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小型化廚房廢水凈化裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510503429.7

申請日:

2015.08.17

公開號:

CN105060646A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 9/14申請日:20150817|||公開
IPC分類號: C02F9/14 主分類號: C02F9/14
申請人: 河南科技大學
發明人: 石兆勇; 徐曉峰; 王發園
地址: 471000河南省洛陽市澗西區西苑路48號
優先權:
專利代理機構: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120 代理人: 羅民健
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510503429.7

授權公告號:

105060646B||||||

法律狀態公告日:

2017.05.24|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

小型化廚房廢水凈化裝置,涉及一種廚房廢水凈化裝置,包括一個厭氧儲水罐和一個過濾槽,厭氧儲水罐包括一封閉的罐體,罐體下部設有輸入口,其內部設有至少兩個導流板,各導流板的上端設置在罐體上,下端呈相互聚攏趨勢并形成一個聚攏口,導流板將罐體內部分為上、下兩層,上層罐體上設有廢氣逸出口和尾水輸出管,從罐體下部輸入口進入罐體內的廚房廢水經沉淀、厭氧發酵和分離掉漂浮物后從尾水輸出管溢出,并輸出至過濾槽,過濾槽包括一個上端敞口的槽體,槽體內鋪設有煤渣層,進入到過濾槽內的廢水在流經煤渣層之后完成凈化,并從過濾槽底部設置的輸出口流出。本發明能夠在對廚房廢水完成凈化的同時,實現凈化裝置的小型化。

權利要求書

1.小型化廚房廢水凈化裝置,其特征在于:包括一個厭氧儲水罐和一個過濾槽,厭氧儲水罐用以接收廚房廢水并進行厭氧發酵和初步的渣水分離,過濾槽用于接收厭氧儲水罐處理后的廚房廢水,以將廢水中的水溶性有機污染物攔截,并經好氧微生物分解去除,所述厭氧儲水罐包括一封閉的罐體,罐體下部設有輸入口,其內部設有至少兩個導流板,各導流板的上端設置在罐體上,下端呈相互聚攏趨勢并形成一個聚攏口,導流板將罐體內部分為上、下兩層,上層罐體上設有廢氣逸出口,從罐體下部輸入口進入罐體內的廚房廢水經沉淀、厭氧發酵,并積累到一定量后,廢水中的漂浮物在導流板的引導下上升并聚集在導流板與罐體側壁之間的角落里,而廢水經所述的聚攏口進入到罐體上層,并經罐體上層內設置的尾水輸出管的溢流口進入到尾水輸出管內以輸出至過濾槽,過濾槽包括一個上端敞口的槽體,槽體內鋪設有煤渣層,進入到過濾槽內的廢水在流經煤渣層之后完成凈化,并從過濾槽底部設置的輸出口流出。2.如權利要求1所述的小型化廚房廢水凈化裝置,其特征在于:所述厭氧儲水罐內的導流板包括兩個上導流板和兩個下導流板,兩個上導流板均呈傾斜狀并對稱設置,兩個上導流板的上端分別設置在罐體上,下端呈相互靠攏趨勢且兩者下端之間具有間距,兩個下導流板分別平行于兩個上導流板設置,相平行設置的上導流板和下導流板之間具有間隙,兩個下導流板的下端連接在一起從而形成一個導流槽,兩個上導流板下端所在的位置低于兩個下導流板上端所在的位置,罐體內部被兩個上導流板和兩個下導流板分為上、下兩層,廢水中的漂浮物在上、下導流板的引導下上升并聚集在上導流板與罐體側壁之間的角落里,而廢水經上導流板和下導流板之間的間隙進入到罐體上層。3.如權利要求2所述的小型化廚房廢水凈化裝置,其特征在于:所述相平行設置的上導流板和下導流板之間的間隙為5cm,兩個上導流板下端之間的間距為20cm。4.如權利要求1或2所述的小型化廚房廢水凈化裝置,其特征在于:所述尾水輸出管的溢流口朝上設置,并且在溢流口的上方設有防渣罩,防渣罩為一下端開口的罩體。5.如權利要求4所述的小型化廚房廢水凈化裝置,其特征在于:所述溢流口距離防渣罩上端壁面的高度為5cm,防渣罩罩體的圓周側壁距離溢流口處尾水輸出管的水平距離為5cm。6.如權利要求1所述的小型化廚房廢水凈化裝置,其特征在于:所述過濾槽水平設置,槽體內煤渣層的厚度為10cm。

