一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统

1.本实用新型涉及一种生活污水处理装置，特别涉及一种将生活污水中含量超标的有机污染物质经过多级水力空化系统处理后，使生活污水达到灌溉的标准用于农田喷灌。


背景技术：

2.提高污水灌溉安全性的有效途径之一就是大力推行灌溉污水预处理技术。需要选择适宜农田灌溉的污水水源，在污水处理达标的基础上，根据灌溉区土壤种植作物情况，推行一些简便易行、经济可行的能有效去除污水微生物、有毒重金属污染物和有害有机物的水处理技术，使污水能够达到农田灌溉的水质要求，从而有效地减轻原生污水或只经过一级处理的污水对土壤及作物造成的危害，进而降低危害人体健康的风险。采取将污水预处理技术和适宜的灌溉方式有机结合，可以更有效的提高污水灌溉的安全性。通过结合喷灌技术，不仅可以提高水的利用率，还可以进一步加强处理效果，把污染降到最低，把水利用率提到最高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对国家的水资源短缺的现状和污水治理成本过高的问题，而提供一种利用水力空化技术处理产量较大的生活污水，并将处理后达到三级水质标准的水回用于农田的灌溉，具有成本低、结构简单、节约水源和工作可靠的优势。
4.本实用新型采用的技术方案是：一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，包括储水沉淀池，储水沉淀池与生活污水来源管道连通，所述生活污水来源管道上设有补水口；设有喷灌管路，所述喷灌管路的入水口端置于储水沉淀池内，喷灌管路的入水口端设有过滤网，喷灌管路上依次安装有一级水力空化装置、高压泵、二级水力空化装置和分水阀；分水阀上连接若干分水管，每个分水管上依次连接一个三级水力空化装置和喷嘴。
5.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，所述一级水力空化装置是：圆形孔板ⅰ上开有若干孔口ⅰ。
6.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，设有两个二级水力空化装置，两个二级水力空化装置串联连接在一起。
7.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，所述二级水力空化装置是由入射端ⅰ、文丘里喉部ⅰ和发散端ⅰ构成的文丘里管ⅰ，在文丘里喉部ⅰ靠近发散端ⅰ一端制有螺纹部，中部开有若干孔口ⅱ的孔板ⅱ与文丘里喉部ⅰ通过螺纹部螺纹连接。
8.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，设有挡圈，挡圈与文丘里喉部ⅰ通过螺纹部螺纹连接，并紧贴孔板ⅱ。
9.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，设有限位块，限位块设置在螺纹部相对于入射端ⅰ的端部，限制孔板ⅱ在文丘里喉部ⅰ内的位置。
10.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，所述三
级水力空化装置是由入射端ⅱ、文丘里喉部ⅱ和发散端ⅱ构成的文丘里管ⅱ。
11.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，所述喷嘴是，孔板ⅲ的中部开有一个出水孔。
12.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，在喷灌管路上，在高压泵和二级水力空化装置之间设有压力表ⅰ；在二级水力空化装置和分水阀之间设有压力表ⅱ。
13.进一步的，上述的一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，设有格栅，所述格栅安装在储水沉淀池内，生活污水来源管道的出水口端置于格栅下，喷灌管路的入水口端置于格栅上。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型，设计成本低，处理效果好，可灵活使用，便于广泛应用。
