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一种移动式无害化污水处理设备及污水处理方法

2021-04-25 19:57:04

一种移动式无害化污水处理设备及污水处理方法

  技术领域

  本发明涉及市政环保技术领域,尤其涉及一种移动式无害化污水处理设备及污水处理方法。

  背景技术

  化粪池位于城市各个角落,承担着城市居民生活污水初级化环保处理。由于其处于密封状态,如遇堵塞,经常造成污水漫溢、臭气熏天。采用的处理方式一般采用吸粪车抽粪,人工下井掏运。就是采用吸粪车从化粪池里吸出污水杂物运走,人工再下井将淤物掏出装入塑料袋装车运往垃圾场。而由于受吸粪车容积限制,一般多次运输,且需要二次处理,易造成二次污染。

  因此亟需提供一种一次作业处理污粪的移动式无害化污水处理设备及污水处理方法。

  发明内容

  (一)要解决的技术问题

  鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种移动式无害化污水处理设备及污水处理方法,其解决了现有的吸粪车受容积限制,需要多次运输和二次处理化粪池污水,易造成二次污染的技术问题。

  (二)技术方案

  为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

  第一方面,本发明实施例提供一种移动式无害化污水处理设备,用于处理化粪池中的污水,包括滚筒过滤装置、水环式真空泵装置、真空箱、絮凝搅拌装置、固液分离装置以及用于冲洗设备污渍的高压冲洗装置,所述水环式真空泵装置的吸气口与真空箱的排气口连通,用于抽吸真空箱内的空气;

  所述化粪池与滚筒过滤装置的输入端连通,滚筒过滤装置的输出端与真空箱的输入端连通,真空箱的输出端与絮凝搅拌装置的输入端连通,

  絮凝搅拌装置的输出端与固液分离装置的输入端连通,所述固液分离装置还设置有出渣口和出液口。

  可选地,所述真空箱包括第一真空箱和第二真空箱,用于交替抽吸化粪池污水,所述第一真空箱和第二真空箱内均设置有液位感应器,液位感应器设有水位下限和水位上限,并将第一真空箱和第二真空箱配置成:

  当液位感应器感应到真空箱内水位到达水位下限时,控制真空箱停止出水,开始进水;

  当液位感应器感应到真空箱内水位到达水位上限时,控制真空箱停止进水,开始出水。

  可选地,还包括PLC电控装置,所述滚筒过滤装置、水环式真空泵装置、真空箱、絮凝搅拌装置、固液分离装置均与PLC电控装置电连接,在PLC电控装置的控制下,进行污水处理作业;

  所述PLC电控装置由车引擎带动的发电机进行供电,或者外接电源进行供电。

  第二方面,本发明实施例提供一种利用上述污水处理设备对污水进行处理的方法,包括如下步骤:

  S1、水环式真空泵装置抽吸真空箱内的空气,使得真空箱内部与外界环境产生压差,从而产生虹吸作用抽吸化粪池中的污水,真空箱吸满污水后停止进水,开始泄压放水;

  S2、真空箱内的污水自流进入絮凝搅拌装置后,与絮凝搅拌装置内的絮凝剂混合,进行絮凝反应;

  S3、絮凝反应后的污水从絮凝搅拌装置自流进入固液分离装置,进行脱水形成粪饼;

  S4、化粪池中的污水全部处理完成后,通过高压冲洗装置冲洗污水处理设备上的污渍。

  可选地,在步骤S1中,污水从化粪池进入真空箱之前,还要经过滚筒过滤装置,滚筒过滤装置包括滚筒筛和电机,电机驱动滚筒筛转动,去除粒径大于5mm的无机物质。

  可选地,步骤S1还包括如下子步骤:

  S11、水环式真空泵装置抽吸第一真空箱内的空气,使得第一真空箱抽吸化粪池中的污水,液位感应器感应到第一真空箱水位到达水位上限时,控制第一真空箱停止进水;

