一種生活汙水高效處理系統的製作方法

2023-05-19 15:54:11 1

專利名稱：一種生活汙水高效處理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種生活汙水處理系統，具體地說是一種利用微生物處理生活汙水並使處理過程高效、無害的處理系統。
背景技術：
現階段我國生活汙水處理方法幾乎全是單一產物，即只是處理成中水和汙泥排放，沒有觸及綜合利用，總體上，包括能量消耗在內的汙水處理綜合效率很低。而其中汙泥又是大量有害有機物、毒物、無機泥渣等的混合體，不僅需要空間堆放、運輸處理，而且還會造成二次汙染。另外，現行的處理方法的產氣過程也會同時造成空氣汙染。城市住宅小區、農村村、屯生活汙水的隨意排放，一方面造成了汙染環境，另一方面也是一種資源浪費。而當前的生活汙水處理方法又不能實現既無二次汙染、無毒無害，又具有很高的工藝效率。事實上，所排放的汙水中除可利用的中水外，還有大量的有機物等富營養物質、礦物質等泥、 沙、渣土形態物質。如能經過生化反應、分離、沉澱等處理，完全可以以沼氣、中水、肥料形式回收，形成資源的循環利用過程。因此，有必要研發一種變害為利、變廢為寶的生活汙水綜合處理系統，從根本上提高汙水處理的綜合效率和循環利用率。

發明內容
為減少汙水處理的二次汙染和資源浪費，形成水資源的循環利用和高效處理過程，本發明提供一種生活汙水高效處理系統，它是對生活汙水流程中的厭氧池進行高效運行和綜合利用性設計。厭氧池由反應室、沼氣管、密封罩、出水管、池溫傳感器、溫度信號線、暖器回水管、暖器管排陣板、鏈帶式副產物轉載傳送機、暖器進水管、泥漿抽排口、泥漿沉落池、回流管、進水管組成。在厭氧池的池底面與密封罩的分隔壁底端之間的空間上部和厭氧池的池左側壁與密封罩左側壁之間的空間內，裝設有鏈帶式副產物轉載傳送機，機體由轉載從動輪、傳送鏈帶、傳送鏈託導輪、傳送承重輪、轉載轉向託導輪、轉載主動輪和轉載轉向承重輪構成。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是對生活汙水工藝流程中進行高效運行和綜合利用性設計採用的主要工藝系統由沉降池、厭氧池、濃縮池、有氧池並被曝氣、轉壓泵、濃縮池、固液分離器、提升泵高塔消毒池、用戶、太陽能熱水器、燃氣鍋爐、控制站、儲氣罐構成。其中厭氧池由反應室、沼氣管、密封罩、出水管、池溫傳感器、溫度信號線、暖器回水管、暖器管排陣板、鏈帶式副產物轉載傳送機、暖器進水管、泥漿抽排口、泥漿沉落池、回流管、進水管組成。在厭氧池的池底面與密封罩的分隔壁底端之間的空間上部和厭氧池的池左側壁與密封罩左側壁之間的空間內，裝設有鏈帶式副產物轉載傳送機，機體由轉載從動輪、傳送鏈帶、傳送鏈託導輪、傳送承重輪、轉載轉向託導輪、轉載主動輪和轉載轉向承重輪構成。溫控站的溫度控制系統由比較環節、控制、放大、驅動環節和氣、液伺服閥執行環節構成。厭氧池底部空間的溫度通過池溫傳感器檢測，以池溫信號反饋到溫度控制裝置的比較環節。在溫度控制裝置的比較環節中，反饋的池溫信號與按需要設置(如對應35°C)的池溫給定信號比較，產生池·溫偏差信號。池溫偏差信號進入控制、放大、驅動環節，參與控制和放大、驅動處理。本發明的有益效果是通過本發明工藝系統的運行，實現了汙水淨化、沼氣生成、肥料產出，大大提高了生活汙水的循環利用率，解決生活汙水的局部處理效果不佳的問題，使出水穩定達到國家汙水處理廠汙染物排放標準；運行費用和投資成本均較低廉；自動化程度高。涉及的處理池、轉載傳送機可進行工廠預生產，現場安裝。


