公布日：2024.03.26
申請日：2023.12.29
分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;B02C18/12(2006.01)I;B02C18/18(2006.01)I;B02C18/24(2006.01)I;B02C18/00(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本申請涉及污水處理領(lǐng)域，具體公開了一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其包括污水處理池、若干級人工濕地池、光伏提灌設(shè)備、高位蓄水池，調(diào)節(jié)池、厭氧池、基質(zhì)池，若干級人工濕地池依次連通，污水依次流經(jīng)若干級人工濕地池后通過光伏提灌設(shè)備流入高位蓄水池內(nèi)；污水通過污水進(jìn)入污水處理池內(nèi)，污水管下端設(shè)有二位三通閥，其第一出水口連通調(diào)節(jié)池，第二出水口連通厭氧池，污水管內(nèi)壁上設(shè)有可檢測管道內(nèi)污水有機(jī)質(zhì)含量的水質(zhì)傳感器，水質(zhì)傳感器、二位三通閥電連接外設(shè)的控制器，二位三通閥可手動控制也可通過控制器電控。本方案可解決現(xiàn)有喀斯特農(nóng)村地區(qū)分散式生活污水治理系統(tǒng)無法針對日常用水的污染程度，分批分情況對污水進(jìn)行高效處理的問題。
權(quán)利要求書
1.一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括污水處理池、若干級人工濕地池、光伏提灌設(shè)備、高位蓄水池，所述污水處理池包括調(diào)節(jié)池、厭氧池、基質(zhì)池，調(diào)節(jié)池、厭氧池、基質(zhì)池依次連通，所述若干級人工濕地池連通基質(zhì)池尾部，若干級人工濕地池呈梯度排布，首級人工濕地池的高度低于基質(zhì)池的高度，所述高位蓄水池的高度高于首級人工濕地池，污水依次流經(jīng)若干級人工濕地池后通過光伏提灌設(shè)備流入高位蓄水池內(nèi)；所述污水處理池連接有污水管，所述污水管用于將待處理的生活污水導(dǎo)入污水處理池內(nèi)，所述污水管下端設(shè)有二位三通閥，所述二位三通閥包括第一出水口、第二出水口，所述第一出水口連通調(diào)節(jié)池，所述第二出水口連通厭氧池，所述污水管內(nèi)壁上設(shè)有可檢測管道內(nèi)污水有機(jī)質(zhì)含量的水質(zhì)傳感器，所述水質(zhì)傳感器、二位三通閥電連接外設(shè)的控制器，所述二位三通閥可手動控制也可通過控制器電控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水管包括豎直段，所述二位三通閥位于豎直段上，所述水質(zhì)傳感器包括第一水質(zhì)傳感器、第二水質(zhì)傳感器，所述豎直段的上部設(shè)有第一水質(zhì)傳感器，所述第一水質(zhì)傳感器的上方的豎直段內(nèi)壁上設(shè)有液位傳感器，所述第一水質(zhì)傳感器與第二水質(zhì)傳感器之間設(shè)有控制閥，所述控制閥與第二水質(zhì)傳感器之間設(shè)有軸流葉輪，所述軸流葉輪的中軸處轉(zhuǎn)動連接有破碎刀頭；控制閥為常開狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝凰|(zhì)傳感器檢測到污水中的有機(jī)質(zhì)含量超過設(shè)定值后，向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后關(guān)閉控制閥，污水在控制閥上方的豎直段內(nèi)積蓄至液位傳感器處后，液位傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后打開控制閥，積蓄的污水向下沖刷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述軸流葉輪的中部豎直轉(zhuǎn)動連接破碎刀頭，所述破碎刀頭的周向上間隔設(shè)有刀片，所述刀片的刀刃朝上，且刀片遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的一端為尖頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水管還包括傾斜段，傾斜段位于所述豎直段的前端，傾斜段向下傾斜設(shè)置，污水可沿傾斜段向下自流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧池包括第一厭氧池、第二厭氧池，第一厭氧池與第二厭氧池之間設(shè)有分區(qū)隔板，所述第一厭氧池的前端連通調(diào)節(jié)池，第一厭氧池的后端連通基質(zhì)池，所述第二厭氧池的后端連通基質(zhì)池。