CN205382062U - 基于生物处理的尿液处理及回用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉的基于生物处理的尿液处理及回用系统，包括供能设备、控制设备、污水处理设备和回用设备，且控制设备分别连接供能设备、污水处理设备和回用设备。本实用新型的基于生物处理的尿液处理及回用系统具有结构简单、成本低廉、使用方便的优点，同时，其还能够通过高度自动化程度，实现无人工管理，并确保环保无污染，避免了常规污水处理结构复杂、建设费用过高等缺点，为城市公共厕所尿液处理和回用提供了技术支持。

Description

基于生物处理的尿液处理及回用系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理、资源环境保护技术领域，更具体地说涉及一种基于生物处理的尿液处理及回用系统。

背景技术

近年来，随着社会经济的迅猛发展和人们生活水平的不断提高，对城市各种基础设施的建设都提出了更高的要求，兴建了一大批包括公共厕所在内较为完善的基础设施，为居民生活提供了巨大便利。

然而，随着基础设施大量兴建的同时，其也带来了越来越严重的环境问题。具体的说，城镇中公共厕所所产生的尿液，由于其具有量大、面广、污染物浓度高等特点，如果不对其加以处理而直接排放的话，则势必会给周边环境造成负面影响，并破坏原有周边环境的生态系统，影响城区的环境质量。

因此，如何设计一种能够对公共厕所产生的尿液进行有效收集，并进行高效处理的装置就成为了亟待解决的事情。

实用新型内容

针对目前现有技术中存在的问题及技术的不足，本实用新型提供了一种基于生物处理的尿液处理及回用系统，通过先将收集的尿液通过生物处理，然后根据不同处理需要，系统能相应调整运行工况，处理后的出水可用作城市绿化或者农业灌溉。

本实用新型的基于生物处理的尿液处理及回用系统，包括供能设备、控制设备、污水处理设备和回用设备，且控制设备分别连接供能设备、污水处理设备和回用设备；

其中，供能设备包括太阳能板、太阳能蓄电池，且太阳能板连接太阳能蓄电池；

控制设备包括传感器、处理芯片、执行器，且处理芯片分别连接传感器和执行器；

污水处理设备包括水解酸化池、好氧池、沉淀池、清水池、曝气设备、污泥回流设备，且水解酸化池连接好氧池，好氧池分别连接沉淀池和曝气设备，沉淀池分别连接清水池和污泥回流设备；

回用设备包括泵机、回用管道，且泵机连接回用管道。

优选的，控制设备的传感器包括水质传感器、液位传感器、溶解氧传感器；

水质传感器、液位传感器、溶解氧传感器分别连接污水处理设备。

优选的，控制设备的执行器包括曝气控制器、污泥回流控制器、泵机控制器、阀门控制器；

曝气控制器、污泥回流控制器、泵机控制器、阀门控制器分别连接污水处理设备。

进一步优选的，污水处理设备中还包括多个阀门，且多个所述阀门分别连接在所述污水处理设备的入水管道和出水管道上。

优选的，污水处理设备中，所述水解酸化池与好氧池、好氧池与沉淀池、沉淀池与清水池间分别通过过水挡板分隔连接。

优选的，污水处理设备的沉淀池具有锥形体结构。

优选的，污水处理设备中，水解酸化池和好氧池中设置有生物填料。

本实用新型的基于生物处理的尿液处理及回用系统具有结构简单、成本低廉、使用方便的优点，同时，其还能够通过高度自动化程度，实现无人工管理，并确保环保无污染，避免了常规污水处理结构复杂、建设费用过高等缺点，为城市公共厕所尿液处理和回用提供了技术支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于生物处理的尿液处理及回用系统一个实施例的整体结构图。

图2为本实用新型基于生物处理的尿液处理及回用系统一个实施例的污水处理设备结构图；

图3为本实用新型基于生物处理的尿液处理及回用系统一个实施例的回用设备结构图；

图4为本实用新型基于生物处理的尿液处理及回用系统一个实施例的农业灌溉示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2、图3、图4所示，图中各附图标记各表示为，1为供能设备，2为控制设备，3为污水处理设备，4为回用设备，11为太阳能板，12为太阳能蓄电池，31为水解酸化池，32为好氧池，33为沉淀池，34为清水池，41为城市绿化回用管道，42为农业灌溉回用管道。

