專利名稱：仿生自然循環(huán)水凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種仿生自然循環(huán)水凈化裝置。
背景技術(shù)：
在造紙、石油化工、食品、印染、煤礦、冶金及礦山等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，均會產(chǎn)生一定量的污水、污泥。這些污水、污泥直接排放會對環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，因此需要對其進行相應(yīng)的處理，以減輕對環(huán)境的污染。目前,在污水處理中，對于高COD (Chemical Oxygen Demand ;化學(xué)耗氧量)廢水、高B0D(生化需氧量；Biochemical Oxygen Demand)廢水,一般采用藥物處理,使藥物與廢水進行反應(yīng)，來達(dá)到凈化污水的目的。采用上述方式，雖然可以對污水進行一定程度的凈化，但是由于反應(yīng)藥物的添加，容易造成交嚴(yán)重的二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。本發(fā)明提供一種仿生自然循環(huán)水凈化裝置，用以解決現(xiàn)有污水處理中二次污染嚴(yán)重的問題。本發(fā)明提供一種仿生自然循環(huán)水凈化裝置，包括槽體，所述槽體內(nèi)具有依次連通的預(yù)處理腔、第一好氧反應(yīng)腔 、第二好氧反應(yīng)腔、厭氧反應(yīng)腔及吸附腔；所述第一好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有朽木層，所述朽木層上設(shè)置有硝酸石層；所述第二好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有生物碳填料層，所述生物碳填料層的上設(shè)置有第一石灰石層；所述厭氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有除磷材料層，所述除磷材料層上設(shè)置有第二石灰石層；所述吸附腔內(nèi)設(shè)置有木炭層，所述木炭層上設(shè)置有第三石灰石層。本發(fā)明提供的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，使用的凈化材料包括木炭、朽木、硝酸石、石灰石等均為自然材料，因此二次污染極低。


參照下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的說明，會更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點和優(yōu)點。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。圖1為本發(fā)明實施例提供的仿生自然循環(huán)水凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的微電解填料的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:填料本體-1;槽體-21;預(yù)處理腔-22;
第一好氧反應(yīng)腔-23 ； 第二好氧反應(yīng)腔-24 ；厭氧反應(yīng)腔-25 ；吸附腔-26 ；第一隔板-27 ；第一進水室-28 ；預(yù)處理室-29 ；第一出水室-30 ；第二進水室-31 ；第二隔板-32 ；第一塑料球過濾層-33 ；硝酸石層-34 ；第三進水室-35 ;第三隔板-36 ;第一石灰石層-37 ;第四進水室-38 ；第四隔板-39 ；第二石灰石層-40 ；第五進水室-41 ；第三石灰石層-42 ；木炭層-43 ；除磷材料層-44 ；生物碳填料層-45 ；第二塑料球過濾層-46 ；朽木層-47 ;第五隔板-48。
具體實施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。

