專利名稱：城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，屬環(huán)境保護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景生活污水是城市環(huán)境污染源之一，主要是城市生活中使用的各種洗滌劑污水、垃 圾污水和糞便污水等組成。其中對人類危害最大的是糞便污水，不單是影響人民生活，并且 直接威脅人體的健康。醫(yī)學(xué)研究表明，人及動(dòng)物的排泄物是引發(fā)傳染病、常見病、多發(fā)病、寄生蟲病等多 種疾病的傳播宿主。水源被糞便污水污染后，通過飲水或食物鏈進(jìn)入人體的寄生蟲或其它 致病菌，會(huì)引起多種傳染病和寄生蟲病。有資料表明，世界上80%的疾病與水有關(guān)。傷寒、 霍亂、胃腸炎、痢疾、傳染性肝炎是人類五大疾病，均由糞便污水引起。每一噸糞便污水可污 染229噸干凈水，中國的淡水資源占有量在世界排121位，人均淡水占有量僅2000立方米， 僅夠9噸糞便污水的污染。未經(jīng)處理的人糞便施于土壤，會(huì)造成土壤的生物污染。污染后 土壤中的各種病菌和寄生蟲與人接觸，可傳染多種細(xì)菌及蟲卵。若食用帶有土壤中病原微 生物的瓜果蔬菜，會(huì)得多種疾病。如寄生蟲類的蛔蟲和鉤蟲，土壤對傳播這些蠕蟲起著特殊 的作用，因?yàn)橄x卵一定要在土壤中發(fā)育成熟，才具有感染性。人體排泄物還可能被水中和陸 地的多種動(dòng)物吸收，存在直接和間接的接觸而被變異侵染的極大可能性。除了事故性的污 染與破壞可直觀其后果外，日常的環(huán)境污染對人類的影響，其后果的顯現(xiàn)要有一個(gè)過程，需 要經(jīng)過一段時(shí)間。但其危害性是始終存在的，一旦爆發(fā)，無論從深度和廣度都會(huì)明顯放大。我國現(xiàn)實(shí)行的城市污水末端集中處理模式，是200多年前歐州人設(shè)計(jì)的污水處理 方法。在當(dāng)時(shí)的自然環(huán)境允許和人類科技水平局限的條件下，對于早期城市環(huán)境保護(hù)起過 積極作用。但對于大規(guī)模高速城市化和高人口密度為特征的現(xiàn)代城市發(fā)展而言，顯然是落 后的、不適用的。特別不應(yīng)該是我國城市建設(shè)污水處理唯一的選擇。該設(shè)計(jì)的特征是高耗 水、直腸式、末端混合處理。從理念上把水作為廢棄物的載體，污染物經(jīng)高倍稀釋、轉(zhuǎn)移輸 送、集中后再固液分離。污水的大水量、長距離輸送費(fèi)用巨大，然后再消耗大量的能量來分 離，同樣費(fèi)用巨大，這是該模式人為造成的浪費(fèi)。發(fā)展中國家在城市人口快速發(fā)展的進(jìn)程中 應(yīng)避免這種社會(huì)財(cái)富不合理的巨大投入。城市污水末端集中處理模式對污水處理雖然耗資多，但處理結(jié)果并不理想。歐洲 很多案例研究可以證明，即使最現(xiàn)代化的污水處理廠，其出水水質(zhì)與地表水水質(zhì)的要求也 相差很遠(yuǎn)。需要用大量的水進(jìn)行稀釋才可能對環(huán)境不造成污染，才有可能作為資源再利用。 即使在各個(gè)環(huán)節(jié)的操作均能達(dá)到較高的水平，最后的污泥問題仍是污水處理中的一大難 題。混合的污水成份復(fù)雜，復(fù)雜的成份最終組成了污泥。從技術(shù)和管理上都難以實(shí)現(xiàn)成份 復(fù)雜的污泥作為肥料返田。對污泥處置的費(fèi)用已經(jīng)達(dá)到和超過污水處理本身，并且呈上升 趨勢。過去的四十年中，世界人口增加了一倍，而化肥產(chǎn)量增加了 10倍。城市擁有的大量 糞便有機(jī)肥卻在永久流失。不但不能利用，而且需要再花費(fèi)大筆資金進(jìn)行處置，處置不當(dāng)， 如現(xiàn)行的填埋、焚燒等辦法，對現(xiàn)在和將來的環(huán)境都有嚴(yán)重影響。