污水處理裝置、污水處理方法以及生態(tài)廁所的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了污水處理裝置、污水處理方法以及生態(tài)廁所。該裝置包括：第一過濾單元；發(fā)酵單元，所述發(fā)酵單元與所述第一過濾單元相連；沉磷單元，所述沉磷單元與所述發(fā)酵單元相連；電化學(xué)單元，所述電化學(xué)單元與所述沉磷單元相連；以及第二過濾單元，所述第二過濾單元與所述電化學(xué)單元相連。由此，可以較好的實(shí)現(xiàn)污水的處理，電化學(xué)單元所需電壓較低，對電極材料無特殊要求，具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
【專利說明】
污水處理裝置、污水處理方法以及生態(tài)廁所
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體的，涉及污水處理裝置、污水處理方法以及生態(tài)廁所。
【背景技術(shù)】
[0002]由于水資源的匱乏，污水處理以及節(jié)水技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。隨著人口的增長，生活用水的用量以及產(chǎn)生的生活污水的量也逐漸增大。沖水式廁所由于解決了露天排便引起的衛(wèi)生問題而被廣泛推廣，但沖水式廁所不僅需要消耗大量水資源，同時產(chǎn)生大量含有人體排泄物的生活污水。目前市場上的無水或少水廁所的實(shí)現(xiàn)方式主要有真空吸、塑料打包、泡沫封堵等三項技術(shù)，但是，這些技術(shù)存在二次處理和二次污染的問題。
[0003]因此，目前用于處理沖水式廁所產(chǎn)生的污水的處理裝置以及方法仍有待改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種污水處理裝置，該裝置以電化學(xué)過程為主要處理過程，結(jié)合過濾、發(fā)酵、沉磷等處理，能夠利用較為簡單的裝置實(shí)現(xiàn)污水的處理，具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0005]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種污水處理裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該裝置包括:第一過濾單元，所述第一過濾單元用于對所述污水進(jìn)行第一過濾處理;發(fā)酵單元，所述發(fā)酵單元與所述第一過濾單元相連，用于對經(jīng)過所述第一過濾處理的所述污水進(jìn)行發(fā)酵處理;沉磷單元，所述沉磷單元與所述發(fā)酵單元相連，用于對經(jīng)過所述發(fā)酵處理的所述污水進(jìn)行沉磷處理；電化學(xué)單元，所述電化學(xué)單元與所述沉磷單元相連，用于對經(jīng)過所述沉磷處理的所述污水進(jìn)行電化學(xué)處理；以及第二過濾單元，所述第二過濾單元與所述電化學(xué)單元相連，用于對經(jīng)過所述電化學(xué)處理的所述污水進(jìn)行第二過濾處理。由此，可以較好的實(shí)現(xiàn)污水的處理，電化學(xué)單元所需電壓較低，對電極材料無特殊要求，具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一過濾單元以及所述第二過濾單元中分別獨(dú)立地設(shè)置有多孔過濾材料。由此，可以進(jìn)一步提高在發(fā)酵處理之前，以及電化學(xué)處理之后對污水進(jìn)行過濾處理的效果，從而可以降低電化學(xué)處理的負(fù)荷，或是進(jìn)一步提高經(jīng)過電化學(xué)處理獲得的凈水的質(zhì)量。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述發(fā)酵單元中設(shè)置有兼性厭氧菌。由此，可以降低對于發(fā)酵單元密封程度的要求，有利于進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述沉磷單元包括:本體，所述本體限定出沉磷反應(yīng)腔;發(fā)酵污水入口，所述發(fā)酵污水入口與所述發(fā)酵單元相連且設(shè)置在所述本體上;沉磷劑投放口，所述沉磷劑投放口用于投放沉磷劑，所述沉磷劑為含有金屬離子的無機(jī)鹽，所述沉磷劑投放口設(shè)置在所述本體上;攪拌器;除磷污水出口，所述除磷污水出口設(shè)置在所述本體上且與所述電化學(xué)單元相連；以及沉淀出口，所述沉淀出口設(shè)置在所述本體上且用于將含磷沉淀排出所述污水處理裝置。由此，可以利用沉磷劑降低污水中的總磷量，有利于緩解后續(xù)電化學(xué)處理等工藝的負(fù)荷，從而可以降低生產(chǎn)成本。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電化學(xué)單元包括:殼體，所述殼體限定出電化學(xué)反應(yīng)腔；以及多個陽極板和多個陰極板，所述陽極板和所述陰極板交錯間隔布置并電連接，所述陽極板以及所述陰極板的至少一部分設(shè)置在所述電化學(xué)反應(yīng)腔中。由此，可以提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述陽極板以及所述陰極板分別獨(dú)立地為惰性電極。由此，可以進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，且避免污水在電解過程中腐蝕陽極板以及陰極板。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述陽極板以及所述陰極板的表面分別獨(dú)立地具有催化劑涂層。由此，可以催化水的電解，從而可以進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述陽極板的數(shù)量比所述陰極板的數(shù)量少I。由于陽極板上發(fā)生的是污水中有機(jī)物的氧化反應(yīng)，因此，陽極板的數(shù)量比陰極板數(shù)量少I個，可以使每一個陽極板的兩側(cè)均具有一個陰極板，從而可以使陽極板表面能夠發(fā)生氧化反應(yīng)的電極面積最大化，從而有利于進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該污水處理裝置進(jìn)一步包括:污水收集單元，所述污水收集單元與所述第一過濾單元相連;凈水箱，所述凈水箱與所述第二過濾裝置相連;控制單元，所述控制單元分別與所述第一過濾單元、發(fā)酵單元、沉磷單元、電化學(xué)單元以及所述第二過濾單元相連。由此，可以進(jìn)一步提高該裝置處理污水的效率以及效果。
