本發(fā)明涉及水資源凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型農(nóng)村污水處理裝置與方法。

背景技術(shù)：

未經(jīng)處理污水的排放，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境以及人類身體健康。舉例來說，全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約80多億噸，而96％的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，導(dǎo)致大量生活污水未經(jīng)處理肆意排放，上述污水流入河流中將破壞河流生態(tài)平衡，流入地下水將破壞地下飲用水的水質(zhì)。

針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)普遍通過向生活污水中投入微生物的方式凈化水質(zhì)，微生物需要的氧氣通過曝氣風(fēng)機(jī)以曝氣的方式提供。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的曝氣風(fēng)機(jī)耗費(fèi)過多電能，導(dǎo)致污水處理過程成本過高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種新型農(nóng)村污水處理裝置與方法，以降低污水處理成本。具體技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種新型農(nóng)村污水處理裝置，所述裝置包括：生物反應(yīng)池、生物附著器、過濾膜組件、水泵、污水消毒設(shè)備和PLC控制模塊；

所述生物附著器直徑大于所述生物反應(yīng)池深度，其被水平或傾斜放置的可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動桿沿軸向貫穿，所述轉(zhuǎn)動桿帶動所述生物附著器在所述生物反應(yīng)池內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述生物附著器表面及內(nèi)部依附有微生物；所述微生物包括好氧微生物、厭氧微生物以及缺氧微生物；

所述水泵放置于所述生物反應(yīng)池外，所述水泵的進(jìn)水口通過抽水管路與放置于所述生物反應(yīng)池內(nèi)的所述過濾膜組件的出水口連通，所述水泵的出水口與出水管路相連通；

所述污水消毒設(shè)備的消毒藥劑出口通過消毒劑加藥管路與所述出水管路連通；

所述PLC控制模塊分別與所述水泵、所述污水消毒設(shè)備電連接。

在一種可選實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)動桿安插從動齒輪，所述從動齒輪通過與其相齒合的齒條與安插主齒輪的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)放置于所述生物反應(yīng)池外且與所述PLC控制模塊電連接。

在一種可選實(shí)施方式中，所述過濾膜組件中的過濾膜為微濾膜。

在一種可選實(shí)施方式中，所述生物附著器由帶有窗口的附著器外壁和內(nèi)伸舌葉構(gòu)成；

所述附著器外壁上密集地分布所述窗口，各窗口邊緣分別與一個所述內(nèi)伸舌葉的一端相連接，各內(nèi)伸舌葉另一端在所述附著器外壁的中心軸匯聚連接。

在一種可選實(shí)施方式中，所述裝置置于殼體內(nèi)，所述殼體上方設(shè)置空氣輸送口。

在一種可選實(shí)施方式中，所述污水消毒設(shè)備為加氯機(jī)。

在一種可選實(shí)施方式中，所述裝置還包括水量調(diào)節(jié)池，所述水量調(diào)節(jié)池設(shè)置于污水預(yù)先流經(jīng)的格柵井與所述生物反應(yīng)池之間；

所述水量調(diào)節(jié)池內(nèi)放置液位計(jì)和污水泵，所述液位計(jì)、所述污水泵分別與所述PLC控制模塊電連接，所述液位計(jì)監(jiān)測所述水量調(diào)節(jié)池內(nèi)污水量，所述污水泵將污水抽送至所述生物反應(yīng)池。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種新型農(nóng)村污水處理方法，所述方法應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例所提供的污水處理裝置，所述方法包括：

使污水流入生物附著器所在的生物反應(yīng)池；

將所述生物附著器旋轉(zhuǎn)，以使得所述生物附著器表面的好氧微生物輪流接觸污水和空氣，對污水進(jìn)行初級凈化處理；

使初級凈化后的污水在所述生物反應(yīng)池停留預(yù)設(shè)時間，以使得初級凈化后的污水滲透至所述生物附著器內(nèi)部，進(jìn)而所述生物附著器內(nèi)部的厭氧微生物以及缺氧微生物對初級凈化后的污水進(jìn)行再凈化；

再凈化后的污水通過過濾膜組件進(jìn)行過濾處理；

通過水泵將過濾處理后的污水從過濾膜組件的出水口排出，并通過污水消毒設(shè)備消毒。

在一種可選實(shí)施方式中，所述裝置還包括水量調(diào)節(jié)池，所述水量調(diào)節(jié)池設(shè)置于污水預(yù)先流經(jīng)的格柵井與所述生物反應(yīng)池之間；

