CN110902909B - 一种自动智能农村污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动智能农村污水处理装置。结合农村用水习惯，由于农村的污水大部分为洗涤用水，内部含有大量的固体残渣，因此设置了对应的离心结构和粉碎结构；此时水可以被初步的过滤；过滤后的水经过简易的抽屉型的砂砾过滤器进行进一步的过滤，结构简单，成本低，充分利用农村的自然资源；过滤后的水已经相对清澈，在使用智能中和的模块进行自动的中和，大大节省了后续的污水处理成本，甚至检测合格的水可以直接用作洗涤水或者灌溉水。

Description

一种自动智能农村污水处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种自动智能农村污水处理装置。
背景技术
农村生活污水处理是将生活污水中的有害物质和污染环境成份清除、降解做无害处理。农村生活污水处理要着重考虑选用成熟可靠，适合农村特点和实际污水处理适用技术。农村污水处理，可根据实际情况将水质进行中和农用产品，从而达到回用及环保降解排放。
申请号：201611266498.1提供一种农村生活污水处理***，包括污水处理装置以及监控装置，设置粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、调节池、水解酸化池、SBR生化反应池、普通快滤池消毒池以及取样池；所述监控装置包括入口数据采集单元以及出口采样单元。本发明的农村生活污水处理***设有监控装置，所述监控装置可以实现自动取样，但是结构十分复杂，不适合农村的家庭使用。
申请号：201611102618.4一种农村生活污水处理***，包括将污水中有机物分解的曝气池，以及包括人工湿地和净化池，所述的曝气池包括池体，所述池体内设置有曝气发生装置、曝气扩散装置、泡沫消除装置和污泥回收装置。其同样结构复杂。
农村中的污水和工业污水有本质区别，农村污水一般大部分来自洗涤用水，污染不大，且农村中每家每户的距离比较远，不适合集中处理，更适合小型的家庭单独使用的污水处理装置。由于污染不大实际大部分情况下污水进行简单处理后当做家庭灌溉用水是没有问题的。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题，提供一种自动智能农村污水处理装置，包括注水模块、抽水模块、离心模块、过滤模块和智能中和模块；注水模块包括注水管，注水管将污水注入离心模块；抽水模块包括抽水管，抽水管将中和后的污水抽出智能中和模块；
所述离心模块将污水进行离心处理，将污水中的固体残渣进行分离，分离后的污水进入过滤模块，在过滤模块中进行至少5层的过滤后进入智能中和模块；
智能中和模块中设置有自动pH检测功能、pH中和功能和重金属离子及磷含量检测功能；智能中和模块根据pH的检测结果向污水中加入定量的中和试剂；智能中和模块检测中和后的污水中的重金属离子含量及磷含量，并将重金属离子含量及磷含量发送至云端服务器。离心模块包括离心外桶、离心内桶、离心桶盖、粉碎盖和底部密封盖；离心外桶呈圆柱状，底部密封盖设置在离心外桶的底部以对离心外桶的底部进行密封；离心内桶的主体呈圆柱形，底部呈半球形；离心内桶的侧壁设置有微孔；
离心内桶设置在离心外桶的内部，离心内桶的桶口外侧设置有凸缘，离心外桶的内壁上设置有支撑离心内桶凸缘的轨道，凸缘和轨道接触的位置设置有滚轮；离心外桶的一侧设置有驱动离心内桶沿着自身轴线旋转的第一驱动电机，第一驱动电机和离心内桶的侧壁接触，提供摩擦驱动力；
