单功能立式高效光能化粪器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了单功能立式高效光能化粪器。本发明的光能化粪器，利用建筑物竖直排水系统中原来被遗弃的自由落体冲力进行冲力曝气，通过短时剧烈的曝气振动启动热水喷嘴以高温热水短时剧烈冲击，将粪便快速除菌和加速分解；再以曝光引入光能和以鼓风供氧曝气进行竖流式活性污泥反应，高效彻底降解有机污染物，工效比现有的重力式化粪池提高160～240倍，且无臭无害，低碳节能，不占用土地资源。本发明的光能化粪器，可根据要求设计成下沉式、悬挂式、座地式、移动式以满足不同场合的需要，适用范围广，可广泛灵活应用于各类工业及民用建筑。
【专利说明】单功能立式高效光能化粪器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种粪便污水处理装置，特别涉及一种单功能立式高效光能化粪器。【背景技术】
[0002]人类排泄粪水属一般生活污水，从19世纪的欧洲开始，人类一直采用地埋式化粪池处理。
[0003]在中国，由于建国以来的大力推广，至今化粪池已成人民生活中不可或缺的配套设施，几乎每一个建筑物都设有相应的化粪池设施。
[0004]化粪池，其实是将流入的粪便污水与沉淀污泥直接接触，有机固体借厌氧细菌作用分解的一种沉淀反应池。因利用重力沉淀，又称“重力化粪池”。其特点是结构简单，当污水量大于10 m3/d时化粪池由三个深度不小于1.3m、宽度不小于0.75m、长度不小于1.0m的封闭式砖砌或钢筋混凝土平流水池相联组成，利用厌氧发酵原理使粪便在池内经过30天以上的发酵分解后沉淀分成三层，其中层粪液依次由第I池流至第3池经脱水熟化成为无害化有机肥，污染物(SS)去除率50%~60%，有机物(B0D5)去除率20%，病菌和寄生虫卵杀灭90%~95%，全程要经3个月至半年时间。但因熟化后无法实现自排，要用人工清粪；又因厌氧消化对温度的突变十分敏感，要求温度须保持恒定，日变要小于±2°C而只能采用地埋式，因此随着社会发展，人口激增和城市化进程加快，土地成宝贵的稀缺资源，导致无论大中小城市的楼房越来越高，人口密度越来越大，一座住宅动辄有数千人，一个住宅小区动辄有上万人，使星罗棋布、分散设置的重力式化粪池面对时代的发展而无能为力，逐渐陷入被淘汰的可怜境地。
[0005]进入21世纪，全国各地纷纷采用城市污水综合治理方案，将粪尿废水等导入由市政部门设立统一的城市污水集中处理厂。截至2010年全国已建成污水处理厂1993座，污水日处理能力达1.25亿立方,城市污水处理率达75%以上。但随之而来97%含水率的污水污泥产量每日竟达90万吨，处理难度极大。多年实践表明:无论采用何种技术都难以避免环境二次污染。显然这并非理想之路，于是近年国外发达国家又开始从污水集中处理向分散处理方式转移。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种从污水集中处理向分散处理转移的单功能立式高效光能化粪器。
[0007]本发明所采取的技术方案是:
一种单功能立式高效光能化粪器，光能化粪器的上部为曝光缸，曝光缸设有透光缸盖，透光缸盖设有进水管；
曝光缸的下方设有曝气罐，曝气罐的上部设有分流器，分流器与出水管相连通，曝气罐的底部设有曝气振动反应器，曝气振动反应器具有锥形下腔体和碟形上盖板，下腔体和上盖板上分布有通孔，下腔体的锥形端部设有螺旋搅拌桨叶；曝气罐下方设有生化缸，生化缸的底部设有鼓风管，生化缸的下部一侧设有活性污泥接种管。
[0008] 优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气振动反应器通过曝气振动装置可动固定在曝气罐和生化缸之间。
[0009]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气振动装置上设有压力传感器。
[0010]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气罐内设有温度传感器。
[0011]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气罐设有热水喷嘴。
[0012]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，生化缸外围设有保温层。
[0013]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，生化缸设有排泥管。