  S12、对第一真空箱进行泄压,泄压后的第一真空箱打开输出端,污水自流进入絮凝搅拌装置,液位感应器感应到第一真空箱水位到达水位下限时,控制第一真空箱停止出水,与此同时水环式真空泵装置抽吸第二真空箱内的空气,使得第二真空箱抽吸化粪池中的污水,液位感应器感应到第二真空箱水位到达水位上限时,控制第二真空箱停止进水;

  S13、对第二真空箱进行泄压,泄压后的第二真空箱打开输出端,污水自流进入絮凝搅拌装置,液位感应器感应到第二真空箱水位到达水位下限时,控制第二真空箱停止出水,与此同时水环式真空泵装置抽吸第一真空箱内的空气,使得第一真空箱抽吸化粪池中的污水,液位感应器感应到第一真空箱水位到达水位上限时,控制第一真空箱停止进水;

  S14,再次执行步骤S12至步骤S13,直至完成化粪池全部的污水处理作业。

  可选地,所述水环真空泵装置与第一真空箱、第二真空箱之间的管路上设置有Y型过滤器和三通口,所述Y型过滤器用于过滤空气中的杂质,所述三通口由电磁阀控制,实现切换抽吸第一真空箱和第二真空箱的空气以及泄压第一真空箱和第二真空箱。

  可选地,在步骤S2中,所述絮凝搅拌装置包括加药箱、加药泵和絮凝搅拌箱,加药箱内装有絮凝剂,絮凝剂通过加药泵投放进絮凝搅拌箱内,絮凝搅拌箱内置有搅拌机,搅拌絮凝剂和污水,使其充分接触进行絮凝反应。

  可选地,在步骤S3中,所述固液分离装置为叠螺机,包括螺旋杆、叠片以及电机,所述电机驱动螺旋杆转动,螺旋杆上设有所述叠片,絮凝反应后的污水随着螺旋杆转动向前移动,通过叠片的上下挤压以及污水的自由重力方式来脱水,进行固液分离。

  可选地,在步骤S4中,高压冲洗装置包括补水箱、高压泵和高压枪,高压泵抽吸补水箱内的水,通过高压枪喷出,冲洗污水处理设备的污渍。

  (三)有益效果

  本发明的有益效果是:本发明的移动式无害化污水处理设备,由于采用滚筒过滤装置、水环式真空泵装置、真空箱、絮凝搅拌装置、固液分离装置以及用于冲洗设备污渍的高压冲洗装置,相对于现有技术而言,其可以抽吸化粪池里的粪水,再排入絮凝搅拌箱,按一定的比例加入专用絮凝剂搅拌混合,并自流进入固液分离机设备作粪便压干处理,分离后的清水能达到化粪池水质排放标准,再次循环排放到市政管网中。本发明的污水处理设备可取代传统的吸粪车、吸污车,不受罐体容积限制,可以连续作业,无论化粪池多大都可以一次性作业完成污水处理,不需要来回运输,避免了二次污染,臭气熏天、污水横流的场景不见。

  本发明的污水处理方法,由于对污水采用交替抽吸、过滤、絮凝沉淀以及固液分离,与现有技术相比,其分离后的清水能达到化粪池水质排放标准,可再次循环排放到市政管网中,分离出的固体有机肥原料无毒、无害、无异味,现场压干的固体有机肥原材料可打包装袋运走,或丢垃圾池,也可作为有机肥原料销售给有机肥料厂、农业园、花圃等单位,真正的绿色环保肥料。本发明的污水处理方法节省人工成本、运输成本,经济效益大幅度提高,臭气熏天、污水横流的场景不见,避免了二次污染,实现了资源循环再利用,变废为宝。

  附图说明

  图1为本发明的污水处理设备去掉真空箱和水箱的俯视示意图;

  图2为图1中的污水处理设备的右视示意图;

  图3为图1中的污水处理设备的左视示意图;

