本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其是一種用于水上建筑生活污水集中處理的懸浮裝置。
背景技術(shù)：
水上建筑的生活污水處理，因受排污量與浮力變量關(guān)系的困擾，直接阻礙了水上建筑的發(fā)展。污水直排又造成生態(tài)環(huán)境的污染和生物種類失衡。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，浮液態(tài)垃圾生化處理技術(shù)業(yè)已非常成熟。解決排污量與浮力變量的關(guān)系，就解決了水上建筑的生活污水處理難題。
如能在設(shè)計水上建筑的給排水系統(tǒng)時，合理利用建筑物有效空間和高低落差，將生活污水按序匯集集中處理。就做到能源最大利用和污染最低排放，達到人與自然和諧共存目標。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種用于水上建筑生活污水集中處理的懸浮裝置，實現(xiàn)了生活污水的封閉式水下處理設(shè)備，能將生活污水按序匯集集中處理；達到能源最大利用和污染最低排放。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
一種用于水上建筑生活污水集中處理的懸浮裝置，所述懸浮裝置包括沉水機構(gòu)和水上機構(gòu)；所述沉水機構(gòu)浮潛于水中，沉水機構(gòu)支撐水上機構(gòu)使之立于水面；所述沉水機構(gòu)包括存儲生活污水的生化處理室；所述水上機構(gòu)包括生活水箱、污水接口和無害化處理控制設(shè)備；所述無害化處理控制設(shè)備與生化處理室相連，生化處理室經(jīng)與污水接口相連的污水管接收污物；生化處理室內(nèi)設(shè)發(fā)酵機構(gòu)對污物進行生化處理，無害化處理控制設(shè)備與生化處理室相連，生化處理室內(nèi)污物經(jīng)生化處理形成的可排出物再經(jīng)無害化處理后從水上機構(gòu)的出污口排出；所述生化處理室處設(shè)有潛深檢測裝置，當懸浮裝置上浮且上浮量達到上浮閾值時，生活水箱進水，沉水機構(gòu)承重增加使得生化處理室停止上?。划攽腋⊙b置下沉且下沉量達到下沉閾值時，生活水箱排水以減輕沉水機構(gòu)承重使生化處理室停止下沉。
所述水上機構(gòu)設(shè)于承板上，承板以與生化處理室頂面相連的自帶支撐柱的結(jié)構(gòu)梁支撐于水面上方。
所述支撐柱側(cè)固定有輔助浮箱。
所述水上機構(gòu)包括公共衛(wèi)生間或廚房，還包括無害化處理設(shè)備房；所述公共衛(wèi)生間的糞尿污物經(jīng)污水管排至生化處理室；所述廚房的生活污水經(jīng)油脂收集裝置收集油污后再經(jīng)污水管排至生化處理室。
所述發(fā)酵機構(gòu)為沼氣發(fā)酵罐；所述生化處理室內(nèi)置污水貯池和一個以上的沼氣發(fā)酵罐；污水貯池和沼氣發(fā)酵罐之間以污水泵相連；污水貯池處設(shè)有液面高度檢測裝置；所述沼氣發(fā)酵罐為裝有攪拌槳的厭氧型沼氣發(fā)酵罐；生化處理室處設(shè)有與沼氣發(fā)酵罐相連的排壓閥，當沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部氣壓達到排壓閾值時，沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部氣體經(jīng)排壓閥泄出以減壓；生化處理室處設(shè)有與把沼氣發(fā)酵罐底部與排污口相連的排泥管，沼氣發(fā)酵罐底部的高泥齡污泥經(jīng)排泥管、排污口排出；生化處理室處設(shè)有與把沼氣發(fā)酵罐上部與排污口相連的排液管，沼氣發(fā)酵罐內(nèi)的上清液經(jīng)排液管、排污口排出。