下面結合附圖所示的實施例對本發明進一步說明。附圖I為生活汙水高效處理系統的工藝流程示意圖。附圖2為厭氧池結構示意圖。附圖3為控制站控制系統框圖。附圖4為副產物轉載傳送鏈帶結構(局部)主視圖。附圖5為副產物轉載傳送鏈帶結構(局部)左視圖。在附圖1、3中，I.沉降池，2.厭氧池，3.濃縮池，4.泥漿泵，5.有氧池，6.固液分離器，7.提升泵，8.消毒池，9.太陽能熱水器，10.燃氣鍋爐，11.用戶，12.控制站，13.儲氣罐，14.轉壓泵；sew為汙水，ms為泥沙，qsew為準汙水，qtw為準中水，m為泥眾，tw為中水，qcw為準清潔水，cw為清潔水，hw為熱水，ts為池溫信號，wp為氣壓信號，Weth為沼氣，smd為汙泥渣，1_為肥料。在附圖2、3中，2. I.反應室，2. 2沼氣管，2. 3.密封罩，2. 4.出水管，2. 5.池溫傳感器，2. 6.溫度信號線，2. 7.轉載從動輪，2. 8.暖器回水管，2. 9.暖器管排陣板，2. 10.傳送鏈帶，2. 11.傳送鏈託導輪，2. 12.傳送承重輪，2. 13.暖器進水管，2. 14.泥漿抽排口，2. 15.泥漿沉落池，2. 16.轉載轉向託導輪，2. 17.轉載主動輪，2. 18.轉載轉向承重輪，2. 19.回流管，2. 20.進水管。在附圖3中，12. I.溫度控制裝置，ts0為池溫給定信號，es為池溫偏差信號，C為控制、放大、驅動環節，電氣伺服閥驅動信號，mvt為電氣伺服閥驅動信號，wvt為電液伺服閥驅動信號，V為氣、液伺服閥執行環節。在附圖4、5中，2. 10. I.生化工作面，2. 10. 2.帶板結構，2. 10. 3.鉸鏈軸結構。
具體實施例方式在附圖I所示的生活汙水高效處理系統工藝流程示意圖和附圖3所示的控制站控制系統框圖中，生活汙水高效處理系統的主要工藝流程為I)各種生活汙水Sew在沉降池I內進行沉降處理，分離出準汙水qsew和泥沙ms ;準汙水qsew和泥沙ms分別流入厭氧池2和濃縮池3 ；2)對準汙水qSew在厭氧池2內進行厭氧微生物發酵處理，產生汙泥渣smd、準中水qtw和沼氣Weth ;汙泥洛smd沉落並被泥眾泵4抽排,準中水qtw流轉到有氧池5並被曝氣分解處理，沼氣Wrth充壓溢出並被轉壓泵14抽吸加壓；3 )汙泥渣smd經泥漿泵4以高壓送入濃縮池3 ；4)泥沙ms和汙泥渣smd在濃縮池3內被混合、濃縮和乾燥處理，作為肥料1_供用；5)準中水qtw在有氧池5中進行曝氣微生物分解，產生的泥漿m回流到厭氧池2，沉澱的汙泥渣smd流落並被泥漿泵4抽排到濃縮池3，分離出中水tw流入固液分離器6被
進一步分離；6衝水tw在固液分離器6中被過濾分離，產生固體顆粒的汙泥渣smd流落並被泥漿泵4抽排到濃縮池3，濾出準清潔水qcw流出並被提升泵7抽吸加壓；
