申请日2019.06.27
公开(公告)日2019.08.30
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明提供一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置及方法，涉及污水处理技术领域。本发明的箱体上端一侧的进水口与进水电磁阀相连接，箱体下端一侧的出水口与出水电磁阀相连接，箱体一侧的底部设有清理口;箱体一侧上部的投放口与投放电磁阀的一端相连接，投放电磁阀的另一端与絮凝剂投放盒相连接;过滤装置安装于出水口处箱体内壁上，污泥泵固定于箱体底部，与控制箱相连接;水位传感器1固定在箱体的左侧内壁的上部，水位传感器2固定在箱体的左侧内壁的下部;水位传感器1、水位传感器2、进水电磁阀、出水电磁阀、投放电磁阀都与控制箱相连接。本发明使用、维护简便，装置使用的带电元件均为低压元件，不存在安全问题。
权利要求书
1.一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置，其特征在于：包括带有翻盖的箱体、絮凝剂投放盒、过滤装置、污泥泵、控制箱、水位传感器1、水位传感器2、进水电磁阀、出水电磁阀、投放电磁阀;
所述箱体上端一侧的进水口与进水电磁阀相连接，箱体下端一侧的出水口与出水电磁阀相连接，所述箱体一侧的底部设有清理口;箱体一侧上部的投放口与投放电磁阀的一端相连接，投放电磁阀的另一端与絮凝剂投放盒相连接;所述过滤装置安装于出水口处箱体内壁上，所述污泥泵固定于箱体底部，与控制箱相连接;所述水位传感器1固定在箱体的左侧内壁的上部，水位传感器2固定在箱体的左侧内壁的下部;所述水位传感器1、水位传感器2、进水电磁阀、出水电磁阀、投放电磁阀都与控制箱相连接;
所述控制箱包括AC220V转DC24V开关电源、污泥泵电源、DC24V转5V稳压模块、单片机、水位检测模块、电隔离驱动模块1、电隔离驱动模块2、电隔离驱动模块3;所述污泥泵电源的输入端与220V家用电路连接，其输出端与污泥泵的输入端相连接;所述AC220V转DC24V开关电源将交流电转换成直流电给装置中的所有电磁阀供电，其输出端与进水电磁阀、出水电磁阀、投放电磁阀的输入端相连接;所述DC24V转5V稳压模块将24V电压降为5V，给单片机供电;所述水位检测模块用于接收水位传感器1和水位传感器2输出的水位信息，并将该信息输出至单片机;所述单片机包括计时模块和控制模块，所述计时模块用于设定絮凝剂投放时间、絮凝时间、污泥泵工作时间，并按照设定的时间进行倒计时，计时模块与控制模块相连接;所述控制模块用于根据接收到的水位信息和计时模块输出的信息控制所有电磁阀的开关和计时模块的开启，其输出端分别与计时模块、电隔离驱动模块1、电隔离驱动模块2和电隔离驱动模块3的输入端相连接;所述光电隔离驱动模块1用于接收控制进水电磁阀开关的信号，并驱动进水电磁阀，其输出端与进水电磁阀的输入端相连接;所述电隔离驱动模块2用于接收控制出水电磁阀开关的信号，并驱动出水电磁阀，其输出端与出水电磁阀的输入端相连接;所述电隔离驱动模块3用于接收控制投放电磁阀开关的信号，并驱动投放电磁阀，其输出端与投放电磁阀的输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置，其特征在于：所述过滤装置包括过滤布、固定内框和移动外框，所述固定内框镶嵌在箱体内壁，滤布置于固定内框内，移动外框扣在固定内框上。
3.根据权利要求1所述的一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置，其特征在于：所述翻盖箱体开盖方式采用前后翻盖方式，箱盖前端安装两个手柄;箱盖与箱体之间安装快速锁扣，并采用密封处理。
4.根据权利要求1所述的一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置，其特征在于：所述装置还能采用多个相同装置相连的方式进行交替储水和排水。
5.一种基于絮凝工艺的生活污水处理方法，通过权利要求1所述的一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置实现，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：设置计时模块中的计时时间，将按照配比混合好的絮凝剂加入絮凝剂投放盒内;所述计时模块包括3个阶段;每个阶段的计时时间根据污水储量以及絮凝剂用量设定;所述絮凝剂采用聚合氯化铝铁与阳离子聚丙烯酰胺的混合溶液，絮凝剂中各自的浓度为聚合氯化铝铁0.50g/L，阳离子聚丙烯酰胺0.02g/L;