所述生活水箱分為生活用水水箱和環(huán)境水水箱，所述生活用水水箱貯有水上建筑的生活用水，所述環(huán)境水水箱直接貯備周圍環(huán)境的自然水用以配重；生活水箱以變頻泵調(diào)節(jié)水量。
所述懸浮裝置的對水上建筑垃圾進行處理依次包括以下步驟；
a1、所述公共衛(wèi)生間的糞尿污物經(jīng)污水管排至生化處理室；所述廚房的生活污水經(jīng)油脂收集裝置收集油污后再經(jīng)污水管排至生化處理室的污水貯池；
a2、當污水貯池的液面上升至處理閾值時，無害化處理控制設(shè)備啟動生化處理室內(nèi)的污水泵，把污水貯池內(nèi)的污物泵入沼氣發(fā)酵罐進行生化處理；
a3、沼氣發(fā)酵罐對污物進行生化處理時，以攪拌槳攪拌罐內(nèi)物料內(nèi)防止結(jié)殼，當一個沼氣發(fā)酵罐的生化處理周期結(jié)束后，該沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部氣體經(jīng)排壓閥泄出；該沼氣發(fā)酵罐底部的高泥齡污泥經(jīng)排泥管、排污口排出至水上機構(gòu)；該沼氣發(fā)酵罐內(nèi)的上清液經(jīng)排液管、排污口排出至水上機構(gòu)；排出的高泥齡污泥可作為有機肥原料；排出的上清液可作為農(nóng)用添加劑；
a4、污物生化處理為有機肥原料被運走后，懸浮裝置總重減少使生化處理室上浮，當上浮量達到上浮閾值時，生活水箱進水，沉水機構(gòu)承重增加使得生化處理室停止上??；
a5、生化處理室從外界接收污物，懸浮裝置總重增加使生化處理室下沉，當下沉量達到下沉閾值時，生活水箱排水以減輕沉水機構(gòu)承重使生化處理室停止下沉；在污物接收過程中，如果污水貯池的液面上升至處理閾值，則按步驟a2、a3進行處理。
所述水上機構(gòu)處設(shè)有光伏組件；所述光伏組件為生化處理室、生活水箱和無害化處理控制設(shè)備提供電力。
所述生化處理室周側(cè)懸掛養(yǎng)殖網(wǎng)箱；所述污水管為能伸縮的抗拉力管。
所述生活水箱設(shè)有自動供水裝置；當生活水箱對水上機構(gòu)供水以沖水清污時，清污污水進入生化處理室但懸浮裝置總重不變；當從外部接收污物時，外部污物經(jīng)污水接口進入生化處理室使懸浮裝置總重增大時，生活水箱把貯水排至外界以減輕配重，使水上機構(gòu)在水面上的懸浮高度保持穩(wěn)定；所述生化處理室內(nèi)污物經(jīng)生化處理形成的可排出物排出至水上機構(gòu)后，再經(jīng)無害化處理控制設(shè)備轉(zhuǎn)化成有機肥，當轉(zhuǎn)化的有機肥被運走使懸浮裝置總重變輕時，生活水箱自動補水進行增加配重，使沉水機構(gòu)在水中的懸浮深度保持穩(wěn)定。
所述水上機構(gòu)為具備抗風、減浪結(jié)構(gòu)的景觀型建筑和設(shè)于景觀型建筑四周并浮于水面的浮力輔助結(jié)構(gòu)，所述景觀型建筑包括公共衛(wèi)生間、設(shè)備配套房及可供運輸船停靠的碼頭，生化處理室內(nèi)污物經(jīng)生化處理形成的可排出物為無菌的可排出物，所述無菌的可排出物再經(jīng)無害化處理控制設(shè)備處理形成有機肥，所述有機肥經(jīng)出污口排出；水上機構(gòu)的出污口位于碼頭處，出污口在碼頭處排出的有機肥以船運輸至外界。
本發(fā)明采用浮潛于水中的生化處理室作為水上公共衛(wèi)生間、水上廚房的承載平臺，讓這些建筑產(chǎn)生的污物能直接排入生化處理室中，減少了污物外泄和污物管道成本，而且使得水上建筑有著較為穩(wěn)定的承載平臺，提升了水上平臺的穩(wěn)固性。
本發(fā)明以的生化處理室內(nèi)以多個沼氣發(fā)酵罐作為生化處理的措施，降低了成本，而且由于沉水設(shè)備的水密性，使得整個生化處理能在較為密閉的環(huán)境下完成，沼氣處理過程的有害物質(zhì)不易外泄，水下環(huán)境能提升沉水設(shè)備的密封度，也能有效防止沼氣生成過程的火災(zāi)隱患。
