公布日：2024.04.09
申请日：2024.02.18
分类号：C02F9/00(2023.01)I;H02J7/35(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N
摘要
本发明公开了新能源农村污水处理一体化设备，包括：污水处理箱和光伏供电设备，污水处理箱包括按污水流经顺序设置的过滤池、生物处理池和沉淀池，过滤池用于将污水中的大颗粒杂质滤除，生物处理池内设置有用于对污水进行硝化处理的生物膜组件，沉淀池顶部设置有加药箱，加药箱用于将药剂和水混合后向沉淀池内加药，光伏供电设备用于向污水处理箱的泵体和加药箱供电。本发明通过串联设置的过滤池、生物处理池和沉淀池，在EHBR增氧耦合生物膜组件和生物填料的共同作用下，对农村污水进行处理，采用光伏供电设备进行供电，减少家庭使用的电力负担，在沉淀池内设置加药箱，将药剂与清水混合形成药剂溶液，提高沉淀池内的污水处理效果。
权利要求书
1.新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，包括：污水处理箱(1)和光伏供电设备，污水处理箱(1)包括按污水流经顺序设置的过滤池(2)、生物处理池(3)和沉淀池(4)，过滤池(2)用于将污水中的大颗粒杂质滤除，生物处理池(3)内设置有用于对污水进行硝化处理的生物膜组件，沉淀池(4)顶部设置有加药箱(5)，加药箱(5)用于将药剂和水混合后向沉淀池(4)内加药，光伏供电设备用于向污水处理箱(1)的泵体和加药箱(5)供电。
2.根据权利要求1所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，生物处理池(3)内的生物膜组件设置为EHBR增氧耦合生物膜组件，生物膜组件中生物类型依次为靠近MABR膜的好氧层、缺氧层与厌氧层，生物处理池(3)内设置有生物填料。
3.根据权利要求1所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，光伏供电装置包括：光伏板(6)、蓄电池(7)和电控箱(8)，光伏板(6)用于接收太阳能并转化为电能，储存与蓄电池(7)内，电控箱(8)用于控制蓄电池(7)向污水处理箱(1)供电。
4.根据权利要求1所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，沉淀池(4)内设置有液位传感器和温度计，液位传感器用于检测沉淀池(4)内待处理污水的液面高度，温度计用于检测沉淀池(4)内待处理污水的温度。
5.根据权利要求1所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，加药箱(5)包括：位于上部的储药箱(11)、位于下部的预混箱(21)和环绕于加药箱(5)外侧的注水管(31)，储药箱(11)用于储存待添加的药剂，储药箱(11)的出料端与预混箱(21)连接，注水管(31)的出水端与预混箱(21)连接，预混箱(21)用于将注入的药剂和清水按预设比例混合，加药箱(5)底部设置有向中心倾斜的锥形面，且锥形面底端连接有注液孔(10)。
6.根据权利要求5所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，储药箱(11)包括：储药腔(12)、加药孔(13)和加药管(14)，多个储药腔(12)开设于储药箱(11)内并沿圆周方向均匀布置，储药腔(12)底端设置有锥形出口，加药孔(13)均匀开设于加药箱(5)内壁的支撑座(15)上，加药孔(13)对称设置为两个，并且加药孔(13)顶端与储药腔(12)底端出口对应，加药管(14)连接于加药孔(13)底端并延伸至预混箱(21)内。
