分散式生活污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种分散式生活污水处理设备。

背景技术

厕所卫生状况直接关系到人民的健康和环境状况，自农村厕改工作展开以来，农村厕改现实条件逐渐成熟，厕改模式逐渐形成，农村卫生条件显著改善，农民生活质量明显提高。随着农村厕改的推进以及美丽乡村项目的进行，水冲式厕所得到了推广。但随之而来的农村污水量大幅增加，尤其是厕所污水。针对这一问题，采用工艺流程短、基建及运行费用低、出水效果好且稳定、后期管维方便的污水处理设备进行处理，将农民厕所污水就地收集、处理并回用冲厕，对实现农村污水资源化处理，改善农村水环境现状，提高农村人居生活环境具有非常重要的意义。现有技术中存在多种适用于农村户厕污水处理的设备，大都为整体的箱式结构，虽然生产及安装较为方便，但由于设备内部完全封闭，后期的维护十分不便。

发明内容

为解决现有技术的污水处理设备维护不便的技术问题，本发明提供一种维护方便的分散式生活污水处理设备。

一种分散式生活污水处理设备，包括壳体和设于所述壳体内的多个处理箱，每一所述处理箱均设有一个或多个快拆接头，不同的所述处理箱之间通过所述快拆接头连接管道实现内部空间的连通；所述快拆接头包括接头管、阀门和联动锁，所述接头管的一端与所述处理箱连接并贯穿至其内部，中段设有所述阀门，另一端设有所述联动锁；所述接头管在设有所述联动锁的位置为半圆形管，所述联动锁包括锁体和联动座，其中所述锁体也为半圆形管，与所述接头管拼合形成完整的圆管，管道衔接于所述锁体与所述接头管之间；所述联动座设于所述阀门的手柄，在所述阀门开启时所述联动座控制所述锁体与所述接头管锁定，关闭时解锁。

在本发明提供的分散式生活污水处理设备的一种较佳实施例中，所述锁体的一条侧边与所述接头管通过转轴连接，与之相对的另一条侧边与所述接头管通过锁扣连接；所述锁体的内壁和边缘、所述接头管的内壁和边缘，均设有密封结构。

在本发明提供的分散式生活污水处理设备的一种较佳实施例中，所述阀门为设有长条形手柄的截断阀；在所述阀门开启时所述联动座靠近所述锁体，关闭时远离。

在本发明提供的分散式生活污水处理设备的一种较佳实施例中，所述联动座为硬质凸起，固定于所述阀门的手柄远离阀体的末端并靠近所述锁体的一侧；在所述阀门开启时所述联动座的末端位置与所述锁体的外壁抵接实现锁定，关闭时所述联动座与所述锁体的外壁分离实现解锁。

在本发明提供的分散式生活污水处理设备的一种较佳实施例中，所述联动座为磁铁，所述接头管设有固定锁销，所述锁体与所述接头管拼合形成圆管时，所述固定锁销插入所述锁体内；所述锁体内靠近所述固定锁销的位置还设有铁质的活动锁销，在所述阀门开启时所述联动座通过磁力将所述活动锁销吸入所述固定锁销内实现锁定，关闭时所述活动锁销通过自身的重力落回实现解锁。

在本发明提供的分散式生活污水处理设备的一种较佳实施例中，所述壳体内设有升降单元，并与全部所述处理箱连接。

所述升降单元包括多个隔板和多个气室；所述隔板竖直设于所述壳体内并与所述壳体内壁密封连接，将所述处理箱单独分隔，所述隔板的高度小于或等于所述处理箱的高度，连接不同所述处理箱的管道于所述隔板顶部越过，或于靠近所述隔板顶部的位置贯穿所述隔板；每一所述处理箱的底部均设有所述气室。

所述升降单元还包括供水管、水泵、切换阀、升降阀；所述水泵设于一个所述处理箱内，其进出口分别通过一个所述切换阀连接所述供水管的首尾端，所述供水管的中间段则沿所述壳体的内壁向下延伸至底部，并途径每一所述处理箱，所述供水管在靠近每一所述处理箱的位置分别设有一个所述升降阀。

