小型污水处理装置的制作方法

本发明属于污水处理领域以及合金领域，具体涉及一种小型污水处理装置。

背景技术：

现有的污水处理大多是采用集中的大型处理设备，即使居家会使用一些污水处理设备，其也只是简单的进行处理，最终得到的是中水，或者仅仅是将自来水进行净化而得到的精华水，并没有将居民或办公楼的污水进行实时处理的小型污水处理设备，而如果设置小型的全套污水处理设备，则会减少污水传输的过程，实现当时产生当时处理，同时也更加适合农村或城市平房的处理，完全不用单独进行下水管道的改造。

技术实现要素：

本发明通过提出一种小型污水处理装置。

具体通过如下技术手段实现：

一种小型污水处理装置，包括PP棉处理部件、第一活性炭处理部件、非晶合金颗粒处理部件、第二活性炭处理部件、反渗透膜部件、废水排放装置、第三活性炭处理部件、出水检测装置和压力储水罐。

所述第一活性炭处理部件、第二活性炭处理部件和第三活性炭处理部件均包括壳体、入口、活性炭处理槽和出口，所述入口和出口均设置在壳体上，入口设置于上端，出口设置于下端，所述活性炭处理槽包括外腔和内槽，所述外腔固定设置在所述壳体内部，所述外腔为顶端开口，底端封闭的圆柱形设置，所述入口与外腔一侧的上部连接，所述出口与外腔的底端连接，所述内槽设置在所述外腔内，为多孔结构设置，内槽内设置有活性炭颗粒。

所述外腔的材质采用高强度不锈钢，所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.08~0.13%，Si：0.5~0.8%，Mn：1.0~1.3%，Ti：0.03~0.05%，Ni：0.1~0.2%，Al：0.01~0.02%，Nb：0.03~0.05%，Cr：1.1~1.5%，Mo：1.0~1.3%，V：0.8~1.3%，La（或Ce）：0.1~0.2%，P<0.02%，S<0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述PP棉处理部件包括位于一侧下端的入口、多个串联的PP棉滤芯以及位于另一侧上端出口，所述入口与室内污水管道和自来水管道连接，通过三通和低压开关控制室内污水管道和自来水管道的开闭，所述多个串联的PP棉滤芯以蛇形排布，在滤芯外部设置有污水流通管道，污水流通管道上设置有存污腔，所述出口设置于PP棉处理部件的上部。

所述PP棉滤芯的前6个滤芯过滤孔径依次为1.2~1.5μm、1.1~1.3μm、1.0~1.2μm、0.9~1.1μm、0.8~1.0μm以及0.9~1.1μm。

所述PP棉处理部件的出口通过进水电磁阀与所述第一活性炭处理部件的入口连通。

所述非晶合金颗粒处理部件包括外壳、入口、非晶颗粒处理板和出口，所述非晶颗粒处理板为多个，竖直排列在外壳内部，所述非晶颗粒处理板外部为多孔的不锈钢板，内部设置有非晶颗粒，平均粒径5~8mm。

所述第二活性炭处理部件的入口与所述非晶合金颗粒处理部件的出口相连，所述第二活性炭的活性炭处理槽内设置有活性炭混合处理剂颗粒，所述活性炭混合处理剂颗粒的组分按质量份数计为：活性炭：10~15份，淀粉：10~12份，聚丙烯酸钠：1~3份，氯化钠：1~2份，植物蛋白胨：1~2份，所述活性炭混合处理剂颗粒的平均粒径为0.6~1.1cm。

所述增压泵设置于所述第二活性炭处理部件的出口与所述反渗透膜部件的入口之间，用于将待处理的污水压力增加。

所述反渗透膜部件包括外壳、反渗透膜框架和反渗透膜，所述反渗透膜设置在所述反渗透膜框架上，所述反渗透膜依次包括水处理无纺布基底支撑层、聚砜高分子多孔承托层、芳香聚酰胺超薄致密分离层以及氧化石墨烯涂层；所述氧化石墨烯涂层喷涂在所述芳香聚酰胺超薄致密分离层之上；所述反渗透膜部件设置两个出口，一个出口与所述废水排放装置连接，另一个通过所述高压开关与所述第三活性炭处理部件的入口相连接。

所述废水排放装置用于将所述反渗透膜部件排出的废水进行排放。

所述第三活性炭处理部件的出口与所述出水检测装置的入口相连接。

所述出水检测装置包括水质检测部件、数据处理部件和信号传输部件，所述水质检测部件用于检测流过出水检测装置的水质，所述数据处理部件将水质检测部件检测得到的数据进行收集并传输给信号传输部件，所述信号传输部件将收集得到的数据传送给智能终端设备。

