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智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12028481閱讀:217來源:國知局

本發(fā)明涉及糞便無害化處理技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng)。



背景技術(shù):

人口的增多及高度集中使得城市糞便的產(chǎn)量不斷增加,這些糞便在過去大多作為肥料直接運往農(nóng)村,而目前在能帶來顯著經(jīng)濟效益的化學(xué)肥料的沖擊下,糞便在農(nóng)村的使用量日漸萎縮。因而,采用適宜的技術(shù)對糞便進行管理與處理不但對保護環(huán)境有著重大的意義,而且對保證人民的健康也有著深遠的意義。

糞便廢水主要有懸浮顆粒物(ss)高、氨氮(nh3-n)濃度高、有機物(cod)濃度高、感官度差、可生化性好等特點。目前對于糞便廢水主要的處理技術(shù)有:厭氧發(fā)酵處理法、好氧處理法、高溫高壓處理法、化糞池處理法、物化處理法、高溫堆肥法等,但是目前國內(nèi)在實際工程中應(yīng)用最為廣泛的糞便無害化處理技術(shù)主要分為二類:

一類:化糞池處理:在中小城市及農(nóng)村由于生活污水的處理,糞便收集、處理完全管道化比較困難,小型化糞池就成為單元住宅最普遍且必須配置的設(shè)施。化糞池的功能是接收、儲存家庭生活污水。池內(nèi)分為漂浮層、淤泥層和中間清水層3個區(qū)域。清水可采用污水灌溉的方式作最終處理。當(dāng)前由于化工產(chǎn)品的廣泛使用,家庭生活污水的成分日趨復(fù)雜,污水中有害物質(zhì)含量增加,化糞池“清水層”的直接排放就成為污水灌溉區(qū)域的污染源。對這種污染的控制僅僅是在化糞池內(nèi)使用大量化學(xué)藥物分解沉淀有害物質(zhì),然而在擴大污水灌溉區(qū)域,增加土壤處理功能上是難以有效的。同時化糞池處理還容易出現(xiàn)堵塞、排泥困難、處理不徹底、蚊蠅滋生等問題。

二類:物化處理:在中國專利號為200710079587。x、公開日為2007年9月19日、名稱為“糞便處理方法及系統(tǒng)”的專利文件中公開一種物化處理糞便的方法。該方法為通過固液分離設(shè)備將糞便進行固液分離,分離出的殘渣進行填埋處理,分離出的糞液加入適量化學(xué)藥劑,使糞液發(fā)生絮凝作用后通過脫水設(shè)備進行脫水處理,其中脫水所得的干泥制作為肥料、液體送至污水處理廠進行終端處理。以上模式的糞便處理方法存在以下不足:對于高濃度有機糞便污水的受納,要求污水處理廠的設(shè)計能力、工況等條件符合受納污水的標準,而糞便污水是隨機性排入污水管網(wǎng)的,給污水處理廠的建設(shè)規(guī)劃帶來極大不便;糞便污水輸送到污水處理廠的途中會散發(fā)出濃重的臭味且難以對臭味進行處理,不利于環(huán)境衛(wèi)生。

為了解決以上類型的糞便處理方法的以上不足,設(shè)計出了對脫水后所產(chǎn)生的糞水進行進一步處理以達到排放標注后再排放的糞便無害化處理方法。在中國專利申請?zhí)枮?01210251613.3、公開日為2012年10月24日、名稱為“一種糞便無害化資源化處理方法”的專利文件中開關(guān)了一種能將糞便中的廢液處理到達標排放的方法。該方法為將脫水后所得的廢液依次進行集聚螯合處理、兼氧處理和一級/二級好氧處理到達標后進行排放。該類型的處理方法存在以下不足:直接將廢液依次進行集聚螯合處理、兼氧處理和一級/二級好氧處理到達標后進行排放,該處理方法導(dǎo)致糞水中的可作養(yǎng)分的有機物分解為不能當(dāng)作養(yǎng)分的有機物,不能實現(xiàn)對糞便中的有機物的充分回收利用、且氮化處理不徹底、cod去除效率低;污泥和糞便的脫水處理通過同一離心機一起進行,不便于糞便中的養(yǎng)分的合理利用,因為糞便脫水所得的干泥的養(yǎng)分高、可當(dāng)作肥料加以利用,而污泥脫水所得的干泥幾乎沒有什么養(yǎng)分,當(dāng)作肥料利用不合適。

