公布日：2023.10.27
申請日：2023.07.27
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/463(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N
摘要
本發明涉及污水凈化領域，具體公開了家用微型污水處理系統以及污水處理使用方法，包括以下步驟：建造化糞池；準備家用微型污水處理系統、曝氣系統及供微生物附著的懸浮填料；提升泵抽取澄清液，澄清液進入接觸氧化區，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD；接觸氧化區處的澄清液流入至電絮凝區中，電催化絮凝；然后澄清液中的污染物和磷被過濾區過濾，澄清液形成凈化水；凈化水從出水區處取用，用于農作物灌溉；或者，在出水區處設置用于對水生植物或浮游動物進行養殖的景觀區。本方案中由于接觸氧化區、電絮凝區、過濾區和出水區由上至下依次連通設置，整個家用微型污水處理系統的布置結構緊湊，更便于布置到農村的獨門獨戶環境中。
權利要求書
1.一種污水處理使用方法，其特征在于，包括以下步驟：建造化糞池；準備家用微型污水處理系統、曝氣系統及供微生物附著的懸浮填料，家用微型污水處理系統依次包括提升泵、接觸氧化區、電絮凝區、過濾區和出水區；接觸氧化區、電絮凝區、過濾區和出水區由上至下依次連通設置，提升泵與接觸氧化區連通；農戶家用的污水排出化糞池中，化糞池對污水水解，污水內的沉淀和雜物沉入化糞池的池底形成沉積物A，化糞池內的污水形成上層清液，上層清液為澄清液；將提升泵放入化糞池，懸浮填料放入接觸氧化區，且曝氣系統與接觸氧化區連通；啟動提升泵抽取澄清液，澄清液進入接觸氧化區，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD，微生物將澄清液中的氨氮轉化為硝態氮，接觸氧化區中的污染物沉降形成沉積物B；接觸氧化區處的澄清液流入至電絮凝區中，電催化絮凝，澄清液中的污染物和磷沉降，形成沉積物C；電絮凝區處的澄清液流入至過濾區中，澄清液中的污染物和磷被過濾區過濾，澄清液形成凈化水；凈化水從出水區處取用，用于農作物灌溉；或者，在出水區處設置用于對水生植物或浮游動物進行養殖的景觀區，景觀區處溢流的凈化水可用于農作物灌溉。
2.如權利要求1所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，所述懸浮填料中的微生物為兼氧細菌和好氧細菌，兼氧細菌和好氧細菌的質量比例為0.25-0.4。
3.如權利要求2所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，所述沉積物A、沉積物B和沉積物C均可收集用作生物肥料。
4.如權利要求3所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，所述過濾區為砂濾區，且砂濾區內容納有石英石。
5.如權利要求4所述的一種污水處理使用方法，其特征在于，當化糞池內沉積物A的堆積厚度達到化糞池深度的0.2-0.5倍時，對化糞池內的沉積物A進行清掏。
6.如權利要求1所述的家用微型污水處理系統，其特征在于，所述家用微型污水處理系統：形成接觸氧化區的第一處理殼，所述第一處理殼上連通有進水管以及可開關放空管，第一處理殼與曝氣系統連通；所述提升泵與進水管連通；形成電絮凝區的第二處理殼，所述第二處理殼內安裝有電絮凝組件以及可開關的排污管；形成過濾區的第三處理殼；所述第三處理殼內設有過濾材料；形成出水區的第四處理殼；所述第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼由下至上依次過濾連通且可拆卸密封連接。
7.如權利要求6所述的家用微型污水處理系統，其特征在于，所述曝氣系統包括：曝氣設備；與曝氣設備連通的進氣管；位于第一處理殼內的曝氣石，所述進氣管遠離曝氣設備的一端穿過第一處理殼與曝氣石連通。