  图4为本发明的污水处理设备的真空箱和水箱的俯视示意图。

  【附图标记说明】

  1:输入端;2:滚筒筛;3:真空箱进水管;4:真空箱出水管;5:絮凝搅拌箱;6;叠螺机;7:出渣口;8:水环式真空泵;9:循环水箱;10:排气管路;11:加药箱;12:加药泵;13:加药管;14:配电柜;15:补水管;16:护栏;17:给水管;18:爬梯:19:出液口;20:车体;21:第一真空箱;22:第二真空箱;23:补水箱。

  具体实施方式

  为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。其中,本文所提及的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位名词以图1的定向为参照。

  参照图1和图4,本发明实施例提供一种移动式无害化污水处理设备,可安装在汽车的车体20内。该污水处理设备包括包括滚筒过滤装置、水环式真空泵装置、真空箱、絮凝搅拌装置、固液分离装置、PLC电控装置以及用于冲洗设备污渍的高压冲洗装置,水环式真空泵装置的吸气口与真空箱的排气口连通,用于抽吸真空箱内的空气。化粪池与滚筒过滤装置的输入端1连通,滚筒过滤装置的输出端与真空箱的输入端连通,真空箱的输出端与絮凝搅拌装置的输入端连通,絮凝搅拌装置的输出端与固液分离装置的输入端连通,所述固液分离装置还设置有出渣口7和出液口19。滚筒过滤装置、水环式真空泵装置、真空箱、絮凝搅拌装置、固液分离装置均与PLC电控装置电连接,在PLC电控装置的控制下,进行污水处理作业。

  结合图2所示,滚筒过滤装置包括滚筒筛2和电机,滚筒筛2的滤孔粒径在5mm左右,滚筒筛2的输入端1可通过管路与化粪池连通,滚筒筛2由电机带动进行转动,主要用于过滤粪污中粒径较大的无机物质如毛发、塑料之类。

  真空箱包括第一真空箱21和第二真空箱22,滚筒筛2的输出端通过真空箱进水管3分别与第一真空箱21、第二真空箱22的输入端连通,第一真空箱21、第二真空箱22进行交替抽吸污水作业。

  水环式真空泵装置包括水环式真空泵8和循环水箱9,水环式真空泵8设置有吸气口、进水口和排气口,水环式真空泵8的进水口通过钢丝软管与循环水箱9连通,排气口通过管路与循环水箱9的顶口连通,进行水循环吸气。水环式真空泵8的吸气口通过排气管路10分别与第一真空箱21、第二真空箱22的排气口连通,并在排气管路10上装有Y型过滤器进行过滤,同时在排气管路10上还装有三通口,并由相应的电磁阀控制,一方面有利于第一真空箱21与第二真空箱22的切换,第一真空箱21箱进水与第二真空箱22放水,或者第二真空箱22进水与第一真空箱21放水,进行交替作业;另一方面为了对第一真空箱21与第二真空箱22进行泄压。第一真空箱21和第二真空箱22还可以配置成联动式,同时吸污水和同时放流污水,处理效率比传统设备高出三倍左右。

  水环式真空泵8的叶轮偏心地装在泵体内,起动时通过进水口向泵内注入一定高度的水,因此当叶轮旋转时,水受离心力的作用而在泵体壁上形成旋转水环,水环上部内表面与轮毂相切,在前半转的过程中,水环内表面逐渐与轮毂脱离,因此在叶轮片间形成空间并渐渐扩大,这样就在吸气口吸入空气。在后半转的过程中,水环的内表面渐渐与轮毂靠近,叶片间的空间容积随着缩小,叶片间的空气因此被压缩而排出。水环真空泵8在工作中,水会发热,同时一部分水会和气体一起被排走,通过进水口不断地供给冷水,以冷却和补充泵内消耗的水。带水的气体通过排气口排入循环水箱9后,气体再由循环水箱9的出气管跑掉,而水就落入循环水箱9的底部经由管路再回到水环真空泵8内使用。