7)準清潔水qcw經提升泵7抽吸加壓推舉，進入高塔消毒池8 ； 8)準清潔水qcw在消毒池8中經消毒處理，淨化為清潔水cw輸出；9)清潔水cw進入用戶11可供各種生活應用，進入太陽能熱水器9和燃氣鍋爐10用於供熱；10)太陽能熱水器9和燃氣鍋爐10以熱水hw形式傳送的熱量輸出並被控制站12控制、調配；11)控制站12通過溫度控制裝置12. 1，控制電液伺服閥，在太陽能熱水器9和燃氣鍋爐10之間控制、調配熱水hw的輸出流量，在厭氧池2和用戶11之間，控制、調配、調節熱水hw的輸入流量；同時，控制電氣伺服閥，調節進入燃氣鍋爐10的沼氣Wrth輸入量；最終，控制厭氧池2底部空間的溫度保持在35 ±5°C範圍內；12)儲氣罐13中的沼氣Weth以一定壓力輸出到用戶11和控制站12 ；13)厭氧池2產生的沼氣Wrth通過轉壓泵14將沼氣Weth壓力轉移到儲氣罐13。在附圖I所示的生活汙水高效處理系統工藝流程示意圖、附圖2所示的厭氧池結構示意圖和附圖3所示的控制站控制系統框圖中厭氧池2由反應室2. I、沼氣管2. 2、密封罩2. 3、出水管2. 4、池溫傳感器2. 5、溫度信號線2. 6、轉載從動輪2. 7、暖器回水管2. 8、暖器管排陣板2. 9、傳送鏈帶2. 10、傳送鏈託導輪2. 11、傳送承重輪2. 12、暖器進水管2. 13、泥漿抽排口 2. 14、泥漿沉落池2. 15、轉載轉向託導輪2. 16、轉載主動輪2. 17、轉載轉向承重輪2. 18、回流管2. 19、進水管2. 20組成。反應室2. I為由帶有沼氣管2. 2的密封罩2. 3來密封、分隔的發酵反應工作空間；用以導出沼氣Wrth的沼氣管2. 2密封安裝在密封罩2. 3的頂壁；密封罩2. 3嵌套坐落在下嵌式厭氧池2池壁內側，藉助池內水面實現一氣密腔室結構，以以一定壓力承容沼氣Wrth ；在密封罩2. 3的右側壁，裝配有穿過池壁的出水管2. 4，用以流出準中水qtw ;在密封罩2. 3中段分隔壁的底端，安裝有池溫傳感器2. 5，池溫傳感器2. 5通過溫度信號線2. 6將反應室2. I的池溫信號ts引出，以反饋到控制站12的溫度控制裝置12. I。在厭氧池2的池底面與密封罩2. 3的分隔壁底端之間的空間上部和厭氧池2的池左側壁與密封罩2. 3左側壁之間的空間內，裝設有鏈帶式副產物轉載傳送機，機體由轉載從動輪2. 7、傳送鏈帶2. 10、傳送鏈託導輪2. 11、傳送承重輪2. 12、轉載轉向託導輪2. 16、轉載主動輪2. 17和轉載轉向承重輪2. 18構成。轉載從動輪2. 7裝配於機體的右端，承拉並定位導引著傳送鏈帶2. 10 ;傳送鏈帶2. 10的回程由傳送鏈託導輪2. 11隊列承託並定位導引；傳送鏈帶2. 10的進程由傳送承重輪2. 12隊列承託並定位導引；在泥漿沉落池2. 15 口上方，機體的左上端部，裝設有承託並定位導引傳送鏈帶2. 10回程的轉載轉向託導輪2. 16和承託並導引傳送鏈帶2. 10進程的轉載轉向承重輪2. 18，轉載轉向承重輪2. 18在最上位，轉載轉向託導輪2. 16在下位；在機體的最左端，裝設有步進帶動傳送鏈帶2. 10運轉的轉載主動輪2. 17。在池底面與傳送鏈帶2. 10回程之間的空間，敷設有通過暖器回水管2. 8回水的平板型暖器管排陣板2. 9 ；暖器管排陣板2. 9通過暖器進水管2. 13實現進入熱水的流量，以進而調節反應室2. I底部空間的溫度，使其保持在35±5°C的產沼氣微生物發酵最適溫度範圍內。在反應室2. I的左側壁下位，裝配有回流管2. 19用以回流泥漿m;在反應室2. I的左側壁上位，裝配有進水管2. 20用以流入汙水sew。
