CN110342748A - 洗手间污水净化设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洗手间污水净化设备及其方法。设备包括污水管网、三格式化粪池、耐候设备仓等部分，污水净化方法是将洗手间污水进行沉淀、厌氧发酵，分解其中有机物，后经有氧处理、切削提升、益生菌预处理分解污水中有机物，特别是蛋白质，在耐候设备仓中经均质、臭氧、砂氧处理对污水进行除臭、脱色，去除各种病菌、微生物，经生物净化器提高处理后水中生物活性，回用水能达到国家地表水三类标准，符合景观环境用水再生水水质指标及灌溉水标准，实现洗手间污水回用，产生的气体通过光解消除，废弃物可作为一般生活垃圾。本发明具有环境友好、投资节省、快速处理残留少、操作简便等优点，在水环境和水资源危机的背景下极具研究推广价值。
Description
技术领域
本发明属于污水处理利用技术领域，特别是一种洗手间污水净化设备及其方法。
背景技术
随着城市的不断发展，人口越来越多，我国已经有许多城市的人口都突破了十万，而人口的增加使得我们人类平时活动而产生的排泄废物就也会随着增加，一个城市一年能够产生几千吨排泄废物，而一年就能够达到几百万吨。有污水厂的城市污水随着管网最终流入城市的污水处理厂，但没有污水收集处理系统的城市，污水直接排放到最近的水体，造成环境污染，甚至引发疾病。假如排泄物堆积的太多，化粪池蓄满就需要联系专业的清理人员，使用抽粪车抽取作为肥料，但是随着人们饮食习惯的改变，有许多的厨房垃圾，油污等物质也出现在化粪池中，这个时候土壤就不能把它完全分解掉，只能送到专门的处理厂，增加了城市污水的处理压力。
而水是人类和地球上一切其他生物赖以生存的物质基础。我国城市中有300多座城市缺水，108座城市严重缺水，长距离引水不仅劳民伤财，也不能从根本上解决问题。20世纪80年代中期以来，中国经济快速发展，但这也导致了我国的城市污水排放量成倍增长，面对如此短缺的淡水资源和如此巨大的城市污水排放量，将城市污水进行处理回用，变废为宝就成了一种必要的解决方案。
因此，寻求低廉高效的洗手间污水处理技术对于改善人类生存的水环境质量和缓解水资源危机具有重要的意义，对绿色城市建设和经济社会的可持续发展有着巨大的实用价值。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种洗手间污水净化设备及方法。
一种洗手间污水净化设备，包括坐便器、三格式化粪池、耐候设备仓；三格式化粪池上设有化粪池运行检查盖板，且三格式化粪池被分隔为依次连通的厌氧菌处理区、好氧菌处理区、固液混合物提升仓三格；耐候设备仓内设置有物理净化一体化处理仓、均质处理仓、臭氧处理仓、砂氧处理器、生物净化器、回收净水调节仓，耐候设备仓外设有废气处理仓；
坐便器通过污水管连接三格式化粪池的厌氧菌处理区，好氧菌处理区内插入有混合菌添加管，并设置有沉水式气举生化器，固液混合物提升仓内设置有沉水式切割提升泵，沉水式切割提升泵通过带有控制阀的导管连至物理净化一体化处理仓，物理净化一体化处理仓通过废气导出管道与废气处理仓连通，物理净化一体化处理仓、均质处理仓、臭氧处理仓、砂氧处理器下部分别通过出水管、臭氧处理器进水管、砂氧处理器进水管依次相连，均质处理仓内设有均质处理器，臭氧处理仓内设有臭氧处理器，均质处理器、臭氧处理器及砂氧处理器分别通过管道与物理净化一体化处理仓上部连通，物理净化一体化处理仓内设置有第一沉水提升泵，第一沉水提升泵、生物净化器、回收净水调节仓通过导管依次连接，回收净水调节仓中设有循环水泵，循环水泵通过另一带有控制阀的导管与坐便器的冲洗水蓄水器相连接。
上述技术方案中，进一步的，所述的设备还包括备用蓄污水仓，备用蓄污水仓与三格式化粪池布置在一起，通过管道与固液混合物提升仓相连通，在备用蓄污水仓内设有第二沉水提升泵，第二沉水提升泵通过导管与物理净化一体化处理仓上部连通。
