CN105084665B - 墙面外挂式厨房废水立体净化*** - Google Patents

Abstract

墙面外挂式厨房废水立体净化***，涉及厨房废水净化装置，包括多个设置在高楼外墙上的废水处理单元，各废水处理单元分别针对相对应楼层住户的厨房废水进行处理，每个废水处理单元内均设有一个厌氧储水罐和一个过滤槽，厌氧储水罐包括一封闭的罐体，同一楼层住户的厨房废水通过各自的排水管道汇集在一个废水输入管道内，并统一送至与该楼层对应的厌氧储水罐内以进行厌氧发酵和初步的渣水分离，厌氧储水罐处理后的废水经废水输出管道送至过滤槽内，过滤槽包括一个上端敞口的槽体，槽体内铺设有煤渣层，进入到过滤槽内的废水在流经煤渣层之后完成净化，并送至尾水收集管排放。本发明能够在对厨房废水完成净化的同时，实现净化***的小型化、立体化。

Description

墙面外挂式厨房废水立体净化***

技术领域

本发明涉及厨房废水净化装置技术领域，具体为一种墙面外挂式厨房废水立体净化***。

背景技术

人工湿地及类人工湿地污水净化***的小型化、立体化已经成为我国污水处理技术的发展方向。与欧美等发达国家的废水处理技术家庭化、小型化技术发展的驱动力不同，我国发展小型化、立体化人工污水处理技术的一个很大原因在于人地矛盾较欧美国家更大。传统人工湿地占地面积大，污水在人工湿地中的水力停留时间长，尽管从出水水质看，人工湿地技术是一种高效低耗的污水净化技术，但从单位面积污水净化能力看，人工湿地技术是一种效率低下的污水净化技术。占地面积大这一缺点也障碍了人工湿地技术在我国的推广。克服人工湿地固有的缺陷，实现人工湿地立体化、小型化，是我国在推广人工湿地和类人工湿地污水净化技术过程中的一个难题。

在人工湿地和类人工湿地净化技术革新方面，我国科技工作者已经做出了很大的努力。综合来看，立体化、小型化技术的发展方向主要体现在两个方面：（1）以实现污水净化***自身的小型化、立体化为主要努力方向；（2）以充分开发现有设施的未开发潜在使用功能，实现一物两用甚至是多用，达到不占额外面积而实现污水净化的目标。

曹华英等设计了一种由生态袋构筑的污水净化***（201410083106.2），该***在技术上主要以表面流人工湿地为技术原型，但增加了以袋装基质垒叠的基质体，增加了湿地植物生长的空间，一定程度上改善了***的净化功能。浙江省城乡规划设计研究院提出的立体景观人工湿地***（201410814992.1），其技术原型是潜流型人工湿地，与传统潜流人工湿地相比，其采用了螺旋状台阶结构，使污水净化***更容易与周围景观进行融合，拉近与居民间的距离。赵利群等提出的景观式多功能立体人工湿地（201210395150.8）在结构上实现了突破，通过把人工湿地设计为楼层形状，使水流由上到下一层一层地流动，达到了节地的目的。但赵利群等提出的立体人工湿地在技术原理上遵循的是传统人工湿地的技术原理，因此其层间距要求很大，在3-6m。这主要是为了适应湿地植物的生长，而其人工湿地的长宽比也遵循传统人工湿地常用的1:3的比例。这些设计特点，使得该设计体积大、重量重。由于层间遮光效应，将迫使这种人工湿地制作的比较窄小。因此这种净化***在净化效果和效率两方面的协调上将会非常困难，相关参数设置的不恰当，将有可能难以达到预期效果。上述技术方案尽管在实现方式上千差万别，但其所遵循的基本原理都是传统人工湿地的三种典型结构，由于人工湿地技术本身固有的技术限制，在小型化、立体化方面的实际效果仍比较有限。

在生活中，房屋外墙常以爬山虎为绿化材料，通过绿化，既美化了室外环境，也为室内提供了凉爽的环境。房屋外墙是一种随处可见的未开发资源，如果能够实现污水净化***的小型化，就有可能利用房屋外墙作为载体设计一种小型化、立体化的厨房废水净化***。

厨房废水在与市政综合废水混合前，其成分虽然复杂，但基本是以无毒的好氧物质组成。从水环境保护的角度看，只要能够顺利地去除水中的耗氧物质、含磷物质，就有可能实现厨房废水的无害化排放。厨房废水中分解释放的氨，在好氧环境下能较快地转化为硝态氮，而硝态氮在水质环境中并不作为一种重要控制因子。因此，基于厨房废水的上述特征，本申请设计了一种质轻、体积小、易于实现好氧环境的净化***，并且利用高楼外墙为载体实现净化***的立体化，在实现厨房废水净化的同时，实现厨房废水净化***的小型化、立体化。