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理池的上端設(shè)有進(jìn)水口，所述調(diào)節(jié)池與厭氧池之間、厭氧池與基質(zhì)池之間分別設(shè)有導(dǎo)流板，通過導(dǎo)流板在相鄰的池體之間形成“S”型通路，使得污水從前端池體的下端流入下一池體，從下一池體的上端流出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏提灌設(shè)備包括太陽能發(fā)電裝置、水泵，水泵電連接太陽能發(fā)電裝置，通過太陽能供電設(shè)備為水泵提供電力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述人工濕地池為矩形池體，所述人工濕地池的內(nèi)部設(shè)有濕地，濕地與人工濕地池的池壁之間設(shè)有植株層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述植株層從外圈到內(nèi)圈依次包括低植株層、高植株層。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有喀斯特農(nóng)村地區(qū)分散式生活污水治理系統(tǒng)無法針對日常用水的污染程度，分批分情況對污水進(jìn)行高效處理的問題。
為解決上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，包括污水處理池、若干級人工濕地池、光伏提灌設(shè)備、高位蓄水池，所述污水處理池包括調(diào)節(jié)池、厭氧池、基質(zhì)池，調(diào)節(jié)池、厭氧池、基質(zhì)池依次連通，所述若干級人工濕地池連通基質(zhì)池尾部，若干級人工濕地池呈梯度排布，首級人工濕地池的高度低于基質(zhì)池的高度，所述高位蓄水池的高度高于首級人工濕地池，污水依次流經(jīng)若干級人工濕地池后通過光伏提灌設(shè)備流入高位蓄水池內(nèi)；
所述污水處理池連接有污水管，所述污水管用于將待處理的生活污水導(dǎo)入污水處理池內(nèi)，所述污水管下端設(shè)有二位三通閥，所述二位三通閥包括第一出水口、第二出水口，所述第一出水口連通調(diào)節(jié)池，所述第二出水口連通厭氧池，所述污水管內(nèi)壁上設(shè)有可檢測管道內(nèi)污水有機(jī)質(zhì)含量的水質(zhì)傳感器，所述水質(zhì)傳感器、二位三通閥電連接外設(shè)的控制器，所述二位三通閥可手動控制也可通過控制器電控。
本方案的基本原理為：在排放污水時，污水流入污水管，內(nèi)壁上水質(zhì)傳感器實時檢測污水狀況，若有機(jī)質(zhì)含量高，則該批污水需要在污水處理池內(nèi)部依次流經(jīng)調(diào)節(jié)池、厭氧池、基質(zhì)池三個池體以得到完全處理，則水質(zhì)傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器打開二位三通閥的第一出水口，關(guān)閉第二出水口，使得污水排入調(diào)節(jié)池內(nèi)；
若有機(jī)質(zhì)含量低，則該批污水在污水處理池內(nèi)完全處理將占用處理池的過剩運力，因此可直接排入?yún)捬醭刂校龠M(jìn)入基質(zhì)池內(nèi)反應(yīng)，則水質(zhì)傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器打開二位三通閥的第二出水口，關(guān)閉第一出水口，使得污水排入?yún)捬醭貎?nèi)。
當(dāng)污水經(jīng)過污水處理池反應(yīng)后，在自重的作用下沿梯度進(jìn)入若干級人工濕地池，在人工濕地池內(nèi)逐級反應(yīng)后，污水處理完畢，通過光伏提灌設(shè)備利用太陽能發(fā)電，將處理后的污水提升至高位的蓄水池中儲存，蓄水池與外部的耕地農(nóng)田連通，需要灌溉時直接利用處理后的污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉。
本方案的有益效果為：
現(xiàn)有的喀斯特農(nóng)村地區(qū)分散式生活污水治理系統(tǒng)直接將不同用途的污水統(tǒng)一集中在池體內(nèi)處理，無法針對日常用水的污染程度，分批分情況對污水進(jìn)行高效處理，本方案在污水管道內(nèi)增設(shè)二位三通閥及水質(zhì)傳感器，區(qū)分出不同污染程度的污水后，根據(jù)污水的有機(jī)質(zhì)情況將污水分流至污水處理的不同階段進(jìn)行反應(yīng)，避免污染程度低的大批量水流占用污水處理池的全部運力，提高污水處理的整體效率。
