本发明涉及一种生物脱氮除磷系统以及一种智慧型零排放生态厕所，属于污水处理领域。
背景技术：
公共厕所现代社会基础设施的必要组成部分，作为一个重要的、不可或缺的公共空间，它可方便人们生活、满足生理功能需要。现有的公共厕所除去部分具备完善的污水排放管道的，大部分的仅具有污染物收集和储存功能，当污染物积累到一定程度时需要人力进行清理，少数配备污染物处理功能的厕所则是在厕所周边埋设化粪池或者一体化污水处理装置，这便对厕所周边的基础建设条件有一定的要求，且需要投入更多的人力与金钱。在当今厕所革命的大趋势下，如何做到厕所更加节能环保成为厕所设计中的创新点。
技术实现要素：
为了解决传统公共厕所的上述不足，本发明采用以下技术方案。
本发明提供一种生物脱氮除磷系统，包括厌氧反应室和好氧反应室，所述厌氧反应室和好氧反应室均设置有若干电极模块，各电极模块用钛丝彼此连接形成闭合电池回路。优选的，厌氧反应室和好氧反应室的电极模块布设量为8㎡/m3(电极表面积/反应室体积)，间距5cm，各模块间通过2mm钛丝连接，通过电化学作用加速有机物的降解，高效降解粪便及尿液中的有机物，得到的水可实现循环利用。
本发明还提供了一种智慧型零排放生态厕所，本发明特征体现于：厕所主体与粪便尿液收集池及处理器的高度集成性。粪便尿液收集池建于厕所底部(多级沉淀池)，处理器合建于厕所内部，整套厕所采用新型环保材质，可以实现集成吊装和模块组装，排泄物经由马桶直接落入厕所下方的粪便尿液收集池，经多级沉淀后，粪尿混合液经泵提升至高效粪水处理器，粪尿混合液经改良型生物脱氮除磷系统，降解后得到的水收集于澄清池用于回冲厕所。
另外，本发明的智慧型零排放生态厕所，还具备如下特征：
设置活性炭吸附柱，采用5-10目优质果壳活性炭，出水悬浮物小于30mg/L，无明显异味。
实施本发明可带来如下有益效果：
(1)通过电化学反应减少85％系统运行产生的粪渣，减少清理维护的人工投入。
(2)电极寿命长，尤其是石墨电极，使用寿命达到3-5年，因此不必人工定期更换电极。
(3)系统处理后水可完全进行回用，直接用于回冲厕所，循环使用，整个系统零排放，无需布设市政管网。
(4)整个收集和处理系统封闭处理，无气体逸散，废气经处理后由专门的废气管道排出。
改良型生物脱氮除磷工艺，引入10mm石墨电极，通过电化学作用加速粪便与尿液中有机物的降解速率，处理效率提高45％，减少85％粪渣的产生量；
附图说明
图1是本发明的智慧型零排放生态厕所整体结构示意图；
图2是本发明的智慧型零排放生态厕所内部结构示意图；
图3是本发明的生物脱氮除磷系统结构图；
图4是本发明的智慧型零排放生态厕所废气处理示意图；
图5是本发明的智慧型零排放生态厕所电极布设图。
其中：1、厕所主体，2、设备间，3、通风口，4、高效粪水处理器，5、粪便尿液收集池，6、清水箱，7、进水泵，8、出水泵，9、电极模块，10、臭氧发生器，11、活性炭滤柱，12、厌氧折流板，13、澄清池，14、曝气泵，15、粪水混合液收集池，16、截留板，17、马桶，18、洗手盆，19、抽纸盒，20、节能灯，21、排风扇，22、好氧反应室，23、厌氧反应室，24、臭氧管道，25、曝气管道，26、排污口，27、溢流管道，28、臭氧检测器，29、废气收集管道，30、钛丝，31、PLC控制箱。
具体实施方式
以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
一种生物脱氮除磷系统，用于降解粪便及尿液中的有机物，包括厌氧反应室和好氧反应室，所述厌氧反应室和好氧反应室均设置有若干电极模块，各电极模块用钛丝彼此连接形成闭合电池回路，在维持厌氧菌和好氧菌的代谢的同时，同步培养产电菌，通过产电菌的作用加速水中有机物的降解，厌氧反应室电极模块产生电量为300-550mv/m3，为后续好氧反应室提供能量源，所培育的产电微菌环境适应性强，营养物需求量低，整个系统启动快，同时可实现短期休眠待机。
