CN113264644A - 污水处理方法、设备及其控制方法、装置及污水处理系统 - Google Patents

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CN113264644A CN202110614361.5A CN202110614361A CN113264644A CN 113264644 A CN113264644 A CN 113264644A CN 202110614361 A CN202110614361 A CN 202110614361A CN 113264644 A CN113264644 A CN 113264644A
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Abstract

本发明提供了一种污水处理方法、设备及其控制方法、装置及污水处理系统，涉及污水处理技术领域，该设备包括：罐体和设置于罐体内的至少六个腔室；第二腔室与相连接的第三腔室之间通过倾斜的隔油槽相间隔；第三腔室内设置有第一生化填料；第四腔室内设置有第二生化填料、第一气提管、第一提水管和液位传感器；第一提水管伸入至与第四腔室连接的第五腔室内；第五腔室内设置有第三生化填料、第二气提管、第三气提管、第二提水管和回流管；第二提水管伸入至与第五腔室连接的第六腔室内；回流管与第一腔室连通；第六腔室内设置有加氯箱和排水管。本发明的方案对农村生活污水进行处理，有效达到粪污共治、资源化利用以及碳中和的目的。

Description

污水处理方法、设备及其控制方法、装置及污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其是涉及一种污水处理方法、设备及其控制方法、装置及污水处理系统。
背景技术
由于农村生活污水具有排放点分散、排放量小、水质量波动大等特点以及与城市污水污染物成分、含量存在差异的特点，传统城镇污水处理工艺并不适用农村的问题，而且存在运行维护技术力量落后，导致农村生活污水处理设备不能正常运行的问题。
随着科技发展，为了解决以上问题，对农村生活污水的处理模式主要包括城乡统一处理模式、村落集中处理模式以及农户分散处理模式；其中，城乡统一处理模式对村落的地理位置具有较高的要求，城镇污水管网的延伸半径不能超出5公里，否则成本太高；村落集中处理模式需要农户集中居住程度较高，村落应具有管网铺设或修建暗渠的条件，成本较高，不具有推广性，而且存在生活污水排放量大且排放较为集中，污水处理效果不达标的问题；然而，农户分散处理模式适用于无法集中铺设管网或集中收集处理的村落，可以有效解决以上两种模式面临的问题，农户可以在自家庭院内建有污水处理设备，对农村生活污水进行处理，具有建设成本较低，适用性强的优点。
现有技术中，污水处理设备包括序批式活性污泥法反应器、推流式反应器以及膜生物反应器；其中，序批式活性污泥法反应器具有无法应付农村生活污水水质质量波动大、无填料，处理效果不佳、不能处理黑水、黄水和灰水混合的污水以及后期需要专业人员维护的特点；推流式反应器具有无法处理大量剩余污泥、占地面积大以及后期需要专业人员维护的特点；膜生物反应器具有运行控制复杂、需要经常清洗、浪费资源以及运行成本高的特点；基于以上特点，三种反应器均不适用于农户分散处理模式。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种污水处理方法、设备及其控制方法、装置及污水处理系统，从而解决现有技术中农村生活污水处理的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种污水处理设备，包括：罐体和设置于所述罐体内、在所述罐体的第一端面与第二端面之间依次设置的至少六个腔室；
进水管，所述进水管与污水管道连接，且所述进水管在所述罐体的第三端面连接第一腔室，所述第一腔室与相连接的第二腔室之间设置有第一连通口；所述第一连通口位于靠近所述罐体的第四端面的位置；
所述第二腔室与相连接的第三腔室之间通过倾斜的隔油槽相间隔，且所述隔油槽与所述第三端面之间设置有第二连通口，连通所述第二腔室与所述第三腔室；所述第三腔室内设置有第一生化填料；
所述第三腔室与相连接的第四腔室之间设置有第三连通口；所述第三连通口位于靠近所述第四端面的位置；
所述第四腔室内设置有第二生化填料；所述第四腔室内还设置有第一气提管和第一提水管；所述第一提水管伸入至与所述第四腔室连接的第五腔室内；所述第四腔室内还设置有液位传感器；
所述第五腔室内设置有第三生化填料；所述第五腔室内还设置有第二气提管、第三气提管、第二提水管以及回流管；所述第二提水管伸入至与所述第五腔室连接的第六腔室内；所述回流管与所述第一腔室连通；
所述第六腔室内设置有加氯箱和排水管；
控制器，所述控制器与所述进水管、所述液位传感器、所述第一气提管、所述第二气提管以及所述第三气提管分别连接；
其中，所述第一生化填料、所述第二生化填料以及所述第三生化填料上分别附着有生物膜。
可选地，所述污水处理设备还包括：
气泵，所述气泵与所述控制器连接，且与所述第一气提管、所述第二气提管以及所述第三气提管分别连接；所述气泵用于接收所述控制器的启动信号，为所述第一气提管、所述第二气提管以及所述第三气提管中的至少一项供气。
可选地，所述第五腔室包括：
设置于所述第四端面上的曝气孔；
第四气提管，所述第四气提管的一端与所述曝气孔连接，另一端与所述控制器连接。
可选地，所述第一腔室与所述第二腔室之间通过隔板相间隔，且所述隔板与所述第四端面之间设置有所述第一连通口。
可选地，所述第二腔室内设置有竖板；所述竖板与所述第三端面连接，且所述竖板远离所述第三端面的一端浸没于污水中。
可选地，所述隔油槽的第一端的宽度大于第二端的宽度，且所述第一端靠近所述第二端面设置，所述第二端靠近所述第一端面设置；其中，所述第一端为所述隔油槽靠近所述第三端面的一端；所述第二端为所述隔油槽与所述第四端面连接的一端。