針對上述技術(shù)的不足,中國專利授權(quán)公告號cn103073149b公開了一種糞便無害化處理方法,其按照如下步驟對糞便進行處理:

第1步、通過固液分離機對糞便進行固液分離;

第2步、將第1步分離出的液體絮凝后通過離心機進行脫水;

第3步、將第2步中分離出的液體在厭氧消化池中通過厭氧微生物的作用、使廢水中的有機物分解轉(zhuǎn)化成為甲烷和二氧化碳后通過沉淀的方法進行泥水分離;

第4步、將第3步中分離出的液體進行脫氮處理;

脫氮處理包括以下步驟:

第4-1步、將第3步中分離出的液體的ph值調(diào)節(jié)到9.5~12;

第4-2步、將第4-1步中產(chǎn)生的液體通過氣吹脫的方法使液體中的游離氨揮發(fā),然后用酸液對揮發(fā)出的氨氣進行吸收而生成銨鹽;

第4-3步、將經(jīng)第4-2步脫氮后的液體進行中和處理,將ph值調(diào)節(jié)到7.5~8.5;

第5步、將經(jīng)第4步脫氮處理后的液體進行降解cod、bod和氨氮;

第5-1步、將第4步脫氮后的液體輸送到一級缺氧池中處理后再輸送到一級好氧池中進行處理;一級缺氧池中的厭氧細菌使液體中的大分子有機物降解為小分子有機物、反硝化細菌利用液體中的有機物為碳源和一級好氧池中回流的含有硝態(tài)氮的混合液進行反硝化反應(yīng),將水中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣;一級好氧池中的好氧細菌在溶解氧作用下將液體中有機物吸收分解,并轉(zhuǎn)化為co2和自身有機物,同時硝化細菌也將水中的氨氮氧化成硝態(tài)氮;

第5-2步、經(jīng)一級好氧池處理后的液體輸送到二級缺氧池中處理后再輸送到二級好氧池中進行處理;二級缺氧池中的厭氧細菌使液體中的大分子有機物降解為小分子有機物、反硝化細菌利用液體中的有機物為碳源和二級好氧池中回流的含有硝態(tài)氮的混合液進行反硝化反應(yīng),將水中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣;二級好氧池中的好氧細菌在溶解氧作用下將液體中有機物吸收分解,并轉(zhuǎn)化為co2和自身有機物,同時硝化細菌也將水中的氨氮氧化成硝態(tài)氮;二級好氧池處理后的液體輸送到第6步中進行處理。

第6步、將經(jīng)第5步處理后的液體通過沉淀的方法進行泥水分離;

第7步、將第6步分離出的液體進行消毒處理后排放。

第8步,將第3步和第6步中產(chǎn)生的污泥進行脫水處理,第8步中的污泥脫水和第2步中的將第1步分離出的液體脫水分開進行。

該專利的核心和有點是通過吹脫方法對氨氮進行脫氮處理,脫氮處理效率高,進入進行降解cod、bod和氨氮,使得排放的廢水中的codcr≤450mg/l,ss≤350mg/l,bod5≤250mg/l,nh3-n≤28mg/l;排放前進行消毒處理,使其中的病原菌、寄生蟲卵以及蠅蛆滅死、達到在衛(wèi)生上無害;將糞便中分離出甲烷和銨鹽在處理,對糞便中的有機物的利用充分。

上述技術(shù)將糞便固液分離后的廢液均采用化學(xué)方法進行處理,需要投放一些化學(xué)試劑,一旦化學(xué)試劑投放過量,給后續(xù)處理帶來麻煩。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述糞便無害化處理所存在的諸多技術(shù)問題而提供一種無需投放化學(xué)試劑且采用物理的方法處理糞便分離后的廢液的智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn):

智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng),包括:

