一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统技术方案

本发明专利技术涉及水处理领域，具体涉及一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统，其包括通过厌氧发酵池、甲烷气囊以及水箱；所述厌氧发酵池设有搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌叶轮设置在厌氧发酵池的内部，所述搅拌叶轮通过搅拌轴连接厌氧发酵池外部的动力机构，所述厌氧发酵池通过中水管道I接出；所述水箱位置高于厌氧发酵池，水箱底部设有动力管道，动力管道连接动力机构，通过动力管道内的水流推动动力机构，动力机构带动搅拌叶轮工作；所述甲烷气囊内的甲烷用于燃气热水器，本发明专利技术的生活污水综合利用系统中的厌氧发酵池还有效利用了灰水的重力势能，通过灰水的流动为厌氧发酵池的搅拌提供动能，该系统减少了外部能源的输入，减少了能源的消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统
本专利技术涉及水处理领域，具体涉及一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统。
技术介绍
生活污水中含有大量热能，目前对于生活污水的处理，大多是输送至污水处理厂进行集中处理后排放，少部分污水在进行简单的处理后循环使用，这一样不仅仅会造成污水能源的消耗与浪费，还存在着污水处理难，污水处理厂运行成本高的问题。随着生活水准的提高，建筑设施越来越完善，为对生活污水的进行分类处理，目前已有部分建筑实现生活污水的黑灰分流，即建筑内的排水采用黑水（粪便污水）和灰水（洗浴污水）分开收集利用的模式，进而对两类污水分开处理。黑水主要为粪便污水，需要将其运输至特定区域，然后集中处理，成本较高。
技术实现思路
为解决上述问题本专利技术提供一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统，该系统可就近处理黑水，并将黑水中的能源进行转化并利用。一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统，包括通过黑水管道与坐便器连通的厌氧发酵池、通过甲烷管道连接在厌氧发酵池和燃气热水器连通的甲烷气囊以及通过灰水管道收集淋浴灰水的水箱；所述厌氧发酵池设有搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌叶轮设置在厌氧发酵池的内部，所述搅拌叶轮通过搅拌轴连接厌氧发酵池外部的动力机构，所述厌氧发酵池通过中水管道I将发酵后的黑水接出；所述水箱位置高于厌氧发酵池，水箱底部设有动力管道，动力管道连接所述动力机构，通过动力管道内的水流推动动力机构，动力机构带动搅拌叶轮工作；所述甲烷气囊内的甲烷用于燃气热水器。优选的，所述动力机构包括内置动力叶轮的叶轮盒，所述动力叶轮连接所述搅拌轴，所述搅拌轴与叶轮盒顶面密封配合，穿出叶轮盒外；所述叶轮盒圆周面上的相对位置设有进水口与出水口，进水口与出水口相对于叶轮盒径向倾斜设置，且出水口与进水口的倾斜方向相反，所述动力管道接入所述进水口，所述出水口通过中水管道II将水流接出。上述水流通过进水口进入叶轮盒，并沿进水口的方向冲击呈径向的动力叶轮叶片，使动力叶轮呈顺时针或逆时针转动，动力叶轮转动带动搅拌轴转动，进而带动搅拌叶轮转动，实现厌氧发酵池的搅拌；动力叶轮转动的同时，水流螺旋上升，并随出水口流入中水管道II。优选的，所述动力管道和进水口之间还设有渐缩管。优选的，所述渐缩管与进水口之间还设有用于滤除颗粒杂质的滤网。优选的，所述灰水管道上接入有用于判定和分离灰水管道中冷、热水流的冷热分离器，灰水经冷热分离器分成冷热两路，分离出的冷水通过冷水管道冷水接入水箱，分离出的热水通过热水管道将热水接入污水源热泵，热水接入污水源热泵后通过中水管道III接出；所述污水源热泵连接燃气热水器的给水管道连接，工作时吸收热水中的热量传给燃气热水器的进水，预热燃气热水器的进水。上述冷热分离器为温控阀，当灰水管道中的水为热水时，通过阀门的开闭，控制水流流向热水管，若为冷水时，控制水流流向冷水管。当上述冷水管位于热水管下方时，温控阀安装于热水管道和冷水管道连接处，具体安装在冷水管道，温控阀门检测到水流的水温高于阈值，阀门处于关闭状态，当水流温度低于阈值时，温控阀打开，重力作用水流沿冷水管道流入水箱。优选的，所述厌氧发酵池包括池体和池盖，所述池盖上可拆卸式固定连接有伸入池体的滤芯式填料装置，所述滤芯式填料装置内由内向外填充有石灰、植物碳源、硝酸盐和动物粪便四层材料。上述滤芯式填料装置中填充的石灰可调节黑水的pH，使其维持在弱碱环境；其中填充的植物碳源选自枯树叶和玉米秸秆，植物碳源可为发酵过程提供碳源；其中填充的硝酸铵为发酵过程提供氮源，其中填充的动物粪便可进一步提高厌氧发酵的效率。作为优选方案，上述池盖上设有通孔，上述滤芯式填料装置呈圆筒状，顶面上设有开口，开口周围设有可通过通孔卡接在池盖上的卡扣，开口上设有用于密封滤芯式填料装置的塞子。使用一段时间后，当需要添加材料是可直接打开塞子，向其中直接添加；当需要清除滤芯式填料装置中的残渣时，可取下塞子，向内捏住开口，即可取下滤芯式填料装置，直接倒出装置中的残渣。优选的，所述池体的设有内壁和外壁，内壁和外壁之间布有加热烟气管道，所述加热烟气管道与燃气热水器的烟气管道接通。燃气热水器工作时，产生高温烟气，高温烟气随燃气热水器的烟气管道通入加热烟气管道，为厌氧发酵池提供热量，促进厌氧发酵池的发酵过程。