可选地，所述第三腔室内设置有第一填料架，所述第一生化填料固定于所述第一填料架上；所述第五腔室内设置有第二填料架，所述第三生化填料固定于所述第二填料架上。
可选地，所述第二生化填料悬浮设置于所述第四腔室内；所述第三连通口处设置有过滤网。
可选地，所述第二气提管的出气口靠近所述回流管的进水口设置；所述第三气提管靠近所述第六腔室设置。
可选地，所述第六腔室设置有清水泵；所述清水泵位于所述第四端面上；所述清水泵与所述控制器和所述排水管分别连接。
可选地，所述污水处理设备还包括：
第一管道口，所述第一管道口设置于所述第三端面上，连通所述第一腔室和所述第二腔室；
第二管道口，所述第二管道口设置于所述第三端面上，连通所述第三腔室和所述第四腔室；
第三管道口，所述第三管道口设置于所述第三端面上，连通所述第五腔室和所述第六腔室。
本发明实施例还提供一种污水处理方法，包括：
控制污水由进水管进入第一腔室内，使所述污水中的至少部分干物质沉积在所述第一腔室的底部，进行厌氧发酵和腐熟化，所述污水中的第一剩余废液部分流入第二腔室；
在所述第二腔室内，控制所述第一剩余废液部分中的至少部分干物质通过隔油槽，沉积在所述第二腔室内，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分流入第三腔室内；
在所述第三腔室内，控制所述第二剩余废液部分，与第一生化填料上附着的生物膜发生第一次生化反应，去除所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量，并使发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分进入第四腔室内；
在所述第四腔室内，控制发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分，与第二生化填料上附着的生物膜发生第二次生化反应，去除发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量，并使发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分进入第五腔室内；
在第五腔室内，控制发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质回流至第一腔室内，进行沉积，控制发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分，与第三生化填料上附着的生物膜，以及投加的活性污泥，采用序批式好氧-厌氧交替运行模式，发生第三次生化反应，去除所述第三剩余废液部分中的氨氮量，并使发生第三次生化反应后的所述第三剩余废液部分进入第六腔室内；
在第六腔室内，控制所述第三剩余废液部分进行消毒反应后，由排水管排出处理达标的清水。
可选地，所述污水处理方法包括：
在所述第四腔室的液位深度小于第二深度时，控制所述第五腔室内的所述第三剩余废液部分进行曝气处理。
本发明实施例还提供一种污水处理设备的控制方法，应用于如上任一项所述的污水处理设备，包括：
启动进水管，污水由所述进水管进入第一腔室内；
在污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取液位传感器发送的液位信号；所述液位信号用于指示第四腔室内的污水的液位深度；
在根据所述液位信号，获取所述液位深度大于第一深度时，每间隔第二时长，控制第一气提供管供气，驱动所述第四腔室的污水，由第一提水管流入至第五腔室内；
在控制所述第一气提管供气后，每间隔第三时长，控制第二气提管供气，驱动所述第五腔室内的至少部分干物质通过回流管回流至第一腔室内；
在控制所述第二气提管供气后，每间隔第四时长，控制第三气提管供气，驱动所述第五腔室内处理后的污水流入至第六腔室内。
可选地，所述污水处理设备的控制方法还包括：
在根据所述液位信号，获取所述液位深度小于第二深度时，控制第四气提管供气，驱动所述第五腔室内的污水进行曝气处理。
可选地，所述污水处理设备的控制方法还包括：
在控制所述第三气提管供气后，每间隔第五时长，发送清水信号至清水泵，控制所述清水泵通过排水管排出处理达标的清水。
本发明实施例还提供一种污水处理设备的控制装置，包括：
启动模块，用于启动进水管，污水由所述进水管进入第一腔室内；
获取模块，用于在污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取液位传感器发送的液位信号；所述液位信号用于指示第四腔室内的污水的液位深度；
第一控制模块，用于在根据所述液位信号，获取所述液位深度大于第一深度时，每间隔第二时长，控制第一气提供管供气，驱动所述第四腔室的污水，由第一提水管流入至第五腔室内；
第二控制模块，用于在控制所述第一气提管供气后，每间隔第三时长，控制第二气提管供气，驱动所述第五腔室内的至少部分干物质通过回流管回流至第一腔室内；
第三控制模块，用于在控制所述第二气提管供气后，每间隔第四时长，控制第三气提管供气，驱动所述第五腔室内处理后的污水流入至第六腔室内。
本发明实施例还提供一种污水处理系统，包括如上任一项所述的污水处理设备，还包括：
配电柜，所述配电柜与控制器连接；
马桶、地漏以及拖布槽，分别通过污水管道与进水管连通。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