一第一自吸泵,所述第一自吸泵的入口通過管道及固液分離器分離液體排放閥與糞便固液分離器中的的分離液體出口連接;所述第一自吸泵的出口與一第一三通的入口連接;

一第一緩沖箱,所述第一緩沖箱的入口通過一干燥系統(tǒng)分離水排放閥與所述糞便含水固形物干燥系統(tǒng)的分離水出口連接;所述第一緩沖箱的分離水出口通過管道、分離水排放閥與所述第一自吸泵的入口連接;

一沉淀緩沖箱,所述沉淀緩沖箱具有一入口和一出口,所述沉淀緩沖箱的入口通過管道與所述第一三通中的第一出口連接;所述沉淀緩沖箱的出口通過沉淀緩沖箱排污閥連接一計量泵的入口;

一電解裝置,所述電解裝置具有一液體入口和液體出口,所述電解裝置的液體入口通過計量泵控制閥與所述計量泵的出口連接;

一膜池,所述膜池按照水流動方向分為刮渣池、沉淀池、mbp池和清水池,所述刮渣池與沉淀池之間、沉淀池與mbp池之間水的流動均通過溢流方式流動;所述刮渣池上設(shè)置有電解液入口、渣出口、排污口、反沖口,所述刮渣池上的電解液入口通過電解液控制閥與所述電解裝置中的液體出口連接,所述刮渣池上的渣出口通過出渣控制閥和管道與所述第二收集箱的的入口連接,所述刮渣池上的排污口通過刮渣池排污閥和管道與所述第二收集箱的的入口連接,所述刮渣池上反沖口通過第一反沖閥和管道與所述第一三通中的第二出口連接;所述沉淀池具有一排污口和一反沖口,所述沉淀池的排污口通過沉淀池排污閥和管道與所述第一自吸泵的入口連接,所述沉淀池的反沖口通過管道與所述第一反沖閥連接;所述mbp池具有一排污口、一曝氣口、一清水流出口和一反沖口,所述mbp池的排污口通過mbp池排污閥和管道與所述第一自吸泵的入口連接,所述mbp池的曝氣口通過管道連接一曝氣泵,所述mbp池的清水流出口通過mbp池排水閥連接一第二自吸泵的入口;所述清水池具有一入水口、一冷卻水回收口和一排水口,所述清水池的入水口通過清水池進水閥和管道與一射流器的出口連接,所述射流器的入口通過管道與所述第二自吸泵的出口連接,所述射流器上也具有一臭氧供給口;

一臭氧發(fā)生器,所述臭氧發(fā)生器的空氣入口通過管道連接一空壓機,所述臭氧發(fā)生器的臭氧出口由管道接出后通過射流器臭氧控制閥與所述射流器的臭氧供給口連接;所述臭氧發(fā)生器中的冷卻循環(huán)水泵的入口通過冷卻水控制閥和管道與所述清水池中的排水口連接,所述臭氧發(fā)生器中的冷卻循環(huán)水泵的出口通過管道與所述清水池中的冷卻水回收口連接;

一高位水箱,所述高位水箱具有一進水口和一出水口,所述高位水箱的進水口通過一增壓泵、一進水控制閥與所述清水池的排水口連接,所述高位水箱的出水口通過管道接出后分為四條支路,其中第一支路通過mbr池反沖閥與所述mbr池反沖口連接,用以對mbr池進行反沖;第二支路通過高壓排水閥與所述智能環(huán)保廁所地面沖洗系統(tǒng)連接,將多余的水高壓排出用以沖洗地面,沖洗后的水又回流至所述真空排污系統(tǒng)中;第三支路通過沖廁排水閥與所述智能環(huán)保廁所沖廁系統(tǒng)連接,用以便后沖廁;第四支路通過第一洗手水控制閥和一增壓泵與一壓力水箱的入口連接,所述壓力水箱的出口通過一壓力開關(guān)、第二洗手水控制閥與所述智能環(huán)保廁所洗手池系統(tǒng)連接;所述壓力水箱的排污口通過一壓力水箱排污閥和管道與第一自吸泵連接。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,在所述沉淀緩沖箱和膜池上均設(shè)置有排氣口,所述沉淀緩沖箱和膜池上的排氣口通過管道匯聚至一過濾器中,然后通過引風(fēng)機排空。

