CN116573758A - 一种具有预消毒功能的自动化成品化粪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，包括预消毒自动投药装置、成品化粪池、出水水质监测器和控制器，所述控制器用于控制所述预消毒自动投药装置动作，所述成品化粪池具有罐体，所述预消毒自动投药装置通过投药管与所述罐体相连通，所述出水水质监测器与所述罐体的出水口相连接，所述出水水质监测器用于监测所述罐体的出水量、出水余氯含量和出水pH值，并且将监测到的出水量、出水余氯含量和出水pH值信息传输给所述控制器，所述控制器还能够根据接收到的出水量来控制预消毒自动投药装置投放罐体的投药量。该自动化成品化粪系统能够对流经化粪池内的传染性生活污水进行杀菌消毒。
Description
技术领域
本发明涉及传染病区医疗排水消毒处理设备，具体是指一种具有预消毒功能的自动化成品化粪系统。
背景技术
根据工程设计规范及卫生防疫要求，对于发热门诊、应急楼、健康驿站等用于隔离救治或隔离观察的公共卫生基础设施，其生活排水需采用独立的排水系统，统一收集经预消毒处理达标后方可排放至下游排水管网。
对于上述提及的各种医疗隔离设施的建设项目，按照设计规范的要求，其可能含有传染性致病菌的生活排水，通常采用在消毒罐/池+化粪池的预处理模式。该传染性生活排水的预处理模式在使用时也带来新的问题，在掺杂粪便污水中的传染性生活排水，悬浮杂物容易堵塞消毒罐/池的进出水管口，给运营管理带来极大的麻烦，同时在检修清掏时，可能导致污水中的传染性致病菌扩散，增大传播风险。
目前应用于工程项目中的预消毒池和化粪池均作为一种独立的小型污水预处理设备在市面上销售，而两种小型污水处理构筑物的功能各不相同又相对独立。针对目前在传染性生活排水预处理工艺在实际使用及管理过程中面临的问题痛点，需要研发一种具有预消毒功能的新型成品化粪池，以降低传染性致病菌在排水系统的传播风险并减少后勤人员对排水系统的运行维护管理压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，对流经化粪池内的传染性生活污水进行杀菌消毒。
本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：该系统包括预消毒自动投药装置、成品化粪池、出水水质监测器和控制器，所述控制器用于控制所述预消毒自动投药装置动作，所述成品化粪池具有罐体，所述预消毒自动投药装置通过投药管与所述罐体相连通，所述出水水质监测器与所述罐体的出水口相连接，所述出水水质监测器用于监测所述罐体的出水量、出水余氯含量和出水pH值，并且将监测到的出水量、出水余氯含量和出水pH值信息传输给所述控制器，所述控制器还能够根据接收到的出水量信息来控制预消毒自动投药装置投放罐体的投药量。
本发明的自动化成品化粪系统，能够对流经化粪池内的传染性生活污水进行杀菌消毒处理，从而避免在化粪池清掏的过程中造成人员感染，更好的切断传染病致病菌通过排水系统的传播途径。同时还可以通过在化粪池罐体前后端设置自动投药系统及出水水质监测器，获取自动控制、动态监测、实时反馈的效果，给后勤管理带来极大的便利。
本发明中，所述预消毒自动投药装置投放的消毒剂为质量百分浓度为3％的次氯酸钠水溶液，消毒剂的投放量与罐体的出水量之间的关系为：
次氯酸钠水溶液的投药量单位为L/s；
其中，a为灭活传染性致病菌和氧化有机物消耗的有效氯浓度，单位为mg/L；a的数值通过统计一定周期内稳定运行的投药量测算而得，一般取值30～50mg/L；
b为投加的消毒剂的有效氯浓度，单位为mg/L，b的数值通过次氯酸钠水溶液的浓度可以计算得到；
q为成品化粪池罐体的出水量，单位为L/s；
次氯酸钠粉剂的有效氯为70％，每天次氯酸钠粉剂的投加量单位为Kg/d；
Q为成品化粪池罐体每天的出水量，单位为m3/d。
本发明可以做如下改进：所述控制器还连接有报警器，当控制器接收到的出水pH值不在6～9的范围之内时会向报警器发出报警指令，通过报警器发出报警信号。
