CN110228922A - 一种畜禽养殖的污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种畜禽养殖的污水处理装置，该畜禽养殖的污水处理装置包括：储粪罐；储粪罐的内部连接有对向旋转的挤压脱水装置；沉淀池，挤压脱水装置挤压出的粪水流进沉淀池，沉淀池上部连接有用于抽取上清液的水泵；蒸馏罐，蒸馏罐的顶部设置有太阳能集热装置，对上清液进出蒸馏；过滤系统包括依次循环串联的缺氧池、厌氧池以及两个接触氧化池。上述实施例中，通过对向挤压装置减少粪污混合物的脱水时间，并将脱离的粪水进行沉淀，随后通过蒸馏罐经水分蒸馏，并由过滤系统将水分中的有害物质进行过滤，使污水达回用标准。
Description
技术领域
本发明涉及到污水处理技术领域，尤其涉及到一种畜禽养殖的污水处理装置。
背景技术
随着中国的经济发展，养殖业日益壮大；在一些大规模畜禽养殖区域，禽畜产生的粪便泛滥，尤其到了炎热的夏季，圈舍清洗频繁，所产生的污水与禽畜粪便混成粪污混合物，产生刺鼻的气味，对环境危害较大；在鸡舍或猪舍养殖中，粪污混合物通过自动刮粪机刮出，收集到储粪坑内进行沉淀，如遇雨水，储粪坑内被雨水灌满后粪污混合物肆意流出，致使养殖环境恶劣，严重影响周围环境，且粪污混合物中所含水分较高，简单的沉淀脱水用时至少22h左右，并且沉淀出的污水不能进行重复利用；在夏季用水旺季，水资源严重短缺，从而使粪污混合物中的污水进行脱离、无害化处理后，进行回收再利用尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种畜禽养殖的污水处理装置。
本发明是通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种畜禽养殖的污水处理装置，该畜禽养殖的污水处理装置包括：储粪罐、沉淀池、蒸馏罐以及过滤系统；
其中，所述储粪罐为水平设置的横罐，所述储粪罐的内部连接有对向旋转的挤压脱水装置，所述储粪罐的底部沿其纵向方向的中间位置设置有出料管，所述出料管连接堆肥发酵系统，所述储粪罐连接有多根用于排出粪水的排污管；
所述沉淀池顶部覆盖有闷棚，多根所述排污管均与所述沉淀池连通；所述沉淀池上部连接有用于抽取上清液的水泵，所述沉淀池底部连接有用于抽取沉淀物的固液分离机；
所述水泵的排水端连接所述蒸馏罐，所述蒸馏罐的顶部设置有太阳能集热装置，所述蒸馏罐的底部设置有与所述堆肥发酵系统的沼气排放端相连接的沼气燃烧炉；
所述蒸馏罐通过酸化单元连接所述过滤系统，所述过滤系统包括依次循环串联的缺氧池、厌氧池以及两个接触氧化池，其中位于循环末端的一个接触氧化池连接有排水管。
上述实施例中，通过对向挤压装置减少粪污混合物的脱水时间，并将脱离的粪水进行沉淀，随后通过蒸馏罐经水分蒸馏，并由过滤系统将水分中的有害物质进行过滤，使污水达标回用。
优选的，还包括有支撑平台，所述储粪罐固定连接在所述支撑平台的中间位置。储粪罐具有平稳支撑机构。
优选的，所述挤压脱水装置包括：密封转动连接在所述储粪罐内的两个挤压板以及滑动连接在所述支撑平台且位于所述储粪罐两端的推进装置，且两端的所述推进装置一一对应连接所述两个挤压板，且所述两个挤压板的旋向相反。两个挤压板对向进行挤压。
优选的，所述推进装置包括：
通过齿轮装置连接在所述支撑平台上的伺服电机，所述伺服电机的输出轴上连接有贯穿所述储粪罐侧壁后连接对应挤压板的轴棒，所述储粪罐的侧壁圆心处设置有与所述轴棒相配合的滑套。旋转与运动相结合。
