[發明專利]一種用于廁所糞尿處理的零排放污水處理系統

有效

• 申請號: 201810222741.2
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108439701B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 周雪飛;張亞雷;沈崢;于振江;姚秋芳;王慈炫
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種可用于糞便廢水處理的零排放污水處理系統，其特征在于根據應用場合和應用目的的不同設置有一體化集裝箱式裝置，或者分置式的處理單元的組合，包括糞尿分離單元、負壓沖洗單元、黃水處理單元和黑水處理單元，其中：

所述糞尿分離單元包括糞尿分集蹲座便器，糞尿分集蹲座便器前部設有黃水收集孔，黃水收集孔通過輸送管道連接黃水貯水池，黃水貯水池通過管道連接超濾膜分離單元；糞尿分集蹲座便器后部設有黑水收集孔，所述黑水收集孔通過管道連接化糞池；

負壓沖洗單元包括真空泵和負壓收集罐，真空泵的抽氣管道連接負壓收集罐，所述負壓收集罐設有黑水進口和黑水出口，所述糞尿分集蹲座便器的黑水排放口和所述負壓收集罐的黑水進口通過負壓收集管道連接，真空泵位于所述糞尿分集蹲座便器的后部或底部，糞尿分集蹲座便器上裝有膜閥，沖廁時通過手動開啟按鈕或如廁感應器自動打開膜閥，所述糞尿分集蹲座便器里的黑水在外界大氣壓與所述真空泵產生的負壓的壓差作用下迅速進入所述負壓收集罐，經過設定的開啟時間后，所述糞尿分集蹲座便器上的膜閥自動關閉，對于黃水直接將負壓加到管道中，因為黃水靠重力實現自流，為了促進快速流動，添加適當的負壓；

黃水處理單元包括超濾膜分離單元，所述黃水處理單元用于去除尿液中的色度，除去色度后的黃水回用進行應急沖廁，去除色度的方法采用孔徑為10 nm的超濾裝置，超濾膜的工作流量為15-20 LMH；超濾膜平時不開啟，當貯水箱中水量不足或者缺水時開啟；

黑水處理裝置包括厭氧MBR單元，糞尿廢水中存在的紙片被強力負壓的抽吸作用下形成的湍流完全打碎，黑水處理裝置設置有兩套并行的厭氧MBR單元，兩套并行的厭氧MBR單元交互使用，以實現厭氧發酵的穩定存在；黑水中存在較高的COD適合厭氧發酵，厭氧發酵過程中產生的甲烷除了被收集用作發電或者維持廁所的溫度外，也通過氣體沖洗的方式減緩大氣厭氧MBR單元的膜表面的污染物。

2.根據權利要求1所述的一種可用于糞便廢水處理的零排放污水處理系統，其特征在于所述超濾膜分離單元的濃縮液出口和厭氧MBR單元的沼液出口分別連接高品質無害化肥料資源化利用設備，黃水處理最終剩余的濃縮液和黑水無法厭氧發酵的沼渣，將會定期放空，用作種植業、養殖業的肥料。

3.根據權利要求1所述的一種可用于糞便廢水處理的零排放污水處理系統，其特征在于厭氧MBR單元內設有攪拌裝置、膜單元、放空閥和沼氣收集裝置出口，所述放空閥位于厭氧MBR單元底部，膜單元位于厭氧MBR單元中部，攪拌裝置位于厭氧MBR單元內，厭氧MBR單元產生甲烷氣體通過沼氣收集裝置出口排出，膜單元通過管道連接抽吸泵。

4.根據權利要求3所述的一種可用于糞便廢水處理的零排放污水處理系統，其特征在于所述膜單元采用的膜材料為聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚氯乙烯或聚四氟乙烯的有機膜，或是陶瓷膜；膜的形式是平板型或中空纖維。