一種用于生活污水預(yù)處理的太陽能化糞池裝置及處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于生活污水預(yù)處理的太陽能化糞池裝置及其處理工藝，適用于小型分散式生活污水。其中化糞池裝置包括太陽能系統(tǒng)以及化糞池，化糞池包括由第一隔板和第二隔板分隔開的第一格室、第二格室以及第三格室，第一格室為進(jìn)水格室，第二格室為過渡格室，第三格室為過濾格室；在第一格室內(nèi)設(shè)置有多層加熱板，在每層加熱板上開設(shè)有至少一圈均布的小孔；在第三格室上設(shè)置有一第二進(jìn)水管和一過濾層，所述第二進(jìn)水管的入水口連接在所述第二進(jìn)水口上，第二進(jìn)水管的出水口位于所述過濾層的下端。本發(fā)明與傳統(tǒng)的化糞池相比，不受環(huán)境溫度影響限制，通過溫度場和流場的調(diào)控增強(qiáng)了厭氧消化的作用，提高了微生物的降解能力及污染物的去除效率。
【專利說明】
一種用于生活污水預(yù)處理的太陽能化糞池裝置及處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種利用太陽能的厭氧生活污水預(yù)處理裝置及處 理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 1.現(xiàn)有生活污水處理中，特別是分散式處理設(shè)施中，化糞池的使用較為常見，是一 種利用沉淀和厭氧發(fā)酵的原理，去除生活污水中懸浮性有機(jī)物的預(yù)處理設(shè)施，屬于初級生 活處理構(gòu)筑物，在城市和農(nóng)村都廣泛存在。
[0003] 2.分散式生活污水的治理日益成為環(huán)保工作的重點(diǎn)。目前集中式的生活污水處理 工藝復(fù)雜、反應(yīng)流程長、操作復(fù)雜、能耗偏高，不適合用來處理廣大農(nóng)村等地區(qū)的分散式生 活污水。
[0004] 3.現(xiàn)有的化糞池雖然可以對這種分散的生活污水進(jìn)行處理，但處理效果不佳，增 加了后續(xù)處理的難度和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種易于改 造、成本低且處理效果好的一種用于生活污水預(yù)處理的太陽能化糞池裝置及處理工藝。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種用于生活污水預(yù)處理的太陽能化糞池裝置，包括太陽能系統(tǒng)以及化糞池，其 特征在于:所述化糞池包括由第一隔板和第二隔板分隔開的第一格室、第二格室以及第三 格室，其中第一隔板位于第一格室和第二格室之間，第二隔板位于第二格室和第三格室之 間，所述第一格室為進(jìn)水格室，第二格室為過渡格室，第三格室為過濾格室;在所述第一格 室內(nèi)靠近第二格室的一側(cè)沿高度方向設(shè)置有多層加熱板，在每層加熱板上開設(shè)有至少一圈 小孔，所述太陽能系統(tǒng)通過一溫控開關(guān)與所述加熱板電連接，在所述第一格室內(nèi)遠(yuǎn)離第二 格室的一側(cè)設(shè)置有一底部進(jìn)水管;在所述第一隔板的上端設(shè)置有將第一格室和第二格室連 通的第一進(jìn)水口，在所述第二格室內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)流板，在所述第二隔板的上端設(shè)置有將第 二格室和第三格室連通的第二進(jìn)水口，在所述第三格柵上設(shè)置有一進(jìn)水管和一過濾層，所 述進(jìn)水管的入水口連接在所述第二進(jìn)水口上，所述進(jìn)水管的出水口位于所述過濾層的下 端。
[0008] 所述第一格室占所述化糞池總?cè)莘e50%~60%，第二格室占總?cè)莘e20 %~30%， 第三格室占總?cè)莘e20%~30%。第一格室作為進(jìn)水格室要起到靜置調(diào)節(jié)和預(yù)熱的作用，其 體積占比要大于后兩格，在污水量不大時（小于l〇m 3/天)適用于十幾戶生活污水預(yù)處理時 宜采用上述體積比。