优选的，还包括沿所述支撑平台长度方向对称设置了丝杠以及推进平台，所述推进平台上设置有与所述丝杠螺纹连接的螺母驱动齿，所述伺服电机固定连接在所述推进平台上；所述齿轮装置包括：套装在所述轴棒上的主齿轮、连接所述主齿轮的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱的减速端与所述螺母驱动齿啮合连接。有效减少因丝杠丝杠旋转挠度产生的扭力传递不稳。
优选的，所述两个挤压板相互朝向的面上错位设置有搅棒。设有的搅棒对粪污混合物充分搅拌的同时并防止堵塞排污管。
优选的，所述储粪罐上对应每根所述排污管设置有用于隔离固体介质的滤网。将粪水与固体混合物进行分离。
优选的，所述太阳能集热装置包括：位于所述蒸馏罐顶部透光面板以及位于所述透光面板下方的导热板，所述导热板与所述蒸馏罐的内部连通，所述透光面板与所述导热板之间相距形成密封腔体；还包括阵列排列在所述导热板上且位于所述密封腔体内的凸透镜，所述凸透镜以及所述导热板的受光面上均涂有黑镍涂层。采用太阳能集热装置对蒸馏罐内的粪水进行加温，使液体形成蒸汽。
优选的，还包括连接所述蒸馏罐的收集罐，所述收集罐内设置有冷凝装置以及曝气装置。液体形成蒸汽后冷凝收集，并由曝气装置使蒸馏水中获得充分的溶解氧。
优选的，所述酸化单元为连接在所述收集罐与所述缺氧池之间的水解酸化池。使大分子物质分解为小分子物质。
附图说明
图1是本发明实施例提供的畜禽养殖的污水处理装置的俯视图；
图2是本发明实施例提供的挤压脱水装置的剖视图；
图3是本发明实施例提供的支撑平台的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的螺母驱动齿的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的蒸馏罐的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的太阳能集热装置的结构示意图。
附图标记：储粪罐-1 沉淀池-2 蒸馏罐-3 收集罐-4 水解酸化池-5 缺氧池-6 厌氧池-7 两个接触氧化池-8A、8B 支撑平台-9 推进平台-10 伺服电机-11 丝杠-12 螺母驱动齿-13 闷棚-14 固液分离机-15 水泵-16 冷凝装置-17A 曝气装置-17B 主齿轮-18 齿轮变速箱-19 轴棒-20 滑套-21 两侧挤压板-22A、22B搅棒-23 滤网-24 出料管-25 堆肥发酵系统-26 滑槽-27 推力滚子轴承-28 沼气燃烧炉-29 透光面板-30 凸透镜-31 导热板-32 黑镍涂层-33
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
首先为了方便理解本申请实施例提供的畜禽养殖的污水处理装置，首先说明一下其应用场景，本申请实施例提供的畜禽养殖的污水处理装置用于将粪污混合物中的污水进行脱离净化，从而实现回用农田或清洗圈舍，避免水资源的浪费，同时有效扼制粪污混合物对环境的污染；下面结合附图对本申请实施例提供的锂电池生产用的极片压片装置进行说明。
一并参阅图1-2，本发明实施例提供了一种畜禽养殖的污水处理装置，该畜禽养殖的污水处理装置包括：储粪罐1；该储粪罐1作为本申请实施例中的储存装置，用于将养殖区的粪污混合物进行收集，该储粪罐1为由支撑平台9支撑且水平放置的横罐，在储粪罐1的顶部开设进污口，并在进污口铰接带有锁死机构的密封挡板，粪污混合物流经机械格栅井去除漂浮物以及大块介质后通过进污口流进储粪罐1内，在流进设定量后锁紧密封挡板。粪污混合物中掺杂大量污水，不利于后续的堆肥发酵，为此需先将粪污混合物中的固体介质与粪水介质进行分离，以往的沉淀方法耗时较长，而在夏季养殖区不断有粪污混合物流出，以往设备无法快速实现粪水与固体介质的分离，为此本申请实施例中池采用挤压脱水装置快速对粪污混合物中的粪水进行脱离。