如图1、图2和图3所示，本实施例中运用本实用新型的基于生物处理的尿液处理及回用系统，其中具体包括：供能设备1、控制设备2、污水处理设备3和回用设备4组成。

同时，控制设备2分别连接供能设备1、污水处理设备3和回用设备4。

具体的，供能设备1中可具体包括太阳能板11和太阳能蓄电池12，同时，太阳能板11通过电路连接太阳能蓄电池12，由太阳能板11将太阳能转化为电能，并将转换的电能贮存在太阳能蓄电池12中，以便后续通过太阳能蓄电池12向控制设备2、污水处理设备3、回用设备4进行电力供应，确保系统的正常运行。

通过运用太阳能能源来进行尿液处理及回收系统的电能供应，在能够有效的保证电能供应充足的同时，还能够减小对环境的污染，保证尿液处理及回收系统更加的清洁、高效。

控制设备2中可具体包括传感器、处理芯片、执行器，同时，处理芯片分别连接传感器和执行器。

进一步的，传感器可进一步的分为水质传感器、液位传感器、溶解氧传感器。

通过水质传感器来测量后述污水处理设备3中的水质质量，以便由控制设备2来确定是否继续对收集到的尿液进行处理。

同时，水质传感器、液位传感器、溶解氧传感器还分别连接污水处理设备3，以便能够更加方便的采集污水处理设备3中的数据信息。

具体的，水质传感器设置在后述的污水处理设备3中清水池34中，以便对经过处理后的水体进行水质检测，并确定水体是否符合处理要求。

进一步的，水质传感器可进一步的分为水质检测电极、水质信号接收器、水质信号控制器，且其间通过信号数据线进行连接，以便能够实现水质数据的传输。

液位传感器设置在后述的污水处理设备3中清水池34中，以便对清水池34中经过处理后的水体的液位高度进行检测。

溶解氧传感器设置在后述的污水处理设备3中的好氧池32中，以便对好氧池32中水体内部溶解氧含量进行检测，并确定是否对好氧池32中进行曝气操作，以便提高好氧池32中氧含量，来确保好氧池32中生物处理过程的顺利进行。

处理芯片分别通过电路连接传感器中的各个传感器，以便能够有效的接收到传感器所检测到的水体的水质数据、液位数据、溶解氧数据等水体数据，并根据接收到的水体数据来确定对水体处理及回用系统4的具体控制。

执行器通过电路连接在处理芯片上，由处理芯片确定对水体处理及回用系统的具体控制方式，并由执行器来进行具体的控制操作。

进一步的，执行器可进一步的分为曝气控制器、污泥回流控制器、泵机控制器、阀门控制器。

通过曝气控制器来对后述的污水处理设备3中的好氧池32进行曝气处理。

通过污泥回流控制器来对后述的污水处理设备3中的沉淀池33进行污泥回流控制。

通过泵机控制器来对后述的污水处理设备3和回用设备4中的水体进行控制，以便促使水体的流动。

通过阀门控制器来对后述的污水处理设备3中和回用设备4中的各个阀门进行控制，以便控制水体的流动方向。

进一步的，污水处理设备3中的阀门分别连接在入水管道和出水管道上，以便能够对污水处理设备3的入水、出水流量进行控制；回用设备4中的阀门设置在回用管道上，以便对经过处理的水体进行回用。

污水处理设备3具体的包括水解酸化池31、好氧池32、沉淀池33、清水池34、曝气设备、污泥回流设备。

水解酸化池31连接好氧池32；好氧池32连接沉淀池33；沉淀池33连接清水池34。

进一步的，水解酸化池31与好氧池32、好氧池32与沉淀池33、沉淀池33与清水池34之间分别通过过水挡板进行分隔，且水体可通过过水挡板上的过水孔流通至相连接的另一池体内部。