16.2、本实用新型，制作工艺简便，核心部件为文丘里管结合孔板的空化装置，孔板方便更换，组合灵活，便于工业化生产。
17.3、本实用新型，生活污水可省去集中处理的高额费用，同时可减少灌溉水资源的使用，达标排放的三级标准的水质适宜灌溉农作物。
18.4、本实用新型，可保持良好、持续的污水有机物的降解系统，可根据实际情况实时调节水泵的工作压力和处理量。
19.5、本实用新型，利用水力空化产生的强氧化性的羟基自由基的高活性、高氧化性的特性对生活污水中的水进行有效的污染物降解处理，同时能够不断地清理水中的污泥、细菌等病原体，从而大大地提高了灌溉水的水质和降低了农业种植的成本。
20.6、本实用新型，可以规模化应用于固定式喷灌系统，如果将喷嘴管理改进后也可适用于移动式喷灌系统，适合在多变的农业种植地形中应用
附图说明
21.图1为本实用新型一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统的结构示意图。
22.图2为本实用新型格栅的结构示意图。
23.图3为本实用新型一级水力空化装置的结构示意图。
24.图4为本实用新型二级水力空化装置的结构示意图。
25.图5为本实用新型三级水力空化装置和喷嘴结构示意图。
26.图6为本实用新型分水阀结构示意图。
27.图中：1
‑
生活污水来源管道，2
‑
补水口，3
‑
储水沉淀池，4
‑
喷灌管路，5
‑
一级水力空化装置，6
‑
高压泵，7
‑
压力表ⅰ，8
‑
二级水力空化装置，9
‑
压力表ⅱ，10
‑
分水阀，11
‑
分水管，12
‑
三级水力空化装置，13
‑
喷嘴，14
‑
格栅。
具体实施方式
28.如图1
‑
图6所示，一种用于农田喷灌的生活污水多级水力空化处理系统，由生活污水来源管道1，补水口2，储水沉淀池3，喷灌管路4，一级水力空化装置5，高压泵6，压力表ⅰ7，二级水力空化装置8，压力表ⅱ9，分水阀10，分水管11，三级水力空化装置12，喷嘴13和格栅
14构成。
29.储水沉淀池3与生活污水来源管道1连通。生活污水经管道流入储水沉淀池3内。生活污水在储水沉淀池内沉淀，淤泥沉于底部，水通过喷灌管路4经一、二、三级水力空化装置处理后用于喷灌。生活污水来源管道1上设有补水口2，当储水沉淀池3内的水量不足以用于喷灌时，可通过补水口补入其他水源，以满足灌溉的要求。
30.喷灌管路4的入水口端置于储水沉淀池3内，喷灌管路4的入水口端设有过滤网4
‑
1，以防止生活污水中的其他杂质或颗粒物进入管路，堵塞管路。
31.在一个实施例中，优选的，设有格栅14，格栅14安装在储水沉淀池3内，生活污水来源管道1的出水口端置于格栅14下端，喷灌管路4的入水口端置于格栅14上端，这样生活污水中的杂质或颗粒物通过格栅的阻挡进一步防止污物进入喷灌管路4中。
32.喷灌管路4上依次安装有一级水力空化装置5、高压泵6、压力表ⅰ7、二级水力空化装置8、压力表ⅱ9和分水阀10。分水阀10上连接若干分水管11，分水管11上都安装有开关，为了根据需求合理的安排喷灌区域，每个分水管11上依次连接一个三级水力空化装置12和喷嘴13，尺寸可以根据实际情况等比例放大。
33.优选的，高压泵6的安放高度在分水管11的高度之下。
34.在一个实施例中，优选的，一级水力空化装置5是：圆形孔板ⅰ5
‑
1上设有若干孔口ⅰ5
‑
2。优选的，一级水力空化装置5的孔口ⅰ数为20
‑
25个，孔口ⅰ的孔径为0.05
‑
0.07mm，孔板ⅰ厚度为0.05
‑
0.15mm。一级水力空化装置5可以通过焊接的方式与喷灌管路4焊接在一起。所述一级水力空化装置起到负压空化的作用，尺寸可以根据实际情况等比例放大。
35.在一个实施例中，优选的，二级水力空化装置8是由入射端ⅰ8
‑
2、文丘里喉部ⅰ8