[0009] 所述加熱板為圓形孔板，圓形孔板直徑接近第一反應(yīng)格室的寬度。等周長下圓形 孔板接觸面積大，通過圓型孔板傳熱效果更好，且圓形板面上能夠以圓盤為中心形成一個 沿著圓面徑向分布的溫度梯度場。作為熱源體的孔板能夠吸附污水中的有機(jī)質(zhì)，孔板上負(fù) 載有微生物，在圓形孔板上能夠形成一個大分子吸附，微生物降解吸收，孔板再吸附這樣一 個循環(huán)的過程。
[0010] 加熱板上小孔的孔徑大小為20mm-30mm，孔板厚度5-10mm;所述加熱板之間的間距 在60mm-100mm，所述加熱板孔口上下對齊保持開孔孔徑在一條線上。水流經(jīng)過孔板時能形 成端流，水力實(shí)驗(yàn)證明加熱板孔徑在2Omm-3Omm的范圍內(nèi)，孔板間距在60-10Omm時能使污水 穿過孔板上的小孔形成較強(qiáng)湍流。無開孔或孔板開孔孔徑過大時水力死區(qū)較大，水流狀態(tài) 不加?？装逯g間距過小，湍流面域小，小孔對水流起到的剪切作用不完整，垂直面上的湍 流路徑過短;而孔板間距過大，一條軸線上的開孔對水流的剪切難以銜接，垂直方向上難以 形成較長的湍流路徑。與此同時當(dāng)孔板作為熱傳質(zhì)其垂直方向上形成的溫度場對水流狀態(tài) 起到促進(jìn)作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了湍流強(qiáng)度?？装鍌鳠嵝纬傻臏囟葓鲇欣诋a(chǎn)甲烷菌的生長，使 產(chǎn)甲烷菌成為優(yōu)勢菌種，并提高了產(chǎn)甲烷菌的生物反應(yīng)速率;根據(jù)厭氧消化反應(yīng)理論，混合 和攪拌是影響厭氧消化反應(yīng)的一個重要因素，湍流的強(qiáng)度的增加，無需額外增加攪拌器而 使污水的反混程度提高，有利于污水中的基質(zhì)與微生物發(fā)生傳質(zhì)作用，有助于厭氧消化反 應(yīng)的進(jìn)行。在上述二者協(xié)同作用下的極大促進(jìn)了污水中BOD和硝態(tài)氮的降解。
[0011]第一進(jìn)水管距第一格室底部的距離應(yīng)占第一格室高度的四分之一到三分之一，進(jìn) 水端末端呈弧形，且弧度角介于30°-60°之間。進(jìn)水管的延伸能改變流態(tài)，將傳統(tǒng)化糞池的 水平流變?yōu)榇怪鄙仙鳎鰪?qiáng)了污水在第一格室內(nèi)部與底部污泥之間的接觸，從而使孔板 的設(shè)置在垂直方向上能起到對水流的優(yōu)化作用。進(jìn)水口距底部保持一定的距離且進(jìn)水口末 端呈弧形可防止污水中涌入大量的懸浮物在進(jìn)水口下方過度積累造成堵塞。
[0012]所述第一進(jìn)水管與加熱板之間的間距在20〇mm-300mm。進(jìn)水管與加熱板之間的保 持200mm-300mm間距，能使水流在內(nèi)部流動通過傳熱孔板時形成較強(qiáng)的端流，減小第一格室 內(nèi)的水力死區(qū)體積，增強(qiáng)基質(zhì)與微生物之間的傳質(zhì)過程，有利于有機(jī)污染物的降解。
[0013]所述加熱板設(shè)置的數(shù)量與反應(yīng)器高度成正比。加熱孔板在軸向上均勻分布，加熱 板的實(shí)際數(shù)量增加根據(jù)第一格室高度而定，有利于對污水進(jìn)行更好的預(yù)熱。每日污水量在 10m3以下時，設(shè)置三個加熱板。
[0014]所述過濾層為陶粒填料層。
[0015] 所述導(dǎo)流板為一將所述第二格室劃分為下流區(qū)和上流區(qū)的折流板。
[0016] 所述太陽能系統(tǒng)包括太陽能電池板、太陽能蓄電池、外電路、溫控開關(guān)以及能夠?qū)?熱的孔板。本發(fā)明化糞池從左到右被隔板分成三個格室。第一個格室內(nèi)部左側(cè)為進(jìn)水設(shè)置 管，靠近右側(cè)設(shè)置孔板，孔板直接外連太陽能裝置，與外電路構(gòu)成回路，外設(shè)溫控開關(guān)，通過 孔板把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，通過圓盤外表面與污水進(jìn)行大面積的接觸預(yù)熱；第二格室內(nèi)設(shè)置 折流板將格室分為上流區(qū)和下流區(qū)，延長污水流動路徑從而增加污水與污泥之間的接觸； 第三格內(nèi)設(shè)置陶粒填料，通過L型過水管在底部均勻布水后，使水流污水經(jīng)過陶粒填料層， 達(dá)到去除部分氨氮，總磷的效果。