进一步的，所述的沉水式气举生化器、沉水式切割提升泵均带有升降检修支架。
进一步的，所述的循环水泵还连接有备用回收净水再用导管，备用回收净水再用导管伸出耐候设备仓并带有控制阀。
进一步的，所述的废气处理仓出口设置有无动力风球。
进一步的，所述的沉水式气举生化器包括耐酸碱桶，耐酸碱桶通过安装固定环固定在好氧区上方，耐酸碱桶内铺设有生物床，并埋入有气举出水管，气举出水管埋入生物床一端连接进气管，另一端伸出耐酸碱桶侧壁作为出水孔，耐酸碱桶上还开有进水孔，将沉水式气举生化器沉入好氧区后，污水从进水孔进入桶内，污水通过生物床，进入气举出水管，依靠进气管进气的举升力，从出水孔排出，进气管与气泵连接。
应用上述设备进行污水净化的方法是：将坐便器中的洗手间污水汇入厌氧菌处理区进行沉淀及厌氧发酵后，进入好氧菌处理区中，通过混合菌添加管向好氧菌处理区中添加多菌种对污水进行曝气生物降解处理，再通入固液混合物提升仓中，利用沉水式切割提升泵粉碎污水中的悬浮物，并将含有小颗粒污染物的污水通入物理净化一体化处理仓，物理净化一体化处理仓蓄满后停止通入，物理净化一体化处理仓中的污水首先通过出水管通入均质处理仓中利用均质处理器破碎成10-15μm的均匀颗粒，循环作用，将污水内固定均质。同时，经臭氧处理器进水管通入臭氧处理仓中利用臭氧处理器进行臭氧除臭、脱色、灭菌，，待上述两个设备完成后，砂氧处理器启动，经过砂氧处理器对残留在水中的臭氧进行充分还原，再回到物理净化一体化处理仓内，不断循环，完成后关闭砂氧处理器，之后，物理净化一体化处理仓中处理过的污水通过管道进入生物净化器中进行生物净化处理，生物净化器中添加有益生菌以提高回用水中的生物活性，最终处理好的回用水进入回收净水调节仓中，并通过循环水泵接入坐便冲洗水蓄水器中，实现污水回用。
进一步的，所述的耐候设备仓设置于地表或者埋设于地下。
进一步的，所述的生物净化器包括若干层，首先物理净化一体化处理仓处理过的污水进入生物净化器第一层(即顶层)，设置有净化容器，经净化容器内过滤和曝气后进入下一层，后续各层均设置生化棉和RGB灯，经每一层处理后进入下一层，进入底层处理后再通过循环提升泵再导入第一层，进行循环作用，完成后，通过出水提升泵将处理好的回用水导入回收净水调节仓。
采用本发明的设备和方法，能有效地处理洗手间污水，处理后的污水脱色95％以上，彻底无异味，COD、BOD下降超过75％，且能8小时快速净化，彻底杀灭水中各种病菌和微生物，特别是100％去除大肠杆菌，无二次污染，具有环境友好、结构简单、投资节省、经济和社会效益显著、快速处理残留少、操作简便，可单人处理等优点，在水环境和水资源危机的背景下极具研究推广价值。
附图说明
图1是洗手间污水净化设备的组成示意图。
图2是沉水式气举生化器的结构示意图；
图3是生物净化器的结构示意图；
其中：1、坐便器，2、污水管，3、化粪池运行检查盖板，4、三格式化粪池，5、厌氧菌处理区，6、好氧菌处理区，7、固液混合物提升仓，8、沉水式气举生化器，9、备用蓄污水仓，10、沉水式切割提升泵，11、第二沉水提升泵，12、污水预处理仓备用导出管，13、至物理净化器导管，14、沉水式切割提升泵升降检修支架,15、沉水式气举生化器升降检修支架,16、第二沉水提升泵导管,17、物理净化一体化处理仓导管控制阀，18、耐候设备仓，19、物理净化一体化处理仓，20、支架，21、出水管,22、臭氧处理器进水管,23、砂氧处理器进水管，24、砂氧处理器，25、废气导出管道，26、废气处理仓，27、无动力风球，28、均质处理循环管道，29、均质处理器，30、臭氧处理导管，31、臭氧处理器，32、砂氧处理循环管道,33、至生物净化器导管，34、生物净化器，35、至回收净水调节仓导管，36、回收净水调节仓，37、循环水泵，38、均质处理仓，39、臭氧处理仓，40、备用回收净水再用导管，41、备用回收净水再用导管控制阀，42、回收净水再用导管控制阀，43、回收净水再用导管,44、坐便冲洗水蓄水器，45、第一沉水提升泵，46、混合菌添加管。
