專利名稱：糞便污水源頭處理為中水設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，屬環(huán)境保護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生活污水是環(huán)境污染源之一，主要是日常生活中人們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(duì)人類危害最大的是糞便污水，環(huán)保術(shù)語(yǔ)稱之為黑水，其它 污水稱之為灰水。黑水污染不單是影響正常生活，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。水源被黑水污染后，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，均由黑水污染引起。每一噸黑水可污染229噸 干凈水，中國(guó)的淡水資源占有量在世界排121位，人均占有量?jī)H2300立方米，僅為10噸黑 水的污染量。未經(jīng)處理的黑水施于土壤，會(huì)造成土壤的生物污染，污染后土壤也可傳播多種 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(duì)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。黑水還可能被水中和陸地的多種動(dòng)物吸收，存在直接和間接的人體接觸而被變 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(duì)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(wú)論從深度和廣度都會(huì)明顯放大。我國(guó)現(xiàn)實(shí)行的污水末端集中處理模式，是100多年前歐洲人設(shè)計(jì)的污水處理方 法。在當(dāng)時(shí)的自然環(huán)境凈化空間允許和人類科技水平局限的條件下，對(duì)于早期城市環(huán)境保 護(hù)起過積極作用。但對(duì)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(guó)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)高倍水的稀 釋、轉(zhuǎn)移輸送、集中后再固液分離。污水的大水量、長(zhǎng)距離輸送費(fèi)用巨大，然后再消耗大量的 能量來(lái)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(guó)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。污水末端集中處理模式對(duì)污水處理雖然耗資多，建設(shè)量大，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(duì)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?；旌系奈鬯煞輳?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(duì)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(shì)。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，對(duì)現(xiàn)在和將來(lái)的環(huán)境都有嚴(yán)重影響。
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(duì)環(huán)境的影響越來(lái) 越復(fù)雜和多樣化，人類健康及未來(lái)對(duì)環(huán)境的要求則越來(lái)越高，這就形成了很大的矛盾?，F(xiàn)實(shí) 要求我們按照現(xiàn)在和將來(lái)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
本發(fā)明提供了一種糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，處理方式是黑水排放后進(jìn)入管 網(wǎng)前進(jìn)行收集、分離、處理，把傳統(tǒng)模式的末端集中后處理程序提到源頭來(lái)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(wú)菌無(wú)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，一部分循環(huán)利用，多余部分進(jìn)入管網(wǎng)或直接排 入地下，沒有任何污染隱患。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，它包括收集絮凝裝置、固液分離裝置、污泥滅菌裝 置、污水過濾裝置、中水回用裝置、有機(jī)肥發(fā)酵裝置和自動(dòng)化控制系統(tǒng)。