[0006]由于末端集中處理后排放的水和污泥都不能達(dá)到環(huán)保要求，在一些省、市把污水 處理廠列入排污大戶范疇，并收取排污費(fèi)。事實(shí)證明，傳統(tǒng)的污水末端集中處理模式，是早 期人類科技不發(fā)達(dá)造成的模式，是現(xiàn)代環(huán)境治理應(yīng)該淘汰的模式。人類對環(huán)境的影響越來 越復(fù)雜和多樣化，人類健康及未來對環(huán)境的要求則越來越高。這就要求我們按照現(xiàn)在和將 來的環(huán)境需要，以合理的形式和最佳的方案重新設(shè)計(jì)城市污水處理模式。有計(jì)劃、有步驟地 取代落后的、過時(shí)的傳統(tǒng)模式。把城市污水處理調(diào)節(jié)控制到最優(yōu)化的運(yùn)行狀態(tài)，使污水成為 可更新資源得以永續(xù)利用，確保城市環(huán)境向有利于人類的方向發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，小型規(guī)格以1000 人口為處理單元，中型規(guī)格以5000人口為處理單元，大型規(guī)格以10000人口為處理單元，根 據(jù)實(shí)際需要來確定具體的處理規(guī)模大小。處理方式是糞便污水排放后進(jìn)入管網(wǎng)前立即進(jìn)行 分離，把傳統(tǒng)模式的末端集中后分離程序提到源頭來進(jìn)行。分離的糞便污泥不進(jìn)入市政管 網(wǎng)，當(dāng)即處理成為無菌無卵的有機(jī)肥，資源回收，返還農(nóng)田；分離的污水當(dāng)即處理成為不含 病原微生物的中性水，一部分設(shè)備循環(huán)利用，一部分進(jìn)入管網(wǎng)達(dá)標(biāo)排放。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，它包括第一分離器、第二分離器、滅菌裝 置、物料箱、污水處理裝置和自動(dòng)化控制系統(tǒng)。第一分離器的糞便污水入口承接樓房衛(wèi)生間管道，從最高層到最低層的糞便污水 在地下室收集分離。收集和分離同時(shí)進(jìn)行，在源頭就把污泥和污水分成兩部分。分離器為 雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層呈倒置的傘狀，上面布滿長條形和圓形的篩孔。外層的底部呈斜面狀，斜面 的低點(diǎn)處設(shè)污水出口。雙層結(jié)構(gòu)形成內(nèi)外兩個(gè)腔體，內(nèi)腔體為污泥容器，外腔體為污水容 器。分離是靜態(tài)進(jìn)行，以避免糞便與污水?dāng)嚢杌旌?，不用?dòng)力節(jié)約能源，分離速度高且效果 好。分離后的污水通過污水管流入污水處理裝置，糞便污泥一號閥門打開進(jìn)入第二分離器。第二分離器容積比第一分離器大數(shù)倍，除具備分離功能外還兼有儲(chǔ)存功能。因儲(chǔ) 存的時(shí)間相應(yīng)長一些，可起到沉淀分離的作用，使第一次分離后的糞便污泥含水量進(jìn)一步 減少。由于容量大，可以緩解整棟樓房在同一時(shí)間如廁的壓力。第二分離器與第一分離器 的設(shè)計(jì)基本相同，分離后的污水通過污水管流入污水處理裝置，糞便污泥二號閥門打開進(jìn) 入物料箱。滅菌裝置由壓力泵、干粉噴霧器、高壓噴口構(gòu)成。干粉噴霧器設(shè)置三只，根據(jù)需要 可以增加或減少。三只噴霧器中分別裝入生物滅菌粉、石灰粉和草炭粉，在糞便污泥從第二 分離器中向物料箱落下時(shí)，按設(shè)計(jì)的比例同時(shí)噴向糞便污泥進(jìn)行均勻混合，使糞便污泥發(fā) 生無害化的反應(yīng)變化。