进一步的，在水解酸化池31和好氧池32的内部还设置有生物填料，由生物填料来进行水体的生物处理，以实现对水体的净化处理。

且，在好氧池32的底部连接曝气设备；沉淀池33的底部连接污泥回流设备；清水池34连接泵机。

进一步的，好氧池32底部连接的曝气设备可具体包括曝气主管、曝气支管、微孔曝气头以及设置在好氧池外部的曝气风机，曝气主管连接曝气支管，曝气支管上还连接微孔曝气头，曝气主管连接有曝气风机。

再进一步的，曝气风机连接控制设备2中的曝气控制器和供能设备1中的太阳能蓄电池12，以便控制曝气风机进行空气供应，并将供应的气体依次通过曝气主管、曝气支管和微孔曝气头传输至好氧池32内部，以便对好氧池32进行曝气，提升好氧池32内部的溶解氧含量。

进一步的，沉淀池33采用锥形体的结构。

再进一步的，在沉淀池33左侧靠近好氧池32处，还需设置一竖向的沉淀挡板，当水体通过好氧池32的生物处理后，进入至沉淀池33中，由竖向挡板的作用，水体中含有的悬浮物质等将由于其自身的重力作用，自然下沉至沉淀池33的底部，并形成污泥。

在沉淀池33的底部通过设置污泥回流设备来实现对沉淀池底部的污泥进行流动控制。

进一步的，污泥回流设备可进一步具体分为污泥回流管路和设置在沉淀池外部的污泥回流泵，且污泥回流管路与污泥回流泵连接，以通过污泥回流泵驱动污泥回流管路中污泥的流动。

再进一步的，污泥回流管路还进一步的延伸至水解酸化池31，以便将沉淀池33中的污泥与水解酸化池31中的污泥进行循环流动控制。

再进一步的，污泥回流泵连接至控制设备2中的泵机控制器和供能设备1中的太阳能蓄电池12，以便通过泵机控制器来控制污泥的流动。

水体在经过水解酸化池31、好氧池32、沉淀池33的处理后，将流动至清水池34，即相应完成了水体的生物处理过程，以便后续通过清水池34中的水体进行回用处理。

且，控制设备2的传感器中的水质传感器、液位传感器对清水池34中水体的水质、液面高度进行监控，以便控制设备2能够更加有效的根据清水池34中水体的状态来进行具体的控制。

回用设备4可具体包括泵机和回用管道，且泵机还连接污水处理设备3中的清水池34，以便将清水池34中的水体抽取出至回用管道4中进行水体回用。

进一步的，回用管道可进一步的分为城市绿化回用管道41和农业灌溉回用管道42等，且城市绿化回用管道41与农业灌溉回用管道42分别通过并联的方式连接于泵机所连接的管道上，实现对水体的具体流动方向的控制。

再进一步的，城市绿化回用管道41中可进一步的包括绿化回用三通、绿化回用阀门、绿化回用管道等组成，以便对城市中绿化需求进行水体供应；而农业灌溉回用管道42可进一步的包括灌溉回用三通、灌溉回用阀门、碟片过滤器、农业灌溉主管、滴灌管道等组成，以便对农业灌溉需求进行水体供应。

具体通过本实施例的基于生物处理的尿液处理和回用系统通过农业灌溉回用管道42进行农业灌溉的示意图可根据如图4所示。

进一步的，回用设备4中的泵机可连接控制设备2中的泵机控制器和供能设备1中的太阳能蓄电池12，以便控制泵机进行工作；回用设备4中的各种阀门也可连接控制设备2中的泵机控制器和供能设备1中的太阳能蓄电池12，以便控制阀门的操作。

以下为本实用新型的具体工作流程：

污水处理设备3将收集到的尿液在其内部分别依次实现水解酸化处理、好氧处理、沉淀处理，并将经生物处理和沉淀后的水体储存在清水池34内等待回用。

在清水池34内设置液位传感器，当清水池34里水体的液面达到一定高度时，液位传感器将收集到的液位数据传输至控制设备2。

控制设备2根据液位数据确定清水池34中的液面高度满足条件后，控制启动泵机，并控制污水处理设备3中的阀门和回用设备中的多种阀门开启，通过泵机的运行，将处理后的水体提升至后续的回用设备4的回用管道中，以实现城市绿化用水或农业灌溉用水；而当控制设备2根据液位数据确定清水池34内的液面高度不满足条件时，控制器停止泵机，并控制污水处理设备3中的阀门和回用设备4中的多种阀门关闭，以便等待清水池34中的水体进一步回收，直至清水池34中的液面重新达到一定高度后再次进行水体的回用。