收集絮凝裝置的黑水入口承接樓房衛(wèi)生間管道，從最高層到最低層的黑水在地下 室收集。收集的同時(shí)按配比要求自動(dòng)噴灑混合絮凝劑，在源頭使污泥和污水呈脫離狀態(tài)。收 集絮凝裝置內(nèi)設(shè)有容量感應(yīng)器，達(dá)到設(shè)定的容量標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)在裝置下部物料出口的控制閥門 自動(dòng)打開，混合絮凝劑的黑水進(jìn)入固液分離裝置。固液分離裝置為上、下相通的雙層結(jié)構(gòu)，下層為沉淀釜，上層為分離器。分離器分 內(nèi)外兩個(gè)腔體，內(nèi)腔體呈倒置的傘狀，腔體壁上布滿長(zhǎng)條形和圓形的篩孔。外腔體的底部呈 斜面狀，斜面的低點(diǎn)處設(shè)污水出口。內(nèi)腔體為污泥容器，外腔體為污水容器。分離在靜態(tài)下 進(jìn)行，絮凝后的黑水中的懸浮物經(jīng)沉淀在沉淀釜形成污泥，污水經(jīng)分離器篩孔進(jìn)入外腔體。 分離的污水由外腔體污水出口通過污水管流入污水過濾裝置；污泥達(dá)到標(biāo)定數(shù)量，裝置控 制閥門打開進(jìn)入污泥滅菌裝置。污泥滅菌裝置外側(cè)安裝干粉噴霧器，干粉噴霧器的高壓噴口插入污泥滅菌裝置 內(nèi)。特制的干粉噴霧器分上中下三個(gè)腔體，對(duì)應(yīng)設(shè)置三個(gè)高壓噴口，腔體和噴口按需要可增 加或減少，由壓力泵提供壓力。腔體中分別裝入生物滅菌劑、石灰粉和有機(jī)肥元素，在污泥 從固液分離裝置落下時(shí)，按設(shè)計(jì)的比例同時(shí)高壓噴向污泥進(jìn)行均勻混合。有機(jī)肥發(fā)酵裝置促使污泥發(fā)生無(wú)害化的反應(yīng)變化。一是對(duì)污泥進(jìn)行滅菌、殺卵、除 臭；二是使污泥熟化、干化、膨松；三是補(bǔ)充農(nóng)作物需要的元素，最終使粘稠的污泥成為疏 松的有機(jī)肥料。污泥發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的氣體經(jīng)輸氣管到達(dá)固液分離裝置冷卻。通過發(fā)酵裝置處 理后的污泥可以回收利用，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。發(fā)酵裝置同時(shí)為周轉(zhuǎn)箱，箱底設(shè)有重量感應(yīng) 器，箱內(nèi)重量達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)即報(bào)警。周轉(zhuǎn)箱設(shè)置輪子，拖出滿箱封好上口，換上空箱繼續(xù)工 作。污水過濾裝置設(shè)有污水入口、排渣出口和清水出口。污水入口與固液分離裝置的
4分離水出口相通，分離的污水經(jīng)過濾裝置過濾后基本澄清，清水由清水出口通過清水管進(jìn) 入中水回用裝置；過濾的渣滓通過排渣管進(jìn)入固液分離裝置，進(jìn)行二次絮凝分離。中水回用裝置由多級(jí)沙慮器和中水箱組成。多級(jí)沙慮器的上層放置鵝卵石，沒有 鵝卵石砸小石塊代替；中層放置石米，沒有石米砸石顆粒代替；下層放置細(xì)沙，包括河沙、 海沙、山砂、沙漠沙，過濾效果相同。細(xì)沙須過篩，清除沙中細(xì)面，放置的全部材料都要清洗 干凈方能使用。中水箱安裝在多級(jí)沙慮器的下面，箱內(nèi)設(shè)有水浸式紫外燈、異味清除器，經(jīng) 過滅菌處理和對(duì)異味的分解，清水可循環(huán)利用。中水箱外安裝高壓水泵，抽出的清水一部分 用來(lái)對(duì)分離器篩孔進(jìn)行反沖洗，一部分用來(lái)循環(huán)沖廁，多余部分開啟溢流口閥門排入市政 管網(wǎng)，沒有管網(wǎng)地區(qū)直接排入地下。排走的水符合國(guó)家排放要求，對(duì)環(huán)境不造成污染。自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制的部位有一號(hào)閥門、二號(hào)閥門、溢流口閥門、壓力泵、重量感 應(yīng)器、報(bào)警器、水浸式紫外燈、異味清除器、污水過濾裝置和高壓水泵。用電量小、耗能低。本發(fā)明糞便污水源頭處理為中水設(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、城市的黑水不用遠(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(duì)黑水單獨(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、設(shè)備制造成本低，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(jiǎn)便，易于推廣普及。


