一种用于畜禽养殖污水的消毒装置
技术领域
本发明属于污水处理领域,具体而言,涉及一种用于畜禽养殖污水的消毒装置。
背景技术
随着我国畜牧业规模化、集约化程度的不断提高,畜禽养殖业产生的污水量也日益增加。畜禽养殖污水具有排放量大、有机物浓度高、含有大量病原微生物和悬浮物等特点,若未经有效处理直接排放,将对水体、土壤及周边生态环境造成严重污染,甚至可能引发疫病传播,威胁人类健康。因此,对畜禽养殖污水进行有效的消毒处理是实现养殖废弃物资源化利用和环境保护的重要环节。
现在传统污水处理设备难以适应成分复杂多变的畜禽养殖污水,由于畜禽养殖废水具有水质波动大、有机物浓度高、含有多种病原微生物等特点,而传统消毒方式如氯制剂、紫外线、臭氧或高温蒸汽等,由于单一污水处理普遍存在处理效果不稳定,导致实际污水处理效果不佳;适用于大规模养殖场的高效消毒系统因投资大、技术要求高,难以推广至中小型养殖场,而小型养殖场又缺乏经济适用、操作简便且处理效果稳定的消毒装置,因此,亟需开发一种多级处理、适应性强、可灵活配置的用于畜禽养殖污水的消毒装置,以满足不同规模畜禽养殖场对高效、环保、安全污水处理的实际需求。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明提供一种用于畜禽养殖污水的消毒装置。
本发明的技术实施方案为:一种用于畜禽养殖污水的消毒装置,包括有基板和污水池,所述基板为本消毒装置的装配载体,消毒装置通过基板能便捷安装到各种畜禽养殖场内进行使用,所述基板底部设置有污水池,所述污水池连通有进水管,所述进水管在基板上露出并用于外接畜禽养殖场产生的污水,所述污水池用于初步收集由进水管排入的养殖污水;还包括机箱,所述基板的上方固定安装有机箱,所述机箱内依次按顺序装配有沉淀池一、活性污泥池、沉淀池二和消毒箱,其中所述沉淀池一连通相邻的活性污泥池,所述活性污泥池连通相邻的沉淀池二,所述沉淀池二最后连通至消毒箱,所述污水池通过抽水管和沉淀池一相连通,所述污水池内壁顶部固定安装有污水泵,所述污水泵和抽水管连通,所述污水泵用于将污水池内的污水抽入沉淀池一进行初步沉降;所述消毒箱通过进水口和沉淀池二连通,所述消毒箱的进水口底部连通有混合管,所述消毒箱上装配有二氧化氯发生器,所述二氧化氯发生器用于生成二氧化氯消毒剂,所述消毒箱上装配有不少于两个原料罐,所述原料罐内储存有供二氧化氯发生器合成二氧化氯的原料,所述原料罐均通过连管和二氧化氯发生器进料口连通,所述二氧化氯发生器出料口通过消毒管连通至混合管内,所述消毒箱内设置有对多级处理后净化水进行消毒的消毒筒,所述混合管连通消毒筒,所述消毒筒底部一侧连通有出水管。
在本发明一个较佳实施例中,所述混合管靠近进水口的内管壁处固定安装有多组螺旋板,每组所述螺旋板分层设置于混合管的内管壁,所述消毒管的出液管口贯穿进水口后延伸至混合管内,所述消毒管的出液管壁处均匀开设有多个出液孔,所述消毒管的出液管外侧固定连接有多层扰流环,所述扰流环和混合管内的螺旋板交替分布。
在本发明一个较佳实施例中,所述消毒筒由筒体、电控板和紫外消毒灯构成,所述筒体固定安装于消毒箱内部,所述筒体和混合管相连通,所述筒体背离混合管的一端密封装配有电控板,所述电控板上电性安装有多个紫外消毒灯,所述紫外消毒灯均匀分散在筒体内,所述紫外消毒灯用于对流经筒体的净化水进行杀菌消毒处理。
在本发明一个较佳实施例中,所述电控板上安装有紫外消毒灯,所述紫外消毒灯在消毒筒内分成多组,每组所述紫外消毒灯均匀分布在筒体内的上中下层,同组所述紫外消毒灯在电控板之间彼此串联,不同组所述紫外消毒灯之间电控相互独立,所述筒体内固定设置有多层扰流架,所述紫外消毒灯均穿过每层扰流架。