同时，控制设备2传感器中的水质监测电极设置在污水处理设备3中清水池34内，根据水体生物处理的需要，当尿液经生物处理后，由水质监测电极将收集到的水质数据传输至水质信号接收器，并由水质信号接收器将信号传输至水质信号控制器，由预先设置好的用于城市绿化用水或农业灌溉用水水质参数作为参考值，确定水体的水质是否满足要求，并将结果发送至控制设备2的处理芯片中，由控制设备2根据水质情况控制曝气风机、阀门、污泥回流泵、泵机等的开启与闭合或停止，以便调整曝气量和污泥回流泵的运行时间，即当处理后的水体的水质较好时，可以适当缩短曝气风机和污泥回流泵的运行时间；而当处理水质较差时，可以适当延长曝气风机和污泥回流泵的运行时间，以此来实现水体生物处理自动控制。

为验证本实用新型的基于生物处理的尿液处理和回用系统的效果，针对杭州市萧山区某公园内的公共厕所进行具体运行试验。

本实施例的运行时间为2个月。

通过本实施例运行的结果显示，本尿液处理和回用系统进行生物梳理后的出水水体能够有效的达到城市绿化用水及农业灌溉用水的水质要求，并通过自动控制，实现城市绿化用水及农业灌溉用水的自动控制，有效的实现了尿液的循环利用。

本实用新型的基于生物处理的尿液处理及回用系统具有结构简单、成本低廉、使用方便的优点，同时，其还能够通过高度自动化程度，实现无人工管理，并确保环保无污染，避免了常规污水处理结构复杂、建设费用过高等缺点，为城市公共厕所尿液处理和回用提供了技术支持。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以作出适当改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于生物处理的尿液处理及回用系统，其特征在于，包括供能设备、控制设备、污水处理设备和回用设备，且所述控制设备分别连接所述供能设备、污水处理设备和回用设备；

其中，所述供能设备包括太阳能板、太阳能蓄电池，且所述太阳能板连接所述太阳能蓄电池；

所述控制设备包括传感器、处理芯片、执行器，且所述处理芯片分别连接所述传感器和执行器；

所述污水处理设备包括水解酸化池、好氧池、沉淀池、清水池、曝气设备、污泥回流设备，且所述水解酸化池连接所述好氧池，所述好氧池分别连接所述沉淀池和曝气设备，所述沉淀池分别连接所述清水池和污泥回流设备；

所述回用设备包括泵机、回用管道，且所述泵机连接所述回用管道。

2.根据权利要求1所述的基于生物处理的尿液处理及回用系统，其特征在于，

所述控制设备的传感器包括水质传感器、液位传感器、溶解氧传感器；

所述水质传感器、液位传感器、溶解氧传感器分别连接所述污水处理设备。

3.根据权利要求1所述的基于生物处理的尿液处理及回用系统，其特征在于，

所述控制设备的执行器包括曝气控制器、污泥回流控制器、泵机控制器、阀门控制器；

所述曝气控制器、污泥回流控制器、泵机控制器、阀门控制器分别连接所述污水处理设备。

4.根据权利要求3所述的基于生物处理的尿液处理及回用系统，其特征在于，

所述污水处理设备中还包括多个阀门，且多个所述阀门分别连接在所述污水处理设备的入水管道和出水管道上。

5.根据权利要求1所述的基于生物处理的尿液处理及回用系统，其特征在于，

所述污水处理设备中，所述水解酸化池与好氧池、好氧池与沉淀池、沉淀池与清水池间分别通过过水挡板分隔连接。

6.根据权利要求1所述的基于生物处理的尿液处理及回用系统，其特征在于，

所述污水处理设备的沉淀池具有锥形体结构。

7.根据权利要求1所述的基于生物处理的尿液处理及回用系统，其特征在于，

所述污水处理设备中，所述水解酸化池和好氧池中设置有生物填料。