公布日：2024.02.02
申請日：2023.11.02
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F3/00(2023.01)I
摘要
本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置及處理方法，屬于農村生活污水處理技術領域，該裝置包括調節池、污水提升裝置、集裝箱和PLC控制系統，通過污水提升裝置將調節池內的農村生活污水經進水管注入集裝箱內進行處理，將集裝箱從左至右依次分割成厭氧倉、缺氧倉、好氧倉、MBR膜處理倉、清水倉和設備倉。通過本發明提供的集裝箱式農村生活污水處理裝置，設置厭氧倉、缺氧倉和好氧倉三種不同的環境條件和微生物菌群種類的有機配合，配合MBR膜處理裝置，具有去除有機物和脫氮除磷的功能，改善了出水水質，本裝置可以隨時吊運至現場進行使用，不需要復雜的基礎設施和土地準備，這使得它們適用于需要迅速解決污水處理問題的情況。
權利要求書
1.一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于：包括調節池(110)、污水提升裝置(120)、集裝箱(200)和PLC控制系統；通過所述污水提升裝置(120)將所述調節池(110)內的農村生活污水經進水管(121)注入所述集裝箱(200)內進行處理；所述集裝箱(200)的主體結構為可吊裝的集裝箱箱體(210)，所述集裝箱箱體(210)為長方體結構，所述集裝箱箱體(210)內部設置有若干個隔板，將所述集裝箱(200)從左至右依次分割成厭氧倉(300)、缺氧倉(400)、好氧倉(500)、MBR膜處理倉(600)、清水倉(700)和設備倉(800)。
2.根據權利要求1所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述厭氧倉(300)和所述缺氧倉(400)之間設置有第一排水管道(310)，所述第一排水管道(310)上設置有第一電磁閥(311)，所述厭氧倉(300)的正面設置有第一液位傳感器(320)，所述厭氧倉(300)內部設置具有除磷功能的生物填料。
3.根據權利要求1所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述缺氧倉(400)和所述好氧倉(500)之間的隔板上部設置有進水孔(401)，所述缺氧倉(400)的底部設置有攪拌裝置(410)，所述缺氧倉(400)內部設置具有脫氮功能的生物填料。
4.根據權利要求1所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述好氧倉(500)和所述MBR膜處理倉(600)之間設置有第二排水管道(510)，所述第二排水管道(510)上設置有第二電磁閥(511)，所述好氧倉(500)的正面設置有第二液位傳感器(540)，所述好氧倉(500)與曝氣裝置(520)相連通，通過所述曝氣裝置(520)向所述好氧倉(500)持續進行曝氣，所述好氧倉(500)內設置有硝化液回流裝置(530)，所述好氧倉(500)內的污水通過所述硝化液回流裝置(530)回流至所述缺氧倉(400)內。
5.根據權利要求4所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述曝氣裝置(520)包括空氣進氣管道(521)、氣缸組件(522)、電動缸組件(523)、曝氣管組件(524)、活塞(525)、密封壓蓋(526)、鎖緊螺栓(527)和支撐架，所述空氣進氣管道(521)位于所述氣缸組件(522)的一側，所述曝氣管組件(524)位于所述氣缸組件(522)的另一側，所述電動缸組件(523)位于所述氣缸組件(522)的底部并與其固定連接，所述活塞(525)位于所述氣缸組件(522)的內部，所述鎖緊螺栓(527)依次貫穿所述密封壓蓋(526)、所述活塞(525)和所述電動缸組件(523)伸出軸的最外端的伸出軸螺紋孔(5231)并鎖緊形成活塞桿運動部件。
