农村污水处理设备的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种农村污水处理设备。

背景技术：

目前随着工业的发展，人们对环保事业也来越重视，采用了各种手段对工业废水与生活污水等进行处理，包括开发并应用了各种污水处理设备。现有的污水处理设备多数是大型设备，其占地空间大、投资成本大、运营费用高，并且反应时间长；对于污染点源较为分散、水量较小的乡镇地区或农家乐经营场地，无法承受因采用这些大型设备带来的压力。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种农村污水处理设备。

本发明是通过以下技术方案来实现的：农村污水处理设备，与三级化粪池相接，所述三级化粪池包括一级池、二级池和三级池，一级池与二级池之间由下而上设有不碰触化粪池顶部的第一隔板，二级池与三级池之间由上而下设有不碰触化粪池底部的第二隔板，一级池与二级池上部空间相通，二级池与三级池下部空间相通，所述农村污水处理设备包括机箱主体，所述机箱主体内设置有依次相接的第一水箱、第一多相流空化器、第一氧化反应器、第二水箱、第二多相流空化器、第二氧化反应器和第三水箱、以及将上述设备连接的管路；所述第一水箱连接有取水管和为取水管提供吸力的自吸泵，所述取水管伸入所述三级池内；所述第一水箱与第一多相流空化器之间的管路接入有装载药剂的加药桶；所述农村污水处理设备还设有臭氧发生器，所述臭氧发生器的一出气口接入所述第一水箱与第一多相流空化器之间的管路上，并且该出气口的接入点位于加药桶接在第一水箱与第一多相流空化器之间管路的接入点与第一多相流空化器之间的管路上，臭氧发生器的另一出气口接入第二水箱与第二多相流空化器之间的管路；与所述第三水箱的排水管连接有栽培植物的花架。

自吸泵用于提供动力，将污水从三级池抽上来并输送至第一水箱；多相流空化器用于将臭氧、污水、药剂的混合液成为饱和状态的污水并发生空化效应，从而生成消除污染物的物质；加药桶用于储放絮凝剂等药剂，用于将污水中的沉淀物或化学物质形成絮凝状胶体、颗粒，从而从出渣口排出，达到除掉污染物的目的；氧化反应器用于使污染物氧化、矿化，成为无污染的物质。

所述第一多相流空化器为用于将臭氧、药剂和污水加压至3.5～6kgf/c㎡的压力成为饱和溶液而产生空化效应的多相流空化器；所述第二多相流空化器为用于将臭氧、药剂和污水加压至3.5～6kgf/㎡的压力成为饱和溶液而产生空化效应的多相流空化器。

所述第一氧化反应器包括进水管、出水管、出渣口、第一挡板和第二挡板；所述第一挡板环绕设置在第一氧化反应器上部的内壁面上，并由内壁面向第一氧化反应器中轴线向上倾斜延伸与所述第二挡板连接；第一挡板与第二挡板将第一氧化反应器的内部空间分为位于下部的第一内腔和位于上部的第二内腔，所述第二挡板环绕形成连通第一内腔与第二内腔的通道；所述出水管由第一内腔底部伸出并由下而上沿着第一氧化反应器延伸，其出水口位于第一氧化反应器上部的外侧；所述进水管连通第一内腔与所述第一多相流空化器；所述出渣口设置在第一氧化反应器上部并与第二内腔相通；所述进水管与所述第一多相流空化器相接，出水管与所述第二水箱相接，所述出渣口通过管道接入所述一级池中；所述第二氧化反应器的结构与所述第一氧化反应器的结构相同，第二氧化反应器的出水管与所述第三水箱相接，其出渣口通过管道接入所述一级池中。第一挡板倾斜设置形成倾斜面，有利于污染物的渣落在倾斜面并向出渣口排出；第二挡板的设置是防止污染物回流至反应器内；出水管的出水口位于反应器上部，出水管与反应器形成连通器，不断涌入反应器的污水形成压力，将处理后的清水进行排出，也不会使反应器内液面下降而影响排渣；同时，氧化反应器的出水管管口与水箱形成高度差，可自动流入下一环节的水箱中，节省了能量。