[0014]在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種污水處理方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:(I)對所述污水進(jìn)行第一過濾處理；(2)對經(jīng)過所述第一過濾處理的污水進(jìn)行發(fā)酵處理；(3)對經(jīng)過所述發(fā)酵處理的所述污水進(jìn)行沉磷處理；(4)對經(jīng)過所述沉磷處理的所述污水進(jìn)行電化學(xué)處理；以及(5)對經(jīng)過所述電化學(xué)處理的所述污水進(jìn)行第二過濾處理。由此，可以較好的實(shí)現(xiàn)污水的處理，電化學(xué)處理所需電壓較低，對電極材料無特殊要求，具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟(I)中，利用多孔過濾材料對所述污水進(jìn)行所述第一過濾處理，所述第一過濾處理的時間為0.5?3天。由此，可以進(jìn)一步提高第一過濾處理的效率以及效果。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟(5)中，利用所述多孔過濾材料對所述污水進(jìn)行所述第二過濾處理，所述第二過濾處理的時間為0.5?3天。由此，可以進(jìn)一步提高第二過濾處理的效率以及效果。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟(2)中，在所述污水中添加兼性厭氧菌進(jìn)行所述發(fā)酵處理，所述發(fā)酵處理的時間為5?8天。由此，可以降低發(fā)酵處理對于設(shè)備密封性的要求，且可以保證發(fā)酵處理的效率以及效果。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟(3)中，所述沉磷處理是通過在所述污水中投放沉磷劑并攪拌而實(shí)現(xiàn)的，所述沉磷劑為含有金屬離子的無機(jī)鹽，所述沉磷處理的處理時間為0.5?2天。含有金屬離子的無機(jī)鹽可以與污水中的磷(磷酸根等)形成沉淀，從而可以降低無水腫的總磷量，緩解后續(xù)處理的負(fù)荷，進(jìn)而可以進(jìn)一步降低如電化學(xué)處理等步驟對設(shè)備的要求，從而有利于降低生產(chǎn)成本。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟(4)中，所述電化學(xué)處理是通過采用電連接的多個陽極板以及多個陰極板電解所述污水實(shí)現(xiàn)的，所述陽極板以及所述陰極板分別獨(dú)立地為惰性電極。由此，可以進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述陽極板以及所述陰極板表面分別獨(dú)立地具有催化劑涂層。由此，可以利用具有催化功能的金屬或是金屬氧化物催化劑催化污水的電解，從而可以進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述陽極板的數(shù)量比所述陰極板的數(shù)量少I。由于陽極板上發(fā)生的是污水中有機(jī)物的氧化反應(yīng)，因此，陽極板的數(shù)量比陰極板數(shù)量少I個，可以使每一個陽極板的兩側(cè)均具有一個陰極板，從而可以使陽極板表面能夠發(fā)生氧化反應(yīng)的電極面積最大化，從而有利于進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述陽極板以及所述陰極板通過串聯(lián)或者并聯(lián)形成電化學(xué)回路，所述電化學(xué)處理是通過對所述電化學(xué)回路施加2?5V的電壓實(shí)現(xiàn)的，所述電化學(xué)處理的時間為4?8小時。由此，可以進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟(4)中，進(jìn)一步包括:向所述污水中投放電解質(zhì)。由此，可以進(jìn)一步提尚污水的導(dǎo)電率，從而有利于進(jìn)一步提尚電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0024]在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種污水處理方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:(I)采用沸石對所述污水進(jìn)行第一過濾處理，所述第一過濾處理時間為0.5?3天；(2)在經(jīng)過步驟(I)的所述污水中投放兼性厭氧菌以便對所述污水進(jìn)行發(fā)酵處理，所述兼性厭氧菌在所述污水中的投放比例為(30g?50g): 15L，所述發(fā)酵處理的時間為5?8天；
(3)在經(jīng)過步驟(2)的所述污水中投放含有Mg2+離子的無機(jī)鹽以便對所述污水進(jìn)行沉磷處理，所述Mg2+離子在污水中的投放量為l_3g/L，所述沉磷處理為在攪拌的條件下進(jìn)行5?8天；(4)對經(jīng)步驟(3)的所述污水進(jìn)行電化學(xué)處理，所述電化學(xué)處理為利用多個電連接的陽極板以及陰極板組成電化學(xué)回路電解所述污水，所述電解為對所述電化學(xué)回路施加2?5V的電壓，處理4?8小時，所述陽極板以及陰極板的表面分別獨(dú)立地具有催化劑涂層；以及
(5)采用沸石對經(jīng)過步驟(4)的所述污水進(jìn)行第二過濾處理，所述第二過濾處理時間為0.5?3天。由此，可以較好的實(shí)現(xiàn)污水的處理，該方法電化學(xué)處理所需電壓較低，對電極材料無特殊要求，具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0025]在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種生態(tài)廁所。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該生態(tài)廁所包括:糞便處理裝置，所述糞便處理裝置具有物料入口、固料出口以及液體出口；以及前面描述的污水處理裝置，所述污水處理裝置與所述液體出口相連。由此，該生態(tài)廁所具有前面所述的污水處理裝置的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。具體的，該生態(tài)廁所可以實(shí)現(xiàn)糞污的就地處理而無需運(yùn)輸，成本較低，污水處理效果較好。
【附圖說明】
[0026]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的沉磷單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電化學(xué)單元的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電化學(xué)單元沿寬度方向的縱截面部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電化學(xué)單元沿長度方向的縱截面部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電化學(xué)單元的工作原理示意圖；
[0033]圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的污水處理方法的流程示意圖；以及
[0034]圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1中獲得的凈水的實(shí)物圖。
[0035]附圖標(biāo)記說明:
[0036]100:第一過濾單元；200:發(fā)酵單元;300:沉磷單元;310:發(fā)酵污水入口； 320:沉磷劑投放口； 330:除磷污水出口； 340:沉淀出口； 350:攪拌器;400:電化學(xué)單元;410:陰極板；420:
[0037]陽極板;500:第二過濾單元;600:污水收集單元;700:凈水箱。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0039]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種污水處理裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該裝置包括:第一過濾單元100、發(fā)酵單元200、沉磷單元300、電化學(xué)單元400以及第二過濾單元500。該污水處理裝置在實(shí)際使用時，污水依次經(jīng)過第一過濾單元100、發(fā)酵單元200、沉磷單元300、電化學(xué)單元400以及第二過濾單元500進(jìn)行處理，即可獲得經(jīng)過處理凈化的凈化水。
[0040]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前利用電化學(xué)工藝的污水處理裝置，普遍存在污水處理效果較差、能耗高、電極成本高昂等缺陷。而這主要是由于利用電化學(xué)氧化還原過程進(jìn)行污水處理時，需要首先利用電能將水分解為羥基自由基，利用羥基自由基的強(qiáng)氧化性，在電極表面將水中的有機(jī)污染物氧化分解。而如污水中所含污染物過多，則電化學(xué)電解過程負(fù)荷較重，需要提供較高的電能才能夠?qū)崿F(xiàn)較好的污水分解效果。此外，生成羥基自由基的電位與污水的化學(xué)環(huán)境(pH值、化學(xué)成分等)有關(guān)，而一般的污水中生產(chǎn)羥基自由基的電位也較高。而如需要節(jié)省電能，則需要采用諸如硼摻雜金剛石等電化學(xué)活性較高的材料構(gòu)成的電極，以降低生成羥基自由基的電位或是提高污染物分解的效率以及效果。硼摻雜金剛石等材料的使用，無疑將大幅提高設(shè)備成本。上述問題的另一種解決方案是通過在對污水進(jìn)行電化學(xué)處理之前，先利用多種前處理手段，降低污水中的有機(jī)污染物，以緩解電化學(xué)處理的負(fù)荷。而前處理裝置設(shè)置的不合理，導(dǎo)致了目前利用電化學(xué)方法處理污水時，前處理工藝復(fù)雜、設(shè)備占地較大、污水處理效果較差等問題。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的污水處理裝置，通過合理選擇處理技術(shù)并設(shè)置各個單元的處理順序，可以有效降低電化學(xué)單元300的負(fù)荷，使得無需使用高電壓以及較為昂貴的電極材料即可獲得較好的有機(jī)物降解效果，具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一，特別適用于處理沖水廁所產(chǎn)生的生活污水(糞污)。
[0041]下面根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對上述污水處理裝置的各個單元以及部件進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一過濾單元100中設(shè)置有多孔過濾材料。由此，可以降低污水中的固含量，從而可以降低電化學(xué)處理的負(fù)荷。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，首先利用第一過濾單元100對污水進(jìn)行第一過濾處理，不僅可以降低固含量，還能夠顯著降低污水中的NH3-N含量。具體的，可以在第一過濾單元100中設(shè)置具有較大比較面積以及較好吸附性能的多孔過濾材料，例如，考慮到吸附性能以及材料成本，上述多孔過濾材料可以為沸石。需要說明的是，在第一過濾單元100中，多孔過濾材料的設(shè)置方式不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)污水中固含量的具體情況以及污水處理裝置的占地面積等實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計。例如，第一過濾單元100可以為具有進(jìn)水口以及出水口的腔體，將沸石鋪設(shè)在第一過濾單元100的腔體中，進(jìn)水口以及出水口分別位于腔體中相對設(shè)置的兩個側(cè)壁上，或者將進(jìn)水口設(shè)置在腔體頂部，出水口設(shè)置在腔體底部。由此，可以利用鋪設(shè)在腔體中的沸石，對流經(jīng)第一過濾單元100的污水進(jìn)行第一過濾處理，以便降低污水中的固含量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一過濾處理的時間可以為0.5?3天。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，對第一過濾處理時間的調(diào)控可以通過定期向第一過濾單元100中注入一定量的污水，使其在第一過濾單元100中停留上述時間之后再排出實(shí)現(xiàn)。或者，可以使污水緩慢地流經(jīng)第一過濾單元100，調(diào)節(jié)污水流動的流速，使污水流經(jīng)第一過濾單元100的時間滿足第一過濾處理的時間要求。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一過濾單元100還可以進(jìn)一步包括監(jiān)控組件，用于監(jiān)控多孔過濾材料的堵塞情況，以便在污水中固含量過量或是污水流通量過大時，設(shè)置在第一過濾單元100中的多孔過濾材料堵塞之前及時更換多孔過濾材料或者對多孔過濾材料進(jìn)行清潔。具體的，監(jiān)控組件可以包括監(jiān)控器以及多孔材料清潔器。其中，監(jiān)控器用于檢測多孔材料是否發(fā)生堵塞，多孔材料清潔器用于清潔多孔材料表面以緩解堵塞(例如，采用水槍沖洗多孔材料表面)。具體的，監(jiān)控器可以為在第一過濾單元100中設(shè)置智能眼，直接監(jiān)控多孔過濾材料表面的清潔程度;或者，可以在進(jìn)水口和/或出水口處設(shè)置流量計，通過對比一段時間內(nèi)進(jìn)水口以及出水口處的流量，判斷進(jìn)水口處以及出水口處的沸石是否發(fā)生堵塞(如流量急劇降低，則判斷沸石堵塞)；或者，可以在第一過濾單元100的腔室中設(shè)置液位傳感器，并在進(jìn)水口以及出水口處設(shè)置流量計或是控制閥，以便控制第一過濾單元100的污水處理量為一定值(即單位時間內(nèi)流經(jīng)第一過濾單元100的水量為固定數(shù)值)。當(dāng)進(jìn)水口或是出水口處的多孔過濾材料發(fā)生堵塞時，腔體內(nèi)的水位量將發(fā)生變化，否則腔體內(nèi)的水位將基本維持不變(進(jìn)水口堵塞，水位下降；出水口堵塞，水位上升)。由此，可以實(shí)時監(jiān)控第一過濾單元100的過濾效果。第二過濾單元500可以具有與第一過濾單元100相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，所不同的是，第二過濾單元500與電化學(xué)處理單元400相連，用于對經(jīng)過電化學(xué)處理的污水進(jìn)行第二過濾處理，并最終輸出凈水。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)過第一過濾單元100處理的污水進(jìn)入與其相連的發(fā)酵單元200中進(jìn)行發(fā)酵處理。