在本发明一个较佳实施例中,所述污水池内壁中部固定设置有双层滤板,所述双层滤板上下两层均密集开设有滤孔,所述双层滤板用于初步过滤污水池内污水,所述双层滤板内部固定连接导杆,所述双层滤板内通过导杆滑动连接有刮板,所述刮板和双层滤板的内壁滑动贴合,所述双层滤板内转动连接有丝杆,所述丝杆和刮板螺纹配合,所述污水池外壁固定安装有电机,所述电机的输出轴和丝杆相连。
在本发明一个较佳实施例中,所述沉淀池一顶部为封顶盖板,所述沉淀池一内底部为朝内凹陷的圆弧底面,所述沉淀池一的圆弧底面中部固定设置有沉积吸盘一,所述沉积吸盘一外侧安装有反冲泵一,所述反冲泵一以管道连通至沉积吸盘一的沉积处,所述沉积吸盘一通过管道连通至沉淀池一外,所述沉积吸盘一用于吸附沉淀池一内沉积的较大悬浮物,所述沉淀池一内通过支架一固定连接有导流管一,所述抽水管贯穿沉积吸盘一后延伸至导流管一内上部,所述导流管一底部连通球形罩一,所述球形罩一位于导流管一外围且其底部为开口,所述球形罩一外壁周向设有开孔,所述球形罩一内部固定设置有挡盘一,所述挡盘一用于分散由导流管一流下的污水,所述沉淀池一内壁上部设有一圈环形的滤水框一,所述滤水框一和活性污泥池连通。
在本发明一个较佳实施例中,所述活性污泥池顶部为敞口框,所述活性污泥池内通过排水管和沉淀池一的滤水框一连通,所述活性污泥池内设有活性污泥,所述活性污泥池内底部安装有通气管,所述通气管分叉有多个支管,所述通气管的每个支管上均装配有曝气盘,所述活性污泥池内中部设置有微孔的滤网,所述活性污泥池内壁上部设有一圈环形的滤水框二,所述活性污泥池的滤水框二和沉淀池二连通。
在本发明一个较佳实施例中,所述沉淀池二顶部也为封顶盖板,所述沉淀池二内底部的圆弧底面中部固定设置有沉积吸盘二,所述沉积吸盘二外侧安装有反冲泵二,所述反冲泵二以管道连通至沉积吸盘二的沉积处,所述沉积吸盘二通过管道连通至沉淀池二外,所述沉积吸盘二用于吸附沉淀池二内沉积的活性污泥和较小悬浮物,所述沉淀池二内通过支架二固定连接有导流管二,所述导流管二底部连通球形罩二,所述球形罩二外壁周向设有开孔,所述球形罩二内部固定设置有挡盘二,所述挡盘二用于分散由导流管二流下的净化水,所述活性污泥池的滤水框二通过输送管连通至导流管二内,所述输送管朝上延伸至导流管二内上部,所述输送管上安装有液泵,所述液泵用于泵送输送管内的水流入导流管二,所述沉淀池二内壁上部设有一圈环形的滤水框三,所述滤水框三和消毒箱的进水口连通。
本发明的有益效果为:
1、本发明以基板为载体能便捷装配到各种畜禽养殖场上使用,通过污水池收集污水后,经沉淀池一、活性污泥池、沉淀池二和消毒箱的多级处理流程,有效去除污水中的悬浮物和有机物,并利用二氧化氯消毒剂进行杀菌消毒,实现污水的安全排放或回收利用,避免环境污染。
2、本发明能通过混合管的螺旋板与扰流环交替分布,使净化水与二氧化氯消毒剂充分混合,增加接触面积,显著提升消毒效果,确保污水消毒质量。
3、本发明还能通过消毒筒结合紫外消毒灯与扰流架,可据污水流量开启对应紫外灯组,既保证消毒效果又节省能源,且多层扰流架延长净化水与紫外灯的接触时间,增强消毒效率。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明沉淀池一、活性污泥池、沉淀池二和消毒箱的示意图。
图3为本发明消毒箱、二氧化氯发生器和消毒筒的连接关系图。
图4为本发明消毒箱、混合管、二氧化氯发生器和原料罐的示意图。