离心内桶的底部半球形的内壁设置有向下弯曲的格挡环，格挡环朝着离心内桶轴线的方向上向下倾斜，格挡环用于在进行污水离心时将固体残渣聚集在离心内桶的底部并防止向上运动；
离心内桶的底部设置有可以打开的底盖，底盖用于在取出离心内桶后将离心后的固体残渣倒出。
离心外桶的下方设置过滤模块，底部密封盖将离心外桶和过滤模块隔离开，底部密封盖可以从离心外桶的一侧抽出，从而使离心外桶和过滤模块导通；
过滤模块包括水平截面为正方形的过滤桶；过滤桶的水平方向上的长度和宽度相同并与离心外桶的直径相等；
过滤模块设置有多个可以水平抽拉的抽屉，多个抽屉沿竖直方向排列；从上至下的抽屉依次设置粒径依次减小的石块或砂砾，每个抽屉的底部设置有金属网，金属网的孔径使得抽屉内部的材料不会漏出；过滤模块中最下一层的砂砾的粒径小于0.5mm；
离心外桶中排出的污水依次经过过滤模块的各个抽屉进行过滤。
智能中和模块包括中和池，内部设置有控制器、无线收发器、自动pH检测器、酸试剂瓶、碱试剂瓶、液面高度仪、自动重金属离子含量及磷含量检测仪；自动pH检测器和自动重金属离子含量及磷含量检测仪一体化设置且设置在中和池底部；
控制器连接无线收发器、自动pH检测器、酸试剂瓶、碱试剂瓶、液面高度仪、自动重金属离子含量及磷含量检测仪；液面高度仪测定中和池中的液面高度，并将液面高度数据发送至控制器；自动pH检测器检测中和池内液体的pH值，并将pH数据发送至控制器；
控制器根据pH数据和液面高度数据计算需要向中和池内加入的酸试剂或者碱试剂的含量，控制器控制酸试剂瓶或者碱试剂瓶向中和池内加入定量的试剂，使得中和池内的pH被中和至6-8之间；
自动重金属离子含量及磷含量检测仪检测中和池内pH位于6-8之间时的重金属离子浓度和磷浓度，并将数据发送给控制器；控制器将重金属离子浓度和磷浓度数据发送至云端服务器进行共享。
自动重金属离子含量及磷含量检测仪检测的重金属离子包括锰、汞、铅。
云端服务器的数据可以通过智能手机或者PC进行下载。
粉碎盖可拆卸的设置在离心外桶的上部，粉碎盖可以被离心桶盖固定在离心外桶的顶部，且位于离心外桶和离心桶盖之间；
粉碎盖内设置有伸入离心内桶的转动杆，转动杆底部设置有水平设置的多个粉碎刀片，粉碎盖上设置有第二电机带动转动杆转动，转动杆带动粉碎刀片在水平方向内转动，使得沉积在离心内桶底部的固体残渣被打碎；粉碎刀片为非对称的设置在转动杆的一侧，每一有个格挡环高度以下对应设置一个粉碎刀片，且转动杆与离心内桶共轴时粉碎刀片和格挡环在水平方向上的投影部分重叠，使得粉碎刀片可以伸入格挡环的死角。
本发明的有益效果为：
本发明结合农村用水习惯，由于农村的污水大部分为洗涤用水，内部含有大量的固体残渣，因此设置了对应的离心结构和粉碎结构；此时水可以被初步的过滤；过滤后的水经过简易的抽屉型的砂砾过滤器进行进一步的过滤，结构简单，成本低，充分利用农村的自然资源；过滤后的水已经相对清澈，在使用智能中和的模块进行自动的中和，大大节省了后续的污水处理成本，甚至检测合格的水可以直接用作洗涤水或者灌溉水。
附图说明
被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明将粉碎盖安装后的结构示意图；
图3为本发明智能中和模块结构示意图。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
实施例1：
结合图1-3，一种自动智能农村污水处理装置，包括注水模块、抽水模块、离心模块、过滤模块和智能中和模块；注水模块包括注水管11，注水管11将污水注入离心模块；抽水模块包括抽水管12，抽水管12将中和后的污水抽出智能中和模块；