所述出水检测装置设置有两个出口，分别为合格水出水口和不合格水出水口，所述不合格水出水口与所述第二活性炭处理部件的入口相连接，所述合格水出水口与所述压力储水罐的入口相连接。

所述压力储水罐内部设置有压力部件，用于将出水检测装置传输来的合格水加压后输出到室内饮水管道用于饮用。

作为优选，所述非晶颗粒按原子比例为Fe₆₉Ni₁₂Sm_0.2Tb_0.8C₃B₆La₃P₆。

作为优选，所述PP棉滤芯为6个或8个。

作为优选，所述多孔的不锈钢板的孔径为2~3mm。

作为优选，所述活性炭混合处理剂颗粒为多孔颗粒，所述第一活性炭处理部件和第三活性炭处理部件中所放置的活性炭为多孔的普通活性炭颗粒。

作为优选，所述高强度不锈钢的微观结构中，TiC的平均粒径为0.1~1.0μm，TiN的平均粒径为200~800nm，包含铬的碳化物M₇C₃的平均粒径为600~1200nm。

作为优选，所述聚砜高分子多孔承托层的厚度为80~180nm，所述芳香聚酰胺超薄致密分离层的材质为均苯三甲酰胺，所述氧化石墨烯涂层的厚度为50~130nm。

作为优选，所述聚砜高分子多孔承托层的孔径为0.0001~0.0002μm。

所述智能终端设备为智能手机、PC电脑或平板电脑。

所述信号传输部件通过有线或wifi、蓝牙与智能终端设备相连。

本发明的效果在于：

1，通过对三个活性炭处理部件的形式进行统一设置，设置有外腔和内槽，使得内槽内设置有活性炭颗粒，当活性炭颗粒吸附饱和之后，即可直接从外腔内将内槽整体提出，对饱和之后的活性炭进行处理或更换。同时由于内槽经常会从外腔中提出和插入，因此对于外腔的磨损也是比较频繁的，因此对外腔的材质进行了改进，使得在不锈的情况下增加了耐磨性。其微观结构中TiC、TiN的颗粒粒径的限定，可以阻止奥氏体晶粒的进一步粗化，使得最终微观结构中整体晶粒在稀土元素La或Ce的配合下得到整体的细化，从而增加了强度，其中钢中常规合金碳化物M₇C₃的粒径限定使得对钢中珠光体的精细度和硬度有了一定的提高，使得钢整体的耐磨性得到了提升，从而提高了该外腔的整体耐磨性。

2，通过设置三级不同的活性炭吸附部件，在保证成本的前提下，保证了过滤吸附的完全性。尤其是第二级活性炭吸附部件，通过对活性炭混合处理剂颗粒的具体组分和含量进行改进，使得在这个阶段达到了活性炭吸附的最大功效。蛇形排布的PP棉滤芯能够将大颗粒杂质近乎完全的去除。通过对反渗透膜的层状结构进行具体改进，使得反渗透过滤效果得到大幅度的改善，反渗透的废水量达到最小，从而更加适应居家或楼宇对于该净水装置的应用。

3，通过将检测部件设置为与智能终端相连接的方式，使得可以在安装了相关软件的PC或智能手机上可以实时对处理之后的水质进行监控，从而可以合理调整是否需要重复循环再处理。

附图说明

图1为本发明三个活性炭处理部件的结构示意图。

图2为本发明小型污水处理装置的结构示意图。

其中：1-PP棉处理部件，2-进水电磁阀，3-第一活性炭处理部件，31-活性炭处理部件的入口，32-活性炭处理部件的出口，33-活性炭处理部件的壳体，34-活性炭处理槽的外腔，35-活性炭处理槽的内槽，4-非晶合金颗粒处理部件，5-第二活性炭处理部件，6-增压泵，7-反渗透膜部件，8-废水排放装置，9-高压开关，10-第三活性炭处理部件，11-出水检测装置，12-压力储水罐，13-三通，14-污水管道，15-自来水管道，16-纯净水管道。

具体实施方式

实施例1

一种小型污水处理装置，包括PP棉处理部件、第一活性炭处理部件、非晶合金颗粒处理部件、第二活性炭处理部件、反渗透膜部件、废水排放装置、第三活性炭处理部件、出水检测装置和压力储水罐。

所述第一活性炭处理部件、第二活性炭处理部件和第三活性炭处理部件均包括壳体、入口、活性炭处理槽和出口，所述入口和出口均设置在壳体上，入口设置于上端，出口设置于下端，所述活性炭处理槽包括外腔和内槽，所述外腔固定设置在所述壳体内部，所述外腔为顶端开口，底端封闭的圆柱形设置，所述入口与外腔一侧的上部连接，所述出口与外腔的底端连接，所述内槽设置在所述外腔内，为多孔结构设置，内槽内设置有活性炭颗粒。