图5为本发明筒体、电控板、紫外消毒灯和扰流架的连接关系图。
图6为本发明混合管、螺旋板、消毒管和扰流环配合关系的示意图。
图7为本发明污水池、沉淀池一、活性污泥池和沉淀池二的示意图。
图8为本发明双层滤板、导杆、刮板、丝杆和电机的连接关系图。
图9为本发明沉淀池一和活性污泥池内部结构的示意图。
图10为本发明活性污泥池和沉淀池二内部结构的示意图。
图11为本发明沉淀池二和消毒箱内部结构的示意图。
以上附图中:1:基板,2:污水池,21:双层滤板,22:导杆,23:刮板,24:丝杆,25:电机,3:进水管,4:抽水管,41:污水泵,5:机箱,6:沉淀池一,61:沉积吸盘一,611-反冲泵一,62:支架一,63:导流管一,64:球形罩一,641:挡盘一,65:滤水框一,7:活性污泥池,71:排水管,72:通气管,73:曝气盘,74:滤网,75:滤水框二,8:沉淀池二,81:沉积吸盘二,811-反冲泵二,82:支架二,83:导流管二,84:球形罩二,841:挡盘二,85:输送管,86:液泵,87:滤水框三,9:消毒箱,91:进水口,92:混合管,921:螺旋板,93:二氧化氯发生器,94:原料罐,95:连管,96:消毒管,961:扰流环,10:消毒筒,101:筒体,102:电控板,103:紫外消毒灯,104:扰流架,11:出水管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1:一种用于畜禽养殖污水的消毒装置,如图1-图5所示,包括有基板1和污水池2,基板1为本消毒装置的装配载体,消毒装置通过基板1能便捷安装到各种畜禽养殖场内进行使用,基板1底部设置有污水池2,污水池2连通有进水管3,进水管3在基板1上露出并用于外接畜禽养殖场产生的污水,污水池2用于初步收集由进水管3排入的养殖污水;还包括机箱5,基板1的上方固定安装有机箱5,机箱5内依次按顺序装配有沉淀池一6、活性污泥池7、沉淀池二8和消毒箱9,沉淀池一6、活性污泥池7和沉淀池二8均为现有污水处理行业中的成熟技术,其中沉淀池一6连通相邻的活性污泥池7,活性污泥池7连通相邻的沉淀池二8,沉淀池二8最后连通至消毒箱9,污水池2通过抽水管4和沉淀池一6相连通,污水池2内壁顶部固定安装有污水泵41,污水泵41和抽水管4连通,污水泵41用于将污水池2内的污水抽入沉淀池一6进行初步沉降;消毒箱9通过进水口91和沉淀池二8连通,消毒箱9的进水口91底部连通有混合管92,消毒箱9上装配有二氧化氯发生器93,二氧化氯发生器93用于生成二氧化氯消毒剂,消毒箱9上装配有不少于两个原料罐94,原料罐94内储存有供二氧化氯发生器93合成二氧化氯的原料,原料罐94均通过连管95和二氧化氯发生器93进料口连通,二氧化氯发生器93出料口通过消毒管96连通至混合管92内,消毒箱9内设置有对多级处理后净化水进行消毒的消毒筒10,混合管92连通消毒筒10,消毒筒10底部一侧连通有出水管11,畜禽养殖产生的污水先通过进水管3流入到污水池2内初步收集,再由污水泵41通过抽水管4将污水池2内收集的上层污水抽入到沉淀池一6内进行初步沉积,沉淀池一6将污水内较大的悬浮物(粪便和污泥等)沉降下来,随后沉淀池一6内的上层清液流入活性污泥池7,活性污泥池7利用含有大量微生物的活性污泥与污水充分混合接触,从而分解污水中的有机物,随后活性污泥池7的上层清液流入沉淀池二8内二次沉积,最后沉淀池二8的上层清液流入消毒箱9的混合管92内,并和二氧化氯发生器93产生的二氧化氯混合,多级沉淀和过滤的净化液混合二氧化氯消毒剂后流入消毒筒10,清液在消毒筒10内进行充分杀菌消毒后由出水管11安全排放或回收利用,由此实现对畜禽养殖污水多级净化处理。