6.根據權利要求5所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述空氣進氣管道(521)和所述曝氣管組件(524)的主體均為三通管道，所述空氣進氣管道(521)上設置有第一單向閥(5211)和第二單向閥(5212)，所述曝氣管組件(524)上設置有第三單向閥(5241)和第四單向閥(5242)，所述曝氣管組件(524)伸入所述好氧倉(500)內部的管道上設置有曝氣盤(5243)，所述氣缸組件(522)包括氣缸殼體(5221)、下端蓋(5222)和上端蓋(5223)，所述氣缸殼體(5221)為中空結構，所述下端蓋(5222)通過螺栓與所述氣缸殼體(5221)固定連接，所述上端蓋(5223)通過螺栓與所述氣缸殼體(5221)固定連接，所述活塞(525)為圓環結構，所述活塞(525)的內周設置有第一凹槽(5251)和第二凹槽(5252)，所述活塞(525)的外周設置有第三凹槽(5253)。
7.根據權利要求1所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述MBR膜處理倉(600)內設置有MBR膜處理裝置(610)、抽吸裝置(620)和污泥回流裝置(630)，經所述MBR膜處理裝置(610)處理后的出水通過所述抽吸裝置(620)送入至所述清水倉(700)，所述抽吸裝置(620)上設置有第三電磁閥(621)，所述MBR膜處理倉(600)內的污水通過所述污泥回流裝置(630)回流至所述厭氧倉(300)內。
8.根據權利要求7所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述清水倉(700)內設置有清水提升裝置(710)，所述清水提升裝置(710)的后端連接有過濾裝置(810)和排水管(820)，清水經所述過濾裝置(810)過濾后由所述排水管(820)排放至指定位置。
9.根據權利要求8所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置，其特征在于:所述設備倉(800)內還設置有反沖洗裝置(830)，所述反沖洗裝置(830)的管路上設置有第四電磁閥(831)，通過所述反沖洗裝置(830)可定時將所述清水倉(700)的清水用于對所述MBR膜處理裝置(610)的反沖洗。
10.根據權利要求1-9任一項所述的集裝箱式農村生活污水處理裝置的處理方法，其特征在于:該處理方法包括污水處理方法S1和MBR倉內定時回流和反沖洗處理方法S2；其中，污水處理方法S1包括以下步驟；S11，通過污水提升裝置(120)將調節池(110)內的農村生活污水經進水管(121)自上而下注入厭氧倉(300)內，經所述厭氧倉(300)內的生物填料進行除磷處理；S12，當厭氧倉(300)內的液位達到第一液位傳感器(320)預設的高位時，由第一液位傳感器(320)向PLC控制系統發信號，第一電磁閥(311)打開，厭氧倉(300)內的污水經過第一排水管道(310)流入缺氧倉(400)；S13，經過預設的時間后，啟動攪拌裝置(410)，缺氧倉(400)內污水被均勻混合，隨著污水的不斷流入，污水經所述缺氧倉(400)內的生物填料進行脫氮處理，當缺氧倉(400)內的液位達到進水孔(401)預設高度時，污水經進水孔(401)從缺氧倉(400)流入好氧倉(500)；S14，經過預設的時間后，啟動硝化液回流裝置(530)，好氧倉(500)內的污水通過硝化液回流裝置(530)回流至缺氧倉(400)內，此時通過曝氣裝置(520)向好氧倉(500)內連續曝氣，當好氧倉(500)內的液位達到第二液位傳感器(540)預設的高位時，由第二液位傳感器(540)向PLC控制系統發信號，第二電磁閥(511)打開，好氧倉(500)內的污水經過第二排水管道(510)流入MBR膜處理倉(600)；S15，經MBR膜處理裝置(610)處理后的出水通過抽吸裝置(620)送入至清水倉(700)，清水依次經過清水提升裝置(710)和過濾裝置(810)過濾后由排水管(820)排放至指定位置；其中，MBR倉內定時回流和反沖洗處理方法S2包括以下步驟；S21，首先使污水提升裝置(120)處于關閉狀態，經過預設的時間后，使抽吸裝置(620)和第三電磁閥(621)均處于關閉狀態，啟動反沖洗裝置(830)并打開第四電磁閥(831)，反沖洗裝置(830)將清水倉(700)內的清水加壓對MBR膜處理裝置(610)進行反沖洗；S22，經過設定的時間后，關閉反沖洗裝置(830)和第四電磁閥(831)，啟動污泥回流裝置(630)，將MBR膜處理倉(600)內的污水回流至厭氧倉(300)內；S23，回流完畢后，關閉污泥回流裝置(630)，啟動污水提升裝置(120)，按上述S1處理方法執行污水處理。