公布日：2024.03.26
申請日：2023.12.29
分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F3/32(2023.01)I;B02C18/12(2006.01)I;B02C18/18(2006.01)I;B02C18/24(2006.01)I;B02C18/00(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本申請涉及污水處理領域，具體公開了一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其包括污水處理池、若干級人工濕地池、光伏提灌設備、高位蓄水池，調節(jié)池、厭氧池、基質池，若干級人工濕地池依次連通，污水依次流經(jīng)若干級人工濕地池后通過光伏提灌設備流入高位蓄水池內；污水通過污水進入污水處理池內，污水管下端設有二位三通閥，其第一出水口連通調節(jié)池，第二出水口連通厭氧池，污水管內壁上設有可檢測管道內污水有機質含量的水質傳感器，水質傳感器、二位三通閥電連接外設的控制器，二位三通閥可手動控制也可通過控制器電控。本方案可解決現(xiàn)有喀斯特農村地區(qū)分散式生活污水治理系統(tǒng)無法針對日常用水的污染程度，分批分情況對污水進行高效處理的問題。
權利要求書
1.一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括污水處理池、若干級人工濕地池、光伏提灌設備、高位蓄水池，所述污水處理池包括調節(jié)池、厭氧池、基質池，調節(jié)池、厭氧池、基質池依次連通，所述若干級人工濕地池連通基質池尾部，若干級人工濕地池呈梯度排布，首級人工濕地池的高度低于基質池的高度，所述高位蓄水池的高度高于首級人工濕地池，污水依次流經(jīng)若干級人工濕地池后通過光伏提灌設備流入高位蓄水池內；所述污水處理池連接有污水管，所述污水管用于將待處理的生活污水導入污水處理池內，所述污水管下端設有二位三通閥，所述二位三通閥包括第一出水口、第二出水口，所述第一出水口連通調節(jié)池，所述第二出水口連通厭氧池，所述污水管內壁上設有可檢測管道內污水有機質含量的水質傳感器，所述水質傳感器、二位三通閥電連接外設的控制器，所述二位三通閥可手動控制也可通過控制器電控。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水管包括豎直段，所述二位三通閥位于豎直段上，所述水質傳感器包括第一水質傳感器、第二水質傳感器，所述豎直段的上部設有第一水質傳感器，所述第一水質傳感器的上方的豎直段內壁上設有液位傳感器，所述第一水質傳感器與第二水質傳感器之間設有控制閥，所述控制閥與第二水質傳感器之間設有軸流葉輪，所述軸流葉輪的中軸處轉動連接有破碎刀頭；控制閥為常開狀態(tài)，當?shù)谝凰|傳感器檢測到污水中的有機質含量超過設定值后，向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后關閉控制閥，污水在控制閥上方的豎直段內積蓄至液位傳感器處后，液位傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后打開控制閥，積蓄的污水向下沖刷。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述軸流葉輪的中部豎直轉動連接破碎刀頭，所述破碎刀頭的周向上間隔設有刀片，所述刀片的刀刃朝上，且刀片遠離旋轉軸的一端為尖頭。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水管還包括傾斜段，傾斜段位于所述豎直段的前端，傾斜段向下傾斜設置，污水可沿傾斜段向下自流。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧池包括第一厭氧池、第二厭氧池，第一厭氧池與第二厭氧池之間設有分區(qū)隔板，所述第一厭氧池的前端連通調節(jié)池，第一厭氧池的后端連通基質池，所述第二厭氧池的后端連通基質池。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理池的上端設有進水口，所述調節(jié)池與厭氧池之間、厭氧池與基質池之間分別設有導流板，通過導流板在相鄰的池體之間形成“S”型通路，使得污水從前端池體的下端流入下一池體，從下一池體的上端流出。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述光伏提灌設備包括太陽能發(fā)電裝置、水泵，水泵電連接太陽能發(fā)電裝置，通過太陽能供電設備為水泵提供電力。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述人工濕地池為矩形池體，所述人工濕地池的內部設有濕地，濕地與人工濕地池的池壁之間設有植株層。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述植株層從外圈到內圈依次包括低植株層、高植株層。
發(fā)明內容
本發(fā)明在于提供一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有喀斯特農村地區(qū)分散式生活污水治理系統(tǒng)無法針對日常用水的污染程度，分批分情況對污水進行高效處理的問題。