[0017] 一種用于生活污水預(yù)處理的的處理工藝，包括如下步驟：
[0018] 1)生活污水進(jìn)入化奠池的第一格室，通過第一進(jìn)水管的延伸使其內(nèi)部流態(tài)由傳統(tǒng) 的水平流變?yōu)榇怪鄙仙?通過太陽能外電路裝置與內(nèi)部的加熱板形成回路，在具有小孔 的加熱板上形成一個均勻分布的用以預(yù)熱污水的溫度梯度場；同時設(shè)置孔板的區(qū)域在垂直 方向上形成的溫度場對水流起到了加強(qiáng)作用，孔板本身對水流起到剪切作用，在小孔的導(dǎo) 流作用下水流沿著孔板上的小孔流動，垂直方向溫度梯度場的存在進(jìn)一步加強(qiáng)了孔板間的 湍流，使水流在軸向上反混程度增加，使污水中基質(zhì)與微生物之間的傳質(zhì)作用加強(qiáng)，有利于 第一格室內(nèi)的厭氧消化反應(yīng)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對有機(jī)污染物質(zhì)的降解能力的提升；
[0019] 2)生活污水經(jīng)第一進(jìn)水孔流入第二格室，經(jīng)過折流板的引流，折流板左側(cè)為下流 區(qū)域，右側(cè)為上流區(qū)域。折流板的設(shè)置一定程度上減小了第二格室的水力死區(qū)，在第一格室 后，為預(yù)熱后污水的提供一個污水與污泥之間的接觸場所，對部分硝態(tài)氮起到去除作用；
[0020] 折流板的設(shè)置，使第二格室內(nèi)形成了良好的水利混合條件，上下流區(qū)域分布不同 的菌種，下流區(qū)域主要發(fā)生產(chǎn)酸反應(yīng)，上流區(qū)域適宜產(chǎn)脫氮菌以及產(chǎn)甲烷菌的生長;進(jìn)一步 實(shí)現(xiàn)有機(jī)物質(zhì)及硝態(tài)氮的去除。
[0021] 3)生活污水經(jīng)第二進(jìn)水孔進(jìn)入第三格室，通過陶粒填料的過濾層，使污水中不易 在厭氧條件下去除的氨氮、總磷得到一定程度的削減。
[0022] 從整個化糞池來看，厭氧第一格室、缺氧沉淀第二格室、厭氧過濾第三格室構(gòu)成的 組合，相較于傳統(tǒng)化糞池，在第一格室內(nèi)通過孔板的設(shè)置和孔板傳熱優(yōu)化了內(nèi)部水流狀態(tài)， 增強(qiáng)了污水中基質(zhì)與微生物的傳質(zhì)作用，保持在適宜的中溫厭氧或者高溫厭氧條件下，適 宜產(chǎn)甲烷菌和和脫氮菌的生長，B0D和總氮的去除率均有提升;第二格室的設(shè)置為預(yù)熱后污 水的提供一個與污泥接觸的反應(yīng)場所，折流板的設(shè)置，使第二格室內(nèi)形成了良好的水利混 合條件，上下流區(qū)域分布不同的菌種，下流區(qū)域主要發(fā)生產(chǎn)酸反應(yīng)，上流區(qū)域適宜產(chǎn)脫氮菌 以及產(chǎn)甲烷菌的生長;在缺氧條件下能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對水中的有機(jī)物質(zhì)包括總氮的降解； 第三格室為厭氧過濾格式通過陶粒填料的吸附和過濾對氮磷起到進(jìn)一步的去除作用。 [0023] 所述加熱板，開孔均勻，開孔孔徑20mm-30mm，孔板之間的間距在60mm左右，進(jìn)水口 距孔板距離在200mm-300mm，實(shí)驗(yàn)表明在這個條件下，孔板間能夠形成較強(qiáng)的湍流，增強(qiáng)了 污水中基質(zhì)與微生物之間的傳質(zhì)作用，且整個反應(yīng)器第一格室內(nèi)部死區(qū)占比面積最小，僅 為6%左右。不設(shè)置孔板時或當(dāng)孔徑大于30mm時第一格室內(nèi)水力死區(qū)占比達(dá)到了 15%-25% 〇
