一种农村生活污水处理装置及方法与流程

本发明涉及污水处理，具体涉及一种农村生活污水处理装置及方法。

背景技术：

1、我国农村污水治理存在总体发展水平不高、区域发展不平衡、设施建设不完善、管护机制不健全、政策法律有待加强、规范标准有待完善等问题。由于农村生活污水具有分散广、收集难度大、氮磷排放负荷高等特点，不同农村地区存在生活污水处理技术选择不合理、处理设施运维不规范和排放标准制定不科学等问题，造成农村生活污水处理率低，与新时期农村生活污水治理目标仍有差距。

2、中国专利“cn117756287a”公开了一种基于水力涡旋理论的自搅拌污水处理装置及控制方法，通过将竖流沉淀池和斜管填料组合起来实现高效沉淀，同时新型组合填料与生态浮床组合形成立体生态滤池，实现对污染物更强的净化降解能力，虽然上述专利将组合填料与生态浮床组合及沉淀池形成立体生态滤池实现高效沉淀，但是，没考虑到污水处理装置在使用的过程中，填料会越来越堵塞，长久使用必然会影响污水处理效果，但是，若更换填料次数过多，同样会造成资源浪费，因此，本申请提出一种农村生活污水处理装置及方法，不仅实现对污染物更强的净化降解能力，在保障出水达标的基础上，实时监测填料的堵塞状态。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种农村生活污水处理装置及方法，解决上述技术问题。

2、一种农村生活污水处理装置，所述处理装置包括：执行组件、数据监测分析组件和预警组件；

3、所述执行组件包括依次连通的高效沉淀池、复合生态滤池和人工湿地；

4、所述数据监测分析组件包括采样模组和数据分析评估组件；

5、所述采样模组，用于获取所述执行组件指定位置处的水流量随时间变化曲线数据和对应水流浊度变化曲线数据；

6、所述数据分析评估组件，用于根据所述水流量随时间变化曲线数据和所述水流浊度变化曲线数据进行堵塞状态评估得到对应所述指定位置处的状态系数组；

7、所述预警组件，用于根据状态系数组进行预警分析后，发出相应预警；

8、其中，所述指定位置处包括高效沉淀池的出口处、复合生态滤池的出口处和人工湿地出口处。

9、通过下式计算高效沉淀池的出口处的状态系数：

10、;式中， 和 为中间参数，为高效沉淀池出口处水流的水流量随时间变化实际曲线， 为高效沉淀池出口处水流的浊度随时间变化实际曲线，为高效沉淀池出口处水流的水流量随时间变化标准曲线， 为高效沉淀池出口处水流的浊度随时间变化标准曲线，  为监测初始时间， 为当前时刻，  ， 和 分别为权重系数。

11、作为本发明方案的进一步描述，所述数据分析评估组件的工作方法包括：

12、通过下式计算复合生态滤池出口处的状态系数：

13、;式中， 和  为中间参数， 为复合生态滤池出口处水流的水流量随时间变化实际曲线， 为复合生态滤池出口处水流的浊度随时间变化实际曲线，为复合生态滤池出口处水流的水流量随时间变化标准曲线，为复合生态滤池出口处水流的浊度随时间变化标准曲线，为转换系数，为生态浮床高度对状态系数影响函数，为水生植物面积对状态系数影响函数，为复合生态滤池内生态浮床高度，为复合生态滤池内水生植物面积， 为监测初始时间， 为当前时刻，，和分别为权重系数。

14、作为本发明方案的进一步描述，所述数据分析评估组件的工作方法包括：

15、通过下式计算人工湿地出口处的状态系数：

16、;

17、式中，和为过程参数，为人工湿地出口处水流的水流量随时间变化实际曲线，为人工湿地出口处水流的浊度随时间变化实际曲线，为人工湿地出口处水流的水流量随时间变化标准曲线，为人工湿地出口处水流的浊度随时间变化标准曲线，为转换系数，为水生植物面积对状态系数影响函数，为人工湿地内水生植物面积，为监测初始时间，为当前时刻，，和分别为权重系数。

18、一种农村生活污水处理装置的工作方法，包括:

19、步骤s1、分别监测高效沉淀池的出口处、复合生态滤池的出口处和人工湿地出口处的水流量随时间变化曲线，依次记为、和；

20、步骤s2、分别监测高效沉淀池的出口处、复合生态滤池的出口处和人工湿地出口处的水流的浊度，依次记为、和；

21、步骤s3、根据步骤s1、s2获取的数据，通过数据分析组件分别计算高效沉淀池的出口处、复合生态滤池的出口处和人工湿地出口处的状态系数；

22、步骤s4、根据步骤s3计算的高效沉淀池的出口处、复合生态滤池的出口处和人工湿地出口处的状态系数，通过状态评估组件评估装置中滤料是否堵塞；

23、步骤s5、根据步骤s4的评估结果，通过预警组件发出相应预警。

24、作为本发明方案的进一步描述，所述步骤s4的具体过程包括：

25、步骤s41、将状态系数与预设目标阈值比较，若大于等于，则说明高效沉淀池内部过滤填料堵塞，否则，说明高效沉淀池内部过滤填料不堵塞；

26、步骤s42、将状态系数与预设目标阈值比较，若大于等于，则说明复合生态滤池内部过滤填料堵塞，否则，说明复合生态滤池内部过滤填料不堵塞；

27、步骤s43、将状态系数与预设目标阈值比较，若大于等于，则说明中人工湿地内部过滤填料堵塞，否则，说明组合人工湿地内部过滤填料不堵塞；

28、步骤s44、通过公式计算装置当前时刻的整体状态系数；

29、步骤s45、将整体状态系数与预设目标阈值比较，若大于等于，则说明装置整体此刻存在堵塞的风险，否则，说明装置整体此刻不存在堵塞的风险。

30、作为本发明方案的进一步描述，当高效沉淀池内部过滤填料堵塞时，预警组件发出一级预警；当复合生态滤池内部过滤填料堵塞时，预警组件发出二级预警；当中人工湿地内部过滤填料堵塞时，预警组件发出三级预警；当装置整体此刻存在堵塞的风险时，预警组件发出四级预警。

31、本发明的有益效果：（1）创新性的将竖流沉淀池和斜管填料组合起来，使沉降效果大大加强，实现高效沉淀；

32、（2）将传统生态滤池与新型组合填料结合起来，形成具备高效降解污染物的立体滤床；

33、（3）通过将高效沉淀池与立体生态滤池和潜流人工湿地组合起来，大大增强了处理能力；

34、（4）本技术适用于农村生活污水及水产养殖尾水治理等领域，抗冲击负荷强、处理效果稳定；

35、（5）实时监测装置中滤料的过滤状态，并及时发出预警，有效的防止滤料堵塞，降低运维难度和成本。

技术特征：

1.一种农村生活污水处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：执行组件、数据监测分析组件和预警组件；

2.根据权利要求1所述的农村生活污水处理装置，其特征在于，所述数据分析评估组件的工作方法还包括：

3.根据权利要求2所述的农村生活污水处理装置，其特征在于，所述数据分析评估组件的工作方法还包括：

4.一种农村生活污水处理装置的工作方法，应用于如权利要求1-3中的任意一项的所述农村生活污水处理装置，其特征在于，包括:

5.根据权利要求4所述的农村生活污水处理装置的工作方法，其特征在于，所述步骤s4的具体过程包括：

6.根据权利要求5所述的农村生活污水处理装置的工作方法，其特征在于，当高效沉淀池内部过滤填料堵塞时，预警组件发出一级预警；当复合生态滤池内部过滤填料堵塞时，预警组件发出二级预警；当中人工湿地内部过滤填料堵塞时，预警组件发出三级预警；当装置整体此刻存在堵塞的风险时，预警组件发出四级预警。

技术总结本发明涉及污水处理技术领域，公开了一种农村生活污水处理装置及方法，将组合填料与生态浮床组合及沉淀池形成立体生态滤池依次经过高效沉淀池、复合生态滤池和人工湿地实现高效沉淀，同时本发明对依次对高效沉淀池、复合生态滤池和人工湿地的出口处的水流量和水流的浊度进行监测，然后根据监测的结果分别得到高效沉淀池、复合生态滤池和人工湿地的出口处的状态参数，并根据状态参数判断高效沉淀池、复合生态滤池和人工湿地的内部填料是否堵塞，若全部不堵塞的情况下，计算装置当前时刻的整体状态系数，根据整体状态系数预测整个装置是否存在堵塞风险。技术研发人员：张友德,张明,张庆玲,钱益武,尹星受保护的技术使用者：安徽新宇环保科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23