圖1為本發(fā)明整體安裝示意圖；圖2為多級(jí)沙慮器慮板示意圖；圖3為分離器內(nèi)腔體示意圖；圖4為圖3的展開篩孔示意圖；圖5為分離器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為干粉噴霧器示意圖。對(duì)各幅附圖中的標(biāo)示說明如下⑴糞便污水入口、(2)設(shè)備外殼體、(3)收集絮凝 裝置、(4)過濾渣入口、(5)排渣管、(6)絮凝劑罐、(7)清水管、(8) 一級(jí)沙慮層、(9) 二級(jí)沙 慮層、(10)三級(jí)沙慮層、(11)反沖洗水管、(12)高壓水泵、(13)沖廁水管、(14)溢流口閥 門、(15)中水回用出口、(16)水浸式紫外燈、(17)異味清除器、(18)氣體入口、(19) 一號(hào)閥 門、(20)分離器內(nèi)腔體、(21)反沖洗器、(22)固液分離裝置、(23)污水出口、(24)污水過濾 裝置、(25)絮凝劑罐加壓管、(26)噴霧器加壓管、(27)加壓備用管、(28)壓力泵、(29)清水出口、(30)沉淀釜、(31) 二號(hào)閥門、(32)輸氣管、(33)污泥滅菌裝置、(34)干粉噴霧器、 (35)有機(jī)肥發(fā)酵裝置、(36)重量感應(yīng)器、(37)箱輪、(38)多級(jí)沙慮器、(39)發(fā)射頭、(40) 一級(jí)慮板、(41) 二級(jí)慮板、(42)三級(jí)慮板、(43)分離器篩孔、(44)沖洗水入口、(45)高壓 噴口、(46)第二無(wú)料報(bào)警器、(47)加料口、(48)儲(chǔ)壓箱、(49)分離器外腔體、(50)第一無(wú) 料報(bào)警器、(51)除垢器、(52)分離器、(53)備用噴霧器、(54)上腔體、(55)中腔體、(56)下 腔體、(57)中水箱、(58)中水回用裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步說明實(shí)施例一如圖1所示，糞便污水入口 1的上端與樓房衛(wèi)生間下水管道相接，下端安裝除垢器 51后與收集絮凝裝置3相通，收集絮凝裝置3的上部設(shè)有過濾渣入口 4與排渣管5相通，下 部設(shè)有一號(hào)閥門19與固液分離裝置22相通，外側(cè)安裝絮凝劑罐6與收集絮凝裝置3相通， 絮凝劑罐6通過絮凝劑罐加壓管25與壓力泵28連接，絮凝劑罐6中裝有第一無(wú)料報(bào)警器 50。實(shí)施例二在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，如圖1、圖3、圖4、圖5所示，固液分離裝置22安裝在收集絮 凝裝置3的下面，固液分離裝置22由分離器52和沉淀釜30構(gòu)成，分離器52由分離器內(nèi)腔 體20和分離器外腔體49構(gòu)成。分離器內(nèi)腔體20的腔壁上設(shè)有分離器篩孔43，在分離器 52中安裝反沖洗器21，反沖洗器21的沖洗水入口 44連接反沖洗水管11，由高壓水泵12抽 出中水對(duì)分離器篩孔43進(jìn)行定時(shí)清洗。分離器外腔體49設(shè)有污水出口 23與污水過濾裝 置24相通。沉淀釜30的底處安裝二號(hào)閥門31。實(shí)施例三在實(shí)施例一、例二的基礎(chǔ)上，如圖1、圖6所示，二號(hào)閥門31的下面安裝污泥滅菌 裝置33，污泥滅菌裝置33的外側(cè)安裝干粉噴霧器34，外側(cè)反方向安裝備用噴霧器53，備用 噴霧器53與干粉噴霧器34的結(jié)構(gòu)相同，高壓噴口 45插入污泥滅菌裝置33內(nèi)。干粉噴霧 器34中設(shè)有上腔體54、中腔體55、下腔體56，通過加料口 47添加物料，外側(cè)安裝第二無(wú)料 報(bào)警器46。儲(chǔ)壓箱48連接噴霧器加壓管26，提供干粉噴霧器34噴霧壓力，加壓備用管27 提供備用噴霧器53噴霧壓力，噴霧器加壓管26和加壓備用管27同時(shí)與壓力泵28連接。實(shí)施例四在實(shí)施例一、例二、例三的基礎(chǔ)上，如圖1所示，污泥滅菌裝置33的下面安裝有機(jī) 肥發(fā)酵裝置35，有機(jī)肥發(fā)酵裝置35的上部設(shè)有輸氣管32連接氣體入口 18，發(fā)酵產(chǎn)生的氣 體由氣體入口 18進(jìn)入固液分離裝置22，有機(jī)肥發(fā)酵裝置35的下面安裝重量感應(yīng)器36，安 裝箱輪37。實(shí)施例五在實(shí)施例一、例二的基礎(chǔ)上，如圖1、圖2所示，中水回用裝置58的上部安裝多級(jí) 沙慮器38，下部安裝中水箱57。污水過濾裝置24的清水出口 29與清水管7相接，清水管 7與多級(jí)沙慮器38相通。多級(jí)沙慮器38中安裝一級(jí)慮板40，形成一級(jí)沙慮層8，安裝二級(jí) 慮板41，形成二級(jí)沙慮層9，安裝三級(jí)慮板42，形成三級(jí)沙慮層10。中水箱57內(nèi)安裝水浸
6式紫外燈16、箱外安裝異味清除器17，異味清除器17的發(fā)射頭39安裝在中水箱57內(nèi)的中 部。在中水箱57的上部安裝溢流口閥門14，溢流口閥門14的下面設(shè)有中水回用出口 15與 高壓水泵12相通，沖廁水管13連接高壓水泵12。實(shí)施例六在實(shí)施例一、例二、例三、例四、例五的基礎(chǔ)上，如圖1所示，全部裝置安裝在設(shè)備 外殼體2中。