具体实施方式
如图1所示，为本发明的一种具体实施方式，该实例仅用于说明解释本发明的技术方案，并非对本发明的限定。
在该实例中，洗手间污水净化设备包括坐便器1、污水管2、化粪池运行检查盖板3、三格式化粪池4、厌氧菌处理区5、好氧菌处理区6、固液混合物提升仓7、沉水式气举生化器8、沉水式切割提升泵10、第二沉水提升泵11、至物理净化器导管13、沉水式切割提升泵升降检修支架14、沉水式气举生化器升降检修支架15、物理净化一体化处理仓导管控制阀17、耐候设备仓18、物理净化一体化处理仓19、支架20、出水管21、臭氧处理器进水管22、砂氧处理器进水管23、砂氧处理器24、废气导出管道25、废气处理仓26、无动力风球27、均质处理循环管道28、均质处理器29、臭氧处理导管30、臭氧处理器31、砂氧处理循环管道32、至生物净化器导管33、生物净化器34、至回收净水调节仓导管35、回收净水调节仓36、循环水泵37、均质处理仓38、臭氧处理仓39、备用回收净水再用导管40、备用回收净水再用导管控制阀41、回收净水再用导管控制阀42、回收净水再用导管43、坐便冲洗水蓄水器44、第一沉水提升泵45、混合菌添加管46；
坐便器1通过污水管2与带有化粪池运行检查盖板3的三格式化粪池4相连，三格式化粪池4分隔成厌氧菌处理区5、带沉水式气举生化器8和混合菌添加管46的好氧菌处理区6和带沉水式切割提升泵10的固液混合物提升仓7三部分，并与带第二沉水提升泵11的备用蓄污水仓9通过污水预处理仓备用导出管12连接，沉水式气举生化器8带有沉水式气举生化器升降检修支架15，沉水式切割提升泵10带有沉水式切割提升泵升降检修支架14，固液混合物提升仓7通过带有物理净化一体化处理仓导管控制阀17的至物理净化器导管13与耐候设备仓18中的物理净化一体化处理仓19连接，耐候设备仓18中的物理净化一体化处理仓19的下部与均质处理仓38、臭氧处理仓39及砂氧处理器24分别通过出水管21、臭氧处理器进水管22、砂氧处理器进水管23相连接，装有均质处理器29的均质处理仓38、装有臭氧处理器31的臭氧处理仓39及砂氧处理器24分别通过均质处理循环管道28、臭氧处理导管30、砂氧处理循环管道32与坐落在支架20上的物理净化一体化处理仓19连通，从而形成循环，物理净化一体化处理仓19通过带有第一沉水提升泵45的至生物净化器导管33与生物净化器34相连，回收净水调节仓36通过至回收净水调节仓导管35与生物净化器34连接，并通过带有循环水泵37和回收净水再用导管控制阀42的回收净水再用导管43与坐便冲洗水蓄水器44相连接，同时连接带备用回收净水再用导管控制阀41的备用回收净水再用导管40，物理净化一体化处理仓19通过废气导出管道25连接带有无动力风球27的废气处理仓26。
所述的沉水式气举生化器包括耐酸碱桶8-1，耐酸碱桶通过安装固定环8-11固定在好氧区上方，耐酸碱桶内铺设有生物床8-2，并埋入有气举出水管8-3，气举出水管埋入生物床一端连接进气管8-4，另一端伸出耐酸碱桶侧壁作为出水孔8-6，耐酸碱桶上还开有进水孔8-5，将沉水式气举生化器沉入好氧区后，污水从进水孔8-5进入桶内，污水通过生物床8-2，进入气举出水管8-3，依靠进气管8-4进气的举升力，从出水孔8-6排出，进气管与气泵8-10连接。