上述方案中，经过污水管道收集后的黑水、黄水和灰水混合的污水由进水管进入本发明实施例提供的所述污水处理设备的第一腔室内，所述污水中的至少部分干物质经过沉淀、粪污污泥过滤以及吸附后，所述污水中的第一剩余废液部分由第一连通口进入第二腔室内；经过所述第二腔室内的隔油槽隔离油脂和悬浮物，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分由第二连通口进入第三腔室内；所述第二剩余废液部分与第一生化填料上附着的生物膜发生第一次生化反应后，由第三连通口进入第四腔室内；通过第一气提管供气，与第二生化填料上附着的生物膜发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分，由第一提水管进入第五腔室内；通过第二气提管供气，所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质由回流管回流至所述第一腔室内，进行沉淀；通过第三气提管供气，与第三生化填料上附着的生物膜发生第三次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分，由第二提水管进入第六腔室内进行消毒；处理达标的清水由第六腔室内的排水管排出，占地面积小，适用各种地形，一户一体，分散处理，实现黑水、黄水和灰水共治，不需要额外的化粪池，解决农村生化污水收集和处理困难的问题，而且用电量极低，节能环保。
附图说明
图1为本发明实施例的污水处理设备的主视图；
图2为本发明实施例的污水处理设备的俯视图；
图3为本发明实施例的污水处理设备的水管示意图；
图4为本发明实施例的污水处理设备的气管示意图；
图5为本发明实施例的污水处理设备中的第四腔室的气管示意图；
图6为本发明实施例的污水处理设备中的第五腔室的气管示意图；
图7为本发明实施例的污水处理方法的流程示意图；
图8为本发明实施例的污水处理设备的控制方法的流程示意图；
图9为本发明实施例的污水处理设备的控制装置的示意图；
图10为本发明实施例的污水处理系统的示意图。
附图标记说明：
1-罐体；2-进水管；3-第一腔室；4-第二腔室；5-第三腔室；6-隔油槽；7-第一生化填料；8-第四腔室；9-第二生化填料；10-第一气提管；11-第一提水管；12-第五腔室；13-第三生化填料；14-第二气提管；15-第三气提管；16-第二提水管；17-回流管；18-第六腔室；19-加氯箱；20-排水管；21-气泵；22-曝气孔；23-第四气提管；24-隔板；25-竖板；26-过滤网；27-清水泵；28-第一管道口；29-第二管道口；30-第三管道口；31-配电柜；32-马桶；33-地漏；34-拖布槽。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例针对现有技术中农村生活污水处理的问题，提供一种污水处理方法、设备及其控制方法、装置及污水处理系统。
如图1至图6所示，本发明的实施例提供了一种污水处理设备，包括：罐体1和设置于所述罐体1内、在所述罐体1的第一端面与第二端面之间依次设置的至少六个腔室；所述第一端面与所述第二端面相对设置；
进水管2，所述进水管2与污水管道连接，且所述进水管2在所述罐体1的第三端面连接第一腔室3，所述第一腔室3与相连接的第二腔室4之间设置有第一连通口；所述第一连通口位于靠近所述罐体1的第四端面的位置；所述第三端面与所述第四端面相对设置；这里，所述第四端面为所述罐体1的底部；
所述第二腔室4与相连接的第三腔室5之间通过倾斜的隔油槽6相间隔，且所述隔油槽6与所述第三端面之间设置有第二连通口，连通所述第二腔室4与所述第三腔室5；所述第三腔室5内设置有第一生化填料7；
所述第三腔室5与相连接的第四腔室8之间设置有第三连通口；所述第三连通口位于靠近所述第四端面的位置；
所述第四腔室8内设置有第二生化填料9；所述第四腔室8内还设置有第一气提管10和第一提水管11；所述第一提水管11伸入至与所述第四腔室8连接的第五腔室12内；所述第四腔室8内还设置有液位传感器(图未示出)；
所述第五腔室12内设置有第三生化填料13；所述第五腔室12内还设置有第二气提管14、第三气提管15、第二提水管16以及回流管17；所述第二提水管16伸入至与所述第五腔室12连接的第六腔室18内；所述回流管17与所述第一腔室3连通；
所述第六腔室18内设置有加氯箱19和排水管20；
控制器(图未示出)，所述控制器与所述进水管2、所述液位传感器、所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15分别连接；
其中，所述第一生化填料7、所述第二生化填料9以及所述第三生化填料13上分别附着有生物膜。
需要说明的是，经过污水管道收集后的黑水、黄水和灰水混合的污水由进水管2进入本发明实施例提供的所述污水处理设备的第一腔室3内，所述污水中的至少部分干物质经过沉淀、粪污污泥过滤以及吸附后，污水中的第一剩余废液部分由第一连通口进入第二腔室4内；经过所述第二腔室4内的隔油槽6隔离油脂和悬浮物，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分由第二连通口进入第三腔室内5；所述第二剩余废液部分与第一生化填料7上附着的生物膜发生第一次生化反应后，由第三连通口进入第四腔室8内；通过第一气提管10供气，与第二生化填料9上附着的生物膜发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分，由第一提水管11进入第五腔室12内；通过第二气提管14供气，所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质由回流管17回流至所述第一腔室3内，进行沉淀；通过第三气提管15供气，与第三生化填料13上附着的生物膜发生第三次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分，由第二提水管16进入第六腔室18内进行消毒；处理达标的清水由第六腔室18内的排水管20排出，占地面积小，适用各种地形，一户一体，分散处理，实现黑水、黄水和灰水共治，不需要额外的化粪池，解决农村生化污水收集和处理困难的问题，而且用电量极低，节能环保。
进一步地，本发明实施例的所述污水处理设备，可以通过所述控制器控制启动和关闭，还可以通过物联网实现智能化运行控制，无人值守，能够应对水质水量波动大的问题，抗冲击负荷能力强，不会发生溢流以及出水不达标等问题。
这里，所述罐体1可以采用圆柱形结构和立方体结构；较佳地，所述罐体1采用圆柱形结构，该圆柱形结构在埋入地下时具有良好的承重和卸力作用，当土壤的重力作用到设备上时，圆柱形结构可以将重力分散至土壤上，达到重力平衡的状态。