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種集裝箱式農村生活污水處理裝置及處理方法，有效地解決了現有技術中的農村生活污水固定處理裝置存在高成本、運維難度大和適應性差的問題。。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，包括調節池、污水提升裝置、集裝箱和PLC控制系統；通過所述污水提升裝置將所述調節池內的農村生活污水經進水管注入所述集裝箱內進行處理；所述集裝箱的主體結構為可吊裝的集裝箱箱體，所述集裝箱箱體為長方體結構，所述集裝箱箱體內部設置有若干個隔板，將所述集裝箱從左至右依次分割成厭氧倉、缺氧倉、好氧倉、MBR膜處理倉、清水倉和設備倉。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述厭氧倉和所述缺氧倉之間設置有第一排水管道，所述第一排水管道上設置有第一電磁閥，所述厭氧倉的正面設置有第一液位傳感器，所述厭氧倉內部設置具有除磷功能的生物填料。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述缺氧倉和所述好氧倉之間的隔板上部設置有進水孔，所述缺氧倉的底部設置有攪拌裝置，所述缺氧倉內部設置具有脫氮功能的生物填料。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述好氧倉和所述MBR膜處理倉之間設置有第二排水管道，所述第二排水管道上設置有第二電磁閥，所述好氧倉的正面設置有第二液位傳感器，所述好氧倉與曝氣裝置相連通，通過所述曝氣裝置向所述好氧倉持續進行曝氣，所述好氧倉內設置有硝化液回流裝置，所述好氧倉內的污水通過所述硝化液回流裝置回流至所述缺氧倉內。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述曝氣裝置包括空氣進氣管道、氣缸組件、電動缸組件、曝氣管組件、活塞、密封壓蓋、鎖緊螺栓和支撐架，所述空氣進氣管道位于所述氣缸組件的一側，所述曝氣管組件位于所述氣缸組件的另一側，所述電動缸組件位于所述氣缸組件的底部并與其固定連接，所述活塞位于所述氣缸組件的內部，所述鎖緊螺栓依次貫穿所述密封壓蓋、所述活塞和所述電動缸組件伸出軸的最外端的伸出軸螺紋孔并鎖緊形成活塞桿運動部件。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述空氣進氣管道和所述曝氣管組件的主體均為三通管道，所述空氣進氣管道上設置有第一單向閥和第二單向閥，所述曝氣管組件上設置有第三單向閥和第四單向閥，所述曝氣管組件伸入所述好氧倉內部的管道上設置有曝氣盤，所述氣缸組件包括氣缸殼體、下端蓋和上端蓋，所述氣缸殼體為中空結構，所述下端蓋通過螺栓與所述氣缸殼體固定連接，所述上端蓋通過螺栓與所述氣缸殼體固定連接，所述活塞為圓環結構，所述活塞的內周設置有第一凹槽和第二凹槽，所述活塞的外周設置有第三凹槽。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述MBR膜處理倉內設置有MBR膜處理裝置、抽吸裝置和污泥回流裝置，經所述MBR膜處理裝置處理后的出水通過所述抽吸裝置送入至所述清水倉，所述抽吸裝置上設置有第三電磁閥，所述MBR膜處理倉內的污水通過所述污泥回流裝置回流至所述厭氧倉內。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述清水倉內設置有清水提升裝置，所述清水提升裝置的后端連接有過濾裝置和排水管，清水經所述過濾裝置過濾后由所述排水管排放至指定位置。
作為本發明的進一步地改進，其中，所述設備倉內還設置有反沖洗裝置，所述反沖洗裝置的管路上設置有第四電磁閥，通過所述反沖洗裝置可定時將所述清水倉的清水用于對所述MBR膜處理裝置的反沖洗。