在附圖2所示的厭氧池結構示意圖、附圖4所示的副產物轉載傳送鏈帶結構(局部)主視圖和附圖5所示的副產物轉載傳送鏈帶結構(局部)左視圖中傳送鏈帶2. 10的外表面由一片片生化工作面2. 10. I組合構成。每片生化工作面2. 10. I為帶有糙麻附著結構的板面，用以刷附沼氣發酵微生物，沉載發酵副產物。生化工作面2. 10. I與帶板結構2. 10. 2合為一體，作為傳送鏈帶2. 10的鏈節，通過鉸鏈軸結構2. 10. 3兩兩連接而成為履帶結構。工作中,鏈帶式副產物轉載傳送機主動輪2. I,由步進電動機帶動運轉。步進電動機的步長由帶板結構2. 10. 2，即鏈節的縱向尺寸確定；步進電動機的轉速由控制裝置根據副產物沉積厚度與微生物刷附+副產物刮除速度而自動調節。帶板結構2. 10. 2的生化工作面2. 10. I上副產物沉積厚度達到設定值時，啟動副產物刮除和微生物刷附工藝程序I)在鏈帶式副產物轉載傳送機一個步進的停頓時間段，對運轉到主動輪2. I外側的帶板結構2. 10. 2，將生化工作面2. 10. I上的發酵副產物刮除，使其脫落到泥漿沉落池
2.15 內;2)清洗該副產物刮除後的生化工作面2. 10. I ；3)向清洗後的該生化工作面2. 10. I刷附發酵微生物；4)鏈帶式副產物轉載傳送機一個步進；5)如果鏈帶的所有生化工作面2. 10. I處理完畢，則等待下一次帶板結構2. 10. 2的生化工作面2. 10. I上副產物沉積厚度達到設定值；否則，重複I.到4.的工藝過程。在附圖3所示的控制站控制系統框圖中控制站控制系統由比較環節、控制、放大、驅動環節C和氣、液伺服閥執行環節V構成。厭氧池2底部空間的溫度通過池溫傳感器2. 5檢測，以池溫信號ts反饋到溫度控制裝置12. I的比較環節。在溫度控制裝置12. I的比較環節中，反饋的池溫信號ts與按需要設置(如對應35°C)的池溫給定信號tS(l比較，產生池溫偏差信號es。池溫偏差信號es進入控制、放大、驅動環節C，參與控制和放大、驅動處理。在控制、放大、驅動環節C內當池溫信號ts與池溫給定信號tS(l比較得到的偏差信號es，即ts^tszes正向增大時,經放大、驅動處理輸出一組增大的電液伺服閥驅動信號wvt和增大的電氣伺服閥驅動信號mvt ;反之，當tsftszes反向增大時,輸出一組減小的電液伺服閥驅動信號wvt和減小的電氣伺服閥驅動信號mvt ;如果ts^ts,即es=0,則電液伺服閥驅動信號wvt和電氣伺服閥驅動信號mvt保持不變。
在氣、液伺服閥執行環節V中當電液伺服閥驅動信號wvt增大時，驅動相應電液伺服閥，使向厭氧池2輸送的熱水hw流量增大；當電氣伺服閥驅動信號mvt增大時，驅動相應電氣伺服閥，使向燃氣鍋爐10輸送的沼氣Wrth流量增大。反之，當電液伺服閥驅動信號WVt減小時,驅動相應電液伺服閥，使向厭氧池2輸送的熱水hw流量減小；當電氣伺服閥驅動信號mvt減小時,驅動相應電氣伺服閥，使向燃氣鍋爐10輸送的沼氣Weth流量減小。當電液伺服閥驅動信號wvt保持不變時，電液伺服閥使向厭氧池2輸送的熱水hw流量不變；當電氣伺服閥驅動信號mvt為保持不變時，電氣伺服閥使向燃氣鍋爐10輸送的沼氣Weth流
