污水综合处理箱及包含其的自循环生态公厕粪便处理系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水综合处理箱及包含其的自循环生态公厕粪便处理系统。

背景技术：

污水处理是指为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。由于对污水的处理环节较多，因此现有技术中的污水处理设备体积普遍庞大。

目前，生态公厕的使用越来越普遍，但是对如厕后的粪便的处理却存在着各种各样的问题，例如存在着处理效果差、处理效率低的问题，生态公厕的污水处理系统制造及运行成本高、体积大不利于运输与使用、需要干湿分离、定期清理、频繁添加耗材等缺点。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种污水综合处理箱及包含其的自循环生态公厕粪便处理系统，以便在保证污水处理效果的前提下，降低运行成本，减小设备的尺寸，提高生化效率，并且进一步能够解决那些没有排污管网的地方人们的如厕需求。

为了实现上述目的，本发明的一方面提出了一种污水综合处理箱，包括箱体，在所述箱体内，箱体相对的两个侧板上分别倾斜设有第一连接板和第二连接板，在所述第一连接板和第二连接板上分别连接有第一波浪板和第二波浪板，所述第一波浪板和第二波浪板均处于第一连接板和第二连接板的上方，并且二者相对设置，所述第一连接板、第一波浪板以及与其相对应的箱体的三个侧板形成上端具有开口的半封闭空间，所述第二连接板、第二波浪板以及与其相对应的箱体的三个侧板形成上端具有开口的半封闭空间；

在所述箱体内设有布水器，所述布水器包括两个布水管，在所述第一连接板、第一波浪板以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的半封闭空间内设有布水管，在所述第二连接板、第二波浪板以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的半封闭空间内也设有布水管，每个布水管上设有若干布水孔，所述布水器的进液口与用于引入污水的第一进液管相连接；

在所述第一波浪板和第二波浪板之间的空间内设有支架，所述支架固定在第一波浪板和/或第二波浪板上，在所述支架内设有过滤膜，所述过滤膜与用于出液以及反冲洗时进液的多功能管道相连接；

在所述第一连接板和第二连接板上分别设有若干导液管，每个导液管的上端沿着上下方向穿过对应的第一连接板或第二连接板；

在所述箱体的底板处设有若干曝气头，各个曝气头分别经管道与进气管相连接，所述进气管与曝气风机相连接；

在所述箱体内还设有回流出液管，所述回流出液管用于将未厌氧好的污水回流到上一级的设备中；

在所述箱体的内部空间中，在缺氧区以及好氧区内填充有填料，所述填料上附着有微生物，所述微生物用于脱氮、去除有机物，其中，所述缺氧区是指所述第一连接板、第一波浪板以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的上端具有开口的半封闭空间，以及所述第二连接板、第二波浪板以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的上端具有开口的半封闭空间，所述好氧区是指曝气头周围的空间。

优选的是，所述第一连接板和第二连接板分别相对于对应的侧板倾斜60°～65°角。

优选的是，所述第一波浪板和第二波浪板均竖直设置。

优选的是，两个布水管均沿着水平方向设置，且两个布水管相互平行设置。

优选的是，所述第一连接板上的导液管和所述第二连接板上的导液管呈镜像对称设置。

优选的是，每个导液管的上端面与对应的第一连接板或第二连接板的上表面处在同一平面。

优选的是，每个导液管的下端均呈弯钩状，所述导液管的末端靠近所述箱体的底板。

本发明的该方案的有益效果在于上述污水综合处理箱由于采用了新型叠加结构，以及波浪式喉管过滤区，这样便省掉了膜过滤器的冲刷曝气系统和回流泵系统，大大降低了运行成本，减小了设备的尺寸，好氧区与缺氧区设置了高密度立体阵型排列的填料，进一步提高了生化效率，保证了出水效果。

本发明的另一方面提出了一种包含上述污水综合处理箱的自循环生态公厕粪便处理系统，其还包括厌氧箱和清水箱，所述厌氧箱上设有第二进液管、出液管、回流管以及透气口，其中，所述第二进液管用于与马桶相连接；所述出液管通过供给泵与所述污水综合处理箱的第一进液管相连接；所述回流管通过回流泵与所述污水综合处理箱的回流出液管相连接；

所述清水箱上设有进水管、出水管以及溢水管，其中，所述进水管通过产水泵与所述污水综合处理箱的多功能管道相连接；所述出水管通过回流泵与所述污水综合处理箱的多功能管道相连接；所述出水管还用于通过增压泵与马桶水箱相连接。

优选的是，所述厌氧箱上还设有观察窗。

优选的是，在所述厌氧箱内还设有搅拌泵。

本发明的该方案的有益效果在于上述自循环生态公厕粪便处理系统，人粪便进入厌氧箱后在厌氧菌作用下，通过充分搅拌，快速消化分解，厌氧箱出液进入污水综合处理箱内，进一步进行生化反应并过滤，使得出水达标回用，解决了那些没有排污管网的地方人们的如厕需求，为大家创造了非常好的如厕环境，改善了人们的如厕体验，同时保护了环境。