由此，可以降低污水的化學(xué)需氧量(COD)，從而可以緩解后續(xù)電化學(xué)單元的工作負(fù)荷。發(fā)酵單元200中可以設(shè)置有兼性厭氧菌。兼性厭氧菌在好氧以及厭氧環(huán)境中均可以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵分解有機(jī)物的過程，由此，可以降低對于發(fā)酵單元密封程度的要求，有利于進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。需要說明的是，發(fā)酵單元200的具體結(jié)構(gòu)以及兼性厭氧菌的具體類型均不受特別限制，只要能夠?qū)崿F(xiàn)污水的發(fā)酵處理即可。例如，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以在發(fā)酵單元200的頂部可以設(shè)有觀察口以及用于封閉觀察口的透明板體。由此，可以通過觀察口查看發(fā)酵單元200中的情況，方便維護(hù)、清洗以及添加兼性厭氧菌。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，兼性厭氧菌在污水中的投放比例可以為(30g?50g):15L，發(fā)酵處理的時間為5?8天。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，對發(fā)酵處理時間的調(diào)控可以通過定期向發(fā)酵單元200中注入經(jīng)過第一過濾的污水，進(jìn)行一段時間的發(fā)酵處理之后再排出發(fā)酵單元200中實(shí)現(xiàn)。或者，可以使污水緩慢地流經(jīng)發(fā)酵單元200，調(diào)節(jié)污水流動的流速，使污水流經(jīng)發(fā)酵單元200的時間滿足發(fā)酵處理時間的要求。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沉磷單元300用于對經(jīng)過發(fā)酵處理的污水進(jìn)行沉磷處理。具體的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖3，沉磷單元300可以包括由本體限定出的沉磷反應(yīng)腔(圖中未示出)、發(fā)酵污水入口 310、沉磷劑投放口 320、除磷污水出口 330、沉淀出口 340以及攪拌器350。具體的，發(fā)酵污水入口310與發(fā)酵單元200相連且設(shè)置在本體上，沉磷劑投放口320設(shè)置在本體上且用于投放沉磷劑，沉磷劑為含有金屬離子的無機(jī)鹽。除磷污水出口 330設(shè)置在本體上且與電化學(xué)單元400相連，沉淀出口 340設(shè)置在本體上且用于將含磷沉淀排出污水處理裝置。攪拌器350的攪拌部設(shè)置在沉磷反應(yīng)腔中，以便提高沉磷劑于污水的混合效果，從而可以提高金屬離子沉淀含磷基團(tuán)的效率以及效果。需要說明的是，在本發(fā)明中，沉磷劑的具體類型不受特別限制，只要含有能夠沉淀含磷基團(tuán)(如磷酸根)的金屬離子即可。例如，沉磷劑可以為氯化鎂、硫酸鎂等。沉磷劑的投放量可以根據(jù)污水的具體化學(xué)成分以及沉磷劑的具體種類進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，當(dāng)處理的污水為原尿液，且在進(jìn)行沉磷處理之前預(yù)先經(jīng)過了上述的第一過濾處理以及第二過濾處理時，可以選擇含有Mg2+的沉磷劑。投放沉磷劑的量可以按照鎂離子在污水中的含量為I?3g/L進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，可以調(diào)節(jié)鎂離子在污水中的含量為1.5g/L。由此，可以利用沉磷劑降低污水中的總磷量，有利于緩解后續(xù)電化學(xué)處理等工藝的負(fù)荷，從而可以降低生產(chǎn)成本。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)過沉磷處理的污水供給至電化學(xué)單元400中進(jìn)行電化學(xué)處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖4，電化學(xué)單元400包括殼體，殼體限定出電化學(xué)反應(yīng)腔(圖中未示出)。電化學(xué)反應(yīng)腔中交錯間隔布置有多個電連接的陽極板420和多個陰極板410。換句話說，參考圖5，在電化學(xué)反應(yīng)腔中，兩個相鄰的極板之間均具有一定的距離以防止短路，且陰極板410與陽極板420交替設(shè)置，任意一個陰極板410—定與陽極板420相鄰，任意一個陽極板420也一定與陰極板410相鄰。參考圖6，陽極板420以及陰極板410的至少一部分設(shè)置在電化學(xué)反應(yīng)腔中。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，由于陽極板420以及陰極板410的表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污水的電化學(xué)處理過程，因此，陽極板420以及陰極板410位于電化學(xué)反應(yīng)腔中的面積應(yīng)當(dāng)盡可能大。為了方便陽極板420以及陰極板410之間的電連接，可以將陽極板420以及陰極板410的一部分設(shè)置在電化學(xué)反應(yīng)腔之外，方便整體連接或是更換電極。陽極板420以及陰極板410可以通過串聯(lián)或者并聯(lián)形成電化學(xué)回路。
[0047]為了方便理解，下面對電化學(xué)技術(shù)處理污水的原理進(jìn)行簡要說明:
[0048]電化學(xué)法處理污水的過程一般在常溫、常壓條件下進(jìn)行，污水中有害物質(zhì)通過電解過程在陽-陰兩極上分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)或絮凝沉淀或離子的轉(zhuǎn)移濃縮而去除。在本發(fā)明中，參考圖6，利用電化學(xué)氧化還原過程進(jìn)行污水的電化學(xué)處理，在陽極板420上利用電能將水分解為羥基自由基(H2O失電子生成.H2O,最終分解為羥基自由基以及氫自由基)，同時陰極板410上發(fā)生對應(yīng)的水還原反應(yīng)并析出氫氣。利用羥基自由基的強(qiáng)氧化性，在陽極板420的電極表面將水中的有機(jī)污染物(圖7中以R(污水)表示)氧化為RO，最終分解為氧化終產(chǎn)物(CO2HO)。陽極板420面發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)可以表不如下:
[0049]H2O^.H20+e——.0H+.H
[0050]R(有機(jī)物)—R0+e>C02+H20+e-
[0051]當(dāng)所處理的污水為沖水廁所產(chǎn)生的污水(糞污)，例如，為原尿液時，污水中還含有較多的Cl離子。此時，Cl離子可以在陽極板420上發(fā)生氧化反應(yīng)，生成C12，C12溶于水生成次氯酸(HClO)，次氯酸電離生成的次氯酸根可作為強(qiáng)氧化劑，輔助羥基自由基分解有機(jī)污染物。因此，在污水中還存在如下的活性氯循環(huán):
[0052]2Cl——Cl2+2e—;