所述外腔的材质采用高强度不锈钢，所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.09%，Si：0.6%，Mn：1.2%，Ti：0.038%，Ni：0.12%，Al：0.015%，Nb：0.032%，Cr：1.3%，Mo：1.2%，V：0.9%，La：0.11%，P：0.01%，S：0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述PP棉处理部件包括位于一侧下端的入口、多个串联的PP棉滤芯以及位于另一侧上端出口，所述入口与室内污水管道和自来水管道连接，通过三通和低压开关控制室内污水管道和自来水管道的开闭，所述多个串联的PP棉滤芯以蛇形排布，在滤芯外部设置有污水流通管道，污水流通管道上设置有存污腔，所述出口设置于PP棉处理部件的上部。

所述PP棉滤芯的前6个滤芯过滤孔径依次为1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm以及1.0μm。

所述PP棉处理部件的出口通过进水电磁阀与所述第一活性炭处理部件的入口连通。

所述非晶合金颗粒处理部件包括外壳、入口、非晶颗粒处理板和出口，所述非晶颗粒处理板为多个，竖直排列在外壳内部，所述非晶颗粒处理板外部为多孔的不锈钢板，内部设置有非晶颗粒，平均粒径6mm。

所述第二活性炭处理部件的入口与所述非晶合金颗粒处理部件的出口相连，所述第二活性炭的活性炭处理槽内设置有活性炭混合处理剂颗粒，所述活性炭混合处理剂颗粒的组分按质量份数计为：活性炭：12份，淀粉：11份，聚丙烯酸钠：2份，氯化钠：1份，植物蛋白胨：2份，所述活性炭混合处理剂颗粒的平均粒径为0.9cm。

所述增压泵设置于所述第二活性炭处理部件的出口与所述反渗透膜部件的入口之间，用于将待处理的污水压力增加。

所述反渗透膜部件包括外壳、反渗透膜框架和反渗透膜，所述反渗透膜设置在所述反渗透膜框架上，所述反渗透膜依次包括水处理无纺布基底支撑层、聚砜高分子多孔承托层、芳香聚酰胺超薄致密分离层以及氧化石墨烯涂层；所述氧化石墨烯涂层喷涂在所述芳香聚酰胺超薄致密分离层之上；所述反渗透膜部件设置两个出口，一个出口与所述废水排放装置连接，另一个通过所述高压开关与所述第三活性炭处理部件的入口相连接。

所述废水排放装置用于将所述反渗透膜部件排出的废水进行排放。

所述第三活性炭处理部件的出口与所述出水检测装置的入口相连接。

所述出水检测装置包括水质检测部件、数据处理部件和信号传输部件，所述水质检测部件用于检测流过出水检测装置的水质，所述数据处理部件将水质检测部件检测得到的数据进行收集并传输给信号传输部件，所述信号传输部件将收集得到的数据传送给智能终端设备。

所述出水检测装置设置有两个出口，分别为合格水出水口和不合格水出水口，所述不合格水出水口与所述第二活性炭处理部件的入口相连接，所述合格水出水口与所述压力储水罐的入口相连接。

所述压力储水罐内部设置有压力部件，用于将出水检测装置传输来的合格水加压后输出到室内饮水管道用于饮用。

所述非晶颗粒按原子比例为Fe₆₉Ni₁₂Sm_0.2Tb_0.8C₃B₆La₃P₆。

所述PP棉滤芯为8个，第7个和第8个过滤孔径均为0.9μm。

所述多孔的不锈钢板的孔径为2.3mm。

所述活性炭混合处理剂颗粒为多孔颗粒，所述第一活性炭处理部件和第三活性炭处理部件中所放置的活性炭为多孔的普通活性炭颗粒。

所述高强度不锈钢的微观结构中，TiC的平均粒径为0.8μm，TiN的平均粒径为600nm，包含铬的碳化物M₇C₃的平均粒径为1.05μm。

实施例2

一种小型污水处理装置，包括PP棉处理部件、第一活性炭处理部件、非晶合金颗粒处理部件、第二活性炭处理部件、反渗透膜部件、废水排放装置、第三活性炭处理部件、出水检测装置和压力储水罐。