所述水量調(diào)節(jié)池內(nèi)放置液位計(jì)和污水泵，所述液位計(jì)、所述污水泵分別與所述PLC控制模塊電連接；所述方法還包括：

當(dāng)污水經(jīng)過格柵井流入水量調(diào)節(jié)池后，通過液位計(jì)監(jiān)測所述水量調(diào)節(jié)池內(nèi)的水位，當(dāng)水位超過預(yù)設(shè)數(shù)值時，開啟污水泵，將污水從所述水量調(diào)節(jié)池輸送至所述生物反應(yīng)池。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型農(nóng)村污水處理裝置與方法，所述裝置中的生物附著器被可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動桿沿軸向貫穿，上述轉(zhuǎn)動桿可以帶動生物附著器旋轉(zhuǎn)，使得上述生物附著器表面分布的好氧微生物輪流接觸污水和空氣，進(jìn)而好氧微生物可以對污水進(jìn)行初級凈化處理，由于轉(zhuǎn)動生物附著器所耗費(fèi)的成本低于現(xiàn)有技術(shù)中曝氣風(fēng)機(jī)耗費(fèi)的成本，因此，本發(fā)明實(shí)施例所提供的污水處理裝置降低了污水處理成本。進(jìn)一步的，生物附著器內(nèi)部還分布厭氧微生物和缺氧微生物，對初級凈化處理后的污水進(jìn)行再凈化處理，本裝置的過濾膜組件和污水消毒設(shè)備對再凈化處理后的污水進(jìn)行過濾消毒，保證了本裝置處理后的水的質(zhì)量。當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型農(nóng)村污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型農(nóng)村污水處理裝置的生物附著器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型農(nóng)村污水處理裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，部件名稱與標(biāo)號對應(yīng)關(guān)系如下：

10-生物反應(yīng)池；11-轉(zhuǎn)動桿；20-生物附著器；21-附著器外壁；211-窗口；212-貫穿通道；22-內(nèi)伸舌葉；30-過濾膜組件；40-水泵；41-抽水管路；42-出水管路；50-污水消毒設(shè)備；51-消毒劑加藥管路；60-PLC控制模塊；70-水量調(diào)節(jié)池；80-格柵井。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

首先，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種新型農(nóng)村污水處理裝置，如圖1所示，所述裝置包括：生物反應(yīng)池10、生物附著器20、過濾膜組件30、水泵40、污水消毒設(shè)備50和PLC(Programmable Logic Controller，可編程控制器)控制模塊60；

生物附著器20直徑大于生物反應(yīng)池10深度，更有利于生物反應(yīng)池10中的所有污水與生物附著器20接觸，進(jìn)而被凈化。生物附著器20被水平或傾斜放置的可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動桿11沿軸向貫穿，轉(zhuǎn)動桿11帶動生物附著器20在生物反應(yīng)池10內(nèi)旋轉(zhuǎn)；生物附著器20表面及內(nèi)部依附有微生物；上述微生物包括好氧微生物、厭氧微生物以及缺氧微生物；

水泵40放置于生物反應(yīng)池10外，水泵40進(jìn)水口通過抽水管路41與放置于生物反應(yīng)池10內(nèi)的過濾膜組件30的出水口連通，水泵40的出水口與出水管路42相連通；

污水消毒設(shè)備50的消毒藥劑出口通過消毒劑加藥管路51與出水管路42連通；

PLC控制模塊60分別與水泵40、污水消毒設(shè)備50電連接，用于控制水泵40、污水消毒設(shè)備50的啟停。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型農(nóng)村污水處理裝置，所述裝置中的生物附著器被可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動桿沿軸向貫穿，上述轉(zhuǎn)動桿可以帶動生物附著器旋轉(zhuǎn)，使得上述生物附著器表面分布的好氧微生物輪流接觸污水和空氣，進(jìn)而好氧微生物可以對污水進(jìn)行初級凈化處理，由于轉(zhuǎn)動生物附著器所耗費(fèi)的成本低于現(xiàn)有技術(shù)中曝氣風(fēng)機(jī)耗費(fèi)的成本，因此，本發(fā)明實(shí)施例所提供的污水處理裝置降低了污水處理成本。進(jìn)一步的，生物附著器內(nèi)部還分布厭氧微生物和缺氧微生物，對初級凈化處理后的污水進(jìn)行再凈化處理，本裝置的過濾膜組件和污水消毒設(shè)備對再凈化處理后的污水進(jìn)行過濾消毒，保證了本裝置處理后的水的質(zhì)量。