附图说明

图1示出了本发明所涉及的污水综合处理箱的结构示意图。

图2示出了本发明所涉及的污水综合处理箱的局部结构示意图。

图3示出了本发明所涉及的污水综合处理箱的局部结构示意图。

图4示出了本发明所涉及的厌氧箱的结构示意图。

图5示出了本发明所涉及的清水箱的结构示意图。

附图标记：1-箱体，2-侧板，3-第一连接板，4-第二连接板，5-第一波浪板，6-第二波浪板，7-上盖板，8-第一进液管，9-布水器，10-布水管，11-布水孔，12-支架，13-过滤膜，14-多功能管道，15-导液管，16-曝气头，17-进气管，18-回流出液管，19-厌氧箱，20-第二进液管，21-出液管，22-回流管，23-观察窗，24-透气口，25-清水箱，26-进水管，27-出水管，28-溢水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1-3所示，本发明所涉及的污水综合处理箱包括箱体1，在所述箱体1内，箱体1相对的两个侧板2上分别倾斜设有第一连接板3和第二连接板4，所述第一连接板3和第二连接板4分别相对于对应的侧板2倾斜60°～65°角，以方便液体的循环；在所述第一连接板3和第二连接板4上分别连接有第一波浪板5和第二波浪板6，所述第一波浪板5和第二波浪板6均处于第一连接板3和第二连接板4的上方，并且所述第一波浪板5和第二波浪板6相对设置，在本实施例中，所述第一波浪板5和第二波浪板6均竖直设置。所述第一连接板3、第一波浪板5以及与其相对应的箱体的三个侧板形成上端具有开口的半封闭空间，所述第二连接板4、第二波浪板6以及与其相对应的箱体的三个侧板形成上端具有开口的半封闭空间。

在所述箱体1内设有布水器9，所述布水器9包括两个布水管10，在所述第一连接板3、第一波浪板5以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的半封闭空间内设有布水管10，在所述第二连接板4、第二波浪板6以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的半封闭空间内也设有布水管10，两个布水管10均沿着水平方向设置，且两个布水管10相互平行设置，每个布水管10上均匀的设有若干布水孔11，所述布水器9的进液口与用于引入污水的第一进液管8相连接，在本实施例中，所述第一进液管8设置在所述箱体1的上盖板7处。

在所述第一波浪板5和第二波浪板6之间的空间内设有支架12，所述支架12固定在第一波浪板5和/或第二波浪板6上，在所述支架12内设有过滤膜13，所述过滤膜13与用于出液以及反冲洗时进液的多功能管道14相连接，在本实施例中，所述多功能管道14的顶端设置在所述箱体1的上盖板7处。

在所述第一连接板3和第二连接板4上分别设有若干导液管15，所述第一连接板3上的导液管15和所述第二连接板4上的导液管15呈镜像对称设置，每个导液管15的上端沿着上下方向穿过对应的第一连接板3或第二连接板4，为了更好的使液体从缺氧区流入好氧区，每个导液管15的上端面与对应的第一连接板3或第二连接板4的上表面处在同一平面；每个导液管15的下端均呈弯钩状，为了更充分的使液体与氧气混合，所述导液管15的末端靠近所述箱体1的底板。

在所述箱体1的底板处设有若干曝气头16，各个曝气头16分别经管道与进气管17相连接，所述进气管17与曝气风机相连接，以便为好氧区提供曝气量，在本实施例中，所述进气管17的顶端设置在所述箱体1的上盖板7处。

在所述箱体1内还设有回流出液管18，所述回流出液管18用于将未厌氧好的污水回流到上一级的设备中，在本实施例中，上一级的设备是指厌氧箱。所述回流出液管18的末端处在箱体1的下端部，所述回流出液管18的顶端设置在所述箱体1的上盖板7处。

在所述箱体1的内部空间中，根据需要在预定空间内填充有填料，所述填料上附着有微生物，所述微生物用于脱氮、去除有机物。在本实施中，所述预定空间是指缺氧区以及好氧区，所述缺氧区是指所述第一连接板3、第一波浪板5以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的上端具有开口的半封闭空间，以及所述第二连接板4、第二波浪板6以及与其相对应的箱体的三个侧板所形成的上端具有开口的半封闭空间，所述好氧区是指曝气头16周围的空间。

本发明所涉及的污水综合处理箱能应用在自循环生态公厕粪便处理系统中，所述自循环生态公厕粪便处理系统还包括厌氧箱19和清水箱25，如图4-5所示，所述厌氧箱19上设有第二进液管20、出液管21、回流管22、观察窗23以及透气口24，在所述厌氧箱19内还可以设有搅拌泵，其中，所述第二进液管20用于与马桶相连接，使得马桶冲水后，粪便能够通过第二进液管20进入厌氧箱19内；在所述厌氧箱19内可通过搅拌泵对粪便进行搅拌，使其充分的、快速的进行反应；所述出液管21通过供给泵与所述污水综合处理箱的第一进液管8相连接，以便将厌氧箱19处理后的污水泵入所述污水综合处理箱内；所述回流管22通过回流泵与所述污水综合处理箱的回流出液管18相连接，以便将未厌氧好的污水从所述污水综合处理箱回流至厌氧箱19内进行再处理。