7.根据权利要求6所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，储药箱(11)转动连接于加药箱(5)内壁，支撑座(15)内设置有驱动储药箱(11)转动的驱动组件，驱动组件包括：驱动槽(16)，驱动槽(16)开设于支撑座(15)底端；第一转轴(17)和第二转轴(18)，第一转轴(17)水平连接于驱动槽(16)内壁，第二转轴(18)竖直连接于驱动槽(16)内壁，第二转轴(18)顶端延伸至储药箱(11)内，与储药箱(11)的中心轴(19)连接，第一转轴(17)与电机(110)输出端连接；第一锥齿轮(111)和第二锥齿轮(112)，第一锥齿轮(111)和第二锥齿轮(112)分别连接于第一转轴(17)和第二转轴(18)上，第一锥齿轮(111)和第二锥齿轮(112)相啮合。
8.根据权利要求7所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，预混箱(21)滑动连接于加药箱(5)内壁，预混箱(21)包括：滑柱(22)，滑柱(22)滑动连接于驱动槽(16)内并与预混箱(21)顶端连接；横板(23)，横板(23)连接于滑柱(22)外侧，且横板(22)与支撑座(15)底端之间连接有弹簧；凸轮(24)，凸轮(24)连接于第一转轴(17)上，且凸轮(24)与滑柱(22)抵接；预混槽(25)，多个预混槽(25)均匀开设于预混箱(21)内并沿圆周方向均匀布置，加药管(14)延伸至预混槽(25)内，预混槽(25)外侧端设置有进水孔(26)，预混槽(25)底端设置有出液孔(27)；支撑杆(28)，支撑杆(28)竖直连接于加药箱(5)底壁并向上延伸至预混槽(25)内，支撑杆(28)顶端连接有封堵块(29)，封堵块(29)盖设在出液孔(27)上。
9.根据权利要求8所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，加药箱(5)外壁连接有注水管通断单元，注水管通断单元包括：侧滑槽(32)，侧滑槽(32)开设于加药箱(5)侧壁，侧滑槽(32)内滑动连接有侧滑杆(33)，侧滑杆(33)与预混箱(21)侧端连接；通断箱(34)，通断箱(34)连接于加药箱(5)外壁，通断箱(34)内竖直连接第一连通管(35)，第一连通管(35)一侧设置第一连通口(36)，通断箱(34)与供水设备连接；第二连通管(37)，第三连通管(37)连通于注水管(31)底端；第三连通管(38)，第三连通管(38)的顶端和顶端分别与第一连通管(35)和第二连通管(37)滑动连接，第三连通管(38)一侧设置有第二连通口(40)，第二连通口(40)位于第一连通管(35)内，第三连通管(38)与侧滑杆(33)连接。
10.根据权利要求9所述的新能源农村污水处理一体化设备，其特征在于，注水管(31)内侧连接有多个第四连通管(39)，第四连通管(39)与预混槽(25)的进水孔(26)位置对应。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了新能源农村污水处理一体化设备，包括：
污水处理箱和光伏供电设备，污水处理箱包括按污水流经顺序设置的过滤池、生物处理池和沉淀池，过滤池用于将污水中的大颗粒杂质滤除，生物处理池内设置有用于对污水进行硝化处理的生物膜组件，沉淀池顶部设置有加药箱，加药箱用于将药剂和水混合后向沉淀池内加药，光伏供电设备用于向污水处理箱的泵体和加药箱供电。
优选的，生物处理池内的生物膜组件设置为EHBR增氧耦合生物膜组件，生物膜组件中生物类型依次为靠近MABR膜的好氧层、缺氧层与厌氧层，生物处理池内设置有生物填料。
优选的，光伏供电装置包括：光伏板、蓄电池和电控箱，光伏板用于接收太阳能并转化为电能，储存与蓄电池内，电控箱用于控制蓄电池向污水处理箱供电。
优选的，沉淀池内设置有液位传感器和温度计，液位传感器用于检测沉淀池内待处理污水的液面高度，温度计用于检测沉淀池内待处理污水的温度。