本发明中，所述预消毒自动投药装置包括药液罐和投药泵，所述药液罐为两个，两个药液罐并联设置，药液罐内部安装有搅拌器，侧面设有液位信号装置，药液罐的侧面上部连接泄压管，底部设有放空管和出液管，两个药液罐的出液管分别连接投药泵的进口，投药泵的出口接投药管，投药管上设有泄压管和流量计量装置，泄压管上安装有泄压安全阀，控制器能够控制搅拌器和投药泵动作。
本发明中，所述罐体的前后两端分别开设有污水进水口和污水出水口，在所述污水进水口上接有污水进水管，在所述污水出水口上接有污水出水管，在所述罐体的顶部设有两个清掏孔，在所述罐体第三格的顶部设置有通气管，所述罐体内部设有两道分格隔板，将所述罐体内部空间划分为相互连通的三格空间，在所述罐体第一个格的顶部靠近所述进水口的一侧设有用于向罐体内投加消毒剂的投药孔，所述投药孔与投药管相连接。
进一步地，在所述通气管尾部设有空气净化消毒装置。
进一步地，在所述罐体内设置有两道分格隔板，两道所述分格隔板将所述罐体内部空间划分为三格。
优选的，所述分格隔板上开设有多个使水流通过的过水孔，每个过水孔的规格均为100mm×100mm。
更进一步地，所述罐体的顶部开设有两个清掏孔，两个清掏孔分别设置于两道分格隔板的正上方。
优选的，在所述罐体的内部位于污水进水口和污水出水口旁均设有导流板，其中，所述污水进水口旁导流板底部与所述罐体距离不少于600mm，所述污水出水口旁导流板底部与所述罐体距离不少于1000mm。
本发明中，所述出水水质监测器设置在所述罐体出水口位置，所述出水水质监测器的底部开设有与罐体出水口相连通的巴歇尔流量槽，所述出水水质监测器还包括流量传感器、余氯检测传感器和pH传感器，所述流量传感器设置在所述巴歇尔流量槽的上游，用于监测出水量，所述余氯检测传感器和pH传感器设置在所述巴歇尔流量槽的下游，用于监测水中残余氯含量和出水pH值，所述流量传感器、余氯检测传感器、pH传感器分别与流量计、余氯在线分析仪和pH分析仪相连接，将检测到的数据分别传输至所述流量计、余氯在线分析仪和pH分析仪，实时检测出水量、出水余氯含量和出水pH值，所述流量计、余氯在线分析仪和pH分析仪均与所述控制器相连接，将接收到的出水量、出水余氯含量和出水pH值相关信息传输至控制器，控制器根据接收到的出水量来控制预消毒自动投药装置投放罐体的投药量，实现消毒剂的自动投放。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
(1)本发明通过在化粪池罐体的第一格顶部连接一条用于向罐体内投放消毒剂的投药管，投药管前端连接预消毒自动投药装置，并在成品化粪池罐体出水口处设置出水水质监测器，水质监测装置内设有流量传感器、余氯检测传感器及pH传感器对罐体出水量、出水中残余氯含量和PH值进行监测，通过传感器反馈的信息对投药量进行有效控制，利用成品化粪池罐体内的有效容积，使得污水停留时间大于液氯、次氯酸钠等消毒剂的接触时间要求，综合成品化粪池沉淀去除、厌氧消化和预消毒池杀菌消毒的功能，在新型成品化粪池内同步实现了污水的预消毒和沉淀消化的过程，避免预消毒池/罐进出水口的堵塞问题，同时杜绝传染性致病菌在清掏时扩散传播。
(2)本发明充分利用成品化粪池的空间体积，罐体第一格内的有效容积为整个罐体有效容积的50％，水力停留时间不少于6h，满足预消毒水力停留时间2h的要求。将原本分开设置的与消毒池和成品化粪池合二为一，可较大减少预处理构筑物施工安装所需的空间尺寸，尤其适用于场地空间有限的新建项目或改造项目，从而降低施工难度，节约施工时间，降低工程投资。
(3)本发明将投药口设于第一格靠近进水口处的罐体顶部，消毒剂和污水经过进水倒流板时通过水力作用下可以得到充分混合，保持出水余氯的稳定性，减少消毒剂投加量。同时在第三格罐体顶部设置通气管，并在通气管末端设有空气净化消毒装置及通气帽，避免传染性致病菌通过气体外溢扩散。