所述第一水箱、第二水箱、第三水箱分别设有溢水孔，所述溢水孔通过回流管接入所述一级池内。溢水孔的设置，将溢出的污水回流至一级池内。

所述机箱主体包括用隔板隔开形成单独空间的第一空间、第二空间和第三空间；所述自吸泵、第一水箱、第一氧化反应器设置在第一空间内；所述第一多相流空化器、第二多相流空化器、第二水箱、臭氧发生器、加药桶设置在第二空间内；所述第三水箱、第二氧化反应器设置在第三空间内。

所述取水管伸入所述三级池内的一端端部设置有底阀，所述底阀设置有随阀体内的液体压力变化而打开底阀或随阀体内的液体压力消失而关闭底阀的阀瓣。底阀与阀瓣的设置，可阻挡大体积的块状污染物进入本装置内，影响处理效率。

所述第一水箱、第二水箱、第三水箱的高度均低于所述第一氧化反应器、第二氧化反应器的高度；所述第一氧化反应器与第二水箱之间连接的出水管中，其与第一氧化反应器相接的管口段高于其与第二水箱相接的管口段；所述第二氧化反应器与第三水箱之间连接的出水管中，其与第二氧化反应器相接的管口段高于其与第三水箱相接的管口段。

所述机箱主体底部设置有若干个万向轮。

所述花架设置有若干层由上而下分布的层架，所述层架上设置有若干个疏水孔，每个层架的一端设置有排水孔，相邻的层架的排水孔设置在相反的一端；所述层架上设置有栽培土及植被，所述栽培土位于所述疏水孔上。花架的设置，可将矿化后的有机物作为植被的营养来源，从而达到净化水的目的；多层层架的排水孔交替设置，可使水流的路径更长，有利于将水中杂质彻底净化。

与现有技术对比，本发明的优点包括：

(1)本装置小型化且可移动，适用性高，能推广到污染点源较为分散、水量较小的乡镇地区，能够较好的用于处理农村废水的处理；

(2)投资少、运行费用低；

(3)反应时间短；多相流空化器与氧化反应器结合使用，可将传统处理污水的时间由8-12小时降至0.5小时；

(4)广谱性，对水质要求低，对于工业废水、生活污水都适用，尤其对高毒性的水质的处理效果更佳；

(5)适合多油性的农家乐场所。

附图说明

图1为本发明实施例的结构简图；

图2为本发明实施例机箱主体的结构示意图；

图3为本发明实施例第一多相流空化器(第二多相流空化器)的结构示意图；

图4为本发明实施例底阀的结构示意图。

图中附图标记含义：1、一级池；2、二级池；3、三级池；4、第一隔板；5、第二隔板；6、第一水箱；7、第一多相流空化器；8、第一氧化反应器；9、第二水箱；10、第二多相流空化器；11、第二氧化反应器；12、第三水箱；13、自吸泵；14、加药桶；15、臭氧发生器；16、进水管；17、出水管；18、出渣口；19、第一挡板；20、第二挡板；21、第一内腔；22、第二内腔；23、万向轮；24、层架；25、排水孔；26、第一空间；27、第二空间；28、第三空间；29、底阀；30、阀瓣。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例

参阅图1至图4，为一种农村污水处理设备，与三级化粪池相接，三级化粪池包括一级池1、二级池2和三级池3，一级池1与二级池2之间由下而上设有不碰触化粪池顶部的第一隔板4，二级池2与三级池3之间由上而下设有不碰触化粪池底部的第二隔板5，一级池1与二级池2上部空间相通，二级池2与三级池3下部空间相通，农村污水处理设备包括机箱主体，机箱主体内设置有依次相接的第一水箱6、第一多相流空化器7、第一氧化反应器8、第二水箱9、第二多相流空化器10、第二氧化反应器11和第三水箱12、以及将上述设备连接的管路；第一水箱6连接有取水管和为取水管提供吸力的自吸泵13，取水管伸入三级池3内；第一水箱6与第一多相流空化器7之间的管路接入有装载药剂的加药桶14；农村污水处理设备还设有臭氧发生器15，臭氧发生器15的一出气口接入第一水箱6与第一多相流空化器7之间的管路上，并且该出气口的接入点位于加药桶14接在第一水箱6与第一多相流空化器7之间管路的接入点与第一多相流空化器7之间的管路上，臭氧发生器15的另一出气口接入第二水箱9与第二多相流空化器10之间的管路；与第三水箱12的排水管连接有栽培植物的花架。