所述离心模块将污水进行离心处理，将污水中的固体残渣进行分离，分离后的污水进入过滤模块，在过滤模块中进行至少5层的过滤后进入智能中和模块；
智能中和模块中设置有自动pH检测功能、pH中和功能和重金属离子及磷含量检测功能；智能中和模块根据pH的检测结果向污水中加入定量的中和试剂；智能中和模块检测中和后的污水中的重金属离子含量及磷含量，并将重金属离子含量及磷含量发送至云端服务器。离心模块包括离心外桶21、离心内桶22、离心桶盖23、粉碎盖24和底部密封盖25；离心外桶21呈圆柱状，底部密封盖25设置在离心外桶21的底部以对离心外桶21的底部进行密封；离心内桶22的主体呈圆柱形，底部呈半球形；离心内桶的侧壁设置有微孔；
离心内桶22设置在离心外桶21的内部，离心内桶22的桶口外侧设置有凸缘26，离心外桶21的内壁上设置有支撑离心内桶22凸缘26的轨道27，凸缘26和轨道27接触的位置设置有滚轮；离心外桶21的一侧设置有驱动离心内桶22沿着自身轴线旋转的第一驱动电机28，第一驱动电机28和离心内桶22的侧壁接触，提供摩擦驱动力；
离心内桶22的底部半球形的内壁设置有向下弯曲的格挡环29，格挡环29朝着离心内桶22轴线的方向上向下倾斜，格挡环29用于在进行污水离心时将固体残渣聚集在离心内桶22的底部并防止向上运动；
离心内桶22的底部设置有可以打开的底盖221，底盖221用于在取出离心内桶22后将离心后的固体残渣倒出。
离心外桶21的下方设置过滤模块，底部密封盖25将离心外桶21和过滤模块隔离开，底部密封盖25可以从离心外桶21的一侧抽出，从而使离心外桶21和过滤模块导通；
过滤模块包括水平截面为正方形的过滤桶31；过滤桶31的水平方向上的长度和宽度相同并与离心外桶的直径相等；
过滤模块设置有多个可以水平抽拉的抽屉32，多个抽屉32沿竖直方向排列；从上至下的抽屉32依次设置粒径依次减小的石块或砂砾33，每个抽屉32的底部设置有金属网，金属网的孔径使得抽屉32内部的材料不会漏出；过滤模块中最下一层的砂砾的粒径小于0.5mm；
离心外桶中排出的污水依次经过过滤模块的各个抽屉32进行过滤。
智能中和模块包括中和池40，内部设置有控制器41、无线收发器42、自动pH检测器43、酸试剂瓶44、碱试剂瓶45、液面高度仪46、自动重金属离子含量及磷含量检测仪47；自动pH检测器43和自动重金属离子含量及磷含量检测仪一体化设置且设置在中和池40底部；
控制器41连接无线收发器42、自动pH检测器43、酸试剂瓶、碱试剂瓶、液面高度仪46、自动重金属离子含量及磷含量检测仪；液面高度仪46测定中和池40中的液面高度，并将液面高度数据发送至控制器41；自动pH检测器43检测中和池40内液体的pH值，并将pH数据发送至控制器41；
控制器41根据pH数据和液面高度数据计算需要向中和池40内加入的酸试剂或者碱试剂的含量，控制器41控制酸试剂瓶或者碱试剂瓶向中和池40内加入定量的试剂，使得中和池40内的pH被中和至6-8之间；
自动重金属离子含量及磷含量检测仪检测中和池40内pH位于6-8之间时的重金属离子浓度和磷浓度，并将数据发送给控制器41；控制器41将重金属离子浓度和磷浓度数据发送至云端服务器进行共享。
自动重金属离子含量及磷含量检测仪检测的重金属离子包括锰、汞、铅。
云端服务器的数据可以通过智能手机或者PC进行下载。
粉碎盖24可拆卸的设置在离心外桶的上部，粉碎盖24可以被离心桶盖23固定在离心外桶21的顶部，且位于离心外桶21和离心桶盖23之间；