发明内容

本发明的目的是提供一种墙面外挂式厨房废水立体净化***，其能够在对厨房废水完成净化的同时，实现净化***的小型化、立体化。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：墙面外挂式厨房废水立体净化***，包括多个设置在高楼外墙上的废水处理单元，各废水处理单元分别针对相对应楼层住户的厨房废水进行处理，各废水处理单元处理后的废水统一收集在尾水收集管内并排放，尾水收集管竖立设置在高楼外墙上，每个废水处理单元内均设有一个厌氧储水罐和一个过滤槽，厌氧储水罐包括一封闭的罐体，罐体内部设有渣水分离装置，同一楼层住户的厨房废水通过各自的排水管道汇集在一个废水输入管道内，并统一送至与该楼层对应的厌氧储水罐内以进行厌氧发酵和初步的渣水分离，厌氧储水罐处理后的废水经废水输出管道送至过滤槽内，过滤槽包括一个上端敞口的槽体，槽体内铺设有煤渣层，进入到过滤槽内的废水在流经煤渣层之后完成净化，并从过滤槽底部设置的尾水输出管道送至所述的尾水收集管并排放。

所述的渣水分离装置包括设置在罐体内的两个上导流板和两个下导流板，两个上导流板均呈倾斜状并对称设置，两个上导流板的上端分别设置在罐体上，下端呈相互靠拢趋势且两者下端之间具有间距，两个下导流板分别平行于两个上导流板设置，相平行设置的上导流板和下导流板之间具有间隙，两个下导流板的下端连接在一起从而形成一个导流槽，两个上导流板下端所在的位置低于两个下导流板上端所在的位置，罐体内部被两个上导流板和两个下导流板分为上、下两层，上层罐体上设有废气逸出口，从罐体下部设置的输入口进入罐体内的厨房废水经沉淀、厌氧发酵，并积累到一定量后，废水中的漂浮物在上、下导流板的引导下上升并聚集在上导流板与罐体侧壁之间的角落里，而废水经上导流板和下导流板之间的间隙进入到罐体上层，并经罐体上层内设置的废水输出管道的溢流口进入到废水输出管道内并送至过滤槽。

所述相平行设置的上导流板和下导流板之间的间隙为5cm，两个上导流板下端之间的间距为20cm。

所述废水输出管道的溢流口朝上设置，并且在溢流口的上方设有防渣罩，防渣罩为一下端开口的罩体。

所述溢流口距离防渣罩上端壁面的高度为5cm，防渣罩罩体的圆周侧壁距离溢流口处废水输出管道的水平距离为5cm。

所述过滤槽水平设置，槽体内煤渣层的厚度为10cm。

有益效果：本发明的净化***通过设置在高楼外墙上的多个废水处理单元，以分别对相对应楼层住户的厨房废水进行处理，各废水处理单元处理后的废水统一收集在尾水收集管内并排放。各个废水处理单元通过厌氧储水罐对厨房废水进行初步处理，通过在罐体内设置的上、下导流板将厨房废水中的漂浮物与水分离开来并去除，废水中的渣滓在罐体内自然沉降去除，废水中的颗粒物以及部分水溶性有机物经厌氧发酵分解后得到去除。

经厌氧储水罐初步处理后的厨房废水引入至过滤槽，通过过滤槽内铺设的煤渣层对废水中的水溶性有机污染物和少量的颗粒有机物进行吸附拦截，在水流流出过滤槽后，吸附的污染物暴露在空气中，处于富氧环境，从而可以实现好氧分解，最终实现厨房废水的净化。

本发明的净化***设置在高楼外墙上，不占用额外面积，既实现了对各楼层厨房废水的净化，又实现了净化装置的小型化、立体化，节约了土地，还可一定程度上对房屋起到遮阴、绿化的作用。

本发明的净化***结构简单，易于维护，对厨房废水的净化效果好，不易堵塞，从而有利于净化效果的实现，也有利于推广。该***尤其适宜在农村地区的小镇、村庄进行污水净化。

由于过滤槽中的填料是由煤渣构成，因此本发明的净化装置整体重量轻，可以挂装在房屋外墙等地，为本发明净化装置实现立体化提供了基础。

采用本发明的净化装置，有利于减少家庭废水的总排放量，实现卫厕废水单独收集，从而改善化粪池粪污中养分的含量，有利于对化粪池粪污实现资源化利用。

附图说明

图1为本发明的净化***设置在高楼外墙上的整体结构示意图。

图2为发明净化***中单个的废水处理单元的结构示意图。

图中标记为：1、输入口，2、上导流板，3、下导流板，4、废气逸出口，5、废水输出管道，6、溢流口，7、防渣罩，8、厌氧储水罐，9、过滤槽，10、煤渣层，11、尾水收集管。