继续参阅图2-3，在具体设置挤压脱水装置时，将储粪罐1固定设置在支撑平台9的中间位置，在支撑平台9上沿其长度方向对称设置有丝杠12，并且丝杠12的两侧均连接有推进装置，两侧的推进装置结构与运动原理相同，在此对一侧的推进装置进行详述；推进装置包括，推进平台10；该推进平台10上设置有伺服电机11，推进平台10上沿两个丝杠12纵向开设有相配合的通孔，通孔内装配有与对应丝杠12连接的螺母驱动齿13，螺母驱动齿13为通过推力滚子轴承28连接在通孔内(如图4所示)；同时为了增强推进平台10的稳固移动性，在支撑平台9上沿纵向开设有滑槽27，推进平台10上设置有与所述滑槽27相配合的滑块；在具体驱动螺母驱动齿13在丝杠12上旋转时，采用伺服电机11输出轴连接主齿轮18，主齿轮18啮合连接有齿轮变速箱19，齿轮变速箱19的减速端啮合连接有过桥齿轮，同时过桥齿轮与螺母驱动齿13相啮合，通过上述齿轮结构可以使推进平台10沿丝杠12进行纵向移动，同时伺服电机11的输出轴周向转动；在伺服电机11的输出轴上连接有轴棒20，主齿轮18可套装在轴棒20上，轴棒20的端部延伸至储粪罐1的内部连接有密封转动连接在储粪罐1内的挤压板22A，轴棒20连接挤压板的圆心位置。
在设置挤两侧挤压板22A、22B时，此处只对一侧的挤压板22A进行详述，挤压板22A与储粪罐1内壁相距最小间隙，并在挤压板22A外圈包裹贴合储粪罐1内壁的橡胶圈，在储粪罐1的侧壁的圆心位置开设有圆孔，圆孔内装配有用于套装轴棒20的滑套21，用于使轴棒20滑动更加顺畅；同时为了使两侧挤压板22A、22B对储粪罐1内的粪污混合物更好的混合，在两侧挤压板-22A、22B相互朝向的面上设置有搅棒23，搅棒23为错位设置，用于使两侧挤压板-22A、22B之间相距距离缩短；并由控制伺服电机11的正反转使两侧挤压板-22A、22B旋向相反，对粪污混合物挤压的同时，粪水通过排污管流至储粪罐1外部。
在上述结构中可以看出，通过伺服电机11的旋转使带动相应的挤压板转动，并在转动的同时，推进装置带动两侧挤压板-22A、22B相互超中部靠拢，对粪污混合物进行挤压，使粪水排出。
因粪污很合物中的固体介质在与粪水混合后相对稀释，在排污管内设置有用于隔离固体介质的滤网24，且为了防止滤网24堵塞，；两侧挤压板-22A、22B上的搅棒23均有一个与储粪罐1的内壁贴合，而滤网24略微外凸与储粪罐1内壁，贴合储粪罐1内壁的搅棒23的贴合面上设置有刷毛，从而在挤压板旋转时对滤网24进行清理。在将粪污混合物内的粪水排出后，干燥粪通过储粪罐1的底部沿其纵向方向的中间位置设置的出料管25进入堆肥发酵系统26，需要具体说明的，堆肥发酵系统26为较为成熟的发酵工艺，在此不做过多赘述，且套装在两侧挤压板-22A、22B上的橡胶圈具有磨损损坏状况，均可通过进污口进行更换。
继续参阅图1和图5，在得出分离后的粪水后，粪水中的有害物质较多，且掺杂有有机混合物，不利于固液分离和后续生化处理，因此粪水脱离储粪罐1后通过排污管进入沉淀池2，沉淀池2顶部覆盖有闷棚14，避免臭味的散发造成的环境污染，造沉淀池2按照一定比例投加石灰粉(氧化钙)，石灰粉在搅拌机的作用下与有机污染物结合反应有利于形成大的絮凝颗粒，强化固液分离及除磷效果，沉淀后的固体介质通过固液分离机15进行分离的固体输送至堆肥发酵系统26，液体端继续回流储粪罐1；沉淀池2内的上清液通过水泵16输送至蒸馏罐3进行蒸馏作业；蒸馏罐3的顶部设置有太阳能集热装置，蒸馏罐3的底部设置有与堆肥发酵系统26的沼气排放端相连接的沼气燃烧炉29；通过设有的太阳能集热装置在夏季高温时利用太阳光对蒸馏罐3内升温，同时在外界温度较低时采用沼气炉对蒸馏罐3内进行加温，需要具体说明的，蒸馏罐3所需升温至可将水进行气化的温度，保持在100℃-120℃之间。