  水环式真空泵8抽吸第一真空箱21、第二真空箱22内部的空气,使得第一真空箱21、第二真空箱22产生真空状态,第一真空箱21和第二真空箱22内部与外界环境产生压差,从而产生虹吸作用来抽吸化粪池中的粪污,并储存于第一真空箱21和第二真空箱22中。

  参照图3,絮凝搅拌装置包括絮凝搅拌箱5、加药管13、加药泵12和加药箱11,第一真空箱21和第二真空箱22的输出端通过真空箱出水管4与絮凝搅拌箱5的输入端连通,真空箱进水管3和真空箱出水管4均安装有气缸阀门,通过气缸阀门控制真空箱进水管3和真空箱出水管4的通断。气缸阀门的气管同小型空压机提供。第一真空箱21和第二真空箱22的内部还设置有液位感应器,液位感应器设有水位下限和水位上限,液位感应器通过感应水位的变化来输出信号,低位进水,高位出水,从而控制第一真空箱21、第二真空箱22的进水和出水。第一真空箱21和第二真空箱22的顶部设置有车顶检查口。气缸阀门与配电柜14电连接,采用电动带动气动控制,运行稳定,并且对比传统设备不堵塞。

  絮凝搅拌箱5设有加药口,该加药口通过加药管13与加药泵12的出口端连通,加药泵12的进口端与加药箱11连通。加药箱11内装有絮凝剂,通过加药泵12进入絮凝搅拌箱5中,进行絮凝反应。絮凝搅拌箱5内部还设置有搅拌机,用于使药剂与粪污更充分的混合,进行絮凝反应,从而有利于后端的固液分离装置进行固液分离。加药箱11内也设置有搅拌机,为了固体药剂更能溶解于水中。

  固液分离装置优选为叠螺机6,絮凝搅拌箱5的输出端通过管路与叠螺机6的输入端连通,叠螺机6包括螺旋杆、叠片以及电机。叠片设置在螺旋杆上,电机驱动螺旋杆转动。絮凝反应后的粪污进入叠螺机,在电机的带动下,粪污在螺旋杆转动下向前移动,叠片的上下挤压,挤压的间隙在0.1mm下,粪污进行脱水,从而挤压形成粪饼,粪饼的含水率为70—75%,手捏不出水,装袋运输也不渗水。粪饼从出渣口7处排出,可作为有机肥使用,也可用园林种植,分离后的污水可达到城市污水排放标准,从叠螺机设备6的出液口19直接排入城市污水管网。

  PLC电控装置优选为配电柜14,采用PLC编程自动控制方式,与车本身的发电机电连接,发电机与车身启动相连接,由车引擎带动发电机产生电流,配电柜14还可以外接电源进行供电。配电柜14还与滚筒过滤装置、水环式真空泵装置、真空箱、絮凝搅拌装置、固液分离装置电连接,智能化控制污水处理作业。

  高压冲洗装置包括补水箱23、高压管、高压枪以及高压泵,补水箱23通过补水管15分别与循环水箱9、加药箱11连通,用于补充循环水箱9、加药箱11中的水。高压泵的进口端通过管路与补水箱23连通,其出口端通过高压管与高压枪连通,用于冲洗设备、以及车体里的污渍。

  车体20外侧还设置有护栏16、爬梯18,护栏16、爬梯18采用钢管焊接而成,为了充分发挥部件的功能性,内部可用作给水管17,给水管17与车体顶部的补水箱23连通,通过给水管17可向补水箱23内加水。车体20的前侧、左侧和右侧设置有铝合金制成的卷帘门,用于打开车体20的内部空间,便于操作和维修。车体20还可以加装前冲、后洒装置。