具体实施方式

如图1所示，墙面外挂式厨房废水立体净化***，包括多个设置在高楼外墙上的废水处理单元，各废水处理单元分别针对相对应楼层住户的厨房废水进行处理，各废水处理单元处理后的废水统一收集在尾水收集管11内并排放，尾水收集管11竖立设置在高楼外墙上，每个废水处理单元内均设有一个厌氧储水罐8和一个过滤槽9，厌氧储水罐8包括一封闭的罐体，罐体内部设有渣水分离装置，同一楼层住户的厨房废水通过各自的排水管道汇集在一个废水输入管道内，并统一送至与该楼层对应的厌氧储水罐8内以进行厌氧发酵和初步的渣水分离，厌氧储水罐8处理后的废水经废水输出管道5送至过滤槽9内，过滤槽9包括一个上端敞口的槽体，槽体内铺设有煤渣层10，进入到过滤槽9内的废水在流经煤渣层10之后完成净化，并从过滤槽9底部设置的尾水输出管道送至所述的尾水收集管11并排放。根据当地水质环境管理要求，尾水收集管11可以直接排放到地面水环境中，或者引入人工湿地进一步去除废水中的硝态氮后，再引入当地地表水系中。

如图2所示，所述的渣水分离装置包括设置在罐体内的两个上导流板2和两个下导流板3，两个上导流板2均呈倾斜状并对称设置，两个上导流板2的上端分别设置在罐体上，下端呈相互靠拢趋势且两者下端之间具有间距，两个下导流板3分别平行于两个上导流板2设置，相平行设置的上导流板2和下导流板3之间具有间隙，两个下导流板3的下端连接在一起从而形成一个导流槽，两个上导流板2下端所在的位置低于两个下导流板3上端所在的位置，罐体内部被两个上导流板2和两个下导流板3分为上、下两层，上层罐体上设有废气逸出口4，从罐体下部设置的输入口1进入罐体内的厨房废水经沉淀、厌氧发酵，并积累到一定量后，废水中的漂浮物在上、下导流板的引导下上升并聚集在上导流板2与罐体侧壁之间的角落里，而废水经上导流板2和下导流板3之间的间隙进入到罐体上层，并经罐体上层内设置的废水输出管道5的溢流口6进入到废水输出管道5内并送至过滤槽9。

进一步地，所述废水输出管道5的溢流口6朝上设置，并且在溢流口6的上方设有防渣罩7，防渣罩7为一下端开口的罩体。防渣罩7用以防止进入罐体上层的少量漂浮物进入废水输出管道5，能够进一步提高了废水中漂浮物的分离效果。

具体实施中，厌氧储水罐8的罐体可设计为圆柱状或者立方体状结构，本发明以立方体状结构为例说明。罐体长100cm、宽30cm、高60cm，容积约180升，在高度58cm处开设废气逸出口4，并安装内径为1cm的PVC管，引出罐体外，供排出废气。

在高度为58cm处的罐体内壁上分别对称安装两个上导流板2的上端，上导流板2的下端与28cm高度平齐。两个上导流板2的长度均为50cm，宽度与罐体宽度相同，两个上导流板2下端的间距为20cm。

两个下导流板3的长度均为25cm，两者下端粘合在一起，并垂直于罐体宽度的中线。两个下导流板3形成的导流槽的侧部安装在罐体上，下导流板3与上导流板2平行安装，相平行设置的上导流板2和下导流板3之间的间隙为5cm。

防渣罩7安装在高度为50cm处，其宽度为20cm，高度为15cm。防渣罩7为下端开口的罩体，其横截面形状可以为圆形或者矩形。防渣罩罩体的圆周侧壁距离溢流口处废水输出管道5的水平距离为5cm。

废水输出管道5采用内径为10cm的PVC管制作，其溢流口6距离防渣罩7上端壁面的高度为5cm，并居于防渣罩7的中间。

用以接收厨房废水的输入口1位于罐体高度的10cm处，并安装废水输入管道，废水输入管道采用内径为10cm的PVC管制作。

其中，所述溢流口6距离防渣罩7上端壁面的高度为5cm，防渣罩7罩体的圆周侧壁距离溢流口6处废水输出管道5的水平距离为5cm。防渣罩7与废水输出管道5之间的此高度和距离更有利于防止漂浮物进入废水输出管道5。

所述相平行设置的上导流板2和下导流板3之间的间隙为5cm，两个上导流板2下端之间的间距为20cm。此两个间距的设计使得漂浮物与废水的分离效果最好。

厨房废水经过厌氧储水罐8的初步处理后，废水中的渣滓沉淀去除，漂浮物得以分离去除，颗粒物及部分水溶性有机物经厌氧发酵分解得到去除，废水中剩下的主要是水溶性有机污染物，从厌氧储水罐8的废水输出管道5溢出的废水引至过滤槽9进行进一步的净化。