由于采用了如上的技術(shù)方案,本發(fā)明的智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng)整個處理過程為物理處理過程,無需化學(xué)試劑,處理的水可以作為廁所用水。本發(fā)明的智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng)可以用于各種場所,無需另外鋪設(shè)排水管道,降低了廁所的投資。

附圖說明

圖1為本發(fā)明智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng)一種應(yīng)用的原理示意圖。

具體實施方式

參見圖1,圖中給出的智能環(huán)保廁所用的廢液電解處理系統(tǒng),包括一與智能環(huán)保廁所連接的真空排污系統(tǒng)100,該真空排污系統(tǒng)100用以收集智能環(huán)保廁所110所排出的糞便。

該真空排污系統(tǒng)100收集的糞便通過一射流器i-15進入到一收集箱120中,射流器i-15上的臭氧供給口通過射流器臭氧控制閥v-146連接至臭氧發(fā)生器130,臭氧在射流器i-15中與糞便進行混合,對糞便進行第一次殺菌。

當(dāng)收集箱120內(nèi)的糞便達到一定的液位后,開啟收集箱排污閥v-1、v-149,收集箱120內(nèi)的糞便通過收集箱排污閥v-1、v-149以及電磁計量泵140排入收集箱150內(nèi)。

當(dāng)收集箱150內(nèi)的糞便達到一定的液位后,開啟射流器i-12和收集箱排污閥v-136,將收集箱150內(nèi)的糞便通過固液分離器160的固液混合物入口排入固液分離器160中,射流器i-12上的臭氧供給口通過射流器臭氧控制閥v-147連接至臭氧發(fā)生器130,臭氧在射流器i-12中與糞便進行混合,對糞便進行第二次殺菌。

固液分離器160對糞便進行固液分離,分離后的液體通過固液分離器160的分離液體出口、固液分離器分離液體排放閥v-139、自吸泵170、三通v-166、沉淀緩沖箱180的入口進入沉淀緩沖箱180中進行緩沖沉淀。固液分離器160分離后的分離含水固體通過固液分離器160的分離含水固體出口、固液分離器含水固體排放閥v-148和干燥系統(tǒng)190的分離含水固體入口進入干燥系統(tǒng)190中進行干燥。

干燥系統(tǒng)190將分離含水固體干燥后的干粉通過干燥系統(tǒng)190中的干粉出口收集,用作肥料。干燥系統(tǒng)190將分離含水固體干燥后的分離水通過分離水出口、干燥系統(tǒng)分離水排放閥v-144、緩沖箱e-64的入口排入緩沖箱e-64內(nèi)。

緩沖箱e-64內(nèi)的分離水液位到達一定液位后,開啟分離水排放閥v-142,緩沖箱e-64內(nèi)的分離水通過緩沖箱的分離水出口、分離水排放閥v-142、自吸泵170、三通v-166、沉淀緩沖箱180的入口進入沉淀緩沖箱180中進行緩沖沉淀。

沉淀緩沖箱180中的混合物通過沉淀緩沖箱排污閥v-2、計量泵200、計量泵控制閥v-3定量送入電解裝置210中進行電解。電解過程中將混合物中的大分子分解成小分子。電解后的電解液通過電解裝置210的液體出口、電解液控制閥v-4進入膜池中的刮渣池220中。

刮渣池220中的刮渣裝置將浮在水面上的浮渣刮去,以免流到膜池中的沉淀池230中。刮渣裝置刮出來的渣通過渣出口、出渣控制閥v-173、v-168以及管道送到收集箱150內(nèi)重新進行處理。刮渣池220中的沉淀物通過排污口、刮渣池排污閥v-5、v-134以及管道送到收集箱150內(nèi)重新進行處理。刮渣池220中的經(jīng)過處理的水通過溢流方式流入到沉淀池230中進行沉淀。

沉淀池230中的水通過溢流方式流入到mbp池240中進行曝氣和膜處理,沉淀池230中的沉淀物通過排污口、mbp池排污閥v-7、v-152、自吸泵170、三通v-166、沉淀緩沖箱180的入口進入沉淀緩沖箱180中進行緩沖沉淀。