權(quán)利要求
一種糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，包括收集絮凝裝置(3)、固液分離裝置(22)、污泥滅菌裝置(33)、污水過濾裝置(24)、中水回用裝置(58)、有機(jī)肥發(fā)酵裝置(35)，其特征在于糞便污水入口(1)與樓房衛(wèi)生間下水管道相通，收集絮凝裝置(3)的外側(cè)安裝絮凝劑罐(6)，在源頭把絮凝劑與糞便污水充分混合，固液分離裝置(22)與收集絮凝裝置(3)相通，對(duì)絮凝后的糞便污水進(jìn)行沉淀分離，污泥滅菌裝置(33)對(duì)分離后的糞便污泥高壓噴射生物滅菌劑、石灰粉和有機(jī)肥元素，有機(jī)肥發(fā)酵裝置(35)與污泥滅菌裝置(33)相通，在有機(jī)肥發(fā)酵裝置(35)中使糞便污泥發(fā)生無(wú)害化反應(yīng)滅菌、殺卵、除臭、熟化、干化、膨松，使粘稠狀的糞便污泥成為疏松的有機(jī)肥，回收返田，分離后的污水通過污水過濾裝置(24)過濾后進(jìn)入中水回用裝置(58)進(jìn)行沙慮、滅菌、清除異味處理，最終成為中水，循環(huán)利用或排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，其特征在于，固液分離裝置 (22)由分離器(52)和沉淀釜(30)構(gòu)成，分離器(52)由分離器內(nèi)腔體(20)和分離器外腔 體(49)構(gòu)成，分離器內(nèi)腔體(20)的腔壁布滿分離器篩孔(43)，在分離器(52)中安裝反沖 洗器(21)，分離器外腔體(49)設(shè)有污水出口(23)與污水過濾裝置(24)相通，沉淀釜(30) 的底部安裝二號(hào)閥門(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，其特征在于，污泥滅菌裝置 (33)的外側(cè)安裝干粉噴霧器(34)和備用噴霧器(53)，高壓噴口(45)插入污泥滅菌裝置 (33)內(nèi)，干粉噴霧器(34)內(nèi)設(shè)有上腔體(54)、中腔體(55)、下腔體(56)，分別裝入生物滅 菌劑、石灰粉和有機(jī)肥元素，噴霧器加壓管(26)和加壓備用管(27)同與壓力泵(28)連接， 干粉噴霧器(34)和備用噴霧器(53)結(jié)構(gòu)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，其特征在于，中水回用裝置 (58)的上部安裝多級(jí)沙慮器(38)，下部安裝中水箱(57)，多級(jí)沙慮器(38)中安裝一級(jí)慮板 (40)，形成一級(jí)沙慮層(8)，安裝二級(jí)慮板(41)，形成二級(jí)沙慮層(9)，安裝三級(jí)慮板(42)， 形成三級(jí)沙慮層(10)，中水箱(57)內(nèi)安裝水浸式紫外燈(16)，箱外安裝異味清除器(17)， 發(fā)射頭(39)安裝在中水箱(57)內(nèi)的中部，溢流口閥門(14)安裝在中水箱(57)的上部，溢 流口閥門(14)的下面設(shè)有中水回用出口(15)與高壓水泵(12)相通，反沖洗水管(11)和 沖廁水管(13)連接高壓水泵(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，有機(jī)肥發(fā)酵裝置(35)的上部 設(shè)有輸氣管(32)連接氣體入口(18)，發(fā)酵產(chǎn)生的氣體由氣體入口(18)進(jìn)入固液分離裝置 (22)，有機(jī)肥發(fā)酵裝置(35)的下面裝有重量感應(yīng)器(36)和箱輪(37)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種糞便污水源頭處理為中水設(shè)備，屬環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案包括與樓房下水道相連接的收集絮凝裝置、固液分離裝置、污泥滅菌裝置、污水過濾裝置、中水回用裝置、有機(jī)肥發(fā)酵裝置。糞便污水在進(jìn)入管網(wǎng)前直接應(yīng)用本設(shè)備進(jìn)行處理。其特征是，把糞便污水在源頭固液分離，粘稠的污泥當(dāng)即處理成為疏松的有機(jī)肥，渾濁的污水當(dāng)即處理成為不含病原微生物的中水。改變了傳統(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)肥回收返田，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，中水回用節(jié)約水資源，污水治理可在盈利的軌道上良性運(yùn)行。達(dá)到了國(guó)家對(duì)污染物“減量化、無(wú)害化、資源化”處理要求。本發(fā)明適合城鎮(zhèn)樓房糞便污水的源頭處理。
文檔編號(hào)C02F9/08GK101817604SQ20101015886
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者齊冰 申請(qǐng)人:齊冰