[0024] 所述化糞池第一格內(nèi)加熱孔板通過外接電路與太陽能電池板連接，通過溫控開關(guān) 對污水的預(yù)熱，使溫度調(diào)節(jié)范圍能達(dá)到20°C-6(TC，在加熱孔板表面上形成徑向溫度場的分 布，將溫度場控制在高溫厭氧消化(50 °C-53 °C )或者中溫厭氧消化(30 °C-36 °C )的范圍內(nèi)。 同時設(shè)置孔板的區(qū)域在垂直方向上也形成一個溫度場對水流起到了加強(qiáng)作用，孔板本身對 水流起到剪切作用，在小孔的導(dǎo)流作用下水流沿著孔板上的小孔流動，垂直方向溫度場的 存在進(jìn)一步加強(qiáng)了孔板間的湍流，使水流在軸向上反混程度增加，使污水中基質(zhì)與微生物 之間的傳質(zhì)作用加強(qiáng)。上述條件下適宜產(chǎn)甲烷菌跟脫氮菌的生長，其生物的反應(yīng)速率增加， 有利于有機(jī)物質(zhì)的降解，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。
[0025] 太陽能電池板是將光能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來，再將電能運(yùn)用。目前成品的太陽能 集熱器、太陽能加熱裝置等已經(jīng)在污水處理工藝當(dāng)中得以應(yīng)用，這種節(jié)省能耗無需外在驅(qū) 動力且減少人工管理的太陽能裝置適用于農(nóng)村地區(qū)分散式的生活污水處理。
[0026] 厭氧生物在處理的低濃度生活污水時，對溫度較為敏感。溫度會影響微生物的活 性、對污水的處理效率也有很大影響。當(dāng)溫度低于20°C時，有機(jī)物的水解會受到抑制，尤其 可溶性有機(jī)物的降解會受到影響；當(dāng)溫度低于7°C-13°C時，厭氧反應(yīng)器可能無法正常啟 動。經(jīng)過太陽能預(yù)熱的污水，可以使水溫達(dá)到20°C以上，確保厭氧反應(yīng)的正常進(jìn)行。
[0027] 本發(fā)明充分應(yīng)用太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的原理，利用現(xiàn)有成熟的太陽能板及太陽能蓄 電池裝置收集能量供熱，應(yīng)用于生活污水的處理，無需外加動力、無需專人管理、尤其適用 于農(nóng)村地區(qū)的分散式生活污水處理。本發(fā)明與傳統(tǒng)的生活污水處理裝置相比，不受環(huán)境溫 度影響限制，通過溫度場和流場的調(diào)控增強(qiáng)了厭氧消化的作用，提高了微生物的降解能力 及污染物的去除效率。
【附圖說明】
[0028] 圖1為發(fā)明太陽能化糞池裝置的示意圖；
[0029]圖2是第一格室內(nèi)傳熱孔板的截面圖；
[0030]圖3是第一格室內(nèi)傳熱孔板的溫度場分布圖；
[0031 ]圖4孔徑大小與整個反應(yīng)器的死區(qū)體積的關(guān)系示意圖；
[0032] 圖5為第一格室內(nèi)設(shè)置孔板未加熱時的流速分布圖，圖中左側(cè)為流速區(qū)間與灰度 的對應(yīng)關(guān)系；
[0033] 圖6為第一格室內(nèi)設(shè)置孔板加熱時的流速分布圖，圖中左側(cè)為流速區(qū)間與灰度的 對應(yīng)關(guān)系；
[0034] 附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：