開啟曝氣泵250,可以對mbp池240內(nèi)的水進行曝氣處理。mbp池240內(nèi)的沉淀污泥通過排污口、mbp池排污閥v-8、v-151、自吸泵170、三通v-166、沉淀緩沖箱180的入口進入沉淀緩沖箱180中。mbp池240處理后的清水通過清水流出口、mbp池排水閥v10、v170、自吸泵270、射流器i-16、清水池進水閥v-9、清水池260的入水口進入清水池290。射流器i-16上的臭氧供給口通過射流器臭氧控制閥v-132連接至臭氧發(fā)生器130,臭氧在射流器i-16中與水進行混合,對水進行殺菌。

清水池260內(nèi)的水可以通過冷卻水控制閥v-150及管道送至臭氧發(fā)生器130中,對臭氧發(fā)生器130進行冷卻,冷卻后的水通過冷卻循環(huán)水泵131和管道回流到清水池260中。另外清水池260內(nèi)的清水還可以通過進水控制閥v-125、增壓泵280送入一高壓水箱e-51存儲。臭氧發(fā)生器130與空壓機310連接。

如果需要對mbp池240進行反沖時,開始mbr池反沖閥v-171,高壓水箱e-51內(nèi)的清水對mbr池240進行反沖。另外高壓水箱e-51內(nèi)的清水可以通過高壓排水閥v-133和管道送至智能環(huán)保廁所110的地面沖洗系統(tǒng),將多余的水高壓排出用以沖洗地面,沖洗后的水又回流至真空排污系統(tǒng)100中;高壓水箱e-51內(nèi)的清水還可以通過沖廁排水閥v-145送至智能環(huán)保廁所110的沖廁系統(tǒng),用以便后沖廁;高壓水箱e-51內(nèi)的清水也還可以通過洗手水控制閥v-126、增壓泵290送入一壓力水箱e-60,壓力水箱e-60的水通過一壓力開關(guān)300、洗手水控制閥v-138送至智能環(huán)保廁所110的洗手池系統(tǒng);壓力水箱e-60沉積的污泥通過壓力水箱排污閥v-137、自吸泵170、三通v-166、沉淀緩沖箱180的入口進入沉淀緩沖箱180中

在收集箱120、沉淀緩沖箱180和膜池上均設(shè)置有排氣口,收集箱120、沉淀緩沖箱180和膜池上的排氣口通過管道匯聚至一過濾器e-50中,然后通過引風(fēng)機e-49排空。

智能環(huán)保廁所無污物排放及循環(huán)利用自動化處理系統(tǒng)中的控制裝置(圖中未示出)分別對真空排污系統(tǒng)100、射流器i-15、i-12、i-16、收集箱120、150的液位、收集箱排污閥v-1、v-149、v-136、流量計140、固液分離器含水固體排放閥v-148、緩沖箱e-64的液位、干燥系統(tǒng)分離水排放閥v-144、自吸泵170、270、沉淀緩沖箱180的液位、沉淀緩沖箱排污閥v-2、計量泵200、電解裝置210、計量泵控制閥v-3、刮渣池220的液位、沉淀池230的液位、mbp池240的液位、清水池260的液位、電解液控制閥v-4、出渣控制閥v-173、v-168、刮渣池排污閥v-5、v-134、反沖閥v-6、沉淀池排污閥v-7、v-152、mbp池排污閥v-8、v-151、曝氣泵250、mbp池排水閥v-10、v-170、清水池進水閥v-9、臭氧發(fā)生器130、空壓機310、射流器臭氧控制閥v-146、v-147、v-132、臭氧發(fā)生器130中的冷卻循環(huán)水泵131、高位水箱e-51的液位、增壓泵280、290、進水控制閥v-125、mbr池反沖閥v-171、高壓排水閥v-133、沖廁排水閥v-145、洗手水控制閥v126、壓力水箱e-60的液位、壓力開關(guān)300、洗手水控制閥v-138、壓力水箱排污閥v-137、引風(fēng)機e-49連接,對它們進行控制。

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