洗手间污水净化方法是：通过污水管2将坐便器1中的洗手间污水汇入三格式化粪池4中，首先在厌氧菌处理区5中进行沉淀及厌氧发酵后进入到带有沉水式气举生化器8的好氧菌处理区6中，通过混合菌添加管46向好氧菌处理区6中添加多菌种对污水进行曝气生物降解处理，分解其中蛋白质等有机物，通入固液混合物提升仓7中，打开物理净化一体化处理仓导管控制阀17，利用沉水式切割提升泵10粉碎污水中的悬浮物并通过至物理净化器导管13将含有小颗粒污染物的污水通入耐候设备仓18中的物理净化一体化处理仓19，当物理净化一体化处理仓19蓄满后关闭物理净化一体化处理仓导管控制阀17，物理净化一体化处理仓19中的污水首先通过出水管21通入均质处理仓38中利用均质处理器29破碎成10-15μm的均匀颗粒，循环作用，将污水内固定均质。同时，经臭氧处理器进水管22通入臭氧处理仓39中利用臭氧处理器31进行臭氧除臭、脱色、灭菌，待上述两个设备完成后，砂氧处理器启动，经过砂氧处理器24对残留在水中的臭氧进行充分还原，利用砂氧处理循环管道32中进入物理净化一体化处理仓19，循环作用完成后关闭砂氧处理器。物理净化一体化处理仓19中处理过得污水通过至生物净化器导管33进入生物净化器34中进行生物净化处理，添加相应的益生菌，提高回用水中的生物活性，
所述的生物净化器设于支撑座34-15上，可以包括若干层，首先物理净化一体化处理仓处理过的污水通过生物净化器进水管34-1进入生物净化器第一层(即顶层)34-3，该层设置有净化容器34-7，经净化容器内过滤34-5和曝气34-6后经循环排水管34-8进入下一层，后续各层均设置生化棉34-10和RGB灯34-11，经每一层处理后进入下一层，进入底层处理后再通过循环提升泵34-13再导入第一层，进行循环作用，完成后，通过出水提升泵34-12、排水管34-14将处理好的回用水导入回收净水调节仓。
最终处理好的回用水通过至回收净水调节仓导管35进入回收净水调节仓36中，并通过循环水泵37利用回收净水再用导管43将回用水接入坐便冲洗水蓄水器44中，或通过备用回收净水再用导管40，实现污水回用。
该设备将洗手间污水进行沉淀、厌氧发酵，分解其中有机物，后经有氧处理、切削提升、益生菌预处理分解污水中有机物，特别是蛋白质，在耐候设备仓中经均质、臭氧、砂氧处理对污水进行除臭、脱色，去除各种病菌、微生物，经生物净化器提高处理后水中生物活性，回用水能达到国家地表水三类标准，符合景观环境用水再生水水质指标及灌溉水标准，实现洗手间污水回用，产生的气体通过光解消除，废弃物可作为一般生活垃圾。采用本发明的方法也可对现有洗手间进行改造，首先改造洗手间污水管道出口，新建化粪池或改造现有化粪池，使其包含厌氧菌处理区、好氧菌处理区及固液混合物提升仓，安装备用蓄污水仓，并安装耐候设备仓，其内安装物理净化一体化处理仓、均质处理仓、臭氧处理仓、砂氧处理器、生物净化器及回收净水调节仓，将控制阀、管路进行相应的连接，并外接电源供电。日间利用化粪池收集污水，并进行厌氧处理、注气及切削处理，夜间利用耐候设备仓进行污水深度净化处理，处理后的污水储存于回收净水调节仓中供用户使用，特别的，本发明的耐候设备仓可地埋或者安装于地表。如此，可实现区域内污水自净处理，促进污水资源化开发。本发明具有环境友好、投资节省、快速处理残留少、操作简便等优点，在水环境和水资源危机的背景下极具研究推广价值。本发明可选择水源区域、生态景观区域、无排污管网区域、农场等养殖区域、施工作业区域、中小集会区域、别墅/花园等区域；既适用于小区，也适用于单独楼宇；既适用于山区，又适用于平原地区；既适用于农村，又适用于城市。本发明可以减少污水污染，减少淡水资源消耗，又可以提高城市污水处理能力，实现污水就地消化。
以上所述的实施方式只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种洗手间污水净化设备，其特征在于，包括坐便器(1)、三格式化粪池(4)、耐候设备仓(18)；三格式化粪池(4)上设有化粪池运行检查盖板(3)，且三格式化粪池(4)被分隔为依次连通的厌氧菌处理区(5)、好氧菌处理区(6)、固液混合物提升仓(7)三格；耐候设备仓(18)内设置有物理净化一体化处理仓(19)、均质处理仓(38)、臭氧处理仓(39)、砂氧处理器(24)、生物净化器(34)、回收净水调节仓(36)，耐候设备仓(18)外设有废气处理仓(26)；