步骤2：水位检测模块根据水位传感器1和水位传感器2获取当前水位数据，若当前水位处于最低水位或高于最低水位未到达最高水位时，执行步骤3;若当前水位处在最高水位时，执行步骤4;所述水位传感器1输出的为最高水位数据，水位传感器2输出的为最低水位数据;
步骤3：控制模块通过光电隔离驱动模块1打开进水电磁阀，让污水流入水箱，直至水箱内污水处于最高水位时，将进水电磁阀关闭，执行步骤4;
步骤4：判断计时模块是否处在工作状态，若是，则等待计时停止，若否，执行步骤5;
步骤5：控制模块通过光电隔离驱动模块3将絮凝口处的投放电磁阀打开，放入絮凝剂，同时计时模块开启第一阶段的计时;该阶段为絮凝剂投放阶段，第一阶段结束视为投放停止，向单片机发送停止信号后，单片机关闭投放电磁阀;
步骤6：投放电磁阀关闭后计时模块开启第二阶段，计时时间为5分钟;该阶段为絮凝阶段，第二阶段结束视为絮凝过程完成，向单片机发送完成信号;
步骤7：单片机收到完成信号后通过电隔离驱动模块2打开出水电磁阀，将过滤水与用水端联通，当供水直至最低水位时，关闭出水电磁阀，执行步骤8;
步骤8：关闭出水电磁阀后，单片机会打开污泥泵，排出絮凝沉淀，同时计时模块开启第三阶段，即污泥泵工作阶段，计时时间为10分钟，计时模块停止后，表示箱体内排污过程结束;判断是否需改动计时模块或添加絮凝剂，若是，则返回步骤1;若否，则返回步骤2。
6.根据权利要求5所述的一种基于絮凝工艺的生活污水处理方法，其特征在于：所述步骤1中的计时模块为采用倒计时的方式。
说明书
一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置及方法。
背景技术
我国是一个水资源匮乏的国家，预计的用水量已经接近合理用水量的上限。全国地表水监测结果表明，部分河流仍处于重度污染、中度污染和轻度污染态，部分湖(库)处在轻度富营养状态。目前国内水资源水体的使用功能下降，已经威胁到城市的用水供应和人民的饮水健康。保护水资源，根本途径是节流开源。水循环利用不仅可以大大减轻水资源短缺的压力，还可以大大增加可利用水资源量，发挥有限水资源更大的使用价值。
在日常生活中，厕所冲洗用水是一主要的水源消耗方式，虽然厕所冲水对水质要求不高，但由于部分地区未设或未接入中水系统，大部分居民仍然使用自来水冲马桶造成极大浪费。我们可对生活污水进行简单处理用于马桶冲洗，减少水资源的浪费，节省用水成本。家庭或者学校宿舍的水房每天产生大量的洗漱、清洁污水，这部分污水水质相对清洁，经过简单处理便可应用处理后的污水冲洗厕所，改善用水结构，减少浪费。
污水处理通常有物理、化学、生物、联合四种方法，污水处理厂最常用的是物理-化学-生物联合方法，部分文献和专利所提及的水处理装置概念中也多为物理-生物联合方法，这种方法处理效果好，但装置体积相对较大，制造及维护成本很高，需要专业人员定期调试，大多数只是理论模型，市面上没有成型产品。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置及方法，本发明使用、维护简便，可在无人监管的条件运行;装置使用的带电元件均为低压元件，不存在安全问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一方面，本发明提供一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置，包括带有翻盖的箱体、絮凝剂投放盒、过滤装置、污泥泵、控制箱、水位传感器1、水位传感器2、进水电磁阀、出水电磁阀、投放电磁阀;
所述箱体上端一侧的进水口与进水电磁阀相连接，箱体下端一侧的出水口与出水电磁阀相连接，所述箱体一侧的底部设有清理口;箱体一侧上部的投放口与投放电磁阀的一端相连接，投放电磁阀的另一端与絮凝剂投放盒相连接;所述过滤装置安装于出水口处箱体内壁上，所述污泥泵固定于箱体底部，与控制箱相连接;所述水位传感器1固定在箱体的左侧内壁的上部，水位传感器2固定在箱体的左侧内壁的下部;水位传感器1、水位传感器2、进水电磁阀、出水电磁阀、投放电磁阀都与控制箱相连接;