(4)本发明通过设置出水水质监测器，可在线监测其出水水量、出水余氯及PH值，各传感器的信号反馈至控制器，调整消毒剂的投加量，在保证出水水质达标的情况下节省消毒剂投加量并减轻运营及维护管理工作压力。另一方面，通过控制出水中的pH值，避免出水中pH值异常，对下游排水设施造成损害。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明具有预消毒功能的自动化成品化粪系统的整体结构示意图；
图2是本发明具有预消毒功能的自动化成品化粪系统中预消毒自动投药装置的结构示意图；
图3是本发明具有预消毒功能的自动化成品化粪系统中成品化粪池和出水水质监测器的主视图；
图4是本发明具有预消毒功能的自动化成品化粪系统中成品化粪池和出水水质监测器的侧视图。
附图标记说明
1-药液罐，2-搅拌器，3-放空管，4-液位信号装置，5-泄压管，6-出液管，7-投药泵，8-泄压安全阀，9-流量计量装置，10-控制器，11-投药管，12-污水进水管，13-进水倒流板，14-罐体，15-清掏孔，16-分格隔板，17-过水孔，18-出水导流板，19-通气管，20-空气净化消毒装置，21-通气帽，22-出水水质监测器，23-巴歇尔流量槽，24-流量传感器，25-余氯检测传感器，26-pH传感器，27-流量计，28-余氯在线分析仪，29-pH分析仪，30-污水出水管。
具体实施方式
如图1至图4所示的一种具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，该系统包括预消毒自动投药装置、成品化粪池、出水水质监测器和控制器10，控制器10用于控制预消毒自动投药装置动作，成品化粪池具有罐体14，预消毒自动投药装置通过投药管11与罐体14相连通，出水水质监测器与罐体14的出水口相连接，出水水质监测器用于监测罐体14的出水量、出水余氯含量和出水pH值，并且将监测到的出水量、出水余氯含量和出水pH值信息传输给控制器10，控制器10还能够根据接收到的出水量来控制预消毒自动投药装置投放罐体14的投药量。
本实施例中，预消毒自动投药装置投放的消毒剂为质量百分浓度为3％的次氯酸钠水溶液，消毒剂的投放量与罐体的出水量之间的关系为：
次氯酸钠水溶液的投药量单位为L/s；
其中，a为灭活传染性致病菌和氧化有机物消耗的有效氯浓度，单位为mg/L，取值40mg/L，a的取值也可以在30～50mg/L范围内；
b为投加的消毒剂的有效氯浓度，单位为mg/L，其值通过次氯酸钠水溶液的浓度计算得到；
q为成品化粪池罐体的出水量，单位为L/s；
次氯酸钠粉剂的有效氯为70％，每天次氯酸钠粉剂的投加量单位为Kg/d；
Q为成品化粪池罐体每天的出水量，单位为m3/d。
控制器还连接有报警器，当控制器接收到的出水pH值不在6～9的范围之内时会向报警器发出报警指令，通过报警器发出报警信号。出水余氯含量的测定不但为出水后连接的后续设备提供氯含量的参考数据，而且还能够表征该系统的消毒能力。
本实施例中，预消毒自动投药装置包括药液罐1和投药泵7，药液罐1为两个，两个药液罐1并联设置，药液罐1用于盛装消毒剂，药液罐1采用塑料材质，在顶部开设有投药口，内部安装有搅拌器2，侧面设有液位信号装置4，药液罐1的侧面上部连接泄压管5，底部设有放空管3和出液管6，两个药液罐1的出液管6分别连接投药泵7的进口，投药泵7的出口接投药管11，投药管11上设有泄压管5和流量计量装置9，泄压管5上安装有泄压安全阀8，控制器10能够控制搅拌器2和投药泵7动作。