說明書

小型化廚房廢水凈化裝置

技術領域

本發明涉及廚房廢水凈化裝置技術領域,具體為一種小型化廚房廢水凈化裝置。

背景技術

人工濕地及類人工濕地污水凈化系統的小型化、立體化已經成為我國污水處理技術的發展方向。與歐美等發達國家的廢水處理技術家庭化、小型化技術發展的驅動力不同,我國發展小型化、立體化人工污水處理技術的一個很大原因在于人地矛盾較歐美國家更大。傳統人工濕地占地面積大,污水在人工濕地中的水力停留時間長,盡管從出水水質看,人工濕地技術是一種高效低耗的污水凈化技術,但從單位面積污水凈化能力看,人工濕地技術是一種效率低下的污水凈化技術。占地面積大這一缺點也障礙了人工濕地技術在我國的推廣。克服人工濕地固有的缺陷,實現人工濕地立體化、小型化,是我國在推廣人工濕地和類人工濕地污水凈化技術過程中的一個難題。

在人工濕地和類人工濕地凈化技術革新方面,我國科技工作者已經做出了很大的努力。綜合來看,立體化、小型化技術的發展方向主要體現在兩個方面:(1)以實現污水凈化系統自身的小型化、立體化為主要努力方向;(2)以充分開發現有設施的未開發潛在使用功能,實現一物兩用甚至是多用,達到不占額外面積而實現污水凈化的目標。

曹華英等設計了一種由生態袋構筑的污水凈化系統(201410083106.2),該系統在技術上主要以表面流人工濕地為技術原型,但增加了以袋裝基質壘疊的基質體,增加了濕地植物生長的空間,一定程度上改善了系統的凈化功能。浙江省城鄉規劃設計研究院提出的立體景觀人工濕地系統(201410814992.1),其技術原型是潛流型人工濕地,與傳統潛流人工濕地相比,其采用了螺旋狀臺階結構,使污水凈化系統更容易與周圍景觀進行融合,拉近與居民間的距離。趙利群等提出的景觀式多功能立體人工濕地(201210395150.8)在結構上實現了突破,通過把人工濕地設計為樓層形狀,使水流由上到下一層一層地流動,達到了節地的目的。但趙利群等提出的立體人工濕地在技術原理上遵循的是傳統人工濕地的技術原理,因此其層間距要求很大,在3-6m。這主要是為了適應濕地植物的生長,而其人工濕地的長寬比也遵循傳統人工濕地常用的1:3的比例。這些設計特點,使得該設計體積大、重量重。由于層間遮光效應,將迫使這種人工濕地制作的比較窄小。因此這種凈化系統在凈化效果和效率兩方面的協調上將會非常困難,相關參數設置的不恰當,將有可能難以達到預期效果。上述技術方案盡管在實現方式上千差萬別,但其所遵循的基本原理都是傳統人工濕地的三種典型結構,由于人工濕地技術本身固有的技術限制,在小型化、立體化方面的實際效果仍比較有限。

廚房廢水在與市政綜合廢水混合前,其成分雖然復雜,但基本是以無毒的好氧物質組成。從水環境保護的角度看,只要能夠順利地去除水中的耗氧物質、含磷物質,就有可能實現廚房廢水的無害化排放。廚房廢水中分解釋放的氨,在好氧環境下能較快地轉化為硝態氮,而硝態氮在水質環境中并不作為一種重要控制因子。因此,基于廚房廢水的上述特征,本申請設計了一種質輕、體積小、易于實現好氧環境的凈化裝置,在實現廚房廢水凈化的同時,實現廚房廢水凈化裝置的小型化。