所述控制箱包括AC220V转DC24V开关电源、污泥泵电源、DC24V转5V稳压模块、单片机、水位检测模块、电隔离驱动模块1、电隔离驱动模块2、电隔离驱动模块3;所述污泥泵电源的输入端与220V家用电路连接，其输出端与污泥泵的输入端相连接;所述AC220V转DC24V开关电源将交流电转换成直流电给装置中的所有电磁阀供电，其输出端与进水电磁阀、出水电磁阀、投放电磁阀的输入端相连接;所述DC24V转5V稳压模块将24V电压降为5V，给单片机供电;所述水位检测模块用于接收水位传感器1和水位传感器2输出的水位信息，并将该信息输出至单片机;所述单片机包括计时模块和控制模块，所述计时模块用于设定絮凝剂投放时间、絮凝时间、污泥泵工作时间，并按照设定的时间进行倒计时，计时模块与控制模块相连接;所述控制模块用于根据接收到的水位信息和计时模块输出的信息控制所有电磁阀的开关和计时模块的开启，其输出端分别与计时模块、电隔离驱动模块1、电隔离驱动模块2和电隔离驱动模块3的输入端相连接;所述光电隔离驱动模块1用于接收控制进水电磁阀开关的信号，并驱动进水电磁阀，其输出端与进水电磁阀的输入端相连接;所述电隔离驱动模块2用于接收控制出水电磁阀开关的信号，并驱动出水电磁阀，其输出端与出水电磁阀的输入端相连接;所述电隔离驱动模块3用于接收控制投放电磁阀开关的信号，并驱动投放电磁阀，其输出端与投放电磁阀的输入端相连接;
所述过滤装置包括过滤布、固定内框和移动外框，所述固定内框镶嵌在箱体内壁，滤布置于固定内框内，移动外框扣在固定内框上。
所述翻盖箱体开盖方式采用前后翻盖方式，箱盖前端安装两个手柄;箱盖与箱体之间安装快速锁扣，并采用密封处理。
所述装置还能采用多个相同装置相连的方式进行交替储水和排水;
另一方面，本发明提供一种基于絮凝工艺的生活污水处理方法，通过前述的一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置实现，包括如下步骤：
步骤1：设置计时模块中的计时时间，将按照配比混合好的絮凝剂加入絮凝剂投放盒内;所述计时模块包括3个阶段;每个阶段的计时时间根据污水储量以及絮凝剂用量设定;所述絮凝剂采用聚合氯化铝铁与阳离子聚丙烯酰胺的混合溶液，絮凝剂中各自的浓度为聚合氯化铝铁0.50g/L，阳离子聚丙烯酰胺0.02g/L;
步骤2：水位检测模块根据水位传感器1和水位传感器2获取当前水位数据，若当前水位处于最低水位或高于最低水位未到达最高水位时，执行步骤3;若当前水位处在最高水位时，执行步骤4;所述水位传感器1输出的为最高水位数据，水位传感器2输出的为最低水位数据;
步骤3：控制模块通过光电隔离驱动模块1打开进水电磁阀，让污水流入水箱，直至水箱内污水处于最高水位时，将进水电磁阀关闭，执行步骤4;
步骤4：判断计时模块是否处在工作状态，若是，则等待计时停止，若否，执行步骤5;
步骤5：控制模块通过光电隔离驱动模块3将絮凝口处的投放电磁阀打开，放入絮凝剂，同时计时模块开启第一阶段的计时;该阶段为絮凝剂投放阶段，第一阶段结束视为投放停止，向单片机发送停止信号后，单片机关闭投放电磁阀;
步骤6：投放电磁阀关闭后计时模块开启第二阶段，计时时间为5分钟;该阶段为絮凝阶段，第二阶段结束视为絮凝过程完成，向单片机发送完成信号;
步骤7：单片机收到完成信号后通过电隔离驱动模块2打开出水电磁阀，将过滤水与用水端联通，当供水直至最低水位时，关闭出水电磁阀，执行步骤8;
步骤8：关闭出水电磁阀后，单片机会打开污泥泵，排出絮凝沉淀，同时计时模块开启第三阶段，即污泥泵工作阶段，计时时间为10分钟，计时模块停止后，表示箱体内排污过程结束;判断是否需改动计时模块或添加絮凝剂，若是，则返回步骤1;若否，则返回步骤2。
所述步骤1中的计时模块为采用倒计时的方式。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种基于絮凝工艺的生活污水处理装置及方法，本方法综合成本较低，可以直接接入家庭、学校的下水管路，既能满足安装、使用和维护全过程简便易操作，又能保证经过其处理的污水达到二次使用标准;装置的蓄水、水处理、排水过程全部由控制系统进行控制，可在无人监管的条件运行;装置使用的带电元件均为低压元件，不存在安全问题;后续维护只需每日补充絮凝剂，定期更换滤布，即可完成对设备的维护。使用、维护全过程简便易操作需求。