粉碎盖24内设置有伸入离心内桶22的转动杆51，转动杆底部设置有水平设置的多个粉碎刀片52，粉碎盖24上设置有第二电机带动转动杆转动，转动杆带动粉碎刀片在水平方向内转动，使得沉积在离心内桶22底部的固体残渣被打碎；粉碎刀片为非对称的设置在转动杆的一侧，每一有个格挡环29高度以下对应设置一个粉碎刀片，且转动杆与离心内桶22共轴时粉碎刀片和格挡环29在水平方向上的投影部分重叠，使得粉碎刀片可以伸入格挡环29的死角。
实施例2：
本发明介绍该装置的使用方法。
如上所述，本发明的装置在使用时，先不安装粉碎盖，此时污水流入离心内桶中，离心桶的底部密封盖封闭，离心内桶的水穿过微孔进入离心外桶；当污水较多时，打开底部封闭盖，并启动第一驱动电机使离心内桶转动，形成离心力；
污水在离心力的作用下穿过微孔进入离心外桶，而污水中的固体残渣等沉积在离心内桶中；
污水从离心外桶中进入过滤模块在过滤模块中完成过滤，并进入智能中和模块
智能中和模块控制器41根据pH数据和液面高度数据计算需要向中和池40内加入的酸试剂或者碱试剂的含量，控制器41控制酸试剂瓶或者碱试剂瓶向中和池40内加入定量的试剂，使得中和池40内的pH被中和至6-8之间；
自动重金属离子含量及磷含量检测仪检测中和池40内pH位于6-8之间时的重金属离子浓度和磷浓度，并将数据发送给控制器41；控制器41将重金属离子浓度和磷浓度数据发送至云端服务器进行共享。用户在使用时可以使用智能手机实时观察中和桶中的重金属和磷含量，如果重金属和磷含量均在允许的范围内，用户可以直接将中和桶内的水抽出，当做洗涤水或者灌溉水使用；
如果重金属和磷含量超标，用户可以直接在智能手机上将数据发送给当地的污水处理机构，污水处理机构收到信息后可以进行污水的回收和处理。此时由于污水已经进行了初步的过滤和中和，到达污水处理机构后可以大大节省处理的时间和成本。
另一方面，在离心内桶中的固体残渣的处理方式为，在离心外桶的顶部安装粉碎盖，安装时先倾斜将粉碎刀片伸入隔离环下侧，之后再设置粉碎盖和离心内桶同轴，之后安装好离心桶上盖进行固定；然后打开第二电机，将固体残渣粉碎。粉碎后的固体残渣可以在取出离心内桶后从底盖倒出，倒出的残渣可以进行沼气发酵或者直接用作堆肥。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种自动智能农村污水处理装置，其特征在于包括注水模块、抽水模块、离心模块、过滤模块和智能中和模块；注水模块包括注水管(11)，注水管(11)将污水注入离心模块；抽水模块包括抽水管(12)，抽水管(12)将中和后的污水抽出智能中和模块；
所述离心模块将污水进行离心处理，将污水中的固体残渣进行分离，分离后的污水进入过滤模块，在过滤模块中进行至少5层的过滤后进入智能中和模块；
智能中和模块中设置有自动pH检测功能、pH中和功能和重金属离子及磷含量检测功能；智能中和模块根据pH的检测结果向污水中加入定量的中和试剂；智能中和模块检测中和后的污水中的重金属离子含量及磷含量，并将重金属离子含量及磷含量发送至云端服务器；
离心模块包括离心外桶(21)、离心内桶(22)、离心桶盖(23)、粉碎盖(24)和底部密封盖(25)；离心外桶(21)呈圆柱状，底部密封盖(25)设置在离心外桶(21)的底部以对离心外桶(21)的底部进行密封；离心内桶(22)的主体呈圆柱形，底部呈半球形；离心内桶的侧壁设置有微孔；