坐便器(1)通过污水管(2)连接三格式化粪池(4)的厌氧菌处理区(5)，好氧菌处理区(6)内插入有混合菌添加管(46)，并设置有沉水式气举生化器(8)，固液混合物提升仓(7)内设置有沉水式切割提升泵(10)，沉水式切割提升泵(10)通过带有控制阀的导管连至物理净化一体化处理仓(19)，物理净化一体化处理仓(19)通过废气导出管道(25)与废气处理仓(26)连通，物理净化一体化处理仓(19)、均质处理仓(38)、臭氧处理仓(39)、砂氧处理器(24)下部分别通过出水管(21)、臭氧处理器进水管(22)、砂氧处理器进水管(23)依次相连，均质处理仓(38)内设有均质处理器(29)，臭氧处理仓(39)内设有臭氧处理器(31)，均质处理器(29)、臭氧处理器(31)及砂氧处理器(24)分别通过管道与物理净化一体化处理仓(19)上部连通，物理净化一体化处理仓(19)内设置有第一沉水提升泵(45)，第一沉水提升泵(45)、生物净化器(34)、回收净水调节仓(36)通过导管依次连接，回收净水调节仓(36)中设有循环水泵(37)，循环水泵(37)通过另一带有控制阀的导管与坐便器的冲洗水蓄水器(44)相连接。
2.根据权利要求1所述的洗手间污水净化设备，其特征在于，该设备还包括备用蓄污水仓(9)，备用蓄污水仓(9)与三格式化粪池(4)布置在一起，通过管道与固液混合物提升仓(7)相连通，在备用蓄污水仓(9)内设有第二沉水提升泵(11)，第二沉水提升泵(11)通过导管与物理净化一体化处理仓(19)上部连通。
3.根据权利要求1所述的洗手间污水净化设备，其特征在于，所述的沉水式气举生化器(8)、沉水式切割提升泵(10)均带有升降检修支架。
4.根据权利要求1所述的洗手间污水净化设备，其特征在于，所述的循环水泵(37)还连接有备用回收净水再用导管(40)，备用回收净水再用导管(40)伸出耐候设备仓(18)并带有控制阀。
5.根据权利要求1所述的洗手间污水净化设备，其特征在于，所述的废气处理仓(26)出口设置有无动力风球(27)。
6.一种洗手间污水净化方法，其特征在于，基于如权利要求1-5任一项所述的设备实现，该方法是：将坐便器(1)中的洗手间污水汇入厌氧菌处理区(5)进行沉淀及厌氧发酵后，进入好氧菌处理区(6)中，通过混合菌添加管(46)向好氧菌处理区(6)中添加多菌种对污水进行曝气生物降解处理，再通入固液混合物提升仓(7)中，利用沉水式切割提升泵(10)粉碎污水中的悬浮物，并将含有小颗粒污染物的污水通入物理净化一体化处理仓(19)，物理净化一体化处理仓(19)蓄满后停止通入，物理净化一体化处理仓(19)中的污水首先通过出水管(21)通入均质处理仓(38)中利用均质处理器(29)破碎成10-15μm的均匀颗粒，后经臭氧处理器进水管(22)通入臭氧处理仓(39)中利用臭氧处理器(31)进行臭氧除臭、脱色、灭菌，后经过砂氧处理器(24)对残留在水中的臭氧进行充分还原，不断循环，物理净化一体化处理仓(19)中处理过的污水通过管道进入生物净化器(34)中进行生物净化处理，生物净化器中添加有益生菌以提高回用水中的生物活性，最终处理好的回用水进入回收净水调节仓(36)中，并通过循环水泵(37)接入坐便冲洗水蓄水器(44)中，实现污水回用。
7.根据权利要求1-5任一项所述的设备或权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的耐候设备仓(18)设置于地表或者埋设于地下。
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