如图5和图6所示,混合管92靠近进水口91的内管壁处固定安装有多组螺旋板921,每组螺旋板921分层设置于混合管92的内管壁,消毒管96的出液管口贯穿进水口91后延伸至混合管92内,消毒管96的出液管壁处均匀开设有多个出液孔,消毒管96的出液管外侧固定连接有多层扰流环961,扰流环961和混合管92内的螺旋板921交替分布,经过多级处理后的净化水从进水口91流入混合管92时,在螺旋板921和扰流环961的导向扰流下,将和消毒管96多个出液孔流出二氧化氯消毒剂进行充分混合,增加二氧化氯和净化水接触面积,从而提高二氧化氯对净化水的消毒效果。
如图4和图5所示,消毒筒10由筒体101、电控板102和紫外消毒灯103构成,筒体101固定安装于消毒箱9内部,筒体101和混合管92相连通,筒体101背离混合管92的一端密封装配有电控板102,电控板102上电性安装有多个紫外消毒灯103,紫外消毒灯103均匀分散在筒体101内,紫外消毒灯103用于对流经筒体101的净化水进行杀菌消毒处理。
如图5所示,电控板102上安装有紫外消毒灯103,紫外消毒灯103在消毒筒10内分成多组,每组紫外消毒灯103均匀分布在筒体101内的上中下层,同组紫外消毒灯103在电控板102之间彼此串联,不同组紫外消毒灯103之间电控相互独立,筒体101内固定设置有多层扰流架104,紫外消毒灯103均穿过每层扰流架104,多级处理后的净化水将在筒体101内被每层扰流架104扰流并减速,并且根据流经筒体101内净化水的流量大小,通过开启合适位置的紫外消毒灯103,从而在紫外消毒灯103对净化水有效消毒的前提下,节省紫外消毒灯103对能源的消耗。
当使用本消毒装置对畜禽养殖污水进行多级净化处理时,畜禽养殖产生的污水由进水管3进入到污水池2后,污水池2内的污水将由污水泵41通过抽水管4抽入到沉淀池一6,污水再依次经过沉淀池一6、活性污泥池7和沉淀池二8的多级处理后,沉淀池二8的上层清液将从进水口91流入消毒箱9的混合管92内,同时二氧化氯发生器93通过连管95将原料罐94的原料抽入并反应生成二氧化氯,二氧化氯发生器93产生的二氧化氯消毒剂经消毒管96进入混合管92和流入的上层清液混合,此时混合管92内的螺旋板921与消毒管96外侧的扰流环961相互配合,引导混合液并产生扰流效果,使净化水与二氧化氯消毒剂得以充分混合,从而显著增加两者之间的接触面积,有效提升消毒效果,随后,混合有二氧化氯的净化液将流入到消毒筒10内进行深度杀菌处理,由于消毒筒10内的多个紫外消毒灯103均匀分布在筒体101内的上中下不同层次,并分成多组独立控制,以适应不同流量下的消毒需求,实现对净化水的节能消毒,同时筒体101内设置的多层扰流架104,使水流在通过筒体101时被有效减速并延长停留时间,从而提高紫外线照射强度和杀菌效率,最后在消毒筒10内充分杀毒后的净化水将从出水管11排出,可用于安全排放或回用,实现对畜禽养殖污水的有效治理。
实施例2:在实施例1的基础之上,如图7和图8所示,污水池2内壁中部固定设置有双层滤板21,双层滤板21上下两层均密集开设有滤孔,双层滤板21用于初步过滤污水池2内污水,双层滤板21内部固定连接导杆22,双层滤板21内通过导杆22滑动连接有刮板23,刮板23和双层滤板21的内壁滑动贴合,双层滤板21内转动连接有丝杆24,丝杆24和刮板23螺纹配合,污水池2外壁固定安装有电机25,电机25的输出轴和丝杆24相连,电机25通过丝杆24螺纹驱动刮板23沿着导杆22在双层滤板21内进行间歇滑动,使刮板23能有效刮动清理双层滤板21滤孔内的堵塞物,使双层滤板21能对污水池2内的污水进行有效过滤。