离心内桶(22)设置在离心外桶(21)的内部，离心内桶(22)的桶口外侧设置有凸缘(26)，离心外桶(21)的内壁上设置有支撑离心内桶(22)凸缘(26)的轨道(27)，凸缘(26)和轨道(27)接触的位置设置有滚轮；离心外桶(21)的一侧设置有驱动离心内桶(22)沿着自身轴线旋转的第一驱动电机(28)，第一驱动电机(28)和离心内桶(22)的侧壁接触，提供摩擦驱动力；
离心内桶(22)的底部半球形的内壁设置有向下弯曲的格挡环(29)，格挡环(29)朝着离心内桶(22)轴线的方向上向下倾斜，格挡环(29)用于在进行污水离心时将固体残渣聚集在离心内桶(22)的底部并防止向上运动；
离心内桶(22)的底部设置有能够打开的底盖(221)，底盖(221)用于在取出离心内桶(22)后将离心后的固体残渣倒出；
离心外桶(21)的下方设置过滤模块，底部密封盖(25)将离心外桶(21)和过滤模块隔离开，底部密封盖(25)能够从离心外桶(21)的一侧抽出，从而使离心外桶(21)和过滤模块导通；
过滤模块包括水平截面为正方形的过滤桶(31)；过滤桶(31)的水平方向上的长度和宽度相同并与离心外筒的直径相等；
过滤模块设置有多个能够水平抽拉的抽屉(32)，多个抽屉(32)沿竖直方向排列；从上至下的抽屉(32)依次设置粒径依次减小的石块或砂砾(33)，每个抽屉(32)的底部设置有金属网，金属网的孔径使得抽屉(32)内部的材料不会漏出；过滤模块中最下一层的砂砾的粒径小于0.5mm；
离心外筒中排出的污水依次经过过滤模块的各个抽屉(32)进行过滤；
智能中和模块包括中和池(40)，内部设置有控制器(41)、无线收发器(42)、自动pH检测器(43)、酸试剂瓶(44)、碱试剂瓶(45)、液面高度仪(46)、自动重金属离子含量及磷含量检测仪(47)；自动pH检测器(43)和自动重金属离子含量及磷含量检测仪一体化设置且设置在中和池(40)底部；
控制器(41)连接无线收发器(42)、自动pH检测器(43)、酸试剂瓶、碱试剂瓶、液面高度仪(46)、自动重金属离子含量及磷含量检测仪；液面高度仪(46)测定中和池(40)中的液面高度，并将液面高度数据发送至控制器(41)；自动pH检测器(43)检测中和池(40)内液体的pH值，并将pH数据发送至控制器(41)；
控制器(41)根据pH数据和液面高度数据计算需要向中和池(40)内加入的酸试剂或者碱试剂的含量，控制器(41)控制酸试剂瓶或者碱试剂瓶向中和池(40)内加入定量的试剂，使得中和池(40)内的pH被中和至6-8之间；
自动重金属离子含量及磷含量检测仪检测中和池(40)内pH位于6-8之间时的重金属离子浓度和磷浓度，并将数据发送给控制器(41)；控制器(41)将重金属离子浓度和磷浓度数据发送至云端服务器进行共享；
自动重金属离子含量及磷含量检测仪检测的重金属离子包括锰、汞、铅；
云端服务器的数据能够通过智能手机或者PC进行下载；
粉碎盖(24)可拆卸的设置在离心外筒的上部，粉碎盖(24)能够被离心桶盖(23)固定在离心外桶(21)的顶部，且位于离心外桶(21)和离心桶盖(23)之间；
粉碎盖(24)内设置有伸入离心内桶(22)的转动杆(51)，转动杆底部设置有水平设置的多个粉碎刀片(52)，粉碎盖(24)上设置有第二电机带动转动杆转动，转动杆带动粉碎刀片在水平方向内转动，使得沉积在离心内桶(22)底部的固体残渣被打碎；粉碎刀片为非对称的设置在转动杆的一侧，每一有个格挡环(29)高度以下对应设置一个粉碎刀片，且转动杆与离心内桶(22)共轴时粉碎刀片和格挡环(29)在水平方向上的投影部分重叠，使得粉碎刀片能够伸入格挡环(29)的死角。
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