自吸泵13用于提供动力，将污水从三级池3抽上来并输送至第一水箱6；多相流空化器用于将臭氧、污水、药剂的混合液成为饱和状态的污水并发生空化效应，从而生成消除污染物的物质；加药桶14用于储放絮凝剂等药剂，用于将污水中的沉淀物或化学物质形成絮凝状胶体、颗粒，从而从出渣口18排出，达到除掉污染物的目的；氧化反应器用于使污染物氧化、矿化，成为无污染的物质。

第一多相流空化器7为用于将臭氧、药剂和污水加压至3.5～6kgf/c㎡的压力成为饱和溶液而产生空化效应的多相流空化器；第二多相流空化器10为用于将臭氧、药剂和污水加压至3.5～6kgf/㎡的压力成为饱和溶液而产生空化效应的多相流空化器。

空化效应，当超声波作用于液体时可产生大量小气泡。其中原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。当声波通过液体时,液体各处的声压会发生周期性的变化,相应地,液体中的微泡核也会随超声频率发生周期性的振荡，形成我们常说的空化效应。

第一氧化反应器8包括进水管16、出水管17、出渣口18、第一挡板19和第二挡板20；第一挡板19环绕设置在第一氧化反应器8上部的内壁面上，并由内壁面向第一氧化反应器8中轴线向上倾斜延伸与第二挡板20连接；第一挡板19与第二挡板20将第一氧化反应器8的内部空间分为位于下部的第一内腔21和位于上部的第二内腔22，第二挡板20环绕形成连通第一内腔21与第二内腔22的通道；出水管17由第一内腔21底部伸出并由下而上沿着第一氧化反应器8延伸，其出水口位于第一氧化反应器8上部的外侧；进水管16连通第一内腔21与第一多相流空化器7；出渣口18设置在第一氧化反应器8上部并与第二内腔22相通；进水管16与第一多相流空化器7相接，出水管17与第二水箱9相接，出渣口18通过管道接入一级池1中；第二氧化反应器11的结构与第一氧化反应器8的结构相同，第二氧化反应器11的出水管17与第三水箱12相接，其出渣口18通过管道接入一级池1中。第一挡板19倾斜设置形成倾斜面，有利于污染物的渣落在倾斜面并向出渣口18排出；第二挡板20的设置是防止污染物回流至反应器内；出水管17的出水口位于反应器上部，出水管17与反应器形成连通器，不断涌入反应器的污水形成压力，将处理后的清水进行排出，也不会使反应器内液面下降而影响排渣；同时，氧化反应器的出水管17管口与水箱形成高度差，可自动流入下一环节的水箱中，节省了能量。

第一水箱6、第二水箱9、第三水箱12分别设有溢水孔，溢水孔通过回流管接入一级池1内。溢水孔的设置，将溢出的污水回流至一级池1内。

机箱主体包括用隔板隔开形成单独空间的第一空间26、第二空间27和第三空间28；自吸泵13、第一水箱6、第一氧化反应器8设置在第一空间26内；第一多相流空化器7、第二多相流空化器10、第二水箱9、臭氧发生器15、加药桶14设置在第二空间27内；第三水箱12、第二氧化反应器11设置在第三空间28内。

取水管伸入三级池3内的一端端部设置有底阀29，底阀29设置有随阀体内的液体压力变化而打开底阀29或随阀体内的液体压力消失而关闭底阀29的阀瓣30。底阀29与阀瓣30的设置，可阻挡大体积的块状污染物进入本装置内，影响处理效率。

第一水箱6、第二水箱9、第三水箱12的高度均低于第一氧化反应器8、第二氧化反应器11的高度；第一氧化反应器8与第二水箱9之间连接的出水管17中，其与第一氧化反应器8相接的管口段高于其与第二水箱9相接的管口段；第二氧化反应器11与第三水箱12之间连接的出水管17中，其与第二氧化反应器11相接的管口段高于其与第三水箱12相接的管口段。