罐体14采用碳钢或玻璃钢材料制成，在罐体14的前端上部开设有污水进水口，后端上部开设有污水出水口，进水口上接有污水进水管12，在罐体12的内部位于污水进水口旁均设有进水导流板13，污水进水口旁导流板底部与罐体14距离不少于600mm，所述污水出水口旁导流板底部与罐体14距离不少于1000mm，罐体14底部竖直向上设有两道分格隔板16，隔板上设有多个双排双列的过水孔17，每个过水孔规格均为100mm×100mm，两道竖向隔板16将罐体14内部空间划分为三格，确保第一格有效容积占总有效容积不少于50％，两道分格隔板16与罐体14顶部之间留有清掏操作空间，在罐体14顶部位于两道隔板16所在位置处开设有清掏孔15，用于对罐体14内部的残渣进行清掏外运；在罐体14顶部位于罐体14内部第一格的上方开设有投药孔，投药孔处连接有投药管11，投药管11采用PVC材料制作，投药管11的一端与罐体14投药孔相接，另一端接至预消毒化粪池自动投药装置，用于向罐体14内投加消毒剂。
出水水质监测器22设置在罐体14出水口位置，位于罐体14与污水出水管30之间，出水水质监测器22的底部开设有与罐体14出水口相连通的巴歇尔流量槽23，出水水质监测器22还包括流量传感器24、余氯检测传感器25和pH传感器26，流量传感器24设置在巴歇尔流量槽23的上游，用于监测出水量，余氯检测传感器25和pH传感器26设置在巴歇尔流量槽23的下游，用于监测水中残余氯含量和出水pH值，流量传感器24、余氯检测传感器25、pH传感器26分别与流量计27、余氯在线分析仪28和pH分析仪29相连接，将检测到的数据分别传输至流量计27、余氯在线分析仪28和pH分析仪29，实时检测出水量、出水余氯含量和出水pH值，流量计27、余氯在线分析仪28和pH分析仪29均与控制器10相连接，将接收到的出水量、出水余氯含量和出水pH值相关信息传输至控制器10，控制器10根据接收到的出水量来控制预消毒自动投药装置投放罐体14的投药量，实现消毒剂的自动投放。
出水水质监测器22还与污水出水管30相连接，用于排出污水。设置出水水质监测器22的目的在于为流量传感器24、余氯检测传感器25和PH传感器26提供合适的安装及检修空间。
本实施例中，在罐体14第三格的顶部位上方设置一个通气管连接孔，连接孔连接一条通气管19，该通气管19采用PVC材质，通气管19伸出地面后可设置在绿化或屋面上，并保证通气管19伸出地面或上人屋面的高度大于2m，通气管19尾部设置上需设置空气净化消毒装置20对从罐体14内排出的气体进行净化灭菌，通气管19末端设置通气帽21，防止雨水和杂物进入。
传染性生活污水首先从污水进水管12进入罐体14内部，经过进水导流板13导流后进入罐体14内部的第一格，在靠近污水管进水管12一侧的罐体14顶部设有投药口，消毒剂由投药口进入罐体14，可与污水经过导流板的水力作用达到迅速混合的效果，在罐体14内部分设两道分格隔板16，分格隔板确保第一、二、三格的有效容积分别占总有效容积的50％、25％、25％，两道分格隔板上均开设有双排双层使水流通过的过水孔17，进入第一格内的水流可由第一道分格隔板16上的过水孔17第二格内，第二道分格隔板上同样设置与第一道分格隔板在竖向标高有错开的双排双层过水孔17，进入第二格内的水流同理再由第二道分格隔板16上的过水孔17进入第三格内；在罐体14的第三格内位于出水口前设置有出水导流板18，进入第三格内的污水经过出水导流板18导流后流向位于罐体14后端的出水口处。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：该系统包括预消毒自动投药装置、成品化粪池、出水水质监测器和控制器，所述控制器用于控制所述预消毒自动投药装置动作，所述成品化粪池具有罐体，所述预消毒自动投药装置通过投药管与所述罐体相连通，所述出水水质监测器与所述罐体的出水口相连接，所述出水水质监测器用于监测所述罐体的出水量、出水余氯含量和出水pH值，并且将监测到的出水量、出水余氯含量和出水pH值信息传输给所述控制器，所述控制器还能够根据接收到的出水量信息来控制预消毒自动投药装置投放罐体的投药量。
2.根据权利要求1所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述预消毒自动投药装置投放的消毒剂为质量百分浓度为3％的次氯酸钠水溶液，消毒剂的投放量与罐体的出水量之间的关系为：
次氯酸钠水溶液的投药量单位为L/s；