所述供水管的中间段延伸至所述壳体底部后，沿所述壳体的底部边缘环绕一圈；所述升降阀包括阀体和铁质的阀芯，所述阀体内设有连通外部与所述供水管的第一通道，以及穿过所述第一通道的第二通道，所述第二通道内设有所述阀芯，所述阀芯可沿所述第二通道运动实现所述第一通道的开启与关闭，所述阀芯在靠近所述壳体的一端设有弹簧与所述阀体连接。

在本发明提供的分散式生活污水处理设备的一种较佳实施例中，一个所述处理箱为曝气箱，所述曝气箱内设有鼓风机和机械蓄能机构，所述机械蓄能结构的输出端与所述鼓风机的主轴连接，输入端贯穿至所述曝气箱外。

相较于现有技术，本发明提供的所述分散式生活污水处理设备将各个功能区块划分为多个所述处理箱，并所述处理箱之间通过所述快拆接头连接，从而实现污水处理设备的模块化。方便单独对每一功能区块进行定制，并且也方便单独对各个所述处理箱单独进行维护或替换，大大简化了安装后的维护工作。所述快拆接头还设有所述联动锁以避免误开启，避免因模块化设计而导致污水设备泄露或故障。

本发明提供的所述分散式生活污水处理设备设有所述升降单元，利用所述水泵将回用水泵至所述处理箱的底部，利用浮力使其上升至适合操作的高度并予以保持，进一步优化安装后的维护工作。并且所述水泵兼具供水、排水、回用三方面功能。

本发明提供的所述分散式生活污水处理设备采用人力或风力为所述机械蓄能结构供能，用于推动所述鼓风机转动为污水处理设备内部曝气实现富氧环境，在日常使用过程中无需电力供能。

附图说明

图1是本发明提供的分散式生活污水处理设备在俯视角度下的结构示意图；

图2是将本发明提供的分散式生活污水处理设备水平展开后的结构示意图；

图3是本发明提供的分散式生活污水处理设备在实施例1中快拆接头的剖视图；

图4是图1移除所述处理箱后的结构示意图；

图5是本发明提供的分散式生活污水处理设备中升降阀的结构示意图；

图6图5的A-A向剖视图；

图7是本发明提供的分散式生活污水处理设备在实施例2中快拆接头的剖视图；

图8是图7中A区域的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

请参阅图1，是本发明提供的分散式生活污水处理设备1在俯视角度下的结构示意图。下文以图1视角为参考进行描述。

所述分散式生活污水处理设备1包括长方体形的壳体11，其内设有六个长方体形的处理箱，分别记为一级厌氧箱21、二级厌氧箱22、好氧箱23、曝气箱24、沉淀箱25、回用箱26。每一所述处理箱的顶部均设有可开启与锁闭的箱门。

各个所述处理箱沿所述外壳11的侧壁布置，具体为：所述一级厌氧箱21设于所述壳体11内的左上角处，且长边与所述壳体11的左边缘贴合；所述好氧箱23设于右上角处，且长边贴合右边缘；所述二级厌氧箱22设于前二者之间，且长边贴合上边缘。所述曝气箱24设于右下角处，所述回用箱26设于左下角处，所述沉淀箱25设于前二者之间且长边贴合下边缘。

相邻的所述处理箱依次通过快拆接头13连接管道实现内部空间的连通，具体为：

所述一级厌氧箱21的右侧设有一个快拆接头13，所述二级厌氧箱22的下侧设有两个所述快拆接头13，所述好氧箱23的左侧设有二个所述快拆接头13，所述沉淀箱25的上侧设有二个所述快拆接头13，所述回用箱26的上侧设有一个所述快拆接头13。

设于所述一级厌氧箱21的所述快拆接头13与设于所述二级厌氧箱22靠左的一个所述快拆接头13通过管道连接；设于所述二级厌氧箱22靠右的一个所述快拆接头13与设于所述好氧箱23靠上的一个所述快拆接头13通过管道连接；设于所述好氧箱23靠下的一个所述快拆接头13与设于所述沉淀箱25靠右的一个所述快拆接头13通过管道连接；设于所述沉淀箱25靠左的一个所述快拆接头13与设于所述回用箱26的所述快拆接头13通过管道连接。

此外，在所述好氧箱23的下侧还设有一个固定接头14，在所述曝气箱24的上侧也设有一个所述固定接头14，二个所述固定接头14直接对接，使所述好氧箱23与所述曝气箱24固定连接。