8.如權利要求7所述的家用微型污水處理系統，其特征在于，所述第二處理殼外連接有為電絮凝組件供電的接線盒，排污管連通于第二處理殼的下側。
9.如權利要求8所述的家用微型污水處理系統，其特征在于，所述第三處理殼靠近第二處理殼的一側處設有若干與第三處理殼連通的過濾水帽；所述第三處理殼上安裝有豎直向上提拉的把手。
10.如權利要求9所述的家用微型污水處理系統，其特征在于，還包括智能控制單元，所述智能控制單元包括污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、控制曝氣設備開啟或關閉的第一控制器、排泥提示器以及PLC控制器，污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、第一控制器和排泥提示器均與PLC控制器電聯接；溶解氧傳感器安裝在第一處理殼內，污泥濃度傳感器安裝在第二處理殼內；當溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度低于2.0mg/L時，曝氣設備處于持續運行狀態；當溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度高于4.0mg/L時，曝氣設備停止運行；當污泥濃度傳感器測得的污泥濃度高于8000mg/L時，排泥提示器響應提示需要排泥。
發明內容
針對現有技術中所存在的不足，本發明提供了家用微型污水處理系統以及污水處理使用方法，以解決現有的城市污水處理模式難以應用至農村污水處理中的問題。
為了達到上述目的，本發明的基礎方案如下：一種污水處理使用方法，包括以下步驟：
建造化糞池；
準備家用微型污水處理系統、曝氣系統及供微生物附著的懸浮填料，家用微型污水處理系統依次包括提升泵、接觸氧化區、電絮凝區、過濾區和出水區；接觸氧化區、電絮凝區、過濾區和出水區由上至下依次連通設置，提升泵與接觸氧化區連通；
農戶家用的污水排出化糞池中，化糞池對污水水解，污水內的沉淀和雜物沉入化糞池的池底形成沉積物A，化糞池內的污水形成上層清液，上層清液為澄清液；
將提升泵放入化糞池，懸浮填料放入接觸氧化區，且曝氣系統與接觸氧化區連通；啟動提升泵抽取澄清液，澄清液進入接觸氧化區，微生物降解澄清液中的主要污染物COD和BOD，微生物將澄清液中的氨氮轉化為硝態氮，接觸氧化區中的污染物沉降形成沉積物B；
接觸氧化區處的澄清液流入至電絮凝區中，電催化絮凝，澄清液中的污染物和磷沉降，形成沉積物C；
電絮凝區處的澄清液流入至過濾區中，澄清液中的污染物和磷被過濾區過濾，澄清液形成凈化水；
凈化水從出水區處取用，用于農作物灌溉；或者，在出水區處設置用于對水生植物或浮游動物進行養殖的景觀區，景觀區處溢流的凈化水可用于農作物灌溉。
本發明的技術原理為：在農村污水處理中，污水量相較于城市污水處理量要小很多，此時設置獨立的化糞池，相較于城市中化糞池的建造規模和成本均較小，且能夠集中供部分周圍的農戶使用。
家用微型污水處理系統中的提升泵能夠汲取化糞池中的澄清液進行水處理，家用微型污水處理系統中的接觸氧化區能與曝氣系統和懸浮填料協同作用，對澄清液進行氧化降解處理，降解澄清液中的主要污染物COD、BOD和氨氮；澄清液再進入在電絮凝區中，電絮凝單元對電絮凝處理，使得澄清液中的懸浮物沉降，也進行除磷處理；然后進入過濾區中進行過濾，使得澄清液過濾形成凈化水；處理后的凈化水能夠與出水區配合，形成景觀區用水或用作農作物灌溉，實現對凈化水的充分利用；且景觀區處溢流的凈化水也可以接入到農田中，用作灌溉。
在以上過程中，由于接觸氧化區、電絮凝區、過濾區和出水區由上至下依次連通設置，整個家用微型污水處理系統的布置結構緊湊，更便于布置到農村的獨門獨戶環境中；并且接觸氧化區能對澄清液進行加氧處理，使得最終凈化水中含有大量氧氣，且接觸氧化單元在啟動過程中能對景觀區內的凈化水進行含氧補充，更便于進行浮游動物的養殖。
進一步，懸浮填料中的微生物為兼氧細菌和好氧細菌，兼氧細菌和好氧細菌的質量比例為0.25-0.4。