如图2、图7和图9所示,沉淀池一6顶部为封顶盖板,沉淀池一6内底部为朝内凹陷的圆弧底面,沉淀池一6的圆弧底面中部固定设置有沉积吸盘一61,沉积吸盘一61通过管道连通至沉淀池一6外,沉积吸盘一61用于吸附沉淀池一6内因重力沉积的较大悬浮物,沉积吸盘一61为漏斗状且内置开关阀门,沉积吸盘一61外侧安装有反冲泵一611,反冲泵一611以管道连通至沉积吸盘一61的沉积处,反冲泵一611用于反冲沉积吸盘一61的沉积处,从而疏通沉积吸盘一61上堵塞的沉积物,沉淀池一6内通过支架一62固定连接有导流管一63,抽水管4贯穿沉积吸盘一61后延伸至导流管一63内上部,导流管一63底部连通球形罩一64,球形罩一64位于导流管一63外围且其底部为开口,球形罩一64外壁周向设有开孔,球形罩一64内部固定设置有挡盘一641,挡盘一641用于分散由导流管一63流下的污水,沉淀池一6内壁上部设有一圈环形的滤水框一65,滤水框一65和活性污泥池7连通,污水泵41通过抽水管4将污水池2内的污水抽入到沉淀池一6内的导流管一63,污水再由导流管一63向下流到沉淀池一6内,随着污水在沉淀池一6内逐渐积满时,在重力作用下,污水内的较大悬浮物将逐渐沉积到沉积吸盘一61上,球形罩一64内的挡盘一641能避免导流管一63内的污水竖直冲击在沉积吸盘一61上,使沉积吸盘一61上吸附的较大悬浮物扰流回沉淀池一6内的沉积液中,影响沉淀池一6内污悬浮物的沉积效率,而沉淀池一6的上层清液将由滤水框一65流到活性污泥池7内,沉积吸盘一61内的沉积物将由管道安全排出到沉淀池一6外。
当畜禽养殖产生的污水首先通过进水管3流入到污水池2内进行初步收集时,污水池2内部的双层滤板21能初步过滤污水中的较大杂质,并且为防止滤孔堵塞,通过定时性间歇启用电机25,在电机25间歇性驱动丝杆24往复转动,使刮板23在导杆22的导向下在双层滤板21内间歇往复滑动,从而自动清除滤孔中的杂质,保障污水过滤流通顺畅,随后污水泵41将污水池2内的上层污水通过抽水管4输送至沉淀池一6,抽水管4流出的污水将先流入到导流管一63,污水再由导流管一63进入到沉淀池一6内,此时流下的污水从流经球形罩一64的下方开口流出,在这个过程中球形罩一64内部的挡盘一641可有效分散水流,分散后的部分水流由球形罩一64外壁的开孔流下,同时避免水流直接冲击在沉积吸盘一61,随着污水在沉淀池一6内逐渐积满,由于重力作用,较大悬浮物(如粪便和污泥)将逐渐沉积到沉积吸盘一61上,待沉积吸盘一61上沉积物达到一定量时打开内置开关阀门,利用外置抽吸泵通过管道将沉积吸盘一61上沉积物抽出,当沉积吸盘一61出现度堵塞时,可启用反冲泵一611,利用反冲泵一611鼓入空气反冲沉积吸盘一61上的堵塞物进行疏通,沉淀池一6接近溢满时,沉淀池一6上层清液经滤水框一65流入活性污泥池7进行生物处理。
如图2、图7和图9所示,活性污泥池7顶部为敞口框,活性污泥池7内通过排水管71和沉淀池一6的滤水框一65连通,活性污泥池7内设有活性污泥,活性污泥池7内底部安装有通气管72,通气管72分叉有多个支管,通气管72的每个支管上均装配有曝气盘73,活性污泥池7内中部设置有微孔的滤网74,活性污泥池7内壁上部设有一圈环形的滤水框二75,活性污泥池7的滤水框二75和沉淀池二8连通,通过活性污泥池7内含有微生物的活性污泥和污水充分混合接触,配合通气管72通入氧气到多个曝气盘73中,再由曝气盘73向活性污泥池7内的微生物提供充足的氧气条件,使活性污泥池7内的微生物能够分解污水中的有机物,将其转化为无害或低害物质,从而有效降解污水内的污染物,而活性污泥池7的上层清液将由滤水框二75流到沉淀池二8内。