本發(fā)明中，所述水上機構(gòu)包括生活水箱、污水接口和無害化處理控制設(shè)備；無害化處理控制設(shè)備與生化處理室相連，該設(shè)計使得沉水機構(gòu)無需人工進入操作，提升了安全性。
本發(fā)明中，污物生化處理后的物質(zhì)可作為農(nóng)業(yè)肥料或添加劑使用，而且產(chǎn)品自帶光伏發(fā)電裝置，使得本產(chǎn)品能作為水上農(nóng)場的配套裝置使用，無須額外電力供應(yīng)。
本發(fā)明的沉水機構(gòu)由于浮潛于水中，因此整個裝置便于拖曳移動，便于在不同的水上建筑處加掛實施。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步詳細的說明：
附圖1是本發(fā)明的示意圖；
圖中：1-無害化處理控制設(shè)備；2-公共衛(wèi)生間；3-光伏組件；4-生活水箱；5-承板；6-污水泵；7-沼氣發(fā)酵罐；8-生化處理室；9-排泥管；10-排液管；11-輔助浮箱；12-支撐柱；13-污水管；14-污水貯池；15-污水接口。
具體實施方式
如圖1所示，一種用于水上建筑生活污水集中處理的懸浮裝置，所述懸浮裝置包括沉水機構(gòu)和水上機構(gòu)；所述沉水機構(gòu)浮潛于水中，沉水機構(gòu)支撐水上機構(gòu)使之立于水面；所述沉水機構(gòu)包括存儲生活污水的生化處理室8；所述水上機構(gòu)包括生活水箱4、污水接口和無害化處理控制設(shè)備1；所述無害化處理控制設(shè)備1與生化處理室8相連，生化處理室8經(jīng)與污水接口15相連的污水管13接收污物；生化處理室8內(nèi)設(shè)發(fā)酵機構(gòu)對污物進行生化處理，無害化處理控制設(shè)備1與生化處理室8相連，生化處理室8內(nèi)污物經(jīng)生化處理形成的可排出物再經(jīng)無害化處理后從水上機構(gòu)的出污口排出；所述生化處理室處設(shè)有潛深檢測裝置，當懸浮裝置上浮且8上浮量達到上浮閾值時，生活水箱4進水，沉水機構(gòu)承重增加使得生化處理室8停止上?。划攽腋⊙b置下沉且下沉量達到下沉閾值時，生活水箱4排水以減輕沉水機構(gòu)承重使生化處理室8停止下沉。
所述水上機構(gòu)設(shè)于承板5上，承板5以與生化處理室8頂面相連的自帶支撐柱12的結(jié)構(gòu)梁支撐于水面上方。
所述支撐柱12側(cè)固定有輔助浮箱11。
所述水上機構(gòu)包括公共衛(wèi)生間2或廚房，還包括無害化處理設(shè)備房；所述公共衛(wèi)生間的糞尿污物經(jīng)污水管13排至生化處理室；所述廚房的生活污水經(jīng)油脂收集裝置收集油污后再經(jīng)污水管排至生化處理室。
所述發(fā)酵機構(gòu)為沼氣發(fā)酵罐7；所述生化處理室內(nèi)置污水貯池14和一個以上的沼氣發(fā)酵罐7；污水貯池和沼氣發(fā)酵罐之間以污水泵6相連；污水貯池處設(shè)有液面高度檢測裝置；所述沼氣發(fā)酵罐為裝有攪拌槳的厭氧型沼氣發(fā)酵罐；生化處理室處設(shè)有與沼氣發(fā)酵罐相連的排壓閥，當沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部氣壓達到排壓閾值時，沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部氣體經(jīng)排壓閥泄出以減壓；生化處理室處設(shè)有與把沼氣發(fā)酵罐底部與排污口相連的排泥管9，沼氣發(fā)酵罐底部的高泥齡污泥經(jīng)排泥管、排污口排出；生化處理室處設(shè)有與把沼氣發(fā)酵罐上部與排污口相連的排液管10，沼氣發(fā)酵罐內(nèi)的上清液經(jīng)排液管、排污口排出。