[0035] 1、第一格室，2、第二格室，3、第三格室，4、太陽能裝置，5、進(jìn)水管，6、孔板，7、折流 板，8、陶粒填料層，9、L型連接管，10、過水口，11、溫控開關(guān)，12、出水管。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使對發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及功效有更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識，用實(shí)施例以及結(jié)合下面 的附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0037] 如圖1所示，一種用于生活污水預(yù)處理的太陽能化糞池裝置，包括太陽能系統(tǒng)和化 糞池，在化糞池內(nèi)部設(shè)有多個隔板，將化糞池分為多個格室。最左側(cè)的第一格室1、位于中間 的第二格室2和最右側(cè)的第三格室3，其中第一格室1為進(jìn)水格室，第二格室2為過渡格室，第 三格室為過濾格室。
[0038]第一格室1體積最大，內(nèi)置可傳熱的孔板保證厭氧消化所需要的適宜溫度，在第一 格室1內(nèi)形成中溫厭氧消化或者高溫厭氧消化降解大分子有機(jī)物;第二格室2通過折流板延 長了水流路徑加大了污水與污泥之間的接觸與反應(yīng);第三格室3通過陶粒濾料對總氮以及 總磷起到去除效果。
[0039] 化糞池內(nèi)的分隔板上設(shè)有過水孔或者L型過水管聯(lián)通相鄰格室。第一格室1通過進(jìn) 水管5與外界聯(lián)通，第一格室1與第二格室2通過水口連通，第二格室2與第三格室3之間的隔 板上設(shè)有L型過水管9進(jìn)行連通。
[0040] 第一格室1內(nèi)進(jìn)水管道5向下延伸尾端有一定弧度，靠近第一格室左壁;第一格室 右側(cè)內(nèi)設(shè)置加熱板，加熱板優(yōu)選圓形的孔板6,靠近第一格室右測，孔板6通過立柱固定?？?板外連太陽能系統(tǒng)4,對污水起到預(yù)熱作用。
[0041] 附圖2和附圖3是第一格室內(nèi)孔板的截面圖和其溫度場分布圖，孔板6開孔均勻，開 孔孔徑20mm-30mm，孔板之間的間距在60mm左右?？装迳嫌芍行南蜻吘壭纬梢粋€由高到底的 溫度場，圓形孔板的橫截面能夠間接的將熱量傳遞給污水，孔板與污水之間接觸面積大，能 實(shí)現(xiàn)均勻傳熱，通過溫控開關(guān)使其控制在中溫厭氧消化(30°C-36°C)或者高溫厭氧消化(50 °C_53°C)的范圍內(nèi)，孔板的大小要適宜反應(yīng)器本身的大小并保持與進(jìn)水管之間保持200mm-300mm的間距。
[0042] 附圖4是實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，隨著傳熱圓形孔板上開孔孔徑的變化，反應(yīng)器內(nèi)的死區(qū) 體積占比也隨之變化，可以看出隨著孔徑的增大死區(qū)占比呈現(xiàn)上升的趨勢，此時反應(yīng)器內(nèi) 隨著孔徑增大水流狀態(tài)由反混流向平推流靠近，返混程度減小，在圖4中可以看出來，孔徑 大小維持在20_30mm左右整個第一格室的死區(qū)體積最小，僅為6 %左右，第一格室利用率最 高。不設(shè)置孔板時或當(dāng)孔徑大于30_時第一格室內(nèi)水力死區(qū)占比達(dá)到了 15%-25%。
[0043] 附圖5是第一格室內(nèi)設(shè)置孔板但未加熱時的水流狀態(tài)流速分布圖，通過軟件 fluent對設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)參數(shù)等進(jìn)行軟件模擬，孔板孔徑為20mm，孔板與進(jìn)水管的間距為 200mm，可以看到反應(yīng)器內(nèi)各點(diǎn)流速在0-0.017m/s范圍內(nèi)，且流速相對均勻分布，流速分布 圖上在開孔處顏色較深，尤其在下部兩個孔板的開孔處顏色較深流速在0. 〇15m/s，在水流 在經(jīng)過孔板時其流速有著較大的提升，表明在設(shè)置孔板的區(qū)域，水流的湍流作用得到了加 強(qiáng)，增加了污水內(nèi)基質(zhì)與微生物之間的傳質(zhì)作用，從而達(dá)到有機(jī)物的降解作用。
