公布日：2024.04.09
申請日：2024.02.18
分類號：C02F9/00(2023.01)I;H02J7/35(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N
摘要
本發明公開了新能源農村污水處理一體化設備，包括：污水處理箱和光伏供電設備，污水處理箱包括按污水流經順序設置的過濾池、生物處理池和沉淀池，過濾池用于將污水中的大顆粒雜質濾除，生物處理池內設置有用于對污水進行硝化處理的生物膜組件，沉淀池頂部設置有加藥箱，加藥箱用于將藥劑和水混合后向沉淀池內加藥，光伏供電設備用于向污水處理箱的泵體和加藥箱供電。本發明通過串聯設置的過濾池、生物處理池和沉淀池，在EHBR增氧耦合生物膜組件和生物填料的共同作用下，對農村污水進行處理，采用光伏供電設備進行供電，減少家庭使用的電力負擔，在沉淀池內設置加藥箱，將藥劑與清水混合形成藥劑溶液，提高沉淀池內的污水處理效果。
權利要求書
1.新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，包括：污水處理箱(1)和光伏供電設備，污水處理箱(1)包括按污水流經順序設置的過濾池(2)、生物處理池(3)和沉淀池(4)，過濾池(2)用于將污水中的大顆粒雜質濾除，生物處理池(3)內設置有用于對污水進行硝化處理的生物膜組件，沉淀池(4)頂部設置有加藥箱(5)，加藥箱(5)用于將藥劑和水混合后向沉淀池(4)內加藥，光伏供電設備用于向污水處理箱(1)的泵體和加藥箱(5)供電。
2.根據權利要求1所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，生物處理池(3)內的生物膜組件設置為EHBR增氧耦合生物膜組件，生物膜組件中生物類型依次為靠近MABR膜的好氧層、缺氧層與厭氧層，生物處理池(3)內設置有生物填料。
3.根據權利要求1所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，光伏供電裝置包括：光伏板(6)、蓄電池(7)和電控箱(8)，光伏板(6)用于接收太陽能并轉化為電能，儲存與蓄電池(7)內，電控箱(8)用于控制蓄電池(7)向污水處理箱(1)供電。
4.根據權利要求1所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，沉淀池(4)內設置有液位傳感器和溫度計，液位傳感器用于檢測沉淀池(4)內待處理污水的液面高度，溫度計用于檢測沉淀池(4)內待處理污水的溫度。
5.根據權利要求1所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，加藥箱(5)包括：位于上部的儲藥箱(11)、位于下部的預混箱(21)和環繞于加藥箱(5)外側的注水管(31)，儲藥箱(11)用于儲存待添加的藥劑，儲藥箱(11)的出料端與預混箱(21)連接，注水管(31)的出水端與預混箱(21)連接，預混箱(21)用于將注入的藥劑和清水按預設比例混合，加藥箱(5)底部設置有向中心傾斜的錐形面，且錐形面底端連接有注液孔(10)。
6.根據權利要求5所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，儲藥箱(11)包括：儲藥腔(12)、加藥孔(13)和加藥管(14)，多個儲藥腔(12)開設于儲藥箱(11)內并沿圓周方向均勻布置，儲藥腔(12)底端設置有錐形出口，加藥孔(13)均勻開設于加藥箱(5)內壁的支撐座(15)上，加藥孔(13)對稱設置為兩個，并且加藥孔(13)頂端與儲藥腔(12)底端出口對應，加藥管(14)連接于加藥孔(13)底端并延伸至預混箱(21)內。