其中，a为灭活传染性致病菌和氧化有机物消耗的有效氯浓度，单位为mg/L；
b为投加的消毒剂的有效氯浓度，单位为mg/L；
q为成品化粪池罐体的出水量，单位为L/s；
次氯酸钠粉剂的有效氯为70％，每天次氯酸钠粉剂的投加量单位为Kg/d；
Q为成品化粪池罐体每天的出水量，单位为m3/d。
3.根据权利要求1所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述控制器还连接有报警器，当控制器接收到的出水pH值不在6～9的范围之内时会向报警器发出报警指令，通过报警器发出报警信号。
4.根据权利要求1所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述预消毒自动投药装置包括药液罐和投药泵，所述药液罐为两个，两个药液罐并联设置，药液罐内部安装有搅拌器，侧面设有液位信号装置，药液罐的侧面上部连接泄压管，底部设有放空管和出液管，两个药液罐的出液管分别连接投药泵的进口，投药泵的出口接投药管，投药管上设有泄压管和流量计量装置，泄压管上安装有泄压安全阀，控制器能够控制搅拌器和投药泵动作。
5.根据权利要求1所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述罐体的前后两端分别开设有污水进水口和污水出水口，在所述污水进水口上接有污水进水管，在所述污水出水口上接有污水出水管，在所述罐体的顶部设有两个清掏孔，在所述罐体第三格的顶部设置有通气管，所述罐体内部设有两道分格隔板，将所述罐体内部空间划分为相互连通的三格空间，在所述罐体第一个格的顶部靠近所述进水口的一侧设有用于向罐体内投加消毒剂的投药孔，所述投药孔与投药管相连接。
6.根据权利要求5所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述通气管尾部设有空气净化消毒装置；所述罐体内设置有两道分格隔板，两道分格隔板将所述罐体内部空间划分为三格。
7.根据权利要求6所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述分格隔板上开设有多个使水流通过的过水孔，每个过水孔的规格均为100mm×100mm；所述罐体的顶部开设有两个清掏孔，两个清掏孔分别设置于两道分格隔板的正上方。
8.根据权利要求3所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述罐体的内部位于污水进水口和污水出水口旁均设置有导流板。
9.根据权利要求8所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述污水进水口旁导流板底部与所述罐体距离不少于600mm，所述污水出水口旁导流板底部与所述罐体距离不少于1000mm。
10.根据权利要求1至9任一项所述的具有预消毒功能的自动化成品化粪系统，其特征在于：所述出水水质监测器设置在所述罐体出水口位置，所述出水水质监测器的底部开设有与罐体出水口相连通的巴歇尔流量槽，所述出水水质监测器还包括流量传感器、余氯检测传感器和pH传感器，所述流量传感器设置在所述巴歇尔流量槽的上游，用于监测出水量，所述余氯检测传感器和pH传感器设置在所述巴歇尔流量槽的下游，用于监测水中残余氯含量和出水pH值，所述流量传感器、余氯检测传感器、pH传感器分别与流量计、余氯在线分析仪和pH分析仪相连接，将检测到的数据分别传输至所述流量计、余氯在线分析仪和pH分析仪，实时检测出水量、出水余氯含量和出水pH值，所述流量计、余氯在线分析仪和pH分析仪均与所述控制器相连接，将接收到的出水量、出水余氯含量和出水pH值相关信息传输至控制器，控制器根据接收到的出水量来控制预消毒自动投药装置投放罐体的投药量，实现消毒剂的自动投放。
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