所述第一活性炭处理部件、第二活性炭处理部件和第三活性炭处理部件均包括壳体、入口、活性炭处理槽和出口，所述入口和出口均设置在壳体上，入口设置于上端，出口设置于下端，所述活性炭处理槽包括外腔和内槽，所述外腔固定设置在所述壳体内部，所述外腔为顶端开口，底端封闭的圆柱形设置，所述入口与外腔一侧的上部连接，所述出口与外腔的底端连接，所述内槽设置在所述外腔内，为多孔结构设置，内槽内设置有活性炭颗粒。

所述外腔的材质采用高强度不锈钢，所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.11%，Si：0.68%，Mn：1.21%，Ti：0.039%，Ni：0.18%，Al：0.012%，Nb：0.039%，Cr：1.36%，Mo：1.26%，V：1.2%，Ce：0.16%，P：0.002%，S：0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述PP棉处理部件包括位于一侧下端的入口、多个串联的PP棉滤芯以及位于另一侧上端出口，所述入口与室内污水管道和自来水管道连接，通过三通和低压开关控制室内污水管道和自来水管道的开闭，所述多个串联的PP棉滤芯以蛇形排布，在滤芯外部设置有污水流通管道，污水流通管道上设置有存污腔，所述出口设置于PP棉处理部件的上部。

所述PP棉滤芯的前6个滤芯过滤孔径依次为1.3μm、1.28μm、1.0μm、0.9μm、0.82μm以及0.96μm。

所述PP棉处理部件的出口通过进水电磁阀与所述第一活性炭处理部件的入口连通。

所述非晶合金颗粒处理部件包括外壳、入口、非晶颗粒处理板和出口，所述非晶颗粒处理板为多个，竖直排列在外壳内部，所述非晶颗粒处理板外部为多孔的不锈钢板，内部设置有非晶颗粒，平均粒径5.2mm。

所述第二活性炭处理部件的入口与所述非晶合金颗粒处理部件的出口相连，所述第二活性炭的活性炭处理槽内设置有活性炭混合处理剂颗粒，所述活性炭混合处理剂颗粒的组分按质量份数计为：活性炭：13份，淀粉：11份，聚丙烯酸钠：1.3份，氯化钠：1.5份，植物蛋白胨：1.8份，所述活性炭混合处理剂颗粒的平均粒径为1cm。

所述增压泵设置于所述第二活性炭处理部件的出口与所述反渗透膜部件的入口之间，用于将待处理的污水压力增加。

所述反渗透膜部件包括外壳、反渗透膜框架和反渗透膜，所述反渗透膜设置在所述反渗透膜框架上，所述反渗透膜依次包括水处理无纺布基底支撑层、聚砜高分子多孔承托层、芳香聚酰胺超薄致密分离层以及氧化石墨烯涂层；所述氧化石墨烯涂层喷涂在所述芳香聚酰胺超薄致密分离层之上；所述反渗透膜部件设置两个出口，一个出口与所述废水排放装置连接，另一个通过所述高压开关与所述第三活性炭处理部件的入口相连接。

所述废水排放装置用于将所述反渗透膜部件排出的废水进行排放。

所述第三活性炭处理部件的出口与所述出水检测装置的入口相连接。

所述出水检测装置包括水质检测部件、数据处理部件和信号传输部件，所述水质检测部件用于检测流过出水检测装置的水质，所述数据处理部件将水质检测部件检测得到的数据进行收集并传输给信号传输部件，所述信号传输部件将收集得到的数据传送给智能终端设备。

所述出水检测装置设置有两个出口，分别为合格水出水口和不合格水出水口，所述不合格水出水口与所述第二活性炭处理部件的入口相连接，所述合格水出水口与所述压力储水罐的入口相连接。

所述压力储水罐内部设置有压力部件，用于将出水检测装置传输来的合格水加压后输出到室内饮水管道用于饮用。

所述非晶颗粒按原子比例为Fe₆₉Ni₁₂Sm_0.2Tb_0.8C₃B₆La₃P₆。

所述PP棉滤芯为6个。

所述多孔的不锈钢板的孔径为3mm。

所述活性炭混合处理剂颗粒为多孔颗粒，所述第一活性炭处理部件和第三活性炭处理部件中所放置的活性炭为多孔的普通活性炭颗粒。

所述高强度不锈钢的微观结构中，TiC的平均粒径为0.28μm，TiN的平均粒径为320nm，包含铬的碳化物M₇C₃的平均粒径为900nm。

所述聚砜高分子多孔承托层的厚度为96nm，所述芳香聚酰胺超薄致密分离层的材质为均苯三甲酰胺，所述氧化石墨烯涂层的厚度为103nm。

所述聚砜高分子多孔承托层的孔径为0.00012μm。

实施例3

一种小型污水处理装置，包括PP棉处理部件、第一活性炭处理部件、非晶合金颗粒处理部件、第二活性炭处理部件、反渗透膜部件、废水排放装置、第三活性炭处理部件、出水检测装置和压力储水罐。