所述壳体11内还设有多片隔板15将各个所述处理箱隔开，具体为：

先在所述壳体11内的中间隔出一个大致为方形的区域，上下边缘分别贴合所述二级厌氧箱22的下侧、所述沉淀箱25的上侧。

方形区域的左侧向左上方延伸出一段，将所述一级厌氧箱21与所述二级厌氧箱22隔开；向左延伸出一段，并沿着所述一级厌氧箱21的外壁先向下再向左，将所述一级厌氧箱21与所述回用箱26隔开；向下延伸出一段，将所述沉淀箱25和所述回用箱26隔开。

方形区域的右侧向右上方延伸出一段，将所述二级厌氧箱22与所述好氧箱23隔开；向右下方延伸出一段，将所述好氧箱23与所述沉淀箱25隔开，再继续向下延伸，将所述曝气箱24与所述沉淀箱25隔开。所述好氧箱23和所述曝气箱24没有隔开。

请同时参阅图1和图2，分别是所述分散式生活污水处理设备1在俯视角度下、以及将其水平展开后的结构示意图。下文以图2的视角为参考进行描述。

所述隔板15与所述壳体11的侧壁平行，且高度低于所述处理箱的高度。连接相邻的所述处理箱的管道于所述隔板15的顶部（即图1视角下的近端）越过，具体为：

设于所述一级厌氧箱21的所述快拆接头13位于其靠底部的位置；设于所述二级厌氧箱22的两个所述快拆接头13中，与所述一级厌氧箱21连接的位于靠顶部的位置，与所述好氧箱23连接的位于靠底部的位置；设于所述好氧箱23的两个所述快拆接头13中，与所述二级厌氧箱22连接的位于靠底部的位置，与所述沉淀箱25连接的位于靠顶部的位置；设于所述沉淀箱25的两个所述快拆接头13中，与所述好氧箱23连接的位置靠底部的位置，与所述回用箱26连接的位置靠顶部的位置；设于所述回用箱26的所述快拆接头13位于其靠顶部的位置。

连接所述一级厌氧箱21与所述二级厌氧箱22的管道于向左上方延伸的所述隔板15顶部越过；连接所述二级厌氧箱22与所述好氧箱23的管道于向右上方延伸的所述隔板15顶部越过；连接所述好氧箱23与所述沉淀箱25的管道于向右下方延伸的所述隔板15顶部越过；连接所述沉淀箱25与所述回用箱26的管道于向下方延伸的所述隔板15顶部越过。

每一所述处理箱的底部（即图1视角下的远端）均设有一个气室16，其长宽尺寸与对应的所述处理箱的长宽尺寸一致，高度为所述处理箱的1/3，使整体的密度低于水的密度。

请同时参阅图2和图3，分别是所述分散式生活污水处理设备1水平展开后的结构示意图，及本实施例中快拆接头13的剖视图。下文以图3的视角为参考进行描述。

所述快拆接头13包括接头管31、截断阀32、联动锁33。

所述接头管31的一端固定于所述处理箱的外壁，并与所述处理箱的内部连通，中部设有所述截断阀32，另一端的上半部分截去，形成半圆形管，并在缺陷处设有所述联动锁33。

所述联动锁33包括锁体34和联动座35。所述锁体34为与所述接头管31截去的部分结构一致的半圆形管，与所述接头管31对接形成完整的圆管。所述锁体34的两侧直边分别通过转轴和锁扣与所述接头管31实现可以开合的连接。

所述截断阀32为带有长条形手柄的阀门，在将其手柄转动为与所述接头管31平行时为开启状态，所述接头管31的两端之间畅通，转动为与所述接头管31垂直时为关闭状态，所述接头管31的两端之间被截断。在所述截断阀32的手柄远离阀体的末端靠下的位置设有所述联动座35。

所述联动座35为半球形凸起，在所述截断阀32开启时直接顶在所述锁体34的外壁，避免误开启。优选的，还可以在所述联动座35与所述锁体34接触的位置设置一层橡胶垫。

在需要连接管道时，应先关闭所述截断阀32，打开所述锁体34与所述接头管31连接的锁扣，掀开所述锁体34，将管道的接头放入所述锁体34和所述接头管31之间，合上所述锁体34，关闭所述锁体34与所述接头管31连接的锁扣，最后打开所述截断阀32。移除已连接的管道的操作相同。