為解決上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種山區(qū)生活污水處理系統(tǒng)，包括污水處理池、若干級人工濕地池、光伏提灌設備、高位蓄水池，所述污水處理池包括調節(jié)池、厭氧池、基質池，調節(jié)池、厭氧池、基質池依次連通，所述若干級人工濕地池連通基質池尾部，若干級人工濕地池呈梯度排布，首級人工濕地池的高度低于基質池的高度，所述高位蓄水池的高度高于首級人工濕地池，污水依次流經(jīng)若干級人工濕地池后通過光伏提灌設備流入高位蓄水池內；
所述污水處理池連接有污水管，所述污水管用于將待處理的生活污水導入污水處理池內，所述污水管下端設有二位三通閥，所述二位三通閥包括第一出水口、第二出水口，所述第一出水口連通調節(jié)池，所述第二出水口連通厭氧池，所述污水管內壁上設有可檢測管道內污水有機質含量的水質傳感器，所述水質傳感器、二位三通閥電連接外設的控制器，所述二位三通閥可手動控制也可通過控制器電控。
本方案的基本原理為：在排放污水時，污水流入污水管，內壁上水質傳感器實時檢測污水狀況，若有機質含量高，則該批污水需要在污水處理池內部依次流經(jīng)調節(jié)池、厭氧池、基質池三個池體以得到完全處理，則水質傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器打開二位三通閥的第一出水口，關閉第二出水口，使得污水排入調節(jié)池內；
若有機質含量低，則該批污水在污水處理池內完全處理將占用處理池的過剩運力，因此可直接排入?yún)捬醭刂校龠M入基質池內反應，則水質傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器打開二位三通閥的第二出水口，關閉第一出水口，使得污水排入?yún)捬醭貎取?/span>
當污水經(jīng)過污水處理池反應后，在自重的作用下沿梯度進入若干級人工濕地池，在人工濕地池內逐級反應后，污水處理完畢，通過光伏提灌設備利用太陽能發(fā)電，將處理后的污水提升至高位的蓄水池中儲存，蓄水池與外部的耕地農田連通，需要灌溉時直接利用處理后的污水進行農田灌溉。
本方案的有益效果為：
現(xiàn)有的喀斯特農村地區(qū)分散式生活污水治理系統(tǒng)直接將不同用途的污水統(tǒng)一集中在池體內處理，無法針對日常用水的污染程度，分批分情況對污水進行高效處理，本方案在污水管道內增設二位三通閥及水質傳感器，區(qū)分出不同污染程度的污水后，根據(jù)污水的有機質情況將污水分流至污水處理的不同階段進行反應，避免污染程度低的大批量水流占用污水處理池的全部運力，提高污水處理的整體效率。
進一步，污水管包括豎直段，所述二位三通閥位于豎直段上，所述水質傳感器包括第一水質傳感器、第二水質傳感器，所述豎直段的上部設有第一水質傳感器，所述第一水質傳感器的上方的豎直段內壁上設有液位傳感器，所述第一水質傳感器與第二水質傳感器之間設有控制閥，所述控制閥與第二水質傳感器之間設有軸流葉輪，所述軸流葉輪的中軸處轉動連接有破碎刀頭；
控制閥為常開狀態(tài)，當?shù)谝凰|傳感器檢測到污水中的有機質含量超過設定值后，向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后關閉控制閥，污水在控制閥上方的豎直段內積蓄至液位傳感器處后，液位傳感器向控制器發(fā)送信號，控制器接收信號后打開控制閥，積蓄的污水向下沖刷。
由于污水中不可避免具有部分雜質，需要對殘渣進行破碎處理，第一水質傳感器持續(xù)監(jiān)測污水的有機質含量，當水質中有機質含量低時，控制閥常開，供水流自由通過，當水質中有機質含量較高時，部分殘渣落入控制閥下方的軸流葉輪處，控制閥關閉，水流在控制閥上方的豎直段積蓄，當積蓄水位到達液位傳感器的設定高度后，控制閥重新開啟，大量水流下落沖刷葉輪，葉輪受到水流的沖刷旋轉，葉輪旋轉帶動其中軸上方的破碎刀頭同步旋轉，破碎刀頭切割殘渣將殘渣分解成小粒徑物質，并且在水流的作用下隨水流向下沖刷走。
進一步，軸流葉輪的中部豎直轉動連接破碎刀頭，所述破碎刀頭的周向上間隔設有刀片，所述刀片的刀刃朝上，且刀片遠離旋轉軸的一端為尖頭。利用尖頭刀刃的破碎刀頭將碎屑全方位破碎。
進一步，污水管還包括傾斜段，傾斜段位于所述豎直段的前端，傾斜段向下傾斜設置，污水可沿傾斜段向下自流。使得污水在整個系統(tǒng)內流動時，依靠重力自流，減少其余機械設備的投入，減少建設成本。
進一步，厭氧池包括第一厭氧池、第二厭氧池，第一厭氧池與第二厭氧池之間設有分區(qū)隔板，所述第一厭氧池的前端連通調節(jié)池，第一厭氧池的后端連通基質池，所述第二厭氧池的后端連通基質池。將厭氧池分出兩個區(qū)域，兩個區(qū)域用于區(qū)分處理不同有機質含量的污水，作為針對不同污染程度污水進行處理的兩個流道。
進一步，污水處理池的上端設有進水口，所述調節(jié)池與厭氧池之間、厭氧池與基質池之間分別設有導流板，通過導流板在相鄰的池體之間形成“S”型通路，使得污水從前端池體的下端流入下一池體，從下一池體的上端流出。通過從下往上的流動方式，使得污水在污水處理池中呈潛流式的流動方式，提高污水在處理池中的停留時間，保證污水能夠完全反應。
進一步，光伏提灌設備包括太陽能發(fā)電裝置、水泵，水泵電連接太陽能發(fā)電裝置，通過太陽能供電設備為水泵提供電力。由于設置在喀斯特地貌的山區(qū)中，需要整個污水系統(tǒng)對外部基礎電力建設的依賴，采用光伏設備的自發(fā)電特性，節(jié)能環(huán)保同時節(jié)省成本。
進一步，人工濕地池為矩形池體，所述人工濕地池的內部設有濕地，濕地與人工濕地池的池壁之間設有植株層。設置植株層起到安全圍欄的作用，作為天然屏障提示附近的居民。
進一步，植株層從外圈到內圈依次包括低植株層、高植株層。起到美觀作用的同時可與周圍環(huán)境融為一體。
（發(fā)明人：江杰;江兼昌;錢宣;江涪平;彭韜;徐小波;趙波;付忠紅）