机箱主体底部设置有若干个万向轮23。

花架设置有若干层由上而下分布的层架24，层架24上设置有若干个疏水孔，每个层架24的一端设置有排水孔25，相邻的层架24的排水孔25设置在相反的一端；层架24上设置有栽培土及植被，栽培土位于疏水孔上。花架的设置，可将矿化后的有机物作为植被的营养来源，从而达到净化水的目的；多层层架24的排水孔25交替设置，可使水流的路径更长，有利于将水中杂质彻底净化。

农村污水或农家乐场所的污水，通常都是先排入一个三级化粪池进行处理，本实施例中，三级化粪池作为污水前处理的第一步。三级化粪池包括一级池1、二级池2和三级池3，一级池1是用于阻隔粪便等固体污染物，排入一级池1内的固体污染物，由于重力的作用发生沉降，从而使其长时间浸泡在一级池1内，并软化为颗粒物质或直接溶于水中；随着污水的不断排入，漂浮的颗粒物质随着水涨而越过第一隔板4进入二级池2内，第二隔板5由上而下设置且不接触化粪池底部，可将漂浮的物质滞留在一级池1、二级池2内。

工作时，随着自吸泵13的作用，污水从三级池3经过取水管进入第一水箱6，第一水箱6作为缓冲水箱，将污水进行储集实现持续工作；污水从第一水箱6进入第一多相流空化器7内，加药桶14在管路中加药，臭氧发生器15通过管路通入臭氧；第一多相流空化器7对混有污水、药剂、臭氧的混合液进行增加，使之成为饱和状污水，混合液的压力达到3.5～6kgf/c㎡，同时在该空化器进行泄压，从而发生空化效应，产生臭氧、氧气、活性氧、羟基等物质，并进入第一氧化反应器8内；产生的气体与混合液经进水管16进入第一氧化反应器8内，气泡将有机物、矿化物、杂质等由下而上，从第一内腔21带到第二空腔，堆压成渣，并从出渣口18排出；经初步净化的水从出水管17的出水口流出，并自流至第二水箱9。

本装置中涉及的反应式有：

O₃+H₂O→HO₃⁺+OH^-

HO₃⁺+OH^-→2HO₂·

O₃+HO₂·→OH·+2O₂

OH·+HO₂·→H₂O+O₂

本实施例中，臭氧能与许多污水中的有机物或官能团发生反应，如C＝C、C≡C、芳香化合物、杂环化合物、N＝N、C＝N、C－S_i、－OH、－SH、－NH₂、－CHO等，可有效杀灭水中的各种细菌和病毒，臭氧通过和多种有机化合物反应，可氧化降解有机物，达到去除水中色、臭味的作用。

第二水箱9的水进入第二多相流空化器10内，本装置继续对该管理提供臭氧，使此时的第二多相流空化器10内继续进行空化效应，处理后的水进入第二氧化反应器11进行净化，净化后的水进入第三水箱12。第三水箱12的水经过管路流向花架，多层设置的层架24，水流由下而上徘徊流动，不断被栽培土、植被吸收有机物、矿化物等，从而实现净化效果。

污水从三级池3进入第一水箱6，此时水中的COD数值在300～500，经过第一多相流空化器7、第一氧化反应器8后，COD值降低至100～180，经过第二多相流空化器10、第二氧化反应器11后，COD值降低至60～80，经过花架吸收后，COD值降低至30～50。

化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。

与现有技术对比，本发明的优点包括：

(1)本装置小型化且可移动，适用性高，能推广到污染点源较为分散、水量较小的乡镇地区，能够较好的用于处理农村废水的处理；

(2)投资少、运行费用低，比现有设备降低20～30％的成本；

(3)反应时间短；多相流空化器与氧化反应器结合使用，可将传统处理污水的时间由8-12小时降至0.5小时；

(4)广谱性，对水质要求低，对于工业废水、生活污水都适用，尤其对高毒性的水质的处理效果更佳；

(5)适合多油性的农家乐场所。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。