[0014]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，生化缸由缸体与缸筒叠合组成。
[0015]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝光缸由缸体与透光缸筒叠合组成。
[0016]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝光缸之进水管的管口圆心、曝气罐之曝气振动反应器锥形下腔体的棱锥顶点和生化缸之鼓风管的管口圆心均设在光能化粪器的竖向中轴线上。
[0017]本发明的有益效果是:
本发明的光能化粪器，利用建筑物竖直排水系统中原来被遗弃的自由落体冲力进行冲力曝气，再以热水冲击15S~30S，使粪便快速除菌，加速分裂成小颗粒有机污染物，同时通过曝光引入光能和通过鼓风曝气维持溶解氧(DO)在2mg/L~4mg/L的条件下，5min~IOmin被悬浮的活性污泥吸附，经3h的搅拌混合，86.3%被好氧生物氧化分解成无臭无害的
02、C02、H20、NH3、P043_、S042_，与厌氧处理工艺中温消化时间也达20d~30d的重力化粪池相t匕，工效提高160~240倍，实现高效、低碳、节能、环保及小型化处理生活污水。
[0018]本发明的光能化粪器，可根据要求设计成下沉式、悬挂式、座地式、移动式以满足不同场合的需要，适用范围广，可广泛灵活应用于各类工业及民用建筑。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面参照附图，进一步说明本发明的技术方案。
[0021]参照图1，一种单功能立式高效光能化粪器，光能化粪器的上部为曝光缸1，曝光缸I设有透光缸盖13，透光缸盖13设有进水管14 ；
曝光缸I下方设有曝气罐2，曝气罐2的上部设有分流器24，分流器24与出水管26相连通，曝气罐2的底部设有曝气振动反应器21，曝气振动反应器21具有锥形下腔体和碟形上盖板，下腔体和上盖板上分布有通孔，下腔体的锥形端部设有螺旋搅拌桨叶23 ；
曝气罐2下方设有生化缸3，生化缸3的底部设有鼓风管33，生化缸3的下部一侧设有活性污泥接种管34。
[0022]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气振动反应器21通过曝气振动装置22可动固定在曝气罐2和生化缸3之间。这样无论发生冲力曝气或连续鼓风供氧曝气都始终使曝气振动反应器沿竖向中轴线上下振动，并压迫生化缸的内存液产生旋转流动后通过螺旋搅拌桨叶带动曝气振动反应器作螺旋转动，保证吸附有机污染物(BOD)的活性污泥混合液搅拌均匀、反应充分，达到快速净化的效果。
[0023]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气振动装置22上设有压力传感器。这样当粪便落体进入曝光缸与曝气罐的内存液面发生弹性碰撞时，所产生的冲力通过曝气振动装置上的压力传感器同步启动热水喷嘴用72°C热水冲击粪便15S~30S，加速有机污染物(BOD)溶解，并令结核杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌等致病微生物死亡，达到细菌总数减少90%~95%的效果。
[0024]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气罐2内设有温度传感器。温度是影响活性污泥净化反应的重要因素，因此温度传感器的设置有助于对光能化粪器内部温度的自我保护和自动控制。
[0025]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝气罐2设有热水喷嘴25。由于参与活性污泥处理的微生物(包括细菌、丝状菌、原生动物、微型后生动物等)多属嗜温菌，其适宜水温介乎10°c~45°C之间；此外活性污泥微生物群在其生命活动过程中，需要不断吸取能源、碳源、氮源、无机盐类等营养物质，而营养物质只有溶解水中才可被微生物吸收，因此热水喷嘴的设置不仅在于为维持嗜温菌的适宜水温输送热能；还在于通过热水喷射冲击营养物质，令其加速溶解，为维持嗜温菌的生命提供养份。
[0026]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，生化缸3外围设有保温层36。保温层的设置在于维持生化缸内部温度的恒定，降低季节、气候等外界因素的干扰。
[0027]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，生化缸3设有排泥管35。由于运行时活性污泥产生量很少，活性衰退的剩余污泥一般随出水外排，因此排泥管的设置在于维修、检修、更新设备设施时排泥清空。