對生物反應(yīng)池10的規(guī)格，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定。

本發(fā)明實(shí)施例中生物附著器20的數(shù)量，具體取決于生物附著器20上所附著的微生物的密集程度，可選的，其數(shù)量可以為1個、2個、3個甚至更多。例如，工作人員在生物附著器20上培養(yǎng)微生物時，發(fā)現(xiàn)微生物在生物附著器20上的附著、繁衍情況并不理想，可以增加設(shè)置生物附著器20的數(shù)量；或者當(dāng)微生物在生物附著器20上的附著繁衍情況良好時，可以減少設(shè)置生物附著器20的數(shù)量。

生物附著器20附著的微生物由工作人員預(yù)先進(jìn)行培養(yǎng)。微生物的種類包括好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物，好氧微生物可以為硝化細(xì)菌，用于完成硝化過程，缺氧微生物可以為反硝化細(xì)菌，用于完成反硝化過程；厭氧微生物用以完成污泥厭氧消化過程，其包括但不限于甲烷菌。

生物附著器20表面和內(nèi)部的氧氣濃度不同，其內(nèi)部氧氣濃度低，表面氧氣濃度高，由于氧氣濃度對微生物的選擇作用，致使好氧微生物分布于生物附著器20表面，厭氧微生物、缺氧微生物分布于生物附著器20內(nèi)部。

對于貫穿生物附著器20的轉(zhuǎn)動桿11的轉(zhuǎn)動方式，可選的，可以通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)：轉(zhuǎn)動桿11安插從動齒輪，上述從動齒輪通過與其相齒合的齒條與安插主齒輪的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連接；上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)放置于生物反應(yīng)池10外且與所述PLC控制模塊60電連接，PLC控制模塊60控制上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的啟停并控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向。

生物附著器20的材質(zhì)，只要可以附著微生物即可，本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定，可選的，為聚乙烯、聚丙烯等。

可選的，生物附著器20的結(jié)構(gòu)類似于鮑爾環(huán)，具體可以如圖2所示，生物附著器20可以為圓柱體；包括帶有窗口211的附著器外壁21和位于圓柱體內(nèi)部的內(nèi)伸舌葉22；附著器外壁21上密集地分布窗口211，各窗口211邊緣分別與一個內(nèi)伸舌葉22的一端相連接，內(nèi)伸舌葉22另一端在附著器外壁21的中心軸匯聚連接。對于上述中心軸，可以為轉(zhuǎn)動桿11(圖2中未示出)，還可以為使轉(zhuǎn)動桿11貫穿生物附著器20的通道，具體取決于轉(zhuǎn)動桿11的材質(zhì)。

當(dāng)轉(zhuǎn)動桿11與生物附著器20的材質(zhì)相同，轉(zhuǎn)動桿11為附著器外壁21的中心軸，可以通過將內(nèi)伸舌葉22加溫溶化再凝固的方式實(shí)現(xiàn)其與轉(zhuǎn)動桿11之間的連接；當(dāng)轉(zhuǎn)動桿11與生物附著器20的材質(zhì)不同，上述中心軸為使轉(zhuǎn)動桿11貫穿生物附著器20的貫穿通道212，其中，貫穿通道212與轉(zhuǎn)動桿11緊密連接。

過濾膜組件30具體可以為MBR(膜生物反應(yīng)器)膜組件，過濾膜組件30中的過濾膜具體可以為微濾膜。本發(fā)明實(shí)施例不限定過濾膜組件的數(shù)量。

可選的，污水消毒設(shè)備50可以為加氯機(jī)，還可以為臭氧機(jī)等消毒設(shè)備。

對于產(chǎn)生刺激性氣體的污水而言，在上述任一實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例還包括殼體，將裝置置于殼體內(nèi)，殼體上方設(shè)置空氣輸送口，以提供好氧微生物代謝所需的氧氣。