请参阅图4，是图1移除所述处理箱后的结构示意图。下文以图1和图4的视角为参考进行描述。

所述分散式生活污水处理设备1还设有升降单元17，包括供水管71、水泵72、切换阀73、升降阀74。

所述回用箱26内的左侧壁固定有所述水泵72，其进出水口分别设有一个所述切换阀73，并分别通过所述切换阀73与所述供水管71的首尾端连接。所述切换阀73可在所述水泵72与所述供水管71连通、所述水泵72与所述回用箱26内连通，两种状态之间切换。

所述回用箱26的侧壁在左上角和左下角位置均内凹，同时在内凹位置的顶部（即图1和图4视角下的近端）设有缺口，供所述供水管71穿过。所述气室16在靠近所述壳体11的底部（即图1和图4视角下的远端）边缘的位置，也设有内凹供所述供水管71穿过。

所述供水管71的一端连接于一个所述切换阀73后，先通过所述回用箱26的缺口至所述回用箱26外，沿所述回用箱26的内凹延伸至所述壳体11的底部，再沿所述气室16的内凹于所述壳体11的底部边缘环绕一圈，最后回到所述回用箱26内，末端连接另一所述切换阀73。所述供水管71为软管，同时应在所述回用箱26内有预留一部分，以适应所述回用箱26的升降。

所述供水管71环绕一圈正好途径全部的所述处理箱，在靠近每一所述处理箱的位置分别设有一个所述升降阀74。其中所述好氧箱23与所述曝气箱24是固定连接并没有隔开，因此将二者作为一个整体考虑，共用一个所述升降阀74。

请同时参阅图5和图6，分别是所述分散式生活污水处理设备1中升降阀74的结构示意图及其A-A向剖视图。下文以图5和图6的视角为参考进行描述。

所述升降阀74包括阀体75、阀芯76、弹簧77、芯盖78。所述阀体75为非金属材质的长方体形方块，两端分别设有安装孔与所述供水管71通过法兰对接，内部设有呈倒T形的第一通道，所述第一通道的下半部分连通两端的所述供水管71，上半部分连接至外界（所述壳体11内）。所述阀体75的侧面还以与所述第一通道垂直的角度钻有第二通道，所述第二通道穿过所述第一通道的上半部分且没有贯穿所述阀体75。

所述第二通道内由内至外依次设有所述阀芯76、所述弹簧77和所述芯盖78。所述阀芯76在所述弹簧77的作用下抵在所述第二通道的底部，同时封闭住所述第一通道的上半部分。

在安装所述升降阀74时应将设有所述芯盖78的一面贴近所述壳体11的侧壁。通过在所述壳体11外设置磁铁，即可通过磁力吸引所述阀芯76朝向所述芯盖78一端运动，使所述第一通道打开。所述壳体11也应该在外壁绘制标记指示所述升降阀74的位置。

具体实施时，还应在所述一级厌氧箱21的箱门设置进水口和排气口，在所述回用箱26的箱门设置排水口，在所述好氧箱23内设有曝气管和悬浮填料，在所述沉淀箱25内设有沉淀斜板。所述曝气管的进气端对接设于所述好氧箱23的所述固定接头14。所述曝气箱24内的底部设有无动力的鼓风机，其输出端对接设于所述曝气箱24的所述固定接头14。任一所述固定接头14内设有止回阀。

所述曝气箱24内还设有机械蓄能机构，其动力输出轴与所述鼓风机的主轴通过联轴器连接，其动力输入轴则于所述曝气箱24的顶部贯穿出去。可在所述曝气箱24外设置手柄与机械蓄能机构的动力输入轴连接，利用人力蓄能实现曝气。或设置风力叶轮与机械蓄能机构的动力输入轴连接，利用风力蓄能实现曝气。

厕所排水从所述进水口进入所述一级厌氧箱21，收集、储存粪便，进行一级厌氧反应；在运行后一周后投放专用活性菌，以提高厌氧生物处理效果，通过酸化沉淀、厌氧发酵，降低污水中的病原微生物、病毒以及寄生虫卵，实现粪便无害化的同时，将污水进行厌氧降低污染物，实现了由粪便向固体悬浮物转化功能。