一是對糞便進(jìn)行滅菌殺卵消毒；二是促使糞便熟化干化；三是補(bǔ)充 農(nóng)作物需要的成分，使糞便污泥成為真正意義上的有機(jī)肥料。通過滅菌裝置處理后的糞便 污泥可以回收利用，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。污水處理裝置內(nèi)設(shè)有一級過濾器、二級過濾器。由第一分離器和第二分離器分離 的污水，經(jīng)一級、二級雙重過濾后，懸浮物含量低于千分之五。裝置內(nèi)還設(shè)有水浸式紫外燈、 異味清除器，再經(jīng)過滅菌處理和對異味的分解，污水最終達(dá)到中性水的程度。一部分用來對 第一分離篩、第二分離篩、一級過濾器和二級過濾器進(jìn)行反沖洗，多余部分通過溢流口排入
4市政管網(wǎng)。排走的中水符合國家排放要求，對環(huán)境不造成污染。一級、二級過濾器產(chǎn)生的污 水渣，由污水泵抽出輸送到第一分離器再次進(jìn)行分離。物料箱的入口與第二分離器出口相承接，入口壁上有與高壓噴口相對應(yīng)的滅菌 孔。物料箱下面安裝重量感應(yīng)器，箱外部設(shè)有報(bào)警器，箱內(nèi)物料達(dá)到預(yù)定重量，報(bào)警器鳴響。 物料箱裝有輪子，箱滿后推走，用入口蓋將入口和滅菌孔封住，以免異味溢出。然后換上新 箱繼續(xù)工作。自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制的部位有一號閥門、二號閥門、壓力泵、重量感應(yīng)器、報(bào)警 器、水浸式紫外燈、異味清除器、污水泵和高壓泵。用電量小、耗能低。本實(shí)用新型城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備的有益效果是1、從根本上徹底改變了傳統(tǒng)城市污水末端集中處理模式，把末端處理變?yōu)樵搭^處 理；2、城市的糞便污水不用遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移輸送到污水處理廠處理，節(jié)約大量為此而付出 的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用；3、對糞便污水單獨(dú)源頭處理，可有效減少其它廢水的污染負(fù)荷；4、糞便的量與污水處理廠污泥的量幾乎相當(dāng)，解決了污泥處理這一世界性難題；5、糞便有機(jī)肥中沒有其它有害復(fù)雜成份，回收返田，起到改良土壤和提高農(nóng)作物 品質(zhì)的作用；6、糞便有機(jī)肥可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，在世界首次實(shí)現(xiàn)污水處理在盈利的軌道上運(yùn)行；7、設(shè)備占地面積小，在地下室就可以操作，節(jié)省大量土地和建設(shè)資金；8、制造成本低，投資小，實(shí)施可以與房地產(chǎn)開發(fā)相結(jié)合，容易整合多方資金參與污 水治理；9、設(shè)備自動(dòng)化程度高，操作簡便，易于推廣普及。

圖1為本實(shí)用新型整體安裝示意圖；圖2為反沖洗器裝配示意圖；圖3為分離器篩孔示意圖；圖4為物料箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為滅菌裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為閥門齒條齒輪示意圖；圖7為圖6的俯視圖；圖8為過濾器剖面示意圖；圖9為圖8的俯視圖。