7.根據權利要求6所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，儲藥箱(11)轉動連接于加藥箱(5)內壁，支撐座(15)內設置有驅動儲藥箱(11)轉動的驅動組件，驅動組件包括：驅動槽(16)，驅動槽(16)開設于支撐座(15)底端；第一轉軸(17)和第二轉軸(18)，第一轉軸(17)水平連接于驅動槽(16)內壁，第二轉軸(18)豎直連接于驅動槽(16)內壁，第二轉軸(18)頂端延伸至儲藥箱(11)內，與儲藥箱(11)的中心軸(19)連接，第一轉軸(17)與電機(110)輸出端連接；第一錐齒輪(111)和第二錐齒輪(112)，第一錐齒輪(111)和第二錐齒輪(112)分別連接于第一轉軸(17)和第二轉軸(18)上，第一錐齒輪(111)和第二錐齒輪(112)相嚙合。
8.根據權利要求7所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，預混箱(21)滑動連接于加藥箱(5)內壁，預混箱(21)包括：滑柱(22)，滑柱(22)滑動連接于驅動槽(16)內并與預混箱(21)頂端連接；橫板(23)，橫板(23)連接于滑柱(22)外側，且橫板(22)與支撐座(15)底端之間連接有彈簧；凸輪(24)，凸輪(24)連接于第一轉軸(17)上，且凸輪(24)與滑柱(22)抵接；預混槽(25)，多個預混槽(25)均勻開設于預混箱(21)內并沿圓周方向均勻布置，加藥管(14)延伸至預混槽(25)內，預混槽(25)外側端設置有進水孔(26)，預混槽(25)底端設置有出液孔(27)；支撐桿(28)，支撐桿(28)豎直連接于加藥箱(5)底壁并向上延伸至預混槽(25)內，支撐桿(28)頂端連接有封堵塊(29)，封堵塊(29)蓋設在出液孔(27)上。
9.根據權利要求8所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，加藥箱(5)外壁連接有注水管通斷單元，注水管通斷單元包括：側滑槽(32)，側滑槽(32)開設于加藥箱(5)側壁，側滑槽(32)內滑動連接有側滑桿(33)，側滑桿(33)與預混箱(21)側端連接；通斷箱(34)，通斷箱(34)連接于加藥箱(5)外壁，通斷箱(34)內豎直連接第一連通管(35)，第一連通管(35)一側設置第一連通口(36)，通斷箱(34)與供水設備連接；第二連通管(37)，第三連通管(37)連通于注水管(31)底端；第三連通管(38)，第三連通管(38)的頂端和頂端分別與第一連通管(35)和第二連通管(37)滑動連接，第三連通管(38)一側設置有第二連通口(40)，第二連通口(40)位于第一連通管(35)內，第三連通管(38)與側滑桿(33)連接。
10.根據權利要求9所述的新能源農村污水處理一體化設備，其特征在于，注水管(31)內側連接有多個第四連通管(39)，第四連通管(39)與預混槽(25)的進水孔(26)位置對應。
發明內容
在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。
為至少部分地解決上述問題，本發明提供了新能源農村污水處理一體化設備，包括：
污水處理箱和光伏供電設備，污水處理箱包括按污水流經順序設置的過濾池、生物處理池和沉淀池，過濾池用于將污水中的大顆粒雜質濾除，生物處理池內設置有用于對污水進行硝化處理的生物膜組件，沉淀池頂部設置有加藥箱，加藥箱用于將藥劑和水混合后向沉淀池內加藥，光伏供電設備用于向污水處理箱的泵體和加藥箱供電。
優選的，生物處理池內的生物膜組件設置為EHBR增氧耦合生物膜組件，生物膜組件中生物類型依次為靠近MABR膜的好氧層、缺氧層與厭氧層，生物處理池內設置有生物填料。
優選的，光伏供電裝置包括：光伏板、蓄電池和電控箱，光伏板用于接收太陽能并轉化為電能，儲存與蓄電池內，電控箱用于控制蓄電池向污水處理箱供電。