發明內容

本發明的目的是提供一種小型化廚房廢水凈化裝置,其能夠在對廚房廢水完成凈化的同時,實現凈化裝置的小型化。

為實現上述目的,本發明的技術方案是:小型化廚房廢水凈化裝置,包括一個厭氧儲水罐和一個過濾槽,厭氧儲水罐用以接收廚房廢水并進行厭氧發酵和初步的渣水分離,過濾槽用于接收厭氧儲水罐處理后的廚房廢水,以將廢水中的水溶性有機污染物攔截,并經好氧微生物分解去除,所述厭氧儲水罐包括一封閉的罐體,罐體下部設有輸入口,其內部設有至少兩個導流板,各導流板的上端設置在罐體上,下端呈相互聚攏趨勢并形成一個聚攏口,導流板將罐體內部分為上、下兩層,上層罐體上設有廢氣逸出口,從罐體下部輸入口進入罐體內的廚房廢水經沉淀、厭氧發酵,并積累到一定量后,廢水中的漂浮物在導流板的引導下上升并聚集在導流板與罐體側壁之間的角落里,而廢水經所述的聚攏口進入到罐體上層,并經罐體上層內設置的尾水輸出管的溢流口進入到尾水輸出管內以輸出至過濾槽,過濾槽包括一個上端敞口的槽體,槽體內鋪設有煤渣層,進入到過濾槽內的廢水在流經煤渣層之后完成凈化,并從過濾槽底部設置的輸出口流出。

進一步地,所述厭氧儲水罐內的導流板包括兩個上導流板和兩個下導流板,兩個上導流板均呈傾斜狀并對稱設置,兩個上導流板的上端分別設置在罐體上,下端呈相互靠攏趨勢且兩者下端之間具有間距,兩個下導流板分別平行于兩個上導流板設置,相平行設置的上導流板和下導流板之間具有間隙,兩個下導流板的下端連接在一起從而形成一個導流槽,兩個上導流板下端所在的位置低于兩個下導流板上端所在的位置,罐體內部被兩個上導流板和兩個下導流板分為上、下兩層,廢水中的漂浮物在上、下導流板的引導下上升并聚集在上導流板與罐體側壁之間的角落里,而廢水經上導流板和下導流板之間的間隙進入到罐體上層。

所述相平行設置的上導流板和下導流板之間的間隙為5cm,兩個上導流板下端之間的間距為20cm。

所述尾水輸出管的溢流口朝上設置,并且在溢流口的上方設有防渣罩,防渣罩為一下端開口的罩體。

所述溢流口距離防渣罩上端壁面的高度為5cm,防渣罩罩體的圓周側壁距離溢流口處尾水輸出管的水平距離為5cm。

所述過濾槽水平設置,槽體內煤渣層的厚度為10cm。

有益效果:本發明通過設置的厭氧儲水罐對廚房廢水進行初步處理,通過在罐體內設置的上、下導流板將廚房廢水中的漂浮物與水分離開來并去除,廢水中的渣滓在罐體內自然沉降去除,廢水中的顆粒物以及部分水溶性有機物經厭氧發酵分解后得到去除。

經厭氧儲水罐初步處理后的廚房廢水引入至過濾槽,通過過濾槽內鋪設的煤渣層對廢水中的水溶性有機污染物和少量的顆粒有機物進行吸附攔截,在水流流出過濾槽后,吸附的污染物暴露在空氣中,處于富氧環境,從而可以實現好氧分解,最終實現廚房廢水的凈化。

本發明的凈化裝置結構簡單,易于維護,對廚房廢水的凈化效果好,不易堵塞,從而有利于凈化效果的實現,也有利于推廣。該凈化裝置占地小,既實現了對廚房廢水的凈化,又實現了凈化裝置的小型化,節約了土地,尤其適宜在農村地區的小鎮、村莊進行污水凈化。