较佳地，在埋入地下时，所述罐体1采用PE(聚乙烯)滚塑一体结构，PE材质具有耐高温、耐低温以及耐腐蚀的特点，解决寒冷地区和高海拔地区等其他极端气候条件污水处理设备无法运行的问题。而且，采用滚塑的制作方式使本发明实施例的所述污水处理设备为一体结构，无焊接点，结实牢固，延长使用期限；所述罐体1的厚度根据埋深确定，一般为4mm至8mm。在无需埋入地下时，所述罐体1还可以采用PP(聚丙烯)、玻璃钢、混凝土、钢材以及塑料等材质，在此不作限制和对比。
还需要说明的是，本发明实施例的所述污水处理设备由所述控制器控制所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15供气，实现气提作为动力源的方式，无其他动力设备，降低故障率，节省能源。
具体地，所述第一气提管10供气，所述第四腔室8内的气体密度大于所述第五腔室12内的气体密度，所述第四腔室12内的所述第二剩余废液部分，通过所述第一提水管11压入所述第五腔室12内。
较佳地，所述进水管2、所述第一气提管10、所述第二气提管14、所述第三气提管15、所述第一提水管11、所述回流管17、所述第二提水管16以及所述排水管20均采用PPR(三型聚丙烯)管制作，且采用热熔或焊接的方式进行制作，不易损坏，耐腐蚀。
而且，对所述排水管20和所述清水泵27进行耐低温试验，能够保证在高寒地区低温状态下，不会出现因结冰冻管造成无法排水的问题。
可选地，所述污水处理设备还包括：
气泵21，所述气泵21与所述控制器连接，且与所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15分别连接；所述气泵21用于接收所述控制器的启动信号，为所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15中的至少一项供气。
需要说明的是，所述控制器在接收到所述液位传感器发送的液位信号后，发送启动信号，控制气泵21启动工作，以及控制所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15打开，从而所述气泵21为所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15供气。
还需要说明的是，本发明实施例的所述污水处理设备还可以采用鼓风机，该鼓风机与所述控制器连接，且与所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15分别连接，从而实现由所述控制器控制，为所述第一气提管10、所述第二气提管14以及所述第三气提管15供气。
可选地，所述第五腔室12包括：
设置于所述第四端面上的曝气孔22；
第四气提管23，所述第四气提管23的一端与所述曝气孔22连接，另一端与所述控制器连接。
需要说明的是，在用水低峰期，所述控制器控制气泵21或鼓风机，通过所述第四气提管23为所述曝气孔22供气，所述第五腔室12内的污水，在不补充污水营养物的情况下，使微生物进行内源呼吸，自行消解，达到污泥减量化的作用。
较佳地，所述曝气孔22设置于所述第四端面上的中间位置处；所述曝气管22的数量不作限制和对比，这里，所述曝气管22的数量为两个。
可选地，所述第一腔室3与所述第二腔室4之间通过隔板24相间隔，且所述隔板24与所述第四端面之间设置有所述第一连通口。
这里，所述隔板24与所述第三端面采用热熔或焊接的方式连接，结实牢固，不易损坏。
需要说明的是，黑水、黄水和灰水混合的污水通过所述进水管2进入所述第一腔室3，所述第一腔室3作为粪污过滤腔，分离污水中的至少部分干物质，例如粪便和由所述回流管17回流的活性污泥，由于重力作用，沉积在所述第一腔室3的第四端面处，进行厌氧发酵和腐熟化，减少产泥量，实现资源化利用。该第一腔室3对污水中至少部分干物质起到过滤作用，不需要增加过滤单元，同时使悬浮物以及厌氧状态下产生的正磷酸吸附在粪便和污泥上，不需要投加药物即可保证除磷效率在50％以上。
可选地，所述第二腔室4内设置有竖板25；所述竖板25与所述第三端面连接，且所述竖板25远离所述第三端面的一端浸没于污水中。
这里，所述竖板25与所述第三端面采用热熔或焊接的方式连接，结实牢固，不易损坏。
可选地，所述隔油槽6的第一端的宽度大于第二端的宽度；其中，所述第一端为所述隔油槽6靠近所述第三端面的一端；所述第二端为所述隔油槽6与所述第四端面连接的一端。
这里，所述第一端靠近所述第二端面设置；所述第二端靠近所述第一端面设置。
需要说明的是，所述第二腔室4作为斜板竖流腔，经所述第一腔室3分离至少部分干物质后，所述污水中的第一剩余废液部分由所述第一连通口进入所述第二腔室4，所述隔油槽6倾斜设置，由于污水的密度小于干物质的密度，干物质相对向下(朝向第四端面)的流速大，使所述第一腔室3流动过来的少量干物质进行沉淀。
进一步地，所述竖板25远离所述第三端面的一端浸没于污水中，具有隔油隔渣的作用，防止悬浮的粪渣和油污通过所述第二连通口进入所述第三腔室5内，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分由所述第二连通口进入所述第三腔室5内。
还需要说明的是，本发明实施例的所述污水处理设备依据流体力学设计，倾斜设置的所述隔油槽6以及所述竖板25的水流方向可使至少部分干物质，例如活性污泥充分混合，且时刻处于运动状态，从而培养出特殊结构的颗粒状活性污泥，提高污水的处理效果。
可选地，所述第三腔室5内设置有第一填料架，所述第一生化填料7固定于所述第一填料架上；所述第五腔室12内设置有第二填料架，所述第三生化填料13固定于所述第二填料架上。