優選的，沉淀池內設置有液位傳感器和溫度計，液位傳感器用于檢測沉淀池內待處理污水的液面高度，溫度計用于檢測沉淀池內待處理污水的溫度。
優選的，加藥箱包括：位于上部的儲藥箱、位于下部的預混箱和環繞于加藥箱外側的注水管，儲藥箱用于儲存待添加的藥劑，儲藥箱的出料端與預混箱連接，注水管的出水端與預混箱連接，預混箱用于將注入的藥劑和清水按預設比例混合，加藥箱底部設置有向中心傾斜的錐形面，且錐形面底端連接有注液孔。
優選的，儲藥箱包括：儲藥腔、加藥孔和加藥管，多個儲藥腔開設于儲藥箱內并沿圓周方向均勻布置，儲藥腔底端設置有錐形出口，加藥孔均勻開設于加藥箱內壁的支撐座上，加藥孔對稱設置為兩個，并且加藥孔頂端與儲藥腔底端出口對應，加藥管連接于加藥孔底端并延伸至預混箱內。
優選的，儲藥箱轉動連接于加藥箱內壁，支撐座內設置有驅動儲藥箱轉動的驅動組件，驅動組件包括：
驅動槽，驅動槽開設于支撐座底端；
第一轉軸和第二轉軸，第一轉軸水平連接于驅動槽內壁，第二轉軸豎直連接于驅動槽內壁，第二轉軸頂端延伸至儲藥箱內，與儲藥箱的中心軸連接，第一轉軸與電機輸出端連接；
第一錐齒輪和第二錐齒輪，第一錐齒輪和第二錐齒輪分別連接于第一轉軸和第二轉軸上，第一錐齒輪和第二錐齒輪相嚙合。
優選的，預混箱滑動連接于加藥箱內壁，預混箱包括：
滑柱，滑柱滑動連接于驅動槽內并與預混箱頂端連接；
橫板，橫板連接于滑柱外側，且橫板與支撐座底端之間連接有彈簧；
凸輪，凸輪連接于第一轉軸上，且凸輪與滑柱抵接；
預混槽，多個預混槽均勻開設于預混箱內并沿圓周方向均勻布置，加藥管延伸至預混槽內，預混槽外側端設置有進水孔，預混槽底端設置有出液孔；
支撐桿，支撐桿豎直連接于加藥箱底壁并向上延伸至預混槽內，支撐桿頂端連接有封堵塊，封堵塊蓋設在出液孔上。
優選的，加藥箱外壁連接有注水管通斷單元，注水管通斷單元包括：
側滑槽，側滑槽開設于加藥箱側壁，側滑槽內滑動連接有側滑桿，側滑桿與預混箱側端連接；
通斷箱，通斷箱連接于加藥箱外壁，通斷箱內豎直連接第一連通管，第一連通管一側設置第一連通口，通斷箱與供水設備連接；
第二連通管，第三連通管連通于注水管底端；
第三連通管，第三連通管的頂端和頂端分別與第一連通管和第二連通管滑動連接，第三連通管一側設置有第二連通口，第二連通孔位于第一連通管內，第三連通管與側滑桿連接。
優選的，注水管內側連接有多個第四連通管，第四連通管與預混槽的進水孔位置對應。
封堵塊呈碗狀結構，封堵塊包括封堵段和連接于封堵段外側的過濾段，封堵段蓋設在出液孔上方，并且封堵段的直徑大于出液孔的直徑，封堵段將出液孔封堵，過濾段向上彎曲形成碗狀結構，過濾段設置為濾網形式。
優選的，加藥箱的加藥控制方法為：
S100，獲取添加藥劑的種類和混合比例，設置加藥孔尺寸，并計算儲藥箱轉動一圈的下藥量；
S200，獲取沉淀池當前的水位，計算當前水位下需要的藥量總量Q0；
S300，獲取沉淀池內當前水溫，依據水溫選取反應比率參數η1，設定混合過程的設備損耗參數η2，對總藥量進行修正，計算得到當前溫度下的實際所需加藥總量其中反應比率參數η1為當前溫度下藥劑與污水反應效率與室溫條件下藥劑與污水反應效率的比值，依據藥劑的溫度試驗獲得，混合過程的設備損耗參數η2為加藥箱運行時產生的藥劑損耗，取η2＝0.98；
S400，按照實際所需加藥總量計算電機轉動圈數；
S500，控制電機轉動，對沉淀池進行加藥。
相比現有技術，本發明至少包括以下有益效果：
本發明提供的新能源農村污水處理一體化設備，通過串聯設置的過濾池、生物處理池和沉淀池，在EHBR增氧耦合生物膜組件和生物填料的共同作用下，對農村污水進行高效處理，采用光伏供電設備進行供電，減少家庭使用的電力負擔，在沉淀池內設置加藥箱，在處理時將藥劑與清水混合形成藥劑溶液，提高沉淀池內的污水處理效果，采用固體藥劑，便于使用和儲存。
（發明人：濮軍文;徐蘇陽;顏正旺）