通過上述設置，兼氧細菌和好氧細菌的比例均衡，能夠與曝氣系統向接觸氧化區處充入的空氣配合，實現對澄清液中的主要污染物COD、BOD和氨氮進行降解。
進一步，沉積物A、沉積物B和沉積物C均可收集用作生物肥料。
通過上述設置，能夠對污水處理過程中形成的沉積物A、沉積物B和沉積物C進行充分利用，且有利于植物的生長。
進一步，過濾區為砂濾區，且砂濾區內容納有石英石。
通過上述設置，石英石具對水質的凈化有非常好的效果，能夠吸附農業污水中的有機物和重金屬離子，使得澄清液過濾后更加清澈透明。
進一步，當化糞池內沉積物A的堆積厚度達到化糞池深度的0.2-0.5倍時，對化糞池內的沉積物A進行清掏。
通過上述設置，能夠及時地對化糞池進行清理，也便于將沉積物A作為肥料對植物進行施肥。
進一步，家用微型污水處理系統，家用微型污水處理系統：
形成接觸氧化區的第一處理殼，第一處理殼上連通有進水管以及可開關放空管，第一處理殼與曝氣系統連通；提升泵與進水管連通；
形成電絮凝區的第二處理殼，第二處理殼內安裝有電絮凝組件以及可開關的排污管；
形成過濾區的第三處理殼；第三處理殼內設有過濾材料；
形成出水區的第四處理殼；第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼由下至上依次過濾連通且可拆卸密封連接。
通過上述設置，第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼之間在連接時呈密封狀態，避免漏水；在需要對第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼進行清洗時，也可以對第一處理殼、第二處理殼、第三處理殼和第四處理殼進行拆卸，也便于通過放空管和排污管處對第一處理殼和第二處理殼及其內部的結構進行全面的清潔，家用微型污水處理系統的維護方便。
進一步，曝氣系統包括：
曝氣設備；
與曝氣設備連通的進氣管；
位于第一處理殼內的曝氣石，進氣管遠離曝氣設備的一端穿過第一處理殼與曝氣石連通。
通過上述設置，能讓位于第一處理殼內的曝氣石位置更多變，能為懸浮填料內的微生物充分供給氧氣，進氣管能夠為曝氣石和進氣管的安裝提供可靠的連接。
進一步，第二處理殼外連接有為電絮凝組件供電的接線盒，排污管連通于第二處理殼的下側。
通過上述設置，接線盒與電源連接，可為電絮凝組件持續穩定的電能，進而對澄清液內的雜質進行電絮凝處理，第二處理殼內的雜物和懸浮物也會堆積形成污泥，當第二處理殼淤積過多污泥后，打開位于第二處理殼下側的排污管，即可對第二處理殼內的污泥進行收集且將第二處理殼放空，讓第二處理殼的清潔更方便。
進一步，第三處理殼靠近第二處理殼的一側處設有若干與第三處理殼連通的過濾水帽；第三處理殼上安裝有豎直向上提拉的把手。
通過上述設置，在拆卸第二處理殼和第三處理殼時，取出第三處理殼時，可通過把手處施力，使得第三處理殼的取出更方便。
進一步，還包括智能控制單元，智能控制單元包括污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、控制曝氣設備開啟或關閉的第一控制器、排泥提示器以及PLC控制器，污泥濃度傳感器、溶解氧傳感器、第一控制器和排泥提示器均與PLC控制器電聯接；溶解氧傳感器安裝在第一處理殼內，污泥濃度傳感器安裝在第二處理殼內；當溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度低于2.0mg/L時，曝氣設備處于持續運行狀態；當溶解氧傳感器測得的溶解氧濃度高于4.0mg/L時，曝氣設備停止運行；當污泥濃度傳感器測得的污泥濃度高于8000mg/L時，排泥提示器響應提示需要排泥。
通過上述設置，整個智能控制單元能夠自動化的控制家用微型污水處理裝置的進出水以及澄清液的處理狀態，實現對污水處理過程的自動監測、預警和診斷，使得澄清液的凈化處理能夠自動化，從而提高污水處理的效率和安全性；在對家用微型污水處理裝置使用過程中，只需在排泥提示器的提示下，及時清理家用微型污水處理裝置中的污泥即可，使用十分便捷。
（發明人：祝新鵬;楊佳茗）