所述清水箱25上设有进水管26、出水管27以及溢水管28，其中，所述进水管26通过产水泵与所述污水综合处理箱的多功能管道14相连接，以便将所述污水综合处理箱中处理好的水泵入清水箱25中；所述出水管27通过回流泵与所述污水综合处理箱的多功能管道14相连接，以便用清水箱25中的清水反洗过滤系统；所述出水管27还用于通过增压泵与马桶水箱相连接，以便用清水箱25中的水冲洗马桶。

在具体的使用过程中，人们在生态公厕如厕后，粪便进入厌氧箱19，所述厌氧箱19的作用为水解、酸化。厌氧箱19里有多种厌氧菌、酶共同作用，其包含：纤维素酶、淀粉酶、蛋白质酶、产甲烷细菌、假单胞菌、乳酸菌、酵母菌、产氢产乙酸菌等等。当粪便进入厌氧箱19后，进行快速消化分解，释放磷，同时部分有机物进行氨化，将大颗粒分解成小颗粒，停留时间为8～12小时，水中无溶解氧，厌氧箱19的出液管21通过供给泵与所述污水综合处理箱的第一进液管8相连接，以便将厌氧箱19处理后的污水泵入所述污水综合处理箱内，在所述污水综合处理箱内，污水通过布水器9与缺氧区的填料上附着的微生物充分接触，所述微生物包括反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等。缺氧区溶解氧<＝0.5mg/l，反硝化杆菌等微生物以污水中未分解的含碳有机物为碳源，将硝酸根还原为n而释放。缺氧区有水解反应，在脱氮工艺中，其ph值升高。在脱氮工艺中，主要起反硝化去除硝态氮的作用，同时去除部分bod。进一步将大分子有机颗粒分解成小分子有机颗粒，进行反硝化作用。所述缺氧区还可以提高水的可生化性。

经缺氧区处理过的污水通过导液管15由缺氧区下部进入好氧区，缺氧放磷，好氧吸磷，吸磷总量会远远大于放磷总量，把磷由液相转移到活性菌，从水体移除。好氧区设有曝气头16和高密度立体填料，在本实施例中，所述填料采用流化床，所述填料上附着的微生物可以是枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、地衣芽胞杆菌等等。循环水和气体以使流化床上负载有生物膜的床料颗粒处于流化状态；生物的高活性，在填料的表面生长的微生物膜由于填料流化碰撞。曝气冲刷使微生物处于高活性的对数增长期，处理效率高。脱氮、分解有机物能力强，达到去除氨氮目的。水中溶解氧为2～4mg/l，其作用是好氧活性菌群吸附、降解有机物。将有机物中的碳元素氧化化合物氧化为co2和h2o；将氮元素氧化为亚硝酸盐氮及硝酸盐氮；磷元素氧化为磷酸根。填料为中空结构，悬浮在液体中。填料内部生长厌氧菌，产生反硝化作用可以脱氮；外部生长好氧菌，去除有机物，整个处理过程中同时存在硝化与反硝化过程。填料呈立体阵型排列，既可以最大限度发挥微生物作用，又不阻挡水流，使气提的水快速向上流动。脱氮、分解有机物能力强，达到去除氨氮目的。

膜过滤区位于好氧区上部，采用第一波浪板5和第二波浪板6形成的波浪式喉管结构，过滤膜13位于其中。膜过滤区收集好氧区的气体和水流，在高速通过时产生水平冲击波，对过滤膜13的膜丝产生强力冲刷作用，以保证过滤膜13的正常运行。过滤膜13能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，不须经三级处理即可回用。另外，可使膜过滤区内生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使膜过滤区水力停留时间大大的缩短，所述污水综合处理箱的占地面积相应减少。由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌(例如硝化细菌等)的生长，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解。膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜作为一种过滤介质会堵塞，这样膜的通过水量随着运转时间的增长会逐渐下降，为解决这一问题，有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持系统的有效使用寿命。

好氧区的水通过汽提作用到达膜过滤区进行处理，之后通过汽提作用污水会回流进入缺氧区上部，与从第一进液管8进入的液体充分混合后进行反硝化，这样连续不断循环，实现对污水的处理。膜过滤区过滤后的水泵入清水箱25中，清水箱25中的水可用于过滤膜13的反清洗，也可用于马桶水箱的蓄水。

本发明所涉及的污水综合处理箱由于采用了新型叠加结构，以及波浪式喉管过滤区，这样便省掉了膜过滤器的冲刷曝气系统和回流泵系统，大大降低了运行成本，减小了设备的尺寸，好氧区与缺氧区设置了高密度立体阵型排列的填料，进一步提高了生化效率，保证了出水效果。

本发明所涉及的自循环生态公厕粪便处理系统，人粪便进入厌氧箱后在厌氧菌作用下，通过充分搅拌，快速消化分解，厌氧箱出液进入污水综合处理箱内，进一步进行生化反应并过滤，使得出水达标回用，解决了那些没有排污管网的地方人们的如厕需求，为大家创造了非常好的如厕环境，改善了人们的如厕体验，同时保护了环境。