优选的，加药箱包括：位于上部的储药箱、位于下部的预混箱和环绕于加药箱外侧的注水管，储药箱用于储存待添加的药剂，储药箱的出料端与预混箱连接，注水管的出水端与预混箱连接，预混箱用于将注入的药剂和清水按预设比例混合，加药箱底部设置有向中心倾斜的锥形面，且锥形面底端连接有注液孔。
优选的，储药箱包括：储药腔、加药孔和加药管，多个储药腔开设于储药箱内并沿圆周方向均匀布置，储药腔底端设置有锥形出口，加药孔均匀开设于加药箱内壁的支撑座上，加药孔对称设置为两个，并且加药孔顶端与储药腔底端出口对应，加药管连接于加药孔底端并延伸至预混箱内。
优选的，储药箱转动连接于加药箱内壁，支撑座内设置有驱动储药箱转动的驱动组件，驱动组件包括：
驱动槽，驱动槽开设于支撑座底端；
第一转轴和第二转轴，第一转轴水平连接于驱动槽内壁，第二转轴竖直连接于驱动槽内壁，第二转轴顶端延伸至储药箱内，与储药箱的中心轴连接，第一转轴与电机输出端连接；
第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮分别连接于第一转轴和第二转轴上，第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合。
优选的，预混箱滑动连接于加药箱内壁，预混箱包括：
滑柱，滑柱滑动连接于驱动槽内并与预混箱顶端连接；
横板，横板连接于滑柱外侧，且横板与支撑座底端之间连接有弹簧；
凸轮，凸轮连接于第一转轴上，且凸轮与滑柱抵接；
预混槽，多个预混槽均匀开设于预混箱内并沿圆周方向均匀布置，加药管延伸至预混槽内，预混槽外侧端设置有进水孔，预混槽底端设置有出液孔；
支撑杆，支撑杆竖直连接于加药箱底壁并向上延伸至预混槽内，支撑杆顶端连接有封堵块，封堵块盖设在出液孔上。
优选的，加药箱外壁连接有注水管通断单元，注水管通断单元包括：
侧滑槽，侧滑槽开设于加药箱侧壁，侧滑槽内滑动连接有侧滑杆，侧滑杆与预混箱侧端连接；
通断箱，通断箱连接于加药箱外壁，通断箱内竖直连接第一连通管，第一连通管一侧设置第一连通口，通断箱与供水设备连接；
第二连通管，第三连通管连通于注水管底端；
第三连通管，第三连通管的顶端和顶端分别与第一连通管和第二连通管滑动连接，第三连通管一侧设置有第二连通口，第二连通孔位于第一连通管内，第三连通管与侧滑杆连接。
优选的，注水管内侧连接有多个第四连通管，第四连通管与预混槽的进水孔位置对应。
封堵块呈碗状结构，封堵块包括封堵段和连接于封堵段外侧的过滤段，封堵段盖设在出液孔上方，并且封堵段的直径大于出液孔的直径，封堵段将出液孔封堵，过滤段向上弯曲形成碗状结构，过滤段设置为滤网形式。
优选的，加药箱的加药控制方法为：
S100，获取添加药剂的种类和混合比例，设置加药孔尺寸，并计算储药箱转动一圈的下药量；
S200，获取沉淀池当前的水位，计算当前水位下需要的药量总量Q0；
S300，获取沉淀池内当前水温，依据水温选取反应比率参数η1，设定混合过程的设备损耗参数η2，对总药量进行修正，计算得到当前温度下的实际所需加药总量其中反应比率参数η1为当前温度下药剂与污水反应效率与室温条件下药剂与污水反应效率的比值，依据药剂的温度试验获得，混合过程的设备损耗参数η2为加药箱运行时产生的药剂损耗，取η2＝0.98；
S400，按照实际所需加药总量计算电机转动圈数；
S500，控制电机转动，对沉淀池进行加药。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供的新能源农村污水处理一体化设备，通过串联设置的过滤池、生物处理池和沉淀池，在EHBR增氧耦合生物膜组件和生物填料的共同作用下，对农村污水进行高效处理，采用光伏供电设备进行供电，减少家庭使用的电力负担，在沉淀池内设置加药箱，在处理时将药剂与清水混合形成药剂溶液，提高沉淀池内的污水处理效果，采用固体药剂，便于使用和储存。
（发明人：濮军文;徐苏阳;颜正旺）