進(jìn)一步，污水管包括豎直段，所述二位三通閥位于豎直段上，所述水質(zhì)傳感器包括第一水質(zhì)傳感器、第二水質(zhì)傳感器，所述豎直段的上部設(shè)有第一水質(zhì)傳感器，所述第一水質(zhì)傳感器的上方的豎直段內(nèi)壁上設(shè)有液位傳感器，所述第一水質(zhì)傳感器與第二水質(zhì)傳感器之間設(shè)有控制閥，所述控制閥與第二水質(zhì)傳感器之間設(shè)有軸流葉輪，所述軸流葉輪的中軸處轉(zhuǎn)動連接有破碎刀頭；
控制閥為常開狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝凰|(zhì)傳感器檢測到污水中的有機(jī)質(zhì)含量超過設(shè)定值后，向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后關(guān)閉控制閥，污水在控制閥上方的豎直段內(nèi)積蓄至液位傳感器處后，液位傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后打開控制閥，積蓄的污水向下沖刷。
由于污水中不可避免具有部分雜質(zhì)，需要對殘渣進(jìn)行破碎處理，第一水質(zhì)傳感器持續(xù)監(jiān)測污水的有機(jī)質(zhì)含量，當(dāng)水質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量低時，控制閥常開，供水流自由通過，當(dāng)水質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量較高時，部分殘渣落入控制閥下方的軸流葉輪處，控制閥關(guān)閉，水流在控制閥上方的豎直段積蓄，當(dāng)積蓄水位到達(dá)液位傳感器的設(shè)定高度后，控制閥重新開啟，大量水流下落沖刷葉輪，葉輪受到水流的沖刷旋轉(zhuǎn)，葉輪旋轉(zhuǎn)帶動其中軸上方的破碎刀頭同步旋轉(zhuǎn)，破碎刀頭切割殘渣將殘渣分解成小粒徑物質(zhì)，并且在水流的作用下隨水流向下沖刷走。
進(jìn)一步，軸流葉輪的中部豎直轉(zhuǎn)動連接破碎刀頭，所述破碎刀頭的周向上間隔設(shè)有刀片，所述刀片的刀刃朝上，且刀片遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的一端為尖頭。利用尖頭刀刃的破碎刀頭將碎屑全方位破碎。
進(jìn)一步，污水管還包括傾斜段，傾斜段位于所述豎直段的前端，傾斜段向下傾斜設(shè)置，污水可沿傾斜段向下自流。使得污水在整個系統(tǒng)內(nèi)流動時，依靠重力自流，減少其余機(jī)械設(shè)備的投入，減少建設(shè)成本。
進(jìn)一步，厭氧池包括第一厭氧池、第二厭氧池，第一厭氧池與第二厭氧池之間設(shè)有分區(qū)隔板，所述第一厭氧池的前端連通調(diào)節(jié)池，第一厭氧池的后端連通基質(zhì)池，所述第二厭氧池的后端連通基質(zhì)池。將厭氧池分出兩個區(qū)域，兩個區(qū)域用于區(qū)分處理不同有機(jī)質(zhì)含量的污水，作為針對不同污染程度污水進(jìn)行處理的兩個流道。
進(jìn)一步，污水處理池的上端設(shè)有進(jìn)水口，所述調(diào)節(jié)池與厭氧池之間、厭氧池與基質(zhì)池之間分別設(shè)有導(dǎo)流板，通過導(dǎo)流板在相鄰的池體之間形成“S”型通路，使得污水從前端池體的下端流入下一池體，從下一池體的上端流出。通過從下往上的流動方式，使得污水在污水處理池中呈潛流式的流動方式，提高污水在處理池中的停留時間，保證污水能夠完全反應(yīng)。
進(jìn)一步，光伏提灌設(shè)備包括太陽能發(fā)電裝置、水泵，水泵電連接太陽能發(fā)電裝置，通過太陽能供電設(shè)備為水泵提供電力。由于設(shè)置在喀斯特地貌的山區(qū)中，需要整個污水系統(tǒng)對外部基礎(chǔ)電力建設(shè)的依賴，采用光伏設(shè)備的自發(fā)電特性，節(jié)能環(huán)保同時節(jié)省成本。
進(jìn)一步，人工濕地池為矩形池體，所述人工濕地池的內(nèi)部設(shè)有濕地，濕地與人工濕地池的池壁之間設(shè)有植株層。設(shè)置植株層起到安全圍欄的作用，作為天然屏障提示附近的居民。
進(jìn)一步，植株層從外圈到內(nèi)圈依次包括低植株層、高植株層。起到美觀作用的同時可與周圍環(huán)境融為一體。
（發(fā)明人：江杰;江兼昌;錢宣;江涪平;彭韜;徐小波;趙波;付忠紅）