對各幅附圖中的標(biāo)示說明如下⑴糞便污水入口、(2)第一分離器內(nèi)腔體、(3)第 一分離器、(4)第一反沖洗器、(5)第一分離篩、(6) —號閥門、(7)第一分離器外腔體、(8) 第二分離器、(9)第二分離器內(nèi)腔體、(10)第二分離篩、(11)第二反沖洗器、(12) 二號閥門、 (13)連結(jié)扣、(14)第二分離器外腔體、(15)滅菌裝置、(16)物料箱、(17)物料箱輪、(18) 污水泵、(19)隔離板、(20)污水處理裝置、(21)污水渣輸送管、(22) 二級過濾器、(23)高 壓水泵、(24)發(fā)射頭、(25) —級過濾器、(26)水浸式紫外燈、(27)異味清除器、(28)溢流口、(29) 二號除垢器、(30) 一號除垢器、(31)污水管、(32)凈水管、(33)篩上框、(34)分離 器篩孔、(35)篩下框、(36)滅菌孔、(37)入口蓋密封圈、(38)入口蓋、(39)物料箱蓋、(40) 箱蓋密封條、(41)報(bào)警器、(42)重量感應(yīng)器、(43)支撐架、(44)壓力泵、(45)干粉噴霧器、 (46)高壓噴口、(47)齒條、(48)齒輪、(49)固定孔、(50)粗過濾網(wǎng)、(51)過濾器外殼、(52) 過濾器反沖洗器、(53)細(xì)過濾網(wǎng)、(54)固定銷、(55)污水腔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步說明實(shí)施例一如圖1、圖2、圖3所示，糞便污水入口 1上端與樓房衛(wèi)生間下水管道相接，下端與 第一分離器3相通，第一分離器3中安裝第一分離篩5，篩面布滿分離器篩孔34，第一分離 篩5由篩上框33和篩下框35固定，在第一分離器3內(nèi)形成第一分離器內(nèi)腔體2和第一分 離器外腔體7，第一分離篩5的外面設(shè)置第一反沖洗器4，對分離器篩孔34進(jìn)行反沖洗，第 一分離器3的下端安裝一號閥門6。實(shí)施例二如圖1、圖6、圖7所示，第一分離器3與第二分離器8連接并相通，第二分離器8 與第一分離器3設(shè)計(jì)基本相同，只是容積大數(shù)倍，第二分離器8中設(shè)置第二分離篩10，形成 第二分離器內(nèi)腔體9和第二分離器外腔體14，在第二分離篩10外面設(shè)置第二反沖洗器11， 在第二分離器8的下端安裝二號閥門12，二號閥門12的下面與物料箱16連接處設(shè)有連接 扣13。二號閥門12由齒條47和齒輪48驅(qū)動(dòng)，齒條47通過固定孔49用螺栓固定。實(shí)施例三如圖1、圖4、圖5所示，第二分離器8與物料箱16連接并相通，物料箱16的入料 口壁上開有滅菌孔36，物料箱16上面安裝滅菌裝置15，滅菌裝置15中安裝壓力泵44、干粉 噴霧器45，滅菌裝置15的高壓噴口 46與滅菌孔36相通，物料箱16的下面安裝重量感應(yīng) 器42，由支撐架43支撐，箱外安裝報(bào)警器41，物料箱16的入口上面設(shè)有入口蓋38，入口蓋 38內(nèi)有入口蓋密封圈37，物料箱16上安裝物料箱蓋39，物料箱蓋39內(nèi)有箱蓋密封條40， 物料箱16下部安裝物料箱輪17。實(shí)施例四如圖1、圖8、圖9所示，污水處理裝置20中安裝隔離板19，隔離板19的一側(cè)安裝 一級過濾器25，另一側(cè)安裝二級過濾器22，兩個(gè)過濾器均由過濾器外殼51、粗過濾網(wǎng)50、細(xì) 過濾網(wǎng)53、過濾器反沖洗器52構(gòu)成，中間為污水腔55，過濾器由固定銷54固定，污水管31 連接第一分離器3、第二分離器8和一級過濾器25，污水管31外面安裝一號除垢器30和二 號除垢器29，污水處理裝置20的上部安裝水浸式紫外燈26、異味清除器27，異味清除器27 的發(fā)射頭24安裝在污水處理裝置20內(nèi)的中部，在污水處理裝置20上部四分之三處開有溢 流口 28，污水處理裝置20的外部安裝高壓水泵23，凈水管32連接高壓水泵23和第一反沖 洗器4、第二反沖洗器11，污水處理裝置20的外部安裝污水泵18，污水渣輸送管21連接污 水泵18和第一分離器3。