电极模块布设量为5-10㎡/m3，各电极模块之间的间距2-10cm，各电极模块模块间通过1-10mm钛丝连接。
电极模块布设量为8㎡/m3，各电极模块之间的间距5cm，各电极模块模块间通过2mm钛丝连接。所述电极模块为石墨电极。
一种智慧型零排放生态厕所，厕所主体，所述厕所主体下方设置有粪便尿液收集池以及设置于粪便尿液收集池旁边且与粪便尿液收集池连通的高效粪水处理器；所述粪便尿液收集池中设置至少一块截流板，以形成多个沉淀区，所述截流板用于使悬浮物停留在不同沉淀区中，所述多个沉淀区的末端为粪水混合液收集池；所述高效粪水处理器包括生物脱氮除磷系统，所述生物脱氮除磷系统包括厌氧反应室和好氧反应室，所述厌氧反应室和好氧反应室均设置有若干电极模块，各电极模块用钛丝彼此连接形成闭合电池回路。
所述粪便尿液收集池中设置两块截流板，以形成第一级沉淀区和第二级沉淀区，所述截流板用于使悬浮物停留在第一级沉淀区或第二级沉淀区中，所述第二级沉淀区的末端为粪水混合液收集池。
所述厕所主体内设有臭氧发生器，所述臭氧发生器通过管道向粪便尿液收集池中通入臭氧。
所述好氧反应室设有出水口，所述出水口处设置有活性炭滤柱，所述活性炭滤柱末端连接澄清池。
以下将参照说明书附图描述本发明的技术方案。
请参照图1，图1是本发明的智慧型零排放生态厕所整体外部结构图，如图所示，厕所主体1，和设备间2合建在一起，粪便尿液收集池5隐藏合建于整个厕所底部，外部不可见。
请同时参照图2和图3，图2本发明的智慧型零排放生态厕所内部结构示意图，图3本发明的生物脱氮除磷系统结构图，如图所示，厕所主体1中马桶17和洗手盆18的水直接排入粪便尿液收集池5，经截留板16使悬浮物停留在第一级沉淀区，粪水混合液经过两级沉淀后溢流收集于粪水混合液收集池15，通过排风扇21的运行以保持厕所主体1中空气的流动性，维持厕所主体较好的使用环境，高效粪水处理器4布设于设备间2。
如图所示，臭氧发生器10通过管道24想粪便尿液收集池中通入臭氧，提高生化性去除部分COD。向粪便尿液收集池中通入的臭氧的密度为0.5kg/m3，以提高混合液的生化性，逸散出的臭氧还可以氧化系统产生的刺激性气体，实现厕所的除臭功能。进水泵7将混合液提升至高效粪水处理器4中的厌氧反应室23，高效粪水处理器4中设置3个电极模块9，各电极模块用钛丝彼此连接形成闭合电池回路，通过电化学作用加速粪水中有机物的降解，曝气泵14持续向好氧反应室22中通入空气以维持好氧反应室22中溶解氧量。好氧反应室22出水通过活性炭滤柱11去除悬浮物后流入澄清池13，粪便及尿液经改良型的生物脱氮除磷系统降解后再通过5-10目果壳活性炭滤柱，出水悬浮物小于30mg/L，无明显异味。
出水泵8将澄清池13中的清水提升至清水箱6中，整个系统水损耗小于补充量，溢出的水由溢流管道27排出系统。马桶17直接由清水箱6进行补水，出水排入粪便尿液收集池，整个系统形成循环，系统产生的残渣由排污口26排出，清理周期为6-8个月。整套系统由PLC控制箱31控制，可完全实现自动控制及远程监控报警功能。
图4是本发明的智慧型零排放生态厕所废气处理示意图，如图所示，粪便尿液收集池5和高效粪水处理器是两个密闭的单元，通过废气收集管道29将这两个设备产生的废气收集起来通过臭氧发生器10产生的臭氧对废气进行处理，废气收集管道出口设置臭氧检测器28，废气收集管道出口臭氧浓度小于0.15ppm，确保排出系统的废气无二次污染。
图5是本发明的智慧型零排放生态厕所电极布设图，如图所示每块电极板间距5cm，两块板之间通过2mm钛丝30连接形成电极模块9，电极模块间通过钛丝连接形成电池回路，发生电化学反应。