当沉淀池一6内的上层清液经排水管71流入到活性污泥池7时,活性污泥池7内的活性污泥中的微生物将与污水充分接触并混合,在此过程中,通过向通气管72内注入富氧的气体,气体经通气管72从多个曝气盘73曝出到活性污泥池7中,为微生物分解污水中的有机物提供充足的氧气,促使微生物在富氧环境下高效地代谢,使污水中有害物被微生物有效降解成无害物,使污水中的有机物质含量显著降低,在活性污泥池7内分解污水的同时,微孔滤网74能拦截活性污泥池7内的悬浮颗粒物,随后活性污泥池7的上层清液将从滤水框二75流入沉淀池二8内进行二次沉积。
如图2、图10和图11所示,沉淀池二8顶部也为封顶盖板,沉淀池二8内底部的圆弧底面中部固定设置有沉积吸盘二81,沉积吸盘二81通过管道连通至沉淀池二8外,沉积吸盘二81用于吸附沉淀池二8内因重力沉积的活性污泥和较小悬浮物,沉积吸盘二81为漏斗状且内置开关阀门,沉积吸盘二81外侧安装有反冲泵二811,反冲泵二811以管道连通至沉积吸盘二81的沉积处,反冲泵二811用于反冲沉积吸盘二81的沉积处,从而疏通沉积吸盘二81上堵塞的沉积物,沉淀池二8内通过支架二82固定连接有导流管二83,导流管二83底部连通球形罩二84,球形罩二84外壁周向设有开孔,球形罩二84内部固定设置有挡盘二841,挡盘二841用于分散由导流管二83流下的净化水,活性污泥池7的滤水框二75通过输送管85连通至导流管二83内,输送管85朝上延伸至导流管二83内上部,输送管85上安装有液泵86,液泵86用于泵送输送管85内的水流入导流管二83,沉淀池二8内壁上部设有一圈环形的滤水框三87,滤水框三87和消毒箱9的进水口91连通,液泵86将滤水框二75流入到输送管85的净化水泵送到导流管二83内,净化水再从导流管二83流入到沉淀池二8内进行二次沉积,使净化水混有的活性污泥和较小悬浮物沉积到沉积吸盘二81,而沉淀池二8的上层清液将由滤水框三87流到消毒箱9内,沉积吸盘二81内的沉积物将由管道安全排出到沉淀池二8外。
当沉淀池二8接收来自活性污泥池7的上层清液时,这些液体中可能仍含有少量未完全去除的活性污泥颗粒和其他细小悬浮物,为了实现更彻底的固液分离,利用沉淀池二8能进一步优化沉降效果,滤水框二75上流下的净化水将通过输送管85,并由液泵86输送并进入沉淀池二8的导流管二83内,在这一过程中,液泵86根据实际需要调整流量,确保水流平稳进入沉淀池二8,由于沉淀池二8的沉积结构和沉淀池一6相似,球形罩二84的设计使得水流能够均匀分散,配合挡盘二841将高速流入的水流分散成多个方向较缓的细流,减少对池底沉积物的扰动,保持沉降环境的稳定,随着水流逐渐充满沉淀池二8,由于重力作用,活性污泥及较小的悬浮颗粒开始缓慢下沉到沉积吸盘二81上,待沉积吸盘二81上沉积物达到一定量时打开内置开关阀门,利用外置抽吸泵通过管道将沉积吸盘二81上沉积物抽出,当沉积吸盘二81出现度堵塞时,可启用反冲泵二811,利用反冲泵二811鼓入空气反冲沉积吸盘二81上的堵塞物进行疏通,在沉淀过程中,上层较为清澈的液体继续上升,最终通过环形滤水框三87流入到消毒箱9进行最终的杀菌消毒处理。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。