實(shí)際使用本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置時，存在污水流入量不穩(wěn)定的情況。進(jìn)一步的，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置還包括水量調(diào)節(jié)池70，水量調(diào)節(jié)池設(shè)70置于污水預(yù)先流經(jīng)的格柵井80與生物反應(yīng)池10之間。

水量調(diào)節(jié)池70內(nèi)放置液位計(jì)和污水泵，上述液位計(jì)、上述污水泵分別與PLC控制模塊60電連接，上述液位計(jì)監(jiān)測水量調(diào)節(jié)池70內(nèi)污水量，污水泵將污水抽送至所述生物反應(yīng)池10。

另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種新型農(nóng)村污水處理方法，所述方法應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例提供的污水處理裝置，所述方法包括如下步驟：

使污水流入生物附著器所在的生物反應(yīng)池；將所述生物附著器旋轉(zhuǎn)，以使得所述生物附著器表面的好氧微生物輪流接觸污水和空氣，對污水進(jìn)行初級凈化處理；使初級凈化后的污水在所述生物反應(yīng)池停留預(yù)設(shè)時間，以使得初級凈化后的污水滲透至所述生物附著器內(nèi)部，進(jìn)而所述生物附著器內(nèi)部的厭氧微生物以及缺氧微生物對初級凈化后的污水進(jìn)行再凈化；其中，上述預(yù)設(shè)時間由工作人員根據(jù)具體需求設(shè)定。

再凈化后的污水通過過濾膜組件進(jìn)行過濾處理；通過水泵將過濾處理后的污水從過濾膜組件的出水口排出，并通過污水消毒設(shè)備消毒。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型農(nóng)村污水處理方法，將依附有好氧微生物、缺氧微生物和厭氧微生物的生物附著器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而依附在生物附著器表面的好氧微生物可以輪流接觸污水和空氣，以對污水進(jìn)行初級凈化處理，由于轉(zhuǎn)動生物附著器所耗費(fèi)的成本低于現(xiàn)有技術(shù)中曝氣風(fēng)機(jī)耗費(fèi)的成本，因此，本發(fā)明實(shí)施例所提供的污水處理方法可以降低污水處理成本。進(jìn)一步的，通過生物附著器內(nèi)部的厭氧微生物和缺氧微生物，對初級凈化處理后的污水進(jìn)行再凈化處理，通過過濾膜組件和污水消毒設(shè)備對再凈化處理后的污水進(jìn)行過濾消毒，保證了本污水處理方法處理后的水的質(zhì)量。

具體的，通過以下步驟完成消毒：將消毒藥劑從污水消毒設(shè)備通過消毒藥劑加藥管路輸送至出水管路；通過水泵將過濾膜組件過濾后的污水，從過濾膜組件的出水口輸送至上述出水管路，消毒藥劑在上述出水管路內(nèi)溶于過濾后的污水中，對過濾后的污水進(jìn)行消毒。

可選的，本污水處理方法所應(yīng)用的污水處理裝置還包括水量調(diào)節(jié)池，上述水量調(diào)節(jié)池設(shè)置于污水預(yù)先流經(jīng)的格柵井與所述生物反應(yīng)池之間；上述水量調(diào)節(jié)池內(nèi)放置液位計(jì)和污水泵，上述液位計(jì)、上述污水泵分別與上述PLC控制模塊電連接，PLC控制模塊控制液位計(jì)、污水泵的啟停，并根據(jù)液位計(jì)反饋的水量調(diào)節(jié)池中的水位高度控制污水泵的啟停。

相應(yīng)于帶有水量調(diào)節(jié)池的裝置，本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法還包括：

當(dāng)污水經(jīng)過格柵井流入水量調(diào)節(jié)池后，通過液位計(jì)監(jiān)測水量調(diào)節(jié)池內(nèi)的水位，當(dāng)水位超過預(yù)設(shè)數(shù)值時，開啟污水泵，將污水從水量調(diào)節(jié)池輸送至生物反應(yīng)池。當(dāng)上述水位低于預(yù)設(shè)數(shù)值時，關(guān)閉污水泵。

上述污水的預(yù)設(shè)數(shù)值，可以由工作人員根據(jù)具體需求進(jìn)行設(shè)定。

需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中的各個實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。