本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术的生活污水综合利用系统不仅能就近通过厌氧发酵作用处理黑水，减轻污水处理的负担，还能将发酵所得甲烷气体直接用于燃气热水器，大大减少了能源运输所产生的损耗；厌氧发酵池还有效利用了灰水的重力势能，通过灰水的流动为厌氧发酵池的搅拌提供动能，该系统尽可能的减少了外部能源的输入，尽可能的运用自身的能源实现系统的运行，减少了能源的消耗。（2）本专利技术中的厌氧发酵池还有效利用了燃气热水器工作时产生的高温烟气中的热能，该热能有效维持厌氧发酵池所必需的反应环境，从而解决了烟气随意排放所造成的大气污染问题。（3）本专利技术中的冷热分离器有效分离了灰水中的冷水和热水（淋浴废水），并通过将热水和淋浴用水进水接入污水源热泵，利用热水加热淋浴用水。附图说明图1是本专利技术的生活污水综合利用系统的结构示意图；图2是本专利技术的厌氧发酵池的结构示意图；图3是本专利技术的叶轮盒的进水口和出水口示意图；图4是本专利技术的冷热分离器的结构示意图；图5是本专利技术的污水源热泵的结构示意图。其中，1-厌氧发酵池，101-黑水管道，102-中水管道I，103-池体，104-池盖，105-通孔，106-搅拌叶轮，107-搅拌轴，108-滤芯式填料装置，109-开口，110-卡扣，111-塞子，112-外壁，113-内壁，2-甲烷气囊，21-甲烷管道，22-烟气管道，3-冷热分离器，31-灰水管道，32-冷水管道，33-热水管道，34-温控阀，4-水箱，41-动力管道，42-渐缩管，43-动力机构，431-叶轮盒，432-动力叶轮，433-进水口，434-出水口，435-滤网，44-中水管道II，5-污水热源泵，51-中水管道III，52-给水管道。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的生活污水综合利用系统进行进一步的说明。实施例1参见图1，一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统，包括通过黑水管道101与坐便器连通的厌氧发酵池1、通过甲烷管道21连接在厌氧发酵池1和燃气热水器连通的甲烷气囊2以及通过灰水管道31收集淋浴灰水的水箱4；所述厌氧发酵池1内部设有搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌叶轮106设置在厌氧发酵池1的内部，所述搅拌叶轮43通过搅拌轴107连接厌氧发酵池1外部的动力机构43，所述厌氧发酵池1通过中水管道I102将发酵后的黑水接出；所述水箱4位置高于厌氧发酵池1，水箱4底部设有动力管道41，动力管道41连接所述动力机构43，通过动力管道41内的水流推动动力机构43，动力机构43带动搅拌叶轮106所述甲烷气囊2的甲烷用于燃气热水器；所述动力管道41水口之间还设有渐缩管42；所述灰水管道31上接入有用于判定和分离灰水管道31中冷、热水流的冷热分离器3，灰水经冷热分离器3分成冷热两路，分离出的冷水通过冷水管道32冷水接入水箱，分离出的热水通过热水管道32将热水接入污水源热泵5，热水接入污水源热泵5后通过中水管道III51接出；所述污水源热泵5连接燃气热水器的给水管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统，包括通过黑水管道与坐便器连通的厌氧发酵池、通过甲烷管道连接在厌氧发酵池和燃气热水器连通的甲烷气囊以及通过灰水管道收集淋浴灰水的水箱；其特征在于，所述厌氧发酵池设有搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌叶轮设置在厌氧发酵池的内部，所述搅拌叶轮通过搅拌轴连接厌氧发酵池外部的动力机构，所述厌氧发酵池通过中水管道I将发酵后的黑水接出；所述水箱位置高于厌氧发酵池，水箱底部设有动力管道，动力管道连接所述动力机构，通过动力管道内的水流推动动力机构，动力机构带动搅拌叶轮工作；所述甲烷气囊内的甲烷用于燃气热水器。

【技术特征摘要】
1.一种基于黑灰分流的生活污水综合利用系统，包括通过黑水管道与坐便器连通的厌氧发酵池、通过甲烷管道连接在厌氧发酵池和燃气热水器连通的甲烷气囊以及通过灰水管道收集淋浴灰水的水箱；其特征在于，所述厌氧发酵池设有搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌叶轮设置在厌氧发酵池的内部，所述搅拌叶轮通过搅拌轴连接厌氧发酵池外部的动力机构，所述厌氧发酵池通过中水管道I将发酵后的黑水接出；所述水箱位置高于厌氧发酵池，水箱底部设有动力管道，动力管道连接所述动力机构，通过动力管道内的水流推动动力机构，动力机构带动搅拌叶轮工作；所述甲烷气囊内的甲烷用于燃气热水器。2.根据权利要求1所述的生活污水综合利用系统，其特征在于，所述动力机构包括内置动力叶轮的叶轮盒，所述动力叶轮连接所述搅拌轴，所述搅拌轴与叶轮盒顶面密封配合，穿出叶轮盒外；所述叶轮盒圆周面上的相对位置设有进水口与出水口，进水口与出水口相对于叶轮盒径向倾斜设置，且出水口与进水口的倾斜方向相反，所述动力管道接入所述进水口，所述出水口通过中水管道II将水流接出。3.根据权利要求1所述的生活污水综合利用系统，其特征在于，所述动力管道和进水口之间还设有渐缩管。4.根据权利要求2所述的生活污水综合利用系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杨，陈吴桐，王苏妍，毛亚莉，柯俊丞，郭普胜，王珂里德，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50