[0044] 附圖6是第一格室設(shè)置孔板并利用孔板傳熱時的流速分布圖，可以看到對比圖5， 在利用孔板傳熱后，孔板之間的水流其湍流程度有著較明顯的加強(qiáng)。流速圖上水流在開孔 處附近顏色較深、流速較大，且流線延長貫穿縱向上的三個孔口。相較于圖5,湍流作用在加 熱條件下有了明顯提升，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)污水中基質(zhì)與微生物之間的傳質(zhì)作用，從而進(jìn)一 步提尚有機(jī)污染物的去除率。
[0045] 第二格室2內(nèi)設(shè)置有折流板7，使第二格室分為下流上流兩個區(qū)域，水流在其中下 上迂回流動，第二格室右側(cè)隔板上接L型過水管引流到第三格室的底部均勻布水。
[0046]第三格室3內(nèi)中部設(shè)置填料層，L型進(jìn)水管9進(jìn)水口與第二格室2相連通，L型進(jìn)水管 9的出水口位于填料層的下端，使第三格室3底部能夠均勻進(jìn)水后通過填料層。
[0047]孔板6連接外置太陽能系統(tǒng)4,通過太陽能系統(tǒng)收集能量置于太陽能電池板中，通 過外電路連接內(nèi)部的孔板6，在化糞池第一格室內(nèi)的孔板的表面形成溫度場，通過污水與圓 盤面的接觸對污水起到預(yù)熱作用。
[0048] 實(shí)施例
[0049]運(yùn)用本發(fā)明預(yù)處理裝置處理蘇南地區(qū)某農(nóng)村生活污水，水量為4.5m3/d，污水在化 糞池內(nèi)第一格水力停留時間為24h。該廢水進(jìn)入化糞池進(jìn)行預(yù)處理，化糞池的有效體積為 5 ? 2m3;第一格室的容積1 ? 65 X 1 ? 32 X 1 ? 20(長寬高，單位:米），第二、三格室的容積為0 ? 825 XI. 32 XI. 20 (長寬高，單位:米）?；S池第一格室內(nèi)進(jìn)水管距底部500mm，加熱圓盤的直徑 為600mm，開孔孔徑為20mm，設(shè)置三塊加熱板，加熱孔板之間的距離為60mm，進(jìn)水管與加熱板 之間的距離為200mm。
[0050]根據(jù)預(yù)熱的水溫水量以及時間的計算，太陽能電池板所能提供的功率要在13.4kw 以上，使污水在化糞池內(nèi)處于中、高溫厭氧反應(yīng)狀態(tài)，處理后的水質(zhì)數(shù)據(jù)見下表。
[0051 ]表1孔板加熱與不加熱第一格室出水對比

[0053]表2是采用本發(fā)明工藝下三格室的出水水質(zhì)
[0055] C0D原水為390mg/L時，孔板加熱時其⑶D，B0D，總氮的去除率均有較為明顯的提 高，C0D去除率提升了12.1 %，B0D去除率提升了18.1%，總氮去除率提升了13.6%
[0056] 在化糞池正常運(yùn)行下；其C0D去除率達(dá)到了82.5% ;總氮去除率達(dá)到了45%，B0D去 除率達(dá)到了85.1 %，最終出水，C0D符合國家一級排放標(biāo)準(zhǔn);B0D符合國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，總 氮的去除率也有了較大提升，作為一個生活污水的預(yù)處理裝置，為后處理裝置減輕了負(fù)擔(dān) 與能耗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于生活污水預(yù)處理的太陽能化糞池裝置，包括太陽能系統(tǒng)以及化糞池，其特 征在于:所述化糞池包括由第一隔板和第二隔板分隔開的第一格室、第二格室以及第三格 室，其中第一隔板位于第一格室和第二格室之間，第二隔板位于第二格室和第三格室之間， 所述第一格室為進(jìn)水格室，第二格室為過渡格室，第三格室為過濾格室;在所述第一格室內(nèi) 靠近第二格室的一側(cè)沿高度方向設(shè)置有多層加熱板，在每層加熱板上開設(shè)有至少一圈均布 的小孔，所述太陽能系統(tǒng)通過一溫控開關(guān)與所述加熱板電連接，在所述第一格室內(nèi)遠(yuǎn)離第 二格室的一側(cè)設(shè)置有一底部進(jìn)水的第一進(jìn)水管;在所述第一隔板的上端設(shè)置有將第一格室 和第二格室連通的第一進(jìn)水口，在所述第二格室內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)流板，在所述第二隔板的上 