所述一级厌氧箱21下部的污水在液位差的压力下进入所述二级厌氧箱22的上部，利用厌氧微生物的吸附、分解作用进一步降解污水中的污染物。

所述二级厌氧箱22下部的污水进入所述好氧箱23的下部，结合曝气和悬浮填料，利用好氧微生物的吸附、分解作用，去除污水中的有机物。

所述好氧箱23上部的污水进入所述沉淀箱25的下部，去除污水中的悬浮物。所述沉淀箱25底部设置了斜板形成斜板沉淀的效果。

所述沉淀箱25的上清液进入所述回用箱26，可继续循环使用冲厕或引至菜园、农田做农家肥使用。所述回用箱26内还设有管道经由所述排水口至外部，作为溢流管道。

在需要对某一所述处理箱进行维护时，假设是需要对所述沉淀箱25进行清淤的操作，步骤如下：

找到设于所述沉淀箱25的二个所述快拆接头13，以及与二者连接的另两个所述快拆接头13，共四个，分别关闭四者的所述截断阀32。打开设于所述沉淀箱25的二个所述快拆接头13的所述锁体34的锁扣，松开所述锁体34并取出与其连接的管道。可以利用所述隔板15之间围成的空间作为人孔，进入完成上述操作。

在所述壳体11的外壁找到与所述沉淀箱25对应的所述升降阀74的位置，取一强磁铁放于标记处打开对应的所述升降阀74。

打开所述回用箱26的箱门，控制设于所述水泵72进水口的所述切换阀73切换为所述水泵72与所述回用箱26内连通，设于所述水泵72排水口的所述切换阀73切换为所述水泵72与所述供水管71连通。为所述水泵72连接电源并启动，将所述回用箱26的水送至所述供水管71内，并于靠近所述沉淀箱25的所述升降阀74排出。

随着水量增加，所述沉淀箱25在浮力作用上上升。从而降低其顶部的开口与操作者之间的落差，便于进行清淤的操作。在达到合适高度时关闭对应的所述升降阀74和所述水泵72，使所述沉淀箱25保持在这一高度。

操作完毕后，控制设于所述水泵72进水口的所述切换阀73切换为所述水泵72与所述供水管71连通，设于所述水泵72排水口的所述切换阀73切换为所述水泵72与所述回用箱26内连通。

为所述水泵72连接电源并启动，将所述隔板15之间的水经由所述升降阀74和所述供水管71，回到所述回用箱26内。使所述沉淀箱25降低至原位。最后按原有的结构对接好管道。

由于在断开管道时不可避免的有少量污物漏出。因此在必要时可以在操作完毕后重复几次充水、放水的过程，以完成对所述隔板15之间和所述沉淀箱25的外壁的冲洗。

此外，还可以控制设于所述水泵72进水口和排水口的所述切换阀73均切换为所述水泵72与所述回用箱26内连通，并在排水端连接管道，从而将所述回用箱26内的水主动泵出至外部。

实施例2：

请同时参阅图7和图8，图7是所述分散式生活污水处理设备1在本实施例中快拆接头13的剖视图，图8是图7中A区域的局部放大图。图8包含了所述接头管31与所述锁体34在拼合和松开两种状态下的剖视图，其中拼合状态下的剖视图记为图8（a），松开状态下的剖视图记为图8（b）。并且图8没有绘制所述接头管31与所述锁体34的剖面线，以保持画面整洁。

所述接头管31在缺陷处设有台阶，台阶的结构为靠外侧缺口，所述锁体34也与之适配的设有台阶，台阶结构为内侧缺口，二者配合衔接。

所述接头管31的台阶中靠外侧的位置设有固定锁销341，所述固定锁销341远离所述接头管31的一端设有倒V形的通孔。

所述锁体的台阶中靠内侧的位置设有固定锁销孔342和活动锁销孔343。其中所述固定锁销孔342的位置与所述固定锁销341对应，二者相衔接，所述活动锁销孔343位于所述固定锁销341的倒V形通孔的延长线上。

所述活动锁销孔343内设有活动锁销344，所述活动锁销344可以沿所述活动锁销孔343前后滑动，并可以一直滑入至所述固定锁销341的倒V形通孔内。

所述联动座35为永磁体。在所述截断阀32开启时吸引所述活动锁销344沿所述活动锁销孔343向中间滑动，至所述固定锁销341的倒V形通孔内。从而卡在所述固定锁销341与所述锁体34之间，实现锁定，避免误开启。在所述截断阀32关闭时，所述活动锁销344则在重力作用下自然滑落，实现解锁。

其他结构与实施例1中一致。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。