[0028]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，生化缸3由缸体31与缸筒32叠合组成。这样当粪便生活污水混入毛发、毛巾、玻璃、塑料、塑胶、小金属、厨余垃圾等不可降解的杂物造成曝气反应器淤塞，令生化缸的活性污泥无法与曝气罐的悬浮固体(MLSS)接触反应时可随时拆卸，方便清淤。
[0029]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝光缸I由缸体11与透光缸筒12叠合组成。加上透光缸盖的设置，这样可以保证有足够的光通量在白天导入阳光、晚上导入灯光或户外的光污染,为活性污泥中以有机物为供氢体还原CO2合成有机物的光能异养微生物提供充足的光能。
[0030]优选的，上述单功能立式高效光能化粪器中，曝光缸I之进水管14的管口圆心、曝气罐2之曝气振动反应器21锥形下腔体的棱锥顶点和生化缸3之鼓风管33的管口圆心均设在光能化粪器的竖向中轴线上。这样保证鼓风供氧曝气所产生的推力通过曝气振动装置使曝气振动反应器沿中轴线上下振动，并推动螺旋搅拌桨叶带动曝气振动反应器作竖向螺旋转动，利于有机污染物被悬浮活性污泥吸附、消化、降解的竖流式活性污泥反应。
[0031]运行时，首先将干污泥从接种管输入连续鼓风曝气的生化缸，形成活性很强的悬浮活性污泥；当粪便落体进入曝光缸与曝气罐的内存液面发生弹性碰撞，其冲力引起短时剧烈的冲力曝气，并通过曝气振动装置上的压力传感器同步启动热水喷嘴用72°C热水冲击粪便15S~30S，使其快速除菌和加速分裂成小颗粒有机污染物，随后溶化成呈悬浮和胶体状态并在重力作用下进入曝气振动反应器，5min~IOmin后被悬浮的活性污泥吸附，经3h上下振动和旋转搅拌，86.3%污染物被活性污泥的化能异养微生物和光能异养微生物氧化还原成02、CO2> H2O, NH3> PO43' S042_等稳定的无害无机物,最后气体部分从曝光缸的进水管逸出，液体部 分随新一轮自由落体弹性碰撞通过分流器进入出水管外排。
【权利要求】
1.一种单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述光能化粪器的上部为曝光缸，曝光缸设有透光缸盖，透光缸盖设有进水管； 曝光缸下方设有曝气罐，曝气罐的上部设有分流器，分流器与出水管相连通，曝气罐的底部设有曝气振动反应器，曝气振动反应器具有锥形下腔体和碟形上盖板，下腔体和上盖板上分布有通孔，下腔体的锥形端部设有螺旋搅拌桨叶； 曝气罐下方设有生化缸，生化缸的底部设有鼓风管，生化缸的下部一侧设有活性污泥接种管。
2.根据权利要求1所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述曝气振动反应器通过曝气振动装置可动固定在曝气罐和生化缸之间。
3.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述曝气振动装置上设有压力传感器。
4.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述曝气罐内设有温度传感器。
5.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述曝气罐设有热水喷嘴。
6.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述生化缸外围设有保温层。
7.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述生化缸设有排泥管。
8.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述生化缸由缸体与缸筒叠合组成。
9.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述曝光缸由缸体与透明缸筒叠合组成。
10.根据权利要求1或2所述的单功能立式高效光能化粪器，其特征在于:所述曝光缸之进水管的管口圆心、曝气罐之曝气振动反应器锥形下腔体的棱锥顶点和生化缸之鼓风管的管口圆心均设在光能化粪器的竖向中轴线上。
【文档编号】C02F11/02GK103951151SQ201410166662
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】吴连庆 申请人:广州市华飚环保科技股份有限公司, 吴连庆