‑
3和发散端ⅰ8
‑
4构成的文丘里管ⅰ8
‑
1，在文丘里喉部ⅰ8
‑
3靠近发散端ⅰ8
‑
4一端制有螺纹部8
‑
5，中部开有若干孔口ⅱ8
‑
6的孔板ⅱ8
‑
7与文丘里喉部ⅰ8
‑
3通过螺纹部8
‑
5螺纹连接。更优选的，设有不影响孔口ⅱ8
‑
6出水流态的挡圈8
‑
8，挡圈8
‑
8与文丘里喉部ⅰ8
‑
3通过螺纹部8
‑
5螺纹连接，并紧贴孔板ⅱ8
‑
7。更优选的，设有限位块8
‑
9，限位块8
‑
9设置在螺纹部8
‑
5相对于入射端ⅰ8
‑
2的端部，限制孔板ⅱ8
‑
7在文丘里喉部ⅰ8
‑
3内的位置。通过挡圈8
‑
8和限位块8
‑
9在两侧将孔板ⅱ8
‑
7固定住，防止水流的冲击将孔板ⅱ冲走。优选的，入射端ⅰ8
‑
2入射角为20
‑
25
°
，文丘里喉部ⅰ8
‑
3的直径为0.50
‑
0.80mm，孔板ⅱ8
‑
7上制有4
‑
6个孔口ⅱ8
‑
6，孔口ⅱ8
‑
6孔径为0.05
‑
0.10mm，孔板厚度为0.05
‑
0.15mm，发散端ⅰ8
‑
4的发散角为5
‑
10
°
。优选的，孔板ⅱ8
‑
7上制有5个孔口ⅱ8
‑
6，孔口ⅱ8
‑
6排列为辐射状。当然，文丘里管ⅰ8
‑
1、入射端ⅰ8
‑
2、文丘里喉部ⅰ8
‑
3、发散端ⅰ8
‑
4、孔口ⅱ8
‑
6、孔板8
‑
7、挡圈8
‑
8和限位块8
‑
9的尺寸可以根据实际情况等比例放大。
36.在一个实施例中，优选的，设有两个二级水力空化装置8，两个二级水力空化装置8首尾串联连接。二级水力空化装置8起到正压空化作用。
37.在一个实施例中，优选的，为保证水流的顺畅和密封性，分水阀10采用球型分水阀，能够减少水流撞击管壁，而且球型可以最大化的减少水流撞击避免造成的内能损失。
38.在一个实施例中，优选的，三级水力空化装置12是由入射端ⅱ12
‑
1、文丘里喉部ⅱ12
‑
2和发散端ⅱ12
‑
3构成的文丘里管ⅱ12
‑
4。三级水力空化装置12的入射端ⅱ12
‑
1的入射角为20
‑
25
°
，发散端ⅱ12
‑
3的发散角为5
‑
10
°
，文丘里喉部ⅱ12
‑
2直径0.50
‑
0.80mm。所述三级水力空化装置起到正压空化的作用，尺寸可以根据实际情况等比例放大。
39.在一个实施例中，优选的，喷嘴13是，孔板ⅲ13
‑
1的中部开有一个出水孔13
‑
2，孔径为0.05
‑
0.15mm，孔板厚度为0.05
‑
0.15mm。
40.本实用新型中，压力表ⅰ7和压力表ⅱ9，能灵敏反映0
‑
10atm的管路压强，能够及时反应高压泵6经由负压空化系统一级水力空化装置5降解污水给管路带来的压力，当管路压力过低时能够及时回馈压力信息，并调节高压泵6的工作参数。
41.本实用新型，优选的，为了进一步完善提高使用寿命，管路材质采用不锈钢管，阀门为铜球阀。
42.水力空化技术从综合性能来看是一种很有前途的新型高级氧化技术。本实用新型采用文丘里管结合孔板的多级串联的空化装置，综合性能优于大型污水处理厂的设备，由于产生的空泡较小，溃灭时间较短，羟基自由基的生成速度更快，有利于发生化学反应，具有较长喉部的文丘里管可延长水流最低压力持续时间及空泡膨胀期，使空泡生长有较长时间，同时在空泡溃灭时有更多的产能和释压。一级水力空化装置与二级水力空化装置的结合使空化时间更加充分，空化现象在分水阀之后更为显著。三级水力空化装置对污染物质进行更为彻底的清除，并在水流的末端通过喷嘴喷射将水源喷洒到田间地头，节省了水资源，同时使灌溉效率更高，农作物得到全方位的灌溉。经过一级、二级和三级水力空化装置的处理，可将污泥、病菌、有机污染物质等杂质清除85
‑
90％，重金属含量也能被预处理显著降低，使水质达到可用于灌溉的三级水质标准。
43.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，本实用新型所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。