[0053]Cl2+H2O^HOCl+H++Cr ； H0C1—0C1—+H+
[0054]此時，電化學(xué)單元400中發(fā)生的電化學(xué)總反應(yīng)可以表示為:
[0055]R(有機(jī)物)+Cl2/H0Cl/0Cl——C02+H20+Salts
[0056]其中，Salts(鹽類)表示污水溶液中含有氯離子的鹽類。
[0057]由于在采用電化學(xué)單元400進(jìn)行電化學(xué)處理之前，已經(jīng)預(yù)先對污水進(jìn)行了第一過濾處理、發(fā)酵處理以及沉磷處理，因此在電化學(xué)單元400中，無需采用昂貴的電極材料即可有效降解污水中的污染物。具體的，陽極板420以及陰極板410可以為惰性電極(即電極材料在電化學(xué)處理過程中不發(fā)生反應(yīng)的電極)。例如，可以為鈦基貴金屬電極及不銹鋼電極。由此，可以進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，且避免污水在電解過程中腐蝕陽極板以及陰極板。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了提高電化學(xué)處理的效率以及效果，可以在陽極板420以及陰極板410的涂覆催化劑形成的涂層。例如，可以采用鈦基金屬氧化物涂層材料形成陽極板420以及陰極板410。涂層材料可以包括鉑、釕、銥等貴金屬，也可以為具有催化水分解功能的鉛、錫、鉍、銻等金屬的氧化物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，陽極板420的數(shù)量比陰極板410的數(shù)量少I。由于陽極板上發(fā)生的是污水中有機(jī)物的氧化反應(yīng)，因此，陽極板的數(shù)量比陰極板數(shù)量少I個，可以使每一個陽極板的兩側(cè)均具有一個陰極板，從而可以使陽極板表面能夠發(fā)生氧化反應(yīng)的電極面積最大化，從而有利于進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。為了進(jìn)一步提高電化學(xué)單元400中污水的導(dǎo)電率，可以適當(dāng)向電化學(xué)單元400中添加電解質(zhì)。在本發(fā)明中，電解質(zhì)的具體類型不受特別限制，只要是不影響水質(zhì)的強(qiáng)電解質(zhì)無機(jī)鹽即可。例如，可以為氯化鈉。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過對陽極板以及陰極板形成的電化學(xué)回路施加2?5V的電壓即可實(shí)現(xiàn)對污水進(jìn)行電化學(xué)處理。電化學(xué)處理的時間可以為4?8小時。例如，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以在3.5V電壓下，處理6小時，即可獲得較為理想的污水處理效果。經(jīng)過上述處理，污水中的COD含量顯著下降，可以比未經(jīng)處理的污水(例如，原尿液)降低約I個數(shù)量級。由此，可以進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖2，該污水處理裝置還可以進(jìn)一步包括污水收集單元600、凈水箱700以及控制單元(圖中未示出)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，污水收集單元600與第一過濾單元100相連，可以用于儲存污水。凈水箱700與第二過濾裝置500相連，用于儲存經(jīng)過第二過濾處理的凈水。控制單元分別與第一過濾單元、發(fā)酵單元、沉磷單元、電化學(xué)單元以及所述第二過濾單元相連，以便為污水流經(jīng)上述單元提供動力，并單獨(dú)控制污水流經(jīng)各個單元的流速。由此，可以進(jìn)一步提高該裝置處理污水的效率以及效果。
[0059]在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種污水處理方法。該方法具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一，特別適用于處理沖水廁所產(chǎn)生的生活污水(糞污)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖8，該方法包括:
[0060]SlOO:第一過濾處理
[0061 ]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對污水進(jìn)行第一過濾處理。具體的，在該步驟中，可以利用多孔過濾材料對污水進(jìn)行第一過濾處理，第一過濾處理的時間可以為0.5?3天。由此，可以有效降低污水的固含量以及NH3-N含量，從而可以緩解后續(xù)處理的負(fù)荷，進(jìn)而提高利用該方法進(jìn)行污水處理的效率以及效果。根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，第一過濾處理可以是利用前面描述的第一過濾單元實(shí)現(xiàn)的。因此，第一過濾處理具有與前面描述的第一過濾單元在處理污水時相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0062]S200:發(fā)酵處理
[0063]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對經(jīng)過第一過濾處理的污水進(jìn)行發(fā)酵處理。由此，可以降低污水的化學(xué)需氧量，緩解后續(xù)電化學(xué)處理的負(fù)荷。根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，在該步驟中可以在污水中添加兼性厭氧菌，發(fā)酵處理的時間可以為5?8天。由此，可以降低發(fā)酵處理對于設(shè)備密封性的要求，且可以保證發(fā)酵處理的效率以及效果。根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，發(fā)酵處理可以是利用前面描述的發(fā)酵單元實(shí)現(xiàn)的。因此，發(fā)酵處理具有與前面描述的發(fā)酵單元在處理污水時相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0064]S300:沉磷處理
[0065]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對經(jīng)過發(fā)酵處理的污水進(jìn)行沉磷處理。由此，可以降低污水中的總磷量(total-P)，從而緩解后續(xù)電化學(xué)處理的負(fù)荷。具體的，在該步驟中，可以在污水中投放沉磷劑并攪拌。沉磷劑可以具有與前面描述的沉磷單元中投放的沉磷劑相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，沉磷處理可以是利用前面描述的沉磷單元實(shí)現(xiàn)的。因此，沉磷處理具有與前面描述的沉磷單元在處理污水時相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0066]S400:電化學(xué)處理