所述生活水箱分為生活用水水箱和環(huán)境水水箱，所述生活用水水箱貯有水上建筑的生活用水，所述環(huán)境水水箱直接貯備周圍環(huán)境的自然水用以配重；生活水箱以變頻泵調(diào)節(jié)水量。
所述懸浮裝置的對水上建筑垃圾進行處理依次包括以下步驟；
a1、所述公共衛(wèi)生間的糞尿污物經(jīng)污水管排至生化處理室；所述廚房的生活污水經(jīng)油脂收集裝置收集油污后再經(jīng)污水管排至生化處理室的污水貯池；
a2、當污水貯池的液面上升至處理閾值時，無害化處理控制設(shè)備啟動生化處理室內(nèi)的污水泵，把污水貯池內(nèi)的污物泵入沼氣發(fā)酵罐進行生化處理；
a3、沼氣發(fā)酵罐對污物進行生化處理時，以攪拌槳攪拌罐內(nèi)物料內(nèi)防止結(jié)殼，當一個沼氣發(fā)酵罐的生化處理周期結(jié)束后，該沼氣發(fā)酵罐內(nèi)部氣體經(jīng)排壓閥泄出；該沼氣發(fā)酵罐底部的高泥齡污泥經(jīng)排泥管、排污口排出至水上機構(gòu)；該沼氣發(fā)酵罐內(nèi)的上清液經(jīng)排液管、排污口排出至水上機構(gòu)；排出的高泥齡污泥可作為有機肥原料；排出的上清液可作為農(nóng)用添加劑；
a4、污物生化處理為有機肥原料被運走后，懸浮裝置總重減少使生化處理室上浮，當上浮量達到上浮閾值時，生活水箱進水，沉水機構(gòu)承重增加使得生化處理室停止上?。?/p>
a5、生化處理室從外界接收污物，懸浮裝置總重增加使生化處理室下沉，當下沉量達到下沉閾值時，生活水箱排水以減輕沉水機構(gòu)承重使生化處理室停止下沉；在污物接收過程中，如果污水貯池的液面上升至處理閾值，則按步驟a2、a3進行處理。
所述水上機構(gòu)處設(shè)有光伏組件3；所述光伏組件為生化處理室、生活水箱和無害化處理控制設(shè)備提供電力。
所述生化處理室周側(cè)懸掛養(yǎng)殖網(wǎng)箱；所述污水管為能伸縮的抗拉力管。
所述生活水箱設(shè)有自動供水裝置；當生活水箱對水上機構(gòu)供水以沖水清污時，清污污水進入生化處理室但懸浮裝置總重不變；當從外部接收污物時，外部污物經(jīng)污水接口進入生化處理室使懸浮裝置總重增大時，生活水箱把貯水排至外界以減輕配重，使水上機構(gòu)在水面上的懸浮高度保持穩(wěn)定；所述生化處理室內(nèi)污物經(jīng)生化處理形成的可排出物排出至水上機構(gòu)后，再經(jīng)無害化處理控制設(shè)備轉(zhuǎn)化成有機肥，當轉(zhuǎn)化的有機肥被運走使懸浮裝置總重變輕時，生活水箱自動補水進行增加配重，使沉水機構(gòu)在水中的懸浮深度保持穩(wěn)定。
所述水上機構(gòu)為具備抗風、減浪結(jié)構(gòu)的景觀型建筑和設(shè)于景觀型建筑四周并浮于水面的浮力輔助結(jié)構(gòu)，所述景觀型建筑包括公共衛(wèi)生間、設(shè)備配套房及可供運輸船?？康拇a頭，生化處理室內(nèi)污物經(jīng)生化處理形成的可排出物為無菌的可排出物，所述無菌的可排出物再經(jīng)無害化處理控制設(shè)備處理形成有機肥，所述有機肥經(jīng)出污口排出；水上機構(gòu)的出污口位于碼頭處，出污口在碼頭處排出的有機肥以船運輸至外界。
本產(chǎn)品中，如果生化處理室僅接收本懸浮裝置的水上機構(gòu)自身污物，則懸浮裝置自重不變，生活水箱無須補水或排水。
本產(chǎn)品中，無害化處理控制設(shè)備與水箱水泵聯(lián)動控制，生活水箱的儲水可用于排污時的沖水清潔，沖水后根據(jù)裝置懸浮姿態(tài)，從外界補水或排肥至外界以保持懸浮裝置懸浮量；其流程簡述如下：
生活水箱蓄水——>排污——>沖水——>生化處理室增重——>水箱減重——>生化處理室滿——>生活水箱水空（生化處理室進污量大于生活水箱出水量）——>無害化處理控制設(shè)備啟動排出有機肥——>生活水箱同時補水——>生化處理室污水排空——>生活水箱水滿，再循環(huán)。