圖1為本發(fā)明實施例提供的仿生自然循環(huán)水凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，包括槽體21，槽體21內(nèi)具有依次連通的預(yù)處理腔22、第一好氧反應(yīng)腔23、第二好氧反應(yīng)腔24、厭氧反應(yīng)腔25及吸附腔26 ;第一好氧反應(yīng)腔23內(nèi)設(shè)置有朽木層47，朽木層47上設(shè)置有硝酸石層34 ;第二好氧反應(yīng)腔24內(nèi)設(shè)置有生物碳填料層45，生物碳填料層45的上設(shè)置有第一石灰石層37 ;厭氧反應(yīng)腔25內(nèi)設(shè)置有除磷材料層44，除磷材料層44上設(shè)置有第二石灰石層40 ;吸附腔26內(nèi)設(shè)置有木炭層43，木炭層43上設(shè)置有第三石灰石層42。本發(fā)明提供的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，使用的凈化材料包括木炭、朽木、硝酸石、石灰石等均為自然材料，因此二次污染極低。實際使用中，槽體21可以是由多塊鋼板焊接而成的具有多個腔室的長方體柜體，當(dāng)然也可以采用其他結(jié)構(gòu)形式。多個腔室的底部之間相互隔絕，上部可以連通。多個腔室可以依次排布形成預(yù)處理腔22、第一好氧反應(yīng)腔23、第二好氧反應(yīng)腔24、厭氧反應(yīng)腔25及吸附腔26。進行水處理時，污水依次流經(jīng)預(yù)處理腔22、第一好氧反應(yīng)腔23、第二好氧反應(yīng)腔24、厭氧反應(yīng)腔25及吸附腔26，最終排放符合標(biāo)準(zhǔn)的清水。圖1中的箭頭所示為污水的流動線路。進一步地，基于上述實施例，為了對污水進行預(yù)處理，使污水可以平緩的流進第一好氧反應(yīng)腔23，則在預(yù)處理腔22內(nèi)設(shè)置有兩個第一隔板27，兩個第一隔板27將預(yù)處理腔22分隔為底部相互連通的第一進水室28、預(yù)處理室29及第一出水室30。其中，兩個第一隔板27可以但不限于平行設(shè)置。第一進水室28、預(yù)處理室29及第一出水室30底部相互連通，污水從第一進水室28的上部流入到第一進水室28,水流下落的沖擊作用對第一進水室28底部的擾動較小，因此，從第一進水室28流出的水流較為穩(wěn)定，另外，是從下往上逐漸注滿第一出水室30,同樣有利于提高水流的穩(wěn)定性。進一步地，基于上述實施例，第一好氧反應(yīng)腔23內(nèi)設(shè)置有第二隔板32，第二隔板32將第一好氧反應(yīng)腔23分隔為底部相互連通的第二進水室31和第二出水室，朽木層47及硝酸石層34位于第二出水室內(nèi)，第一出水室30與第二進水室31的上部連通,第二進水室31內(nèi)設(shè)置有第一塑料球過濾層33。第一塑料球過濾層33是由多個直徑較小的塑料球填充在第二進水室31而形成的過濾層，用于過濾水中的較大結(jié)構(gòu)雜質(zhì)。朽木層47是在第二出水室填充大量的腐朽木材而形成的生物反應(yīng)層。朽木層47可以營生大量的微生物，微生物可以消耗污水中的富營養(yǎng)化物質(zhì)，進而提升該仿生自然循環(huán)水凈化裝置的處理能力及處理質(zhì)量。硝酸石層34是由堆積在朽木層47上的硝酸石而構(gòu)成。經(jīng)第一塑料球過濾層33過濾后的污水，從朽木層47的底部，逐漸向上流升，順次經(jīng)朽木層47及硝酸石層34的處理。進一步地，基于上述是實施例，在第二好氧反應(yīng)腔24內(nèi)設(shè)置有第三隔板36，第三隔板36將第二好氧反應(yīng)腔24分隔為底部相互連通的第三進水室35和第三出水室，生物碳填料層45和第一石灰石層37位于第三出水室內(nèi)，第二出水室與第三進水室35的上部連通，第三進水室35內(nèi)設(shè)置有第二塑料球過濾層46。第二塑料球過濾層46是由多個直徑較小的塑料球填充在第三進水室35而形成的過濾層，用于過濾水中的較大結(jié)構(gòu)雜質(zhì)，例如隨水流而來的上一工藝步驟中的朽木等。第一石灰石層37由堆積在生物碳填料層45上的石灰石而構(gòu)成。生物碳填料層45是由微電解填料在第三出水室內(nèi)堆積而成。生物微電解填料可以產(chǎn)生1.25V左右的生物電壓，以形成微電流，這種電流可以使難降解化合物破壞、斷鏈。提聞了污水處理能力。

具體地，生物碳填料層45內(nèi)具有多個微電解填料，如圖2所示，微電解填料包括鐵碳一體式結(jié)構(gòu)的填料本體I，填料本體I內(nèi)為蜂窩狀結(jié)構(gòu)。由于填料本體I內(nèi)為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，可以有效地防止水處理過程中出現(xiàn)板結(jié)的問題；填料本體I采用鐵碳一體式結(jié)構(gòu)可以避免鈍化的產(chǎn)生。隨著鈍化與板結(jié)問題的解決，相應(yīng)地也不再需要頻繁的更換填料，因此降低了工作量及使用成本，同時也提高了廢水處理的效果及效率。該蜂窩狀結(jié)構(gòu)式不規(guī)則的多孔結(jié)構(gòu)，也即填料本體I疏松多孔。實際使用中，可以采用高溫冶煉的方式將鐵和碳融合為一體。采用此種方式，鐵和碳融合后內(nèi)部形成疏松多孔的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這樣可以有效地防止出現(xiàn)板結(jié)的問題。另外，鐵和碳融合為一體可以避免鈍化的發(fā)生，在該微電解填料中，碳不是以大顆粒存在的，而是以非常細(xì)小的形式存在，在反應(yīng)中，隨著鐵的消耗，碳也在不斷的脫落，脫落后細(xì)小的碳粒會附著著污染物質(zhì)進入到污水處理的下道工序，例如沉淀工序的沉淀池內(nèi)進行凝絮沉淀。鐵和碳經(jīng)高溫冶煉融合為一體后，強度高，承受水壓的能力強。進一步地，基于上述實施例，填料本體I的比表面積大于等于lm2/g。作為一個優(yōu)選方式，填料本體I的比表面積可以但不限于為1.2m2/g。該微電解填料具有上述比表面積，使得其與廢水可以充分的接觸，有利于提高反應(yīng)效率。進一步地，基于上述實施例，填料本體I內(nèi)具有多個毛細(xì)管式氣孔。由于填料本體I內(nèi)為蜂窩狀結(jié)構(gòu)而形成了多個毛細(xì)管式氣孔。進一步地，基于上述實施例，填料本體I呈M形，使用時，有利于污水的流通。當(dāng)然，填料本體I還可以是其它形狀，例如但不限于U形、V形、N形等。該微電解填料在使用時，其自身壽命沒有限制，不用進行頻繁的更換，省去了繁瑣的更換過程。鐵和碳是同時消耗的，則該微電解填料中的鐵和