由于過濾槽中的填料是由煤渣構成,因此本發明的凈化裝置整體重量輕,還可以掛裝在房屋外墻等地,為本發明凈化裝置實現立體化提供了基礎。

采用本發明的凈化裝置,有利于減少家庭廢水的總排放量,實現衛廁廢水單獨收集,從而改善化糞池糞污中養分的含量,有利于對化糞池糞污實現資源化利用。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中標記為:1、輸入口,2、上導流板,3、下導流板,4、廢氣逸出口,5、尾水輸出管,6、溢流口,7、防渣罩,8、厭氧儲水罐,9、過濾槽,10、煤渣層。

具體實施方式

如圖1所示,小型化廚房廢水凈化裝置,包括一個厭氧儲水罐8和一個過濾槽9,厭氧儲水罐8用以接收廚房廢水并進行厭氧發酵和初步的渣水分離,過濾槽9用于接收厭氧儲水罐8處理后的廚房廢水,以將廢水中的水溶性有機污染物攔截,并經好氧微生物分解去除,所述厭氧儲水罐8包括一封閉的罐體,罐體下部設有輸入口1,其內部設有至少兩個導流板,各導流板的上端設置在罐體上,下端呈相互聚攏趨勢并形成一個聚攏口,導流板將罐體內部分為上、下兩層,上層罐體上設有廢氣逸出口4,從罐體下部輸入口1進入罐體內的廚房廢水經沉淀、厭氧發酵,并積累到一定量后,廢水中的漂浮物在導流板的引導下上升并聚集在導流板與罐體側壁之間的角落里,而廢水經所述的聚攏口進入到罐體上層,并經罐體上層內設置的尾水輸出管5的溢流口6進入到尾水輸出管5內以輸出至過濾槽9,過濾槽9包括一個上端敞口的槽體,槽體內鋪設有煤渣層10,進入到過濾槽9內的廢水在流經煤渣層10之后完成凈化,并從過濾槽9底部設置的輸出口流出。

上述各導流板下端形成的聚攏口阻止了大部分的漂浮物進入罐體上層,但仍有部分漂浮物進入罐體上層,進一步地,為了減少廢水中漂浮物經所述的聚攏口進入罐體上層,提高厭氧儲水罐對廢水中漂浮物的分離效果,針對罐體內的導流板進行優化,具體如下:所述厭氧儲水罐內的導流板包括兩個上導流板2和兩個下導流板3,兩個上導流板2均呈傾斜狀并對稱設置,兩個上導流板2的上端分別設置在罐體上,下端呈相互靠攏趨勢且兩者下端之間具有間距,兩個下導流板3分別平行于兩個上導流板2設置,相平行設置的上導流板2和下導流板3之間具有間隙,兩個下導流板3的下端連接在一起從而形成一個導流槽,兩個上導流板2下端所在的位置低于兩個下導流板3上端所在的位置,罐體內部被兩個上導流板2和兩個下導流板3分為上、下兩層,廢水中的漂浮物在上、下導流板的引導下上升并聚集在上導流板2與罐體側壁之間的角落里,而廢水經上導流板2和下導流板3之間的間隙進入到罐體上層。通過上、下導流板的共同作用,顯著減少了進入到罐體上層的漂浮物。

更進一步地,所述尾水輸出管5的溢流口6朝上設置,并且在溢流口6的上方設有防渣罩7,防渣罩7為一下端開口的罩體。防渣罩7用以防止進入罐體上層的少量漂浮物進入尾水輸出管5,能夠進一步提高了廢水中漂浮物的分離效果。

具體實施中,厭氧儲水罐8的罐體可設計為圓柱狀或者立方體狀結構,本發明以立方體狀結構為例說明。罐體長100cm、寬30cm、高60cm,容積約180升,在高度58cm處開設廢氣逸出口4,并安裝內徑為1cm的PVC管,引出罐體外,供排出廢氣。