端設(shè)置有將第二格室和第三格室連通的第二進(jìn)水口，在所述第三格室上設(shè)置有一第二進(jìn)水 管和一過濾層，所述第二進(jìn)水管的入水口連接在所述第二進(jìn)水口上，所述第二進(jìn)水管的出 水口位于所述過濾層的下端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于:所述第一格室占所述化糞池 總?cè)莘e50%~60%，第二格室占總?cè)莘e20%~30%，第三格室占總?cè)莘e20%~30%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于:所述加熱板為圓形孔板，圓 形孔板直徑接近第一反應(yīng)格室的寬度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于:加熱板上小孔的孔徑大小為 20mm-30mm，孔板厚度5-10mm ;所述加熱板之間的間距在60mm-100mm，所述加熱板孔口上下 對齊保持開孔孔徑在一條線上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于，第一進(jìn)水管距第一格室底部 的距離應(yīng)占第一格室高度的四分之一到三分之一，進(jìn)水端末端呈弧形，且弧度角介于30°-60°之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于:所述第一進(jìn)水管與加熱板之 間的間距在200mm-300mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于:所述加熱板設(shè)置的數(shù)量與反 應(yīng)器高度成正比。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于:所述過濾層為陶粒填料層。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能化糞池裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流板為一將所述第二 格室劃分為下流區(qū)和上流區(qū)的折流板。10. -種基于權(quán)利要求1至9任一所述太陽能化糞池裝置的處理工藝，其特征在于，包括 如下步驟： 1) 生活污水進(jìn)入化糞池的第一格室，通過第一進(jìn)水管的延伸使其內(nèi)部流態(tài)由傳統(tǒng)的水 平流變?yōu)榇怪鄙仙?通過太陽能外電路裝置與內(nèi)部的加熱板形成回路，在具有小孔的加 熱板上形成一個均勻分布的用以預(yù)熱污水的溫度梯度場，通過溫控開關(guān)對污水預(yù)熱，使溫 度調(diào)節(jié)范圍達(dá)到20°C-6(TC，在加熱孔板表面上形成徑向溫度場的分布，將溫度場控制在 溫度為50°C_53°C的高溫厭氧消化或者溫度為30°C-36°C的中溫厭氧消化范圍內(nèi)；同時多層 加熱板在垂直面上形成一個在垂直方向上對水流運(yùn)動起到加強(qiáng)作用的垂直溫度梯度場； 2) 生活污水經(jīng)第一進(jìn)水孔流入第二格室，經(jīng)過折流板的引流，折流板左側(cè)為下流區(qū)域， 右側(cè)為上流區(qū)域，折流板的設(shè)置一定程度上減小了第二格室的水力死區(qū)，在第一格室后，為 預(yù)熱后污水的提供一個污水與污泥之間的接觸場所，對部分硝態(tài)氮起到去除作用； 3)生活污水經(jīng)第二進(jìn)水孔進(jìn)入第三格室，通過陶粒填料的過濾層，使污水中不易在厭 氧條件下去除的氨氮、總磷得到一定程度的削減。
【文檔編號】C02F101/30GK105967454SQ201610490467
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】傅大放, 韋昆, 李桂年, 王友冰
【申請人】東南大學(xué), 南京長安建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司