这里，所述第三腔室5作为尾液厌氧腔，具有粪水分离最终区和厌氧区的作用，所述第一生化填料7利用动态挂膜技术进行挂膜，无游离的活性污泥，附着的厌氧生物膜与所述第二剩余废液部分发生反硝化反应，对所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量进行初步去除。所述第三腔室5与所述第四腔室8之间采用隔板相间隔，该隔板的一端与第三端面采用热熔或焊接的方式连接，另一端与所述第四端面之间设置所述第三连通口，所述第二剩余废液部分与所述第一生化填料7上附着的生物膜发生第一次生化反应后，从所述第三连通口进入所述第四腔室8内。
需要说明的是，所述第一生化填料7、所述第二生化填料9以及所述第三生化填料13均采用聚乙烯材质制作，但其形状不作对比和限制。所述第一填料架和所述第二填料架均采用热熔或焊接的方式制作。
可选地，所述第二生化填料9悬浮设置于所述第四腔室8内；所述第三连通口处设置有过滤网26。
这里，所述第四腔室8作为调节兼性腔，具有调节和兼性的作用，悬浮的所述第二生化填料9充当活性污泥载体悬浮在反应器中，填充比例一般为65％，进行动态挂膜，利用反硝化细菌与污水的反硝化反应，对所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量进行进一步去除。所述液位传感器可以监测所述第四腔室8内所述第二剩余废液部分的液位深度，并将液位信号传送至所述控制器，这里，所述控制器可以是上位机，该上位机对所述液位信号进行智能化判断，触发不同的运行模式，例如，所述液位信号指示所述第四腔室8内所述第二剩余废液部分的液位深度为整个腔室容积的一半深度时，可以每间隔12小时控制所述第一气提管10供气，从而控制所述第二剩余废液部分通过所述第一提水管11压入所述第五腔室12内。
需要说明的是，为了防止悬浮的所述第二生化填料9通过所述第三连通口流入所述第三腔室5内，所述第三连通口处设置所述过滤网26，对所述第二生化填料9进行过滤。
可选地，所述第二气提管14的出气口靠近所述回流管17的进水口设置；所述第三气提管15靠近所述第六腔室18设置。
需要说明的是，所述第一气提管10供气，将所述第四腔室8内的所述第二剩余废液部分通过所述第一提水管11压入所述第五腔室12内，所述第五腔室12作为强效生化腔，为主要的生化反应腔室，所述第三生化填料13上附着有生物膜，并利用人工投加活性污泥的方式进行人工挂膜，使所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分既有生物膜处理也有活性污泥处理，可以进行共代谢作用，双重处理提高污水的处理效果。同时，采用序批式好氧-厌氧交替运行模式进行处理，好氧阶段主要利用硝化细菌的硝化反应对氨氮量进行去除，缺氧阶段利用兼性菌对氨氮量进行强化处理。
这里，所述第二气提管14的出气口靠近所述回流管17的进水口设置，使所述第二气提管14供气，可以将所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质，例如活性污泥通过所述回流管17压入所述第一腔室3中，进行过滤、厌氧发酵和腐熟化，实现资源化利用，达到碳中和的目的。
所述第三气提管15靠近所述第六腔室18设置，所述第三气提管15供气，将与所述第三生化填料13上附着的生物膜、投加的活性污泥发生第三次生化反应后的所述第三剩余废液部分，通过所述第二提水管16压入所述第六腔室18内。
可选地，所述第六腔室18设置有清水泵27；所述清水泵27位于所述第四端面上；所述清水泵27与所述控制器和所述排水管20分别连接。
需要说明的是，所述第六腔室18作为清水消毒腔，具有静态沉淀的作用，对来自所述第五腔室12的所述第三剩余废液部分，采用所述加氯箱19进行消毒反应，得到处理达标的清水。所述清水泵27可由所述控制器控制，通过所述排水管20排出清水，排出的清水可以重新使用，实现资源化利用。
可选地，所述污水处理设备还包括：
第一管道口28，所述第一管道口28设置于所述第三端面上，连通所述第一腔室3和所述第二腔室4；
第二管道口29，所述第二管道口29设置于所述第三端面上，连通所述第三腔室5和所述第四腔室8；
第三管道口30，所述第三管道口30设置于所述第三端面上，连通所述第五腔室12和所述第六腔室18。
需要说明的是，所述第一管道口28、所述第二管道口29以及所述第三管道口30均可以作为对应腔室的检修口。
其中，所述第一腔室3内的干物质进行厌氧发酵和腐熟化后的污泥可以作为有机肥，通过所述第一管道口28清掏有机肥，产泥量极少，若本发明实施例的所述污水处理设备作为粪污共治的设备，一般可以一年清掏一次；若本发明实施例的所述污水处理设备作为化粪尾液和灰水处理的设备，每日产泥量约0.06kg，一般5年清掏一次即可，减少后期维护费用。
通过所述第二管道口29，可以对所述第四腔室8内的所述液位传感器进行检修；通过所述第三管道口30，可以实现人工投加污泥、加氯、污泥取样以及检修等。
还需要说明的是，由于所述第一连通口位于靠近所述第四端面的位置，所述第二连通口位于靠近所述第三端面的位置，所述第三连通口位于靠近所述第四端面的位置，而且所述第三端面与所述第四端面相对设置，从而实现上下折流的垂直流动方式，增加了污水的停留时间，增加活性污泥培养的活性，而且活性污泥絮体的表面积变大，增加与污水的接触，提高处理效果。
如图7所示，本发明实施例还提供一种污水处理方法，包括：
步骤701：控制污水由进水管进入第一腔室内，使所述污水中的至少部分干物质沉积在所述第一腔室的底部，进行厌氧发酵和腐熟化，所述污水中的第一剩余废液部分流入第二腔室；
步骤702：在所述第二腔室内，控制所述第一剩余废液部分中的至少部分干物质通过隔油槽，沉积在所述第二腔室内，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分流入第三腔室内；
步骤703：在所述第三腔室内，控制所述第二剩余废液部分，与第一生化填料上附着的生物膜发生第一次生化反应，去除所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量，并使发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分进入第四腔室内；