量不變。
權利要求
1.一種生活汙水高效處理系統，採用了生活汙水處理流程的高效運行和綜合利用性設計，其特徵是 採用的主要工藝系統由沉降池、厭氧池、濃縮池、有氧池並被曝氣、轉壓泵、濃縮池、固液分離器、提升泵高塔消毒池、用戶、太陽能熱水器、燃氣鍋爐、控制站、儲氣罐構成；其中厭氧池由反應室、沼氣管、密封罩、出水管、池溫傳感器、溫度信號線、暖器回水管、暖器管排陣板、鏈帶式副產物轉載傳送機、暖器進水管、泥漿抽排口、泥漿沉落池、回流管、進水管組成； 在厭氧池的池底面與密封罩的分隔壁底端之間的空間上部和厭氧池的池左側壁與密封罩左側壁之間的空間內，裝設有鏈帶式副產物轉載傳送機，機體由轉載從動輪、傳送鏈帶、傳送鏈託導輪、傳送承重輪、轉載轉向託導輪、轉載主動輪和轉載轉向承重輪構成； 溫控站的溫度控制系統由比較環節、控制、放大、驅動環節和氣、液伺服閥執行環節構成； 厭氧池底部空間的溫度通過池溫傳感器檢測，以池溫信號反饋到溫度控制裝置的比較環節；在溫度控制裝置的比較環節中，反饋的池溫信號與按需要設置(如對應35°c)的池溫給定信號比較，產生池溫偏差信號；池溫偏差信號進入控制、放大、驅動環節，參與控制和放大、驅動處理。
2.根據權利要求I所述的生活汙水高效處理系統，其特徵是反應室為由帶有沼氣管的密封罩來密封、分隔的發酵反應工作空間；用以導出沼氣Wrth的沼氣管密封安裝在密封罩的頂壁；密封罩嵌套坐落在下嵌式厭氧池池壁內側，藉助池內水面實現一氣密腔室結構，以以一定壓力承容沼氣wrth;在密封罩的右側壁，裝配有穿過池壁的出水管，用以流出準中水qtw ;在密封罩中段分隔壁的底端，安裝有池溫傳感器，池溫傳感器通過溫度信號線將反應室的池溫信號ts引出，以反饋到控制閥的溫度控制裝置；在厭氧池的池底面與密封罩的分隔壁底端之間的空間上部和厭氧池的池左側壁與密封罩左側壁之間的空間內，裝設有鏈帶式副產物轉載傳送機；在池底面與傳送鏈帶回程之間的空間，敷設有通過暖器回水管回水的平板型暖器管排陣板；暖器管排陣板通過暖器進水管實現進入熱水的流量，以進而調節反應室底部空間的溫度，使其保持在35±5°C的產沼氣微生物發酵最適溫度範圍內；在反應室的左側壁下位，裝配有回流管用以回流泥漿m;在反應室的左側壁上位，裝配有進水管用以流入汙水Sew0
3.根據權利要求I所述的生活汙水高效處理系統，其特徵是傳送鏈帶的外表面由一片片生化工作面組合構成；每片生化工作面為帶有糙麻附著結構的板面，用以刷附沼氣發酵微生物，沉載發酵副產物；生化工作面與帶板結構合為一體，作為傳送鏈帶的鏈節，通過鉸鏈軸結構兩兩連接而成為履帶結構。
4.根據權利要求I所述的生活汙水高效處理系統，其特徵是 工作中，鏈帶式副產物轉載傳送機主動輪，由步進電動機帶動運轉；步進電動機的步長由帶板結構，即鏈節的縱向尺寸確定；步進電動機的轉速由控制裝置根據副產物沉積厚度與微生物刷附+副產物刮除速度而自動調節； 帶板結構的生化工作面上副產物沉積厚度達到設定值時，啟動副產物刮除和微生物刷附工藝程序 Stl.在鏈帶式副產物轉載傳送機一個步進的停頓時間段，對運轉到主動輪外側的帶板結構，將生化工作面上的發酵副產物刮除，使其脫落到泥漿沉落池內； St2.清洗該副產物刮除後的生化工作面； St3.向清洗後的該生化工作面刷附發酵微生物； St4.鏈帶式副產物轉載傳送機一個步進； St5.如果鏈帶的所有生化工作面處理完畢，則等待下一次帶板結構的生化工作面上副產物沉積厚度達到設定值；否則，重複Stl.到St4.的工藝過程。