權(quán)利要求一種城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，包括第一分離器(3)、第二分離器(8)、滅菌裝置(15)、物料箱(16)、污水處理裝置(20)，其特征在于糞便污水入口(1)與樓房下水管道相通，第一分離器(3)在源頭將糞便污水分離成糞便污泥和污水，第二分離器(8)連接第一分離器(3)，對糞便污泥進(jìn)一步沉淀分離，滅菌裝置(15)對分離后的糞便污泥進(jìn)行滅菌干化，物料箱(16)連接第二分離器(8)，糞便有機(jī)肥進(jìn)入物料箱(16)儲(chǔ)存，分離后的污水通過污水管(31)進(jìn)入污水處理裝置(20)進(jìn)行無害化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，其特征在于，在第 一分離器(3)中安裝布滿分離器篩孔(34)的第一分離篩(5)、安裝第一反沖洗器(4)，使第 一分離器(3)內(nèi)形成第一分離器內(nèi)腔體(2)和第一分離器外腔體(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，其特征在于，滅菌 裝置(15)由壓力泵(44)、干粉噴霧器(45)、高壓噴口(46)構(gòu)成，干粉噴霧器(45)內(nèi)裝有 生物滅菌粉、石灰粉和草炭粉，高壓噴口(46)與物料箱(16)的滅菌孔(36)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，其特征在于，污 水處理裝置(20)中安裝隔離板(19)、一級過濾器(25)、二級過濾器(22)、水浸式紫外 燈(26)、異味清除器(27)，過濾器內(nèi)安裝粗過濾網(wǎng)(50)、細(xì)過濾網(wǎng)(53)、過濾器反沖洗器 (52)，在污水處理裝置(20)的外部裝有高壓水泵(23)，通過凈水管(32)對第一分離篩(5) 和第二分離篩(10)進(jìn)行反沖洗，裝有污水泵(18)，通過污水渣輸送管(21)連接第一分離器 (3)，污水管(31)外部安裝一號除垢器(30)、二號除垢器(29)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，物料箱(16)入口壁 上開有滅菌孔(36)，物料箱(16)上部裝有入口蓋(38)、物料箱蓋(39)，下部裝有重量感應(yīng) 器(42)，外部裝有報(bào)警器(41)和物料箱輪(17)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種城市生活污水源頭分離無害化處理設(shè)備，屬環(huán)境保護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案包括與樓房下水道相連接的第一分離器、第二分離器、滅菌裝置、物料箱、污水處理裝置和自動(dòng)化控制系統(tǒng)。糞便污水從樓房下水道直接進(jìn)入分離器進(jìn)行固液分離，然后分別對糞便污泥和污水進(jìn)行無害化處理，在短時(shí)間內(nèi)糞便污泥成為有機(jī)肥，污水達(dá)到排放要求。其特征是，把城市糞便污水在源頭處理，改變傳統(tǒng)污水末端集中處理落后模式，節(jié)約建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，有利于環(huán)境保護(hù)。糞便有機(jī)肥回收利用，創(chuàng)造價(jià)值，城市污水治理可以在盈利的軌道上良性運(yùn)行。達(dá)到了國家對污染物“減量化、無害化、資源化”要求。本實(shí)用新型適合城鎮(zhèn)樓房糞便污水的直接源頭處理。
文檔編號C05F7/00GK201694918SQ20102000059
公開日2011年1月5日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者齊冰 申請人:齊冰