所述第一活性炭处理部件、第二活性炭处理部件和第三活性炭处理部件均包括壳体、入口、活性炭处理槽和出口，所述入口和出口均设置在壳体上，入口设置于上端，出口设置于下端，所述活性炭处理槽包括外腔和内槽，所述外腔固定设置在所述壳体内部，所述外腔为顶端开口，底端封闭的圆柱形设置，所述入口与外腔一侧的上部连接，所述出口与外腔的底端连接，所述内槽设置在所述外腔内，为多孔结构设置，内槽内设置有活性炭颗粒。

所述外腔的材质采用高强度不锈钢，所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.09%，Si：0.61%，Mn：1.15%，Ti：0.032%，Ni：0.12%，Al：0.013%，Nb：0.033%，Cr：1.3%，Mo：1.1%，V：0.9%，Ce：0.11%，P：0.015%，S：0.008%，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述PP棉处理部件包括位于一侧下端的入口、多个串联的PP棉滤芯以及位于另一侧上端出口，所述入口与室内污水管道和自来水管道连接，通过三通和低压开关控制室内污水管道和自来水管道的开闭，所述多个串联的PP棉滤芯以蛇形排布，在滤芯外部设置有污水流通管道，污水流通管道上设置有存污腔，所述出口设置于PP棉处理部件的上部。

所述PP棉处理部件的出口通过进水电磁阀与所述第一活性炭处理部件的入口连通。

所述非晶合金颗粒处理部件包括外壳、入口、非晶颗粒处理板和出口，所述非晶颗粒处理板为多个，竖直排列在外壳内部，所述非晶颗粒处理板外部为多孔的不锈钢板，内部设置有非晶颗粒，平均粒径6mm。

所述第二活性炭处理部件的入口与所述非晶合金颗粒处理部件的出口相连，所述第二活性炭的活性炭处理槽内设置有活性炭混合处理剂颗粒，所述活性炭混合处理剂颗粒的组分按质量份数计为：活性炭：12份，淀粉：11份，聚丙烯酸钠：1.3份，氯化钠：2份，植物蛋白胨：2份，所述活性炭混合处理剂颗粒的平均粒径为0.8cm。

所述增压泵设置于所述第二活性炭处理部件的出口与所述反渗透膜部件的入口之间，用于将待处理的污水压力增加。

所述反渗透膜部件包括外壳、反渗透膜框架和反渗透膜，所述反渗透膜设置在所述反渗透膜框架上，所述反渗透膜依次包括水处理无纺布基底支撑层、聚砜高分子多孔承托层、芳香聚酰胺超薄致密分离层以及氧化石墨烯涂层；所述氧化石墨烯涂层喷涂在所述芳香聚酰胺超薄致密分离层之上；所述反渗透膜部件设置两个出口，一个出口与所述废水排放装置连接，另一个通过所述高压开关与所述第三活性炭处理部件的入口相连接。

所述废水排放装置用于将所述反渗透膜部件排出的废水进行排放。

所述第三活性炭处理部件的出口与所述出水检测装置的入口相连接。

所述出水检测装置包括水质检测部件、数据处理部件和信号传输部件，所述水质检测部件用于检测流过出水检测装置的水质，所述数据处理部件将水质检测部件检测得到的数据进行收集并传输给信号传输部件，所述信号传输部件将收集得到的数据传送给智能终端设备。

所述出水检测装置设置有两个出口，分别为合格水出水口和不合格水出水口，所述不合格水出水口与所述第二活性炭处理部件的入口相连接，所述合格水出水口与所述压力储水罐的入口相连接。

所述压力储水罐内部设置有压力部件，用于将出水检测装置传输来的合格水加压后输出到室内饮水管道用于饮用。

所述非晶颗粒按原子比例为Fe₆₉Ni₁₂Sm_0.2Tb_0.8C₃B₆La₃P₆。

所述PP棉滤芯为8个。

所述多孔的不锈钢板的孔径为2.2mm。

所述活性炭混合处理剂颗粒为多孔颗粒，所述第一活性炭处理部件和第三活性炭处理部件中所放置的活性炭为多孔的普通活性炭颗粒。

所述高强度不锈钢的微观结构中，TiC的平均粒径为0.2μm，TiN的平均粒径为500nm，包含铬的碳化物M₇C₃的平均粒径为900nm。

所述聚砜高分子多孔承托层的孔径为0.00013μm。

所述智能终端设备为智能手机。

所述信号传输部件通过蓝牙与智能终端设备相连。