[0067]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對經(jīng)過沉磷處理的污水進(jìn)行電化學(xué)處理。電化學(xué)處理是通過采用電連接的多個陽極板以及多個陰極板電解所述污水實(shí)現(xiàn)的。關(guān)于電化學(xué)處理污水的原理以及陽極板、陰極板表面發(fā)生的反應(yīng)，前面已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，陽極板以及陰極板分別獨(dú)立地為惰性電極。為了進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果，陽極板以及陰極板表面還可以分別獨(dú)立地具有催化劑涂層。上述涂層可以具有前面描述的由此，可以利用金屬氧化物催化劑催化污水的電解，從而可以進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，陽極板的數(shù)量可以比陰極板的數(shù)量少I。由于陽極板上發(fā)生的是污水中有機(jī)物的氧化反應(yīng)，因此，陽極板的數(shù)量比陰極板數(shù)量少I個，可以使每一個陽極板的兩側(cè)均具有一個陰極板，從而可以使陽極板表面能夠發(fā)生氧化反應(yīng)的電極面積最大化，從而有利于進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率以及效果。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，陽極板以及陰極板通過串聯(lián)或者并聯(lián)形成電化學(xué)回路，電化學(xué)處理是通過對電化學(xué)回路施加2?5V的電壓實(shí)現(xiàn)的，電化學(xué)處理的時間可以為4?8小時。為了進(jìn)一步提高電化學(xué)處理的效率，可以適當(dāng)向污水中添加電解質(zhì)。在本發(fā)明中，電解質(zhì)的具體類型不受特別限制，只要是不影響水質(zhì)的強(qiáng)電解質(zhì)無機(jī)鹽即可。例如，可以為氯化鈉。經(jīng)過上述處理，污水中的COD含量顯著下降，可以比未經(jīng)處理的污水(例如，原尿液)降低約I個數(shù)量級。根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，電化學(xué)處理可以是利用前面描述的電化學(xué)單元實(shí)現(xiàn)的。因此，電化學(xué)處理具有與前面描述的電化學(xué)單元在處理污水時相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0069]S500:第二過濾處理
[0070]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對經(jīng)過電化學(xué)處理的污水進(jìn)行第二過濾處理。第二過濾處理可以具有與第一過濾處理相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。由于電化學(xué)處理過程不僅能夠分解污水中的有機(jī)污染物，還具有一定的絮凝作用，因此，對經(jīng)過電化學(xué)處理的污水進(jìn)行第二過濾處理可以進(jìn)一步降低水中的固含量，獲得凈水。根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，第二過濾處理可以是利用前面描述的第二過濾單元實(shí)現(xiàn)的。因此，第二過濾處理具有與前面描述的第二過濾單元在處理污水時相同的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0071]在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種污水處理方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0072](I)采用沸石對污水進(jìn)行第一過濾處理，第一過濾處理時間的為0.5?3天。由此，可以降低污水的固含量以及NH3-N含量，緩解后續(xù)處理步驟的負(fù)荷。
[0073](2)在經(jīng)過第一過濾處理的污水中投放兼性厭氧菌，以便對污水進(jìn)行發(fā)酵處理。兼性厭氧菌在污水中的投放比例為(30g?50g):15L，發(fā)酵處理的時間為5?8天。由此，可以降低污水的化學(xué)需氧量(COD)，從而可以緩解后步驟的工作負(fù)荷。
[0074](3)在經(jīng)過發(fā)酵處理的污水中投放含有Mg2+離子的無機(jī)鹽以便對所述污水進(jìn)行沉磷處理，Mg2+在污水中的投放量為l-3g/L，沉磷處理為在攪拌的條件下進(jìn)行5?8天。由此，可以利用Mg2+降低污水中的總磷量，有利于緩解后續(xù)電化學(xué)處理等工藝的負(fù)荷，從而可以降低生產(chǎn)成本。
[0075](4)對經(jīng)沉磷處理的污水進(jìn)行電化學(xué)處理，電化學(xué)處理為利用多個電連接的陽極板以及陰極板組成電化學(xué)回路電解污水，電解為對電化學(xué)回路施加2?5V的電壓，處理4?8小時。陽極板以及陰極板的表面分別獨(dú)立地具有催化劑涂層。由此，可以在較小的電壓以及較短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)污水中COD含量的降低。經(jīng)過電化學(xué)處理，污水中的COD含量顯著下降，可以比未經(jīng)處理的污水(例如，原尿液)降低約I個數(shù)量級。
[0076](5)采用沸石對經(jīng)過電化學(xué)處理的污水進(jìn)行第二過濾處理，第二過濾處理時間為
0.5?3天。由于電化學(xué)處理過程不僅能夠分解污水中的有機(jī)污染物，還具有一定的絮凝作用，因此，對經(jīng)過電化學(xué)處理的污水進(jìn)行第二過濾處理可以進(jìn)一步降低水中的固含量，獲得凈水。
[0077]該方法電化學(xué)處理所需電壓較低，對電極材料無特殊要求，具有成本低廉、能夠就地處理糞污而無需運(yùn)輸、處理過程中無二次污染、占地較小以及處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0078]在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提出了一種生態(tài)廁所。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該生態(tài)廁所包括:糞便處理裝置以及前面描述的污水處理裝置。具體的，糞便處理裝置具有物料入口、固料出口以及液體出口。其中，物料入口用于將生態(tài)廁所所產(chǎn)生的糞污供給至糞便處理裝置中，以便糞污在糞便處理裝置中實(shí)現(xiàn)固液分離。固態(tài)糞污通過固料出口排出，可以用于堆肥或是供給至沼氣池進(jìn)行利用。液態(tài)糞污通過液體出口供給至前面描述的污水處理裝置中，以便利用前面描述的污水處理裝置對液態(tài)糞污進(jìn)行處理。由此，該生態(tài)廁所具有前面所述的污水處理裝置的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。具體的，該生態(tài)廁所可以實(shí)現(xiàn)糞污的就地處理而無需運(yùn)輸，成本較低，污水處理效果較好。