本發明還提供了所述集裝箱式農村生活污水處理裝置的處理方法，該使用方法包括污水處理方法S1和MBR倉內定時回流和反沖洗方法S2；
其中，污水處理方法S1包括以下步驟；
S11，通過污水提升裝置將調節池內的農村生活污水經進水管自上而下注入厭氧倉內，經所述厭氧倉內的生物填料進行除磷處理；
S12，當厭氧倉內的液位達到第一液位傳感器預設的高位時，由第一液位傳感器向PLC控制系統發信號，第一電磁閥打開，厭氧倉內的污水經過第一排水管道流入缺氧倉；
S13，經過預設的時間后，啟動攪拌裝置，缺氧倉內污水被均勻混合，隨著污水的不斷流入，污水經所述缺氧倉內的生物填料進行脫氮處理，當缺氧倉內的液位達到進水孔預設高度時，污水經進水孔從缺氧倉流入好氧倉；
S14，經過預設的時間后，啟動硝化液回流裝置，好氧倉內的污水通過硝化液回流裝置回流至缺氧倉內，此時通過曝氣裝置向好氧倉內連續曝氣，當好氧倉內的液位達到第二液位傳感器預設的高位時，由第二液位傳感器向PLC控制系統發信號，第二電磁閥打開，好氧倉內的污水經過第二排水管道流入MBR膜處理倉；
S15，經MBR膜處理裝置處理后的出水通過抽吸裝置送入至清水倉，清水依次經過清水提升裝置和過濾裝置過濾后由排水管排放至指定位置；
其中，MBR倉內定時回流和反沖洗處理方法S2包括以下步驟；
S21，首先使污水提升裝置處于關閉狀態，經過預設的時間后，使抽吸裝置和第三電磁閥均處于關閉狀態，啟動反沖洗裝置并打開第四電磁閥，反沖洗裝置將清水倉內的清水加壓對MBR膜處理裝置進行反沖洗；
S22，經過設定的時間后，關閉反沖洗裝置和第四電磁閥，啟動污泥回流裝置，將MBR膜處理倉內的污水回流至厭氧倉內；
S23，回流完畢后，關閉污泥回流裝置，啟動污水提升裝置，按上述S1處理方法執行污水處理。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
(1)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，通過調節池、污水提升裝置、集裝箱、PLC控制系統的設置，同時設置厭氧倉、缺氧倉和好氧倉三種不同的環境條件和微生物菌群種類的有機配合，配合MBR膜處理裝置，具有去除有機物和脫氮除磷的功能，改善了出水水質。
(2)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，在MBR膜處理倉內部設有MBR膜處理裝置，替代傳統二沉池對混合液進行泥水分離，有機物分離率得到了提高。
(3)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，通常具有較低的建設和運營成本，它們可以通過簡化設計和采用更經濟的技術來實現，減輕了農村地區的財政負擔。
(4)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，該裝置主體部分為集裝箱箱體，可以隨時吊運至現場進行使用，不需要復雜的基礎設施和土地準備，這使得它們適用于需要迅速解決污水處理問題的情況，尤其是自然災害后的緊急情況。
(5)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，這些裝置可以隨著需要遷移到不同的位置，因此它們適用于需要臨時或季節性處理污水的情況，這也有助于避免資源浪費。
(6)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，通過PLC控制系統和電磁閥、液位傳感器、電動缸、攪拌電機和液壓泵的設置，自動化控制程度高，同時通過單向閥的設置，整個系統可靠性高。
(7)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，通過曝氣裝置的設計，電動缸無論在伸出或收縮過程中，都能對好氧倉進行持續曝氣，提高了曝氣裝置的利用率，且曝氣裝置結構簡單。
(8)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，曝氣裝置的多重密封設置，有效地保證曝氣裝置運行的穩定性。
(9)本發明提供的一種集裝箱式農村生活污水處理裝置，工藝步驟較多，但整體連接管道少，集成化程度高，降低了維修保養的難度。
（發明人：姜成亮;彭玲）