步骤704：在所述第四腔室内，控制发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分，与第二生化填料上附着的生物膜发生第二次生化反应，去除发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量，并使发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分进入第五腔室内；
步骤705：在第五腔室内，控制发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质回流至第一腔室内，进行沉积，控制发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分，与第三生化填料上附着的生物膜，以及投加的活性污泥，采用序批式好氧-厌氧交替运行模式，发生第三次生化反应，去除所述第三剩余废液部分中的氨氮量，并使发生第三次生化反应后的所述第三剩余废液部分进入第六腔室内；
步骤706：在第六腔室内，控制所述第三剩余废液部分进行消毒反应后，由排水管排出处理达标的清水。
需要说明的是，本发明实施例的所述污水处理方法可以实现黑水、黄水和灰水共治，不需要额外的化粪池；并且可以对粪便等干物质进行腐熟化，实现资源化利用，无需黑水、灰水分离即可达到碳中和的目的；而且所述第五腔室内的生物膜与活性污泥共代谢作用，增强了污水处理效果；所述第一腔室内无需投加药物，正磷酸盐吸附在粪便等干物质上，实现生物除磷，除磷效果达到50％以上，以及产泥量极小，减少后期维护成本，产生的活性污泥可与粪便腐熟化后作为农家的有机肥使用，进一步实现资源化利用。
可选地，所述污水处理方法包括：
在所述第四腔室的液位深度小于第二深度时，控制所述第五腔室内的所述第三剩余废液部分进行曝气处理，消解微生物，减少污泥量。
需要说明的是，还可以定期控制所述第五腔室内的所述第三剩余废液部分进行曝气处理，使微生物在无营养补充的情况下进行内源呼吸，自身进行消解，达到污泥减量化的作用。
如图8所示，本发明实施例还提供一种污水处理设备的控制方法，应用于如上任一项所述的污水处理设备，包括：
步骤801:启动进水管，污水由所述进水管进入第一腔室内；
步骤802:在污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取液位传感器发送的液位信号；所述液位信号用于指示第四腔室内的污水的液位深度；
步骤803:在根据所述液位信号，获取所述液位深度大于第一深度时，每间隔第二时长，控制第一气提供管供气，驱动所述第四腔室内处理后的污水，由第一提水管流入至第五腔室内；
步骤804:在控制第一气提管供气后，每间隔第三时长，控制第二气提管供气，驱动所述第五腔室内的活性污泥通过回流管回流至第一腔室内；
步骤805:在控制第二气提管供气后，每间隔第四时长，控制第三气提管供气，驱动所述第五腔室内处理后的污水流入至第六腔室内。
需要说明的是，通过启动进水管，由污水管道收集后的黑水、黄水和灰水混合的污水由所述进水管进入第一腔室内，所述污水中的至少部分干物质经过沉淀、粪污污泥过滤以及吸附后，所述污水中的第一剩余废液部分由第一连通口进入第二腔室内；经过所述第二腔室内的隔油槽隔离油脂和悬浮物，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分由第二连通口进入第三腔室内；所述第二剩余废液部分与第一生化填料上附着的生物膜发生第一次生化反应后，由第三连通口进入第四腔室内；在所述污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取液位信号，根据所述液位信号控制第一气提管供气，与第二生化填料上附着的生物膜发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分，由第一提水管进入第五腔室内；通过第二气提管供气，所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质由回流管回流至所述第一腔室内，进行沉淀；控制过第三气提管供气，与第三生化填料上附着的生物膜、投加的活性污泥发生第三次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分，由第二提水管进入第六腔室内进行消毒反应，本发明实施例的所述污水处理设备的控制方法实现黑水、黄水和灰水共治，不需要额外的化粪池，解决农村生活污水收集和处理困难的问题，实现资源化利用，达到碳中和的目的。
可选地，所述污水处理设备的控制方法还包括：
在根据所述液位信号，获取所述液位深度小于第二深度时，控制第四气提管供气，驱动所述第五腔室内的污水进行曝气处理。
可选地，所述污水处理设备的控制方法还包括：
在控制所述第三气提管供气后，每间隔第五时长，发送清水信号至清水泵，所述清水泵通过排水管排出处理达标的清水。
需要说明的是，启动清水泵，处理达标的清水由通过排水管排出，可重复使用，实现资源化利用。
如图9所示，本发明实施例还提供一种污水处理设备的控制装置，包括：
启动模块901，用于启动进水管，污水由所述进水管进入第一腔室内；
获取模块902，用于在污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取液位传感器发送的液位信号；所述液位信号用于指示第四腔室内的污水的液位深度；
第一控制模块903，用于在根据所述液位信号，获取所述液位深度大于第一深度时，每间隔第二时长，控制第一气提供管供气，驱动所述第四腔室的污水，由第一提水管流入至第五腔室内；
第二控制模块904，用于在控制第一气提管供气后，每间隔第三时长，控制第二气提管供气，驱动所述第五腔室内的剩余污泥通过回流管回流至第一腔室内；
第三控制模块905，用于在控制第二气提管供气后，每间隔第四时长，控制第三气提管供气，驱动所述第五腔室内处理后的污水流入至第六腔室内。