[0079]下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，下面的具體的實(shí)施例僅僅是為了說明的目的，而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。另外，在下面的實(shí)施例中，除非特別說明，所采用的材料和設(shè)備均是市售可得的。如果在后面的實(shí)施例中，未對具體的處理條件和處理方法進(jìn)行明確描述，則可以采用本領(lǐng)域中公知的條件和方法進(jìn)行處理。
[0080]實(shí)施例1處理原尿液
[0081]收集15L原尿液作為污水，采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的污水處理方法進(jìn)行處理。將收集的15L原尿液(污水)注入鋪滿沸石的容器中放置3天進(jìn)行第一過濾處理。然后將經(jīng)過第一過濾處理的污水注入到含有兼性厭氧菌的發(fā)酵池中進(jìn)行發(fā)酵處理，其中，兼性厭氧菌在污水中的投放比例為50g: 15L，發(fā)酵處理的時間為7天。在經(jīng)過發(fā)酵處理的污水中投入氯化鎂，使Mg2+在污水中的含量為1.5g/L，并攪拌混合均勻，反應(yīng)I天進(jìn)行沉磷。取經(jīng)過沉磷處理的上層溶液，注入到由10個陽極板以及11個陰極板交錯間隔分布的電解池中進(jìn)行電解。陽極板以及陰極板由鈦基貴金屬電極及不銹鋼電極構(gòu)成，陽極以及陰極并聯(lián)形成電化學(xué)回路。對電化學(xué)回路施加3.5V電壓，電解6小時。隨后，對經(jīng)過電解的溶液進(jìn)行第二過濾處理，將溶液注入到鋪滿沸石的容器中放置2天，即獲得經(jīng)過處理的凈水。凈水的色度如圖9所示。
[0082]實(shí)施例2處理原尿液
[0083]收集15L原尿液作為污水，采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的污水處理方法進(jìn)行處理。將收集的15L原尿液(污水)注入鋪滿沸石的容器中放置I天進(jìn)行第一過濾處理。然后將經(jīng)過第一過濾處理的污水注入到不含發(fā)酵菌的發(fā)酵池中進(jìn)行封閉發(fā)酵處理，發(fā)酵處理的時間為6天。在經(jīng)過發(fā)酵處理的污水中投入氯化鎂，使Mg2+在污水中的含量為2g/L，并攪拌混合均勻，反應(yīng)I天進(jìn)行沉磷。取經(jīng)過沉磷處理的上層溶液，注入到由10個陽極板以及11個陰極板交錯間隔分布的電解池中進(jìn)行電解。陽極板以及陰極板由鈦基貴金屬電極及不銹鋼電極構(gòu)成，陽極以及陰極并聯(lián)形成電化學(xué)回路。對電化學(xué)回路施加4V電壓，電解5小時。隨后，對經(jīng)過電解的溶液進(jìn)行第二過濾處理，將溶液注入到鋪滿沸石的容器中放置I天，即獲得經(jīng)過處理的凈水。
[0084]實(shí)施例3處理原尿液
[0085]收集15L原尿液作為污水，采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的污水處理方法進(jìn)行處理。將收集的15L原尿液(污水)注入鋪滿沸石的容器中放置3天進(jìn)行第一過濾處理。然后將經(jīng)過第一過濾處理的污水注入到含有兼性厭氧菌的發(fā)酵池中進(jìn)行發(fā)酵處理，其中，兼性厭氧菌在污水中的投放比例為40g: 15L，發(fā)酵處理的時間為6天。在經(jīng)過發(fā)酵處理的污水中投入硫酸鎂，使Mg2+在污水中的含量為lmg/L，并攪拌混合均勻，反應(yīng)I天進(jìn)行沉磷。取經(jīng)過沉磷處理的上層溶液，注入到由10個陽極板以及11個陰極板交錯間隔分布的電解池中進(jìn)行電解。陽極板以及陰極板由鈦基貴金屬電極及不銹鋼電極構(gòu)成，陽極以及陰極并聯(lián)形成電化學(xué)回路。對電化學(xué)回路施加3.5V電壓，電解6小時。隨后，對經(jīng)過電解的溶液進(jìn)行第二過濾處理，將溶液注入到鋪滿沸石的容器中放置2天，即獲得經(jīng)過處理的凈水。
[0086]參數(shù)測定
[0087]對原尿液以及實(shí)施例1?3中，經(jīng)過各處理步驟的污水以及最后獲得的凈水中的COD、NH3-N、總磷含量、大腸桿菌、色度以及濁度進(jìn)行測定。對比發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例1?3中，經(jīng)過第一過濾處理的污水的COD、NH3-N、總磷含量，與原尿液中的上述參數(shù)相比，各項參數(shù)均有降低，其中，NH3-N含量降低較為顯著(降低約三分之一)。由此可以說明，第一過濾處理不僅有利于降低污水的固含量，還能夠降低NH3-N含量，從而可以降低后續(xù)處理的負(fù)荷。對實(shí)施例1?3中經(jīng)過發(fā)酵處理的污水的⑶D、NH3-N、總磷含量進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例1?3的上述參數(shù)均有進(jìn)一步降低，其中COD降幅最為顯著。實(shí)施例1以及實(shí)施例3(投入兼性厭氧菌)的C0D、總磷含量與實(shí)施例2(不加發(fā)酵菌)相比降幅更大。對實(shí)施例1?3中經(jīng)過沉磷處理的污水的C0D、NH3-N、總磷含量進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例1?3的上述參數(shù)均有進(jìn)一步降低，其中總磷含量降幅最為顯著。且實(shí)施例1、實(shí)施例2(加入氯化鎂)與實(shí)施例3(加入硫酸鎂)相比，總磷含量的降幅基本相當(dāng)。對實(shí)施例1?3中經(jīng)過電化學(xué)處理的污水的C0D、NH3-N、總磷含量進(jìn)行測定，各項參數(shù)均有較為顯著的降低，其中，實(shí)施例1?3經(jīng)過電化學(xué)處理后的污水COD含量與進(jìn)行電化學(xué)處理前相比降幅最為顯著，實(shí)施例1?3經(jīng)過電化學(xué)處理后的COD含量與原尿液相比均降低了I個數(shù)量級。由此可以看出，電化學(xué)處理為該方法中的主要凈化步驟。對實(shí)施例I?3中獲得的凈水的COD、NH3-N、總磷含量進(jìn)行測定，COD、NH3-N、總磷含量、大腸桿菌、色度以及濁度與原尿液相比均有明顯降低。
[0088]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”、“長度方向”、“寬度方向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0089]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種污水處理裝置，其特征在于，包括: 第一過濾單元，所述第一過濾單元用于對所述污水進(jìn)行第一過濾處理； 發(fā)酵單元，所述發(fā)酵單元與所述第一過濾單元相連，用于對經(jīng)過所述第一過濾處理的所述污水進(jìn)行發(fā)酵處理； 沉磷單元，所述沉磷單元與所述發(fā)酵單元相連，用于對經(jīng)過所述發(fā)酵處理的所述污水進(jìn)行沉磷處理； 電化學(xué)單元，所述電化學(xué)單元與所述沉磷單元相連，用于對經(jīng)過所述沉磷處理的所述污水進(jìn)行電化學(xué)處理；以及 第二過濾單元，所述第二過濾單元與所述電化學(xué)單元相連，用于對經(jīng)過所述電化學(xué)處理的所述污水進(jìn)行第二過濾處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理裝置，其特征在于，所述第一過濾單元以及所述第二過濾單元中分別獨(dú)立地設(shè)置有多孔過濾材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理裝置，其特征在于，所述發(fā)酵單元中設(shè)置有兼性厭氧菌。