在高度為58cm處的罐體內壁上分別對稱安裝兩個上導流板2的上端,上導流板2的下端與28cm高度平齊。兩個上導流板2的長度均為50cm,寬度與罐體寬度相同,兩個上導流板2下端的間距為20cm。

兩個下導流板3的長度均為25cm,兩者下端粘合在一起,并垂直于罐體寬度的中線。兩個下導流板3形成的導流槽的側部安裝在罐體上,下導流板3與上導流板2平行安裝,相平行設置的上導流板2和下導流板3之間的間隙為5cm。

防渣罩7安裝在高度為50cm處,其寬度為20cm,高度為15cm。防渣罩7為下端開口的罩體,其橫截面形狀可以為圓形或者矩形。防渣罩罩體的圓周側壁距離溢流口處尾水輸出管5的水平距離為5cm。

尾水輸出管5采用內徑為10cm的PVC管制作,其溢流口6距離防渣罩7上端壁面的高度為5cm,并居于防渣罩7的中間。

用以接收廚房廢水的輸入口1位于罐體高度的10cm處,并安裝廢水輸入管,廢水輸入管采用內徑為10cm的PVC管制作。

其中,所述溢流口6距離防渣罩7上端壁面的高度為5cm,防渣罩7罩體的圓周側壁距離溢流口6處尾水輸出管5的水平距離為5cm。防渣罩7與尾水輸出管5之間的此高度和距離更有利于防止漂浮物進入尾水輸出管5。

所述相平行設置的上導流板2和下導流板3之間的間隙為5cm,兩個上導流板2下端之間的間距為20cm。此兩個間距的設計使得漂浮物與廢水的分離效果最好。

廚房廢水經過厭氧儲水罐8的初步處理后,廢水中的渣滓沉淀去除,漂浮物得以分離去除,顆粒物及部分水溶性有機物經厭氧發酵分解得到去除,廢水中剩下的主要是水溶性有機污染物,從厭氧儲水罐8的尾水輸出管5溢出的廢水引至

過濾槽9進行進一步的凈化。

過濾槽9的寬度為30cm、高度為20cm,長度可以根據需要進行設置,一般不短于6m,槽內填充10cm厚的煤渣層,過濾槽水平設置,即兩端水平。厭氧儲水罐8初步處理后的尾水先以引水管引入過濾槽,水流在自然形成的水勢作用下流向槽體另一端,在這個過程中,由于過濾槽兩端沒有高度差,水勢頭僅僅依靠進水的過程中所形成的一些水勢,因此水流相對比較緩慢,不會過快流過過濾槽。水在經過整個過濾槽后,水中的水溶性有機質和少量顆粒有機物被煤渣層10攔截和吸附,從而實現廚房廢水的凈化。由于家庭廚房用水一般是跟三餐一起產生的,因此,隨著廚房用水結束,厭氧儲水罐8中的尾水也停止繼續進入過濾槽9,過濾槽中的煤渣層落干。在這一過程中,煤渣層上吸附的有機質暴露在空氣中,處于富氧環境,從而可以在好氧微生物的作用下得到分解凈化,在分解過程中釋放的磷為煤渣層所固定,得到去除;分解過程中釋放的氮為硝化細菌所硝化,轉化為硝態氮;硝態氮部分為微生物固定外,大部分在下一次水流經過時,被水流帶出過濾槽。由于過濾槽中煤渣層的厚度控制在10cm,有利于空氣中的氧氣擴散到整個煤渣層,從而使整個煤渣層處于好氧狀態,有利于保證有機質的快速分解。

過濾槽中可以種植耐澇耐旱的植物,如黑麥草、吊蘭等,一方面可增強美化環境的效果,另一方面植物對氮磷的吸收,有助于進一步改善系統的凈化效果。應該注意的是,過濾槽中的植物并不是必須的。

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小型化 廚房 廢水 凈化 裝置
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