需要说明的是，通过启动进水管，由污水管道收集后的黑水、黄水和灰水混合的污水由所述进水管进入第一腔室内，所述污水中的至少部分干物质经过沉淀、粪污污泥过滤以及吸附后，所述污水中的第一剩余废液部分由第一连通口进入第二腔室内；经过所述第二腔室内的隔油槽隔离油脂和悬浮物，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分由第二连通口进入第三腔室内；所述第二剩余废液部分与第一生化填料上附着的生物膜发生第一次生化反应后，由第三连通口进入第四腔室内；在污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取第四腔室内的液位信号，根据所述液位信号，每间隔第二时长，控制第一气提管供气，与第二生化填料上附着的生物膜发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分，由第一提水管进入第五腔室内；在控制所述第一气提管供气后，每间隔第三时长，控制第二气提管供气，所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质由回流管回流至所述第一腔室内，进行沉淀；在控制所述第二气提管供气后，每间隔第四时长，控制过第三气提管供气，与第三生化填料上附着的生物膜、投加的活性污泥发生第三次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分，由第二提水管进入第六腔室内进行消毒反应，本发明实施例的所述污水处理设备的控制方法实现黑水、黄水和灰水共治，不需要额外的化粪池，解决农村生活污水收集和处理困难的问题，实现资源化利用，达到碳中和的目的。
可选地，所述污水处理设备的控制装置还包括：
第四控制模块，用于在根据所述液位信号，获取所述液位深度小于第二深度时，控制第四气提管供气，驱动所述第五腔室内的污水进行曝气处理。
可选地，所述污水处理设备的控制方法还包括：
发送模块，用于在控制所述第三气提管供气后，每间隔第五时长，发送清水信号至清水泵，所述清水泵通过排水管排出处理达标的清水。
如图10所示，本发明实施例还提供一种污水处理系统，包括如上任一项所述的污水处理设备，还包括：
配电柜31，所述配电柜31与控制器连接；
马桶32、地漏33以及拖布槽34，分别通过污水管道与进水管2连通。
这里，本发明实施例的所述污水处理系统可以应用于农村污水处理，能够对来自马桶32、地漏33以及拖布槽34的生活污水进行处理，具有占地面积小以及节能环保的优点。
本发明实施例提供的所述污水处理系统采用如上所述的污水处理设备，则上述的污水处理设备的所有实施例均适用于该污水处理系统，且均能达到相同或相似的有益效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种污水处理设备，其特征在于，包括：罐体和设置于所述罐体内、在所述罐体的第一端面与第二端面之间依次设置的至少六个腔室；
进水管，所述进水管与污水管道连接，且所述进水管在所述罐体的第三端面连接第一腔室，所述第一腔室与相连接的第二腔室之间设置有第一连通口；所述第一连通口位于靠近所述罐体的第四端面的位置；
所述第二腔室与相连接的第三腔室之间通过倾斜的隔油槽相间隔，且所述隔油槽与所述第三端面之间设置有第二连通口，连通所述第二腔室与所述第三腔室；所述第三腔室内设置有第一生化填料；
所述第三腔室与相连接的第四腔室之间设置有第三连通口；所述第三连通口位于靠近所述第四端面的位置；
所述第四腔室内设置有第二生化填料；所述第四腔室内还设置有第一气提管和第一提水管；所述第一提水管伸入至与所述第四腔室连接的第五腔室内；所述第四腔室内还设置有液位传感器；
所述第五腔室内设置有第三生化填料；所述第五腔室内还设置有第二气提管、第三气提管、第二提水管以及回流管；所述第二提水管伸入至与所述第五腔室连接的第六腔室内；所述回流管与所述第一腔室连通；
所述第六腔室内设置有加氯箱和排水管；
控制器，所述控制器与所述进水管、所述液位传感器、所述第一气提管、所述第二气提管以及所述第三气提管分别连接；
其中，所述第一生化填料、所述第二生化填料以及所述第三生化填料上分别附着有生物膜。
2.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，还包括：
气泵，所述气泵与所述控制器连接，且与所述第一气提管、所述第二气提管以及所述第三气提管分别连接；所述气泵用于接收所述控制器的启动信号，为所述第一气提管、所述第二气提管以及所述第三气提管中的至少一项供气。
3.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述第五腔室包括：
设置于所述第四端面上的曝气孔；
第四气提管，所述第四气提管的一端与所述曝气孔连接，另一端与所述控制器连接。
4.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述第一腔室与所述第二腔室之间通过隔板相间隔，且所述隔板与所述第四端面之间设置有所述第一连通口。
5.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述第二腔室内设置有竖板；所述竖板与所述第三端面连接，且所述竖板远离所述第三端面的一端浸没于污水中。
6.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述隔油槽的第一端的宽度大于第二端的宽度，且所述第一端靠近所述第二端面设置，所述第二端靠近所述第一端面设置；其中，所述第一端为所述隔油槽靠近所述第三端面的一端；所述第二端为所述隔油槽与所述第四端面连接的一端。
7.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述第三腔室内设置有第一填料架，所述第一生化填料固定于所述第一填料架上；所述第五腔室内设置有第二填料架，所述第三生化填料固定于所述第二填料架上。
8.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述第二生化填料悬浮设置于所述第四腔室内；所述第三连通口处设置有过滤网。
