径以及出水孔的个数和出水孔间距有关。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种散户无动力生活污水处理装置，包括污水处理箱一(1)、污水处理箱二(2)、污水处理箱三(3)以及回收箱(4)，其特征在于：所述污水处理箱一(1)底端设置有含有厌氧微生物的净化区(5)，且污水处理箱一(1)底端一侧设置有进水口(6)，所述净化区(5)靠近进水口(6)的一端设置有与污水处理箱一(1)底端垂直的挡板(7)，所述污水处理箱一(1)上端远离挡板(7)的一端侧壁上设置有出水口(8)，且出水口(8)上设置有污水管道(9)，所述污水管道(9)螺旋设置在污水处理箱一(1)的外侧壁；

所述污水管道(9)包括污水管道一(9a)和套设在污水管道一(9a)内的污水管道二(9b)，且污水管道二(9b)上端外壁与污水管道一(9a)的上端内壁贴合，所述污水管道二(9b)底端面沿其轴向等间距开设有至少两排出水孔，且所有出水孔的污水流量大于或等于污水管道二(9b)内的污水流量，所述污水管道一(9a)底端内壁与污水管道二(9b)底端外壁之间的容积可容纳由污水管道一(9a)流出的污水流量，位于污水管道二(9b)底端的污水管道一(9a)内壁沿其轴向设置有用于好氧微生物附着的载体板(10)，所述污水管道一(9a)位于出水孔上方的侧壁等间距开设有进气孔，且污水管道一(9a)末端位于污水处理箱二(2)上端，所述污水管道二(9b)末端设置有连接管(11)，且连接管(11)位于回收箱(4)上端；

所述污水处理箱二(2)内部顶端设置有用于盛放无机除磷剂的药箱(12)，且污水处理箱二(2)内设置有无动力投药机构，所述污水处理箱二(2)上端侧壁通过出水管与污水处理箱三(3)底端侧壁连接，且污水处理箱三(3)内设置有物料填充层，所述物料填充层上端种植有水生植物。

2.根据权利要求1所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述回收箱(4)和污水处理箱二(2)底端均设置有阀门。

3.根据权利要求1所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述药箱(12)上端设置有加药口，且加药口上设置有加药口门。

4.根据权利要求1所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述药箱(12)底端开设有出药口，且出药口上铰接有密封门。

5.根据权利要求1所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述无机除磷剂为石灰粉。

6.根据权利要求1所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述无动力投药机构包括固定在污水处理箱二(2)内部底端的支撑柱(13)，水平铰接在支撑柱顶端上的横杆(14)以及分别固定在横杆(14)两端上并分别对应位于出药口左下方的重锤(15)和位于污水管道一(9a)下方的污水盆(16)，且重锤(15)重量大于或等于污水盆(16)重量，所述重锤(15)的直径大于出药口的直径。

7.根据权利要求6所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述污水盆(16)截面为直角梯形结构，且直角梯形的锐角远离支撑柱(13)的顶端。

8.根据权利要求1所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述物料填充层从下至上依次包括有卵石层、米石层和洗沙层。

9.根据权利要求1所述一种散户无动力生活污水处理装置，其特征在于：所述水生植物包括水葫芦、黄花莺尾或美人蕉植物。