5.根據權利要求I所述的生活汙水高效處理系統，其特徵是控制閥控制系統由比較環節、控制、放大、驅動環節C和氣、液伺服閥執行環節V構成；厭氧池底部空間的溫度通過池溫傳感器檢測，以池溫信號ts反饋到溫度控制裝置的比較環節；在溫度控制裝置的比較環節中，反饋的池溫信號ts與按需要設置(如對應35°C )的池溫給定信號tS(l比較，產生池溫偏差信號es ;池溫偏差信號es進入控制、放大、驅動環節C，參與控制和放大、驅動處理； 在控制、放大、驅動環節C內當池溫信號ts與池溫給定信號tS(l比較得到的偏差信號es,即ts^tszes正向增大時,經放大、驅動處理輸出一組增大的電液伺服閥驅動信號wvt和增大的電氣伺服閥驅動信號mvt ;反之，當ts^tszes反向增大時,輸出一組減小的電液伺服閥驅動信號wvt和減小的電氣伺服閥驅動信號mvt ;如果tS(l=tS，即es=0，則電液伺服閥驅動信號wvt和電氣伺服閥驅動信號mvt保持不變； 在氣、液伺服閥執行環節V中當電液伺服閥驅動信號wvt增大時，驅動相應電液伺服閥，使向厭氧池輸送的熱水hw流量增大；當電氣伺服閥驅動信號mvt增大時，驅動相應電氣伺服閥，使向燃氣鍋爐輸送的沼氣Wrth流量增大；反之，當電液伺服閥驅動信號wvt減小時，驅動相應電液伺服閥，使向厭氧池輸送的熱水hw流量減小；當電氣伺服閥驅動信號mvt減小時，驅動相應電氣伺服閥，使向燃氣鍋爐輸送的沼氣Wrth流量減小；當電液伺服閥驅動信號wvt保持不變時，電液伺服閥使向厭氧池輸送的熱水hw流量不變；當電氣伺服閥驅動信號mvt為保持不變時，電氣伺服閥使向燃氣鍋爐輸送的沼氣Wrth流量不變。
6.根據權利要求I或權利要求2所述的生活汙水高效處理系統，其特徵是機體由轉載從動輪、傳送鏈帶、傳送鏈託導輪、傳送承重輪、轉載轉向託導輪、轉載主動輪和轉載轉向承重輪構成；轉載從動輪裝配於機體的右端，承拉並定位導引著傳送鏈帶；傳送鏈帶的回程由傳送鏈託導輪隊列承託並定位導引；傳送鏈帶的進程由傳送承重輪隊列承託並定位導引；在泥漿沉落池口上方，機體的左上端部，裝設有承託並定位導引傳送鏈帶回程的轉載轉向託導輪和承託並導引傳送鏈帶進程的轉載轉向承重輪，轉載轉向承重輪在最上位，轉載轉向託導輪在下位；在機體的最左端，裝設有步進帶動傳送鏈帶運轉的轉載主動輪。
全文摘要
一種生活汙水高效處理系統，它是對生活汙水流程中的厭氧池進行高效運行和綜合利用性設計。厭氧池由反應室、沼氣管、密封罩、出水管、池溫傳感器、溫度信號線、暖器回水管、暖器管排陣板、鏈帶式副產物轉載傳送機、暖器進水管、泥漿抽排口、泥漿沉落池、回流管、進水管組成。在厭氧池的池底面與密封罩的分隔壁底端之間的空間上部和厭氧池的池左側壁與密封罩左側壁之間的空間內，裝設有鏈帶式副產物轉載傳送機，機體由轉載從動輪、傳送鏈帶、傳送鏈託導輪、傳送承重輪、轉載轉向託導輪、轉載主動輪和轉載轉向承重輪構成。
文檔編號F24D3/02GK102874975SQ20121014501
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者屈百達 申請人:江南大學