9.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述第二气提管的出气口靠近所述回流管的进水口设置；所述第三气提管靠近所述第六腔室设置。
10.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，所述第六腔室设置有清水泵；所述清水泵位于所述第四端面上；所述清水泵与所述控制器和所述排水管分别连接。
11.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，还包括：
第一管道口，所述第一管道口设置于所述第三端面上，连通所述第一腔室和所述第二腔室；
第二管道口，所述第二管道口设置于所述第三端面上，连通所述第三腔室和所述第四腔室；
第三管道口，所述第三管道口设置于所述第三端面上，连通所述第五腔室和所述第六腔室。
12.一种污水处理方法，其特征在于，包括：
控制污水由进水管进入第一腔室内，使所述污水中的至少部分干物质沉积在所述第一腔室的底部，进行厌氧发酵和腐熟化，所述污水中的第一剩余废液部分流入第二腔室；
在所述第二腔室内，控制所述第一剩余废液部分中的至少部分干物质通过隔油槽，沉积在所述第二腔室内，所述第一剩余废液部分中的第二剩余废液部分流入第三腔室内；
在所述第三腔室内，控制所述第二剩余废液部分，与第一生化填料上附着的生物膜发生第一次生化反应，去除所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量，并使发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分进入第四腔室内；
在所述第四腔室内，控制发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分，与第二生化填料上附着的生物膜发生第二次生化反应，去除发生第一次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的化学需氧量和总氮量，并使发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分进入第五腔室内；
在第五腔室内，控制发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的至少部分干物质回流至第一腔室内，进行沉积，控制发生第二次生化反应后的所述第二剩余废液部分中的第三剩余废液部分，与第三生化填料上附着的生物膜，以及投加的活性污泥，采用序批式好氧-厌氧交替运行模式，发生第三次生化反应，去除所述第三剩余废液部分中的氨氮量，并使发生第三次生化反应后的所述第三剩余废液部分进入第六腔室内；
在第六腔室内，控制所述第三剩余废液部分进行消毒反应后，使排水管排出处理达标的清水。
13.根据权利要求12所述的污水处理方法，其特征在于，包括：
在所述第四腔室的液位深度小于第二深度时，控制所述第五腔室内的所述第三剩余废液部分进行曝气处理。
14.一种污水处理设备的控制方法，应用于如权利要求1至11中任一项所述的污水处理设备，其特征在于，包括：
启动进水管，污水由所述进水管进入第一腔室内；
在污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取液位传感器发送的液位信号；所述液位信号用于指示第四腔室内的污水的液位深度；
在根据所述液位信号，获取所述液位深度大于第一深度时，每间隔第二时长，控制第一气提供管供气，驱动所述第四腔室的污水，由第一提水管流入至第五腔室内；
在控制所述第一气提管供气后，每间隔第三时长，控制第二气提管供气，驱动所述第五腔室内的至少部分干物质通过回流管回流至第一腔室内；
在控制所述第二气提管供气后，每间隔第四时长，控制第三气提管供气，驱动所述第五腔室内处理后的污水流入至第六腔室内。
15.根据权利要求14所述的污水处理设备的控制方法，其特征在于，还包括：
在根据所述液位信号，获取所述液位深度小于第二深度时，控制第四气提管供气，驱动所述第五腔室内的污水进行曝气处理。
16.根据权利要求14所述的污水处理设备的控制方法，其特征在于，还包括：
在控制所述第三气提管供气后，每间隔第五时长，发送清水信号至清水泵，控制所述清水泵通过排水管排出处理达标的清水。
17.一种污水处理设备的控制装置，其特征在于，包括：
启动模块，用于启动进水管，污水由所述进水管进入第一腔室内；
获取模块，用于在污水进入所述第一腔室后，每间隔第一时长，获取液位传感器发送的液位信号；所述液位信号用于指示第四腔室内的污水的液位深度；
第一控制模块，用于在根据所述液位信号，获取所述液位深度大于第一深度时，每间隔第二时长，控制第一气提供管供气，驱动所述第四腔室的污水，由第一提水管流入至第五腔室内；
第二控制模块，用于在控制所述第一气提管供气后，每间隔第三时长，控制第二气提管供气，驱动所述第五腔室内的至少部分干物质通过回流管回流至第一腔室内；
第三控制模块，用于在控制所述第二气提管供气后，每间隔第四时长，控制第三气提管供气，驱动所述第五腔室内处理后的污水流入至第六腔室内。
18.一种污水处理系统，包括如权利要求1至11中任一项所述的污水处理设备，其特征在于，还包括：
配电柜，所述配电柜与控制器连接；
马桶、地漏以及拖布槽，分别通过污水管道与进水管连通。
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CN110127954A (zh) * 2019-06-05 2019-08-16 哈尔滨工业大学 一种基于程序控制的气泵驱动污水反应器及处理方法
CN110845094A (zh) * 2019-12-24 2020-02-28 南京知聚科技有限公司 一体化污水处理装置及污水含氧量控制方法
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