过滤槽9的宽度为30cm、高度为20cm，长度可以根据需要进行设置，一般不短于6m，槽内填充10cm厚的煤渣层，过滤槽水平设置，即两端水平。厌氧储水罐8初步处理后的尾水先以引水管引入过滤槽，水流在自然形成的水势作用下流向槽体另一端，在这个过程中，由于过滤槽两端没有高度差，水势头仅仅依靠进水的过程中所形成的一些水势，因此水流相对比较缓慢，不会过快流过过滤槽。水在经过整个过滤槽后，水中的水溶性有机质和少量颗粒有机物被煤渣层10拦截和吸附，从而实现厨房废水的净化。由于家庭厨房用水一般是跟三餐一起产生的，因此，随着厨房用水结束，厌氧储水罐8中的尾水也停止继续进入过滤槽9，过滤槽中的煤渣层落干。在这一过程中，煤渣层上吸附的有机质暴露在空气中，处于富氧环境，从而可以在好氧微生物的作用下得到分解净化，在分解过程中释放的磷为煤渣层所固定，得到去除；分解过程中释放的氮为硝化细菌所硝化，转化为硝态氮；硝态氮部分为微生物固定外，大部分在下一次水流经过时，被水流带出过滤槽。由于过滤槽中煤渣层的厚度控制在10cm，有利于空气中的氧气扩散到整个煤渣层，从而使整个煤渣层处于好氧状态，有利于保证有机质的快速分解。

过滤槽中可以种植耐涝耐旱的植物，如黑麦草、吊兰等，一方面可增强美化环境的效果，另一方面植物对氮磷的吸收，有助于进一步改善***的净化效果。应该注意的是，过滤槽中的植物并不是必须的。

Claims (5)

1.墙面外挂式厨房废水立体净化***，其特征在于：包括多个设置在高楼外墙上的废水处理单元，各废水处理单元分别针对相对应楼层住户的厨房废水进行处理，各废水处理单元处理后的废水统一收集在尾水收集管内并排放，尾水收集管竖立设置在高楼外墙上，每个废水处理单元内均设有一个厌氧储水罐和一个过滤槽，厌氧储水罐包括一封闭的罐体，罐体内部设有渣水分离装置，同一楼层住户的厨房废水通过各自的排水管道汇集在一个废水输入管道内，并统一送至与该楼层对应的厌氧储水罐内以进行厌氧发酵和初步的渣水分离，厌氧储水罐处理后的废水经废水输出管道送至过滤槽内，过滤槽包括一个上端敞口的槽体，槽体内铺设有煤渣层，进入到过滤槽内的废水在流经煤渣层之后完成净化，并从过滤槽底部设置的尾水输出管道送至所述的尾水收集管并排放；

所述的渣水分离装置包括设置在罐体内的两个上导流板和两个下导流板，两个上导流板均呈倾斜状并对称设置，两个上导流板的上端分别设置在罐体上，下端呈相互靠拢趋势且两者下端之间具有间距，两个下导流板分别平行于两个上导流板设置，相平行设置的上导流板和下导流板之间具有间隙，两个下导流板的下端连接在一起从而形成一个导流槽，两个上导流板下端所在的位置低于两个下导流板上端所在的位置，罐体内部被两个上导流板和两个下导流板分为上、下两层，上层罐体上设有废气逸出口，从罐体下部设置的输入口进入罐体内的厨房废水经沉淀、厌氧发酵，并积累到一定量后，废水中的漂浮物在上、下导流板的引导下上升并聚集在上导流板与罐体侧壁之间的角落里，而废水经上导流板和下导流板之间的间隙进入到罐体上层，并经罐体上层内设置的废水输出管道的溢流口进入到废水输出管道内并送至过滤槽。

2.如权利要求1所述的墙面外挂式厨房废水立体净化***，其特征在于：所述相平行设置的上导流板和下导流板之间的间隙为5cm，两个上导流板下端之间的间距为20cm。

3.如权利要求1所述的墙面外挂式厨房废水立体净化***，其特征在于：所述废水输出管道的溢流口朝上设置，并且在溢流口的上方设有防渣罩，防渣罩为一下端开口的罩体。

4.如权利要求3所述的墙面外挂式厨房废水立体净化***，其特征在于：所述溢流口距离防渣罩上端壁面的高度为5cm，防渣罩罩体的圆周侧壁距离溢流口处废水输出管道的水平距离为5cm。

5.如权利要求1所述的墙面外挂式厨房废水立体净化***，其特征在于：所述过滤槽水平设置，槽体内煤渣层的厚度为10cm。