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理裝置，其特征在于，所述沉磷單元包括: 本體，所述本體限定出沉磷反應(yīng)腔； 發(fā)酵污水入口，所述發(fā)酵污水入口與所述發(fā)酵單元相連且設(shè)置在所述本體上； 沉磷劑投放口，所述沉磷劑投放口用于投放沉磷劑，所述沉磷劑為含有金屬離子的無機(jī)鹽，所述沉磷劑投放口設(shè)置在所述本體上； 攪拌器； 除磷污水出口，所述除磷污水出口設(shè)置在所述本體上且與所述電化學(xué)單元相連；以及 沉淀出口，所述沉淀出口設(shè)置在所述本體上且用于將含磷沉淀排出所述污水處理裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理裝置，其特征在于，所述電化學(xué)單元包括: 殼體，所述殼體限定出電化學(xué)反應(yīng)腔；以及 多個陽極板和多個陰極板，所述陽極板和所述陰極板交錯間隔布置并電連接，所述陽極板以及所述陰極板的至少一部分設(shè)置在所述電化學(xué)反應(yīng)腔中。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理裝置，其特征在于，所述陽極板以及所述陰極板分別獨(dú)立地為惰性電極。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理裝置，其特征在于，所述陽極板以及所述陰極板的表面分別獨(dú)立地具有催化劑涂層。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理裝置，其特征在于，所述陽極板的數(shù)量比所述陰極板的數(shù)量少I。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括: 污水收集單元，所述污水收集單元與所述第一過濾單元相連； 凈水箱，所述凈水箱與所述第二過濾裝置相連； 控制單元，所述控制單元分別與所述第一過濾單元、發(fā)酵單元、沉磷單元、電化學(xué)單元以及所述第二過濾單元相連。10.一種污水處理方法，其特征在于，包括: (1)對所述污水進(jìn)行第一過濾處理； (2)對經(jīng)過所述第一過濾處理的污水進(jìn)行發(fā)酵處理； (3)對經(jīng)過所述發(fā)酵處理的所述污水進(jìn)行沉磷處理； (4)對經(jīng)過所述沉磷處理的所述污水進(jìn)行電化學(xué)處理；以及 (5)對經(jīng)過所述電化學(xué)處理的所述污水進(jìn)行第二過濾處理。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污水處理方法，其特征在于，在步驟(I)中，利用多孔過濾材料對所述污水進(jìn)行所述第一過濾處理，所述第一過濾處理的時間為0.5?3天。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污水處理方法，其特征在于，在步驟(5)中，利用所述多孔過濾材料對所述污水進(jìn)行所述第二過濾處理，所述第二過濾處理的時間為0.5?3天。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污水處理方法，其特征在于，在步驟(2)中，在所述污水中添加兼性厭氧菌進(jìn)行所述發(fā)酵處理，所述發(fā)酵處理的時間為5?8天。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污水處理方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述沉磷處理是通過在所述污水中投放沉磷劑并攪拌而實(shí)現(xiàn)的，所述沉磷劑為含有金屬離子的無機(jī)鹽，所述沉磷處理的處理時間為0.5?2天。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污水處理方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述電化學(xué)處理是通過采用電連接的多個陽極板以及多個陰極板電解所述污水實(shí)現(xiàn)的，所述陽極板以及所述陰極板分別獨(dú)立地為惰性電極。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的污水處理方法，其特征在于，所述陽極板以及所述陰極板表面分別獨(dú)立地具有催化劑涂層。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的污水處理方法，其特征在于，所述陽極板的數(shù)量比所述陰極板的數(shù)量少I。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的污水處理方法，其特征在于，所述陽極板以及所述陰極板通過串聯(lián)或者并聯(lián)形成電化學(xué)回路，所述電化學(xué)處理是通過對所述電化學(xué)回路施加2?5V的電壓實(shí)現(xiàn)的，所述電化學(xué)處理的時間為4?8小時。19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污水處理方法，其特征在于，在步驟(4)中，進(jìn)一步包括:向所述污水中投放電解質(zhì)。20.一種污水處理方法，其特征在于，包括: (1)采用沸石對所述污水進(jìn)行第一過濾處理，所述第一過濾處理時間為0.5?3天； (2)在經(jīng)過步驟(I)的所述污水中投放兼性厭氧菌以便對所述污水進(jìn)行發(fā)酵處理，所述兼性厭氧菌在所述污水中的投放比例為(30g?50g): 15L，所述發(fā)酵處理的時間為5?8天； (3)在經(jīng)過步驟(2)的所述污水中投放含有Mg2+離子的無機(jī)鹽以便對所述污水進(jìn)行沉磷處理，所述Mg2+離子在污水中的投放量為l-3g/L，所述沉磷處理為在攪拌的條件下進(jìn)行5?8天； (4)對經(jīng)步驟(3)的所述污水進(jìn)行電化學(xué)處理，所述電化學(xué)處理為利用多個電連接的陽極板以及陰極板組成電化學(xué)回路電解所述污水，所述電解為對所述電化學(xué)回路施加2?5V的電壓，處理4?8小時，所述陽極板以及陰極板的表面分別獨(dú)立地具有催化劑涂層；以及 (5)采用沸石對經(jīng)過步驟(4)的所述污水進(jìn)行第二過濾處理，所述第二過濾處理時間為0.5?3天。21.一種生態(tài)廁所，其特征在于，包括:糞便處理裝置，所述糞便處理裝置具有物料入口、固料出口以及液體出口 ；以及權(quán)利要求1?9任一項所述的污水處理裝置，所述污水處理裝置與所述液體出口相連。
【文檔編號】C02F9/14GK106064868SQ201610617143
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月29日
【發(fā)明人】楊翠霞, 蔡楠
【申請人】美的集團(tuán)股份有限公司