  本发明的污水处理设备集全自动、自主发电、药水搅拌、固液分离等多个部件为一体,具有节能、快速、无二次污染处理化粪池污水的优点,其可以抽吸化粪池里的粪水,再排入絮凝搅拌箱5,按一定的比例加入专用絮凝搅拌剂搅拌混合,并自流进入叠螺机6作粪便压干处理,分离后的清水能达到化粪池水质排放标准,再次循环排放到市政管网中,分离出的固体有机肥原料无毒、无害、无异味,现场压干的固体有机肥原材料可打包装袋运走,或丢垃圾池,也可作为有机肥原料销售给有机肥料厂、农业园、花圃等单位,真正的绿色环保肥料,。本发明的移动式无害化污水处理设备可取代传统的吸粪车、吸污车,处理污水没有运输成本、人工成本,经济效益大幅度提高,化粪池臭气熏天、污水横流的场景不见,避免了二次污染,实现资源循环再利用,变废为宝。

  本发明实施例还提供一种利用上述移动式无害化污水处理设备处理化粪池污水的方法,主要包括以下步骤:

  S1、水环式真空泵8抽吸真空箱内的空气,使得真空箱内部与外界环境产生压差,从而产生虹吸作用抽吸化粪池中的污水,污水经过滚筒筛2,电机驱动滚筒筛2转动,去除粒径大于5mm的无机物质,真空箱吸满污水后停止进水,开始泄压放水;

  步骤S1还包括如下子步骤:

  S11、水环式真空泵8抽吸第一真空箱21内的空气,使得第一真空箱21抽吸化粪池中的污水,液位感应器感应到第一真空箱21水位到达水位上限时,控制第一真空箱21停止进水;

  S12、对第一真空箱21进行泄压,泄压后的第一真空箱21打开输出端,污水自流进入絮凝搅拌箱5,液位感应器感应到第一真空箱21水位到达水位下限时,控制第一真空箱21停止出水,与此同时水环式真空泵8抽吸第二真空箱22内的空气,使得第二真空箱22抽吸化粪池中的污水,液位感应器感应到第二真空箱22水位到达水位上限时,控制第二真空箱22停止进水;

  S13、对第二真空箱22进行泄压,泄压后的第二真空箱22打开输出端,污水自流进入絮凝搅拌箱5,液位感应器感应到第二真空箱22水位到达水位下限时,控制第二真空箱22停止出水,与此同时水环式真空泵8抽吸第一真空箱21内的空气,使得第一真空箱21抽吸化粪池中的污水,液位感应器感应到第一真空箱21水位到达水位上限时,控制第一真空箱21停止进水;

  S14,再次执行步骤S12至步骤S13,直至完成化粪池全部的污水处理作业;

  S2、真空箱内的污水自流进入絮凝搅拌箱5后,加药箱11内的絮凝剂通过加药泵12投放到絮凝搅拌箱5内,搅拌机运行,使絮凝剂与污水充分混合接触,进行絮凝反应;

  S3、絮凝反应后的污水从絮凝搅拌箱5自流进入叠螺机6,絮凝反应后的污水随着螺旋杆转动向前移动,通过叠片的上下挤压以及污水的自由重力方式来脱水,形成粪饼,液体从出液口19流出,粪饼从出渣口7处排出;

  S4、化粪池中的污水全部处理完成后,高压泵抽吸补水箱内的水,通过高压枪喷出,冲洗污水处理设备的污渍。

  发明的污水处理方法,由于对污水采用交替抽吸、过滤、絮凝沉淀以及固液分离,与现有技术相比,其分离后的清水能达到化粪池水质排放标准,可再次循环排放到市政管网中,分离出的固体有机肥原料无毒、无害、无异味,现场压干的固体有机肥原材料可打包装袋运走,或丢垃圾池,也可作为有机肥原料销售给有机肥料厂、农业园、花圃等单位,真正的绿色环保肥料。本发明的污水处理方法节省人工成本、运输成本,经济效益大幅度提高,臭气熏天、污水横流的场景不见,避免了二次污染,实现了资源循环再利用,变废为宝。

  在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

  在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

  在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”,可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”,可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”,可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

  在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

  尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

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