继续参阅图5以及图6，为了增强太阳能集热装置的高效吸热性，本申请实施例中采用凸透镜31式采光组件收集不同角度的光线转换成直射光线，具体设置时，太阳能集热装置包括：位于蒸馏罐3顶部透光面板30以及位于透光面板30下方的导热板32，导热板32与蒸馏罐3的内部连通，透光面板30与导热板32之间相距形成密封腔体；还包括阵列排列在导热板32上且位于密封腔体内的凸透镜31，凸透镜31以及导热板32的受光面上均涂有黑镍涂层33。凸透镜31为阵列排列在密封腔体内，将采集的太阳光热能传导致导热板32上，导热板32为与蒸馏罐3内部连通的铜板，导热板32将蒸馏罐3内的温度升高，使上清液内的水介质转换成水蒸汽，水蒸汽进入带有冷凝装置17A的收集罐4内。
上述结构中可以看出，采用高效采集太阳光能，将光能转换成热能，对蒸馏罐3内进出加温，有效减少能源的浪费，并在外界温度较低时采用沼气炉进行加温，沼气炉为采用堆肥发酵系统26中产生沼气作为燃烧原料，使能源得到充分利用。
继续参阅图1，在经过蒸馏罐3形成的水蒸汽进入收集罐4内，冷凝装置17A对水蒸汽进行液化，冷凝装置17A为连接冷凝器的冷凝管，水蒸汽流进冷凝管后遇冷液化，流进收集罐4内；此时的液化水中仍存在少量的有害物质属于废水，不符合直接排放和再利用标准；为了防止污水中的悬浮物沉淀，长期积累造成嗅觉的二次污染，在收集罐4内设立曝气装置17B，该曝气装置17B为微量曝气搅拌系统，通过搅拌混合均衡水质。收集罐4内的污水随后流入水解酸化池5，经过水解酸化池5的废水使大分子物质分解为小分子物质，为后续生化过滤系统做准备；经水解酸化池5处理后的出水自流进过滤系统。
过滤系统包括依次循环串联的缺氧池6、厌氧池7以及两个接触氧化池8A、8B，其中位于循环末端的一个接触氧化池8A连接有排水管。在缺氧甚至厌氧的环境条件下利用水解酸化细菌将污水中大分子有机污染物开环断链，将其转化为小分子有机污染物。一方面，可以提高污水的可生化性，同时，水解酸化细菌生长繁殖过程中由于要利用污水中的有机物作为碳源，同时利用污水中的氮、磷作为营养物质，所以污水中的有机污染物、氮、磷等污染物通过缺氧池6大幅降解氨氮，特别是污水经过后续一级接触氧化池进行消化后，有机氨氮经硝化反应生成硝酸根和亚硝酸根离子，通过一定比例的硝化液回流和一定量的二沉池污泥回流到缺氧池6，经缺氧池6的连续反硝化反应，将污水中的硝酸根和亚硝酸根氧化分解为氮气排出。经缺氧池6反应处理后的水自流进入两个串联的接触氧化池，是传统活性污泥氧化法的升级换代工艺，池底设置曝气管，中间设置组合填料，污染物和生化菌在填料表面不断地进行“接触-反应-脱落-再接触-再反应-再脱落”的生化反应循环。污水在反应降解COD(BOD)污染物的同时还将有机无机氨氮氧化为硝酸根、亚硝酸根离子，此时，氨氮以游离形式存在，没有彻底脱除，只是存在形式发生了变化，将消化液回流到前期的缺氧池6工序后，硝酸根、亚硝酸根物质在缺氧菌的作用下将以上物质分解为氮气排出。因缺氧和接触好氧反应进行循环处理的效果最佳，所以设置2次连续好氧反应，反应后的污水经回流进入缺氧池6，再进入两个接触氧化池8A、8B循环处理。一个接触氧化池8A连接有排水管，排水管的排放端为沉淀池2，在沉淀池2内设置有紫外线光催化装置，在光催化装置的作用下，杀死污水中的有害物质，同时将污水进行净化沉淀，得出能够用于农田灌溉和重新利用冲洗圈舍的清洁水。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，包括：储粪罐、沉淀池、蒸馏罐以及过滤系统；
其中，所述储粪罐为水平设置的横罐，所述储粪罐的内部连接有对向旋转的挤压脱水装置，所述储粪罐的底部沿其纵向方向的中间位置设置有出料管，所述出料管连接堆肥发酵系统，所述储粪罐连接有多根用于排出粪水的排污管；
所述沉淀池顶部覆盖有闷棚，多根所述排污管均与所述沉淀池连通；所述沉淀池上部连接有用于抽取上清液的水泵，所述沉淀池底部连接有用于抽取沉淀物的固液分离机；
所述水泵的排水端连接所述蒸馏罐，所述蒸馏罐的顶部设置有太阳能集热装置，所述蒸馏罐的底部设置有与所述堆肥发酵系统的沼气排放端相连接的沼气燃烧炉；
所述蒸馏罐通过酸化单元连接所述过滤系统，所述过滤系统包括依次循环串联的缺氧池、厌氧池以及两个接触氧化池，其中位于循环末端的一个接触氧化池连接有排水管。
2.根据权利要求1所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，还包括有支撑平台，所述储粪罐固定连接在所述支撑平台的中间位置。
3.根据权利要求2所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，所述挤压脱水装置包括：密封转动连接在所述储粪罐内的两个挤压板以及滑动连接在所述支撑平台且位于所述储粪罐两端的推进装置，且两端的所述推进装置一一对应连接所述两个挤压板，且所述两个挤压板的旋向相反。
4.根据权利要求3所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，所述推进装置包括：
通过齿轮装置连接在所述支撑平台上的伺服电机，所述伺服电机的输出轴上连接有贯穿所述储粪罐侧壁后连接对应挤压板的轴棒，所述储粪罐的侧壁圆心处设置有与所述轴棒相配合的滑套。
5.根据权利要求4所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，还包括沿所述支撑平台长度方向对称设置了丝杠以及推进平台，所述推进平台上设置有与所述丝杠螺纹连接的螺母驱动齿，所述伺服电机固定连接在所述推进平台上；所述齿轮装置包括：套装在所述轴棒上的主齿轮、连接所述主齿轮的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱的减速端与所述螺母驱动齿啮合连接。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，所述两个挤压板相互朝向的面上错位设置有搅棒。
7.根据权利要求1所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，所述储粪罐上对应每根所述排污管设置有用于隔离固体介质的滤网。
8.根据权利要求1所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，所述太阳能集热装置包括：位于所述蒸馏罐顶部透光面板以及位于所述透光面板下方的导热板，所述导热板与所述蒸馏罐的内部连通，所述透光面板与所述导热板之间相距形成密封腔体；还包括阵列排列在所述导热板上且位于所述密封腔体内的凸透镜，所述凸透镜以及所述导热板的受光面上均涂有黑镍涂层。
9.根据权利要求8所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，还包括连接所述蒸馏罐的收集罐，所述收集罐内设置有冷凝装置以及曝气装置。
10.根据权利要求9所述的畜禽养殖的污水处理装置，其特征在于，所述酸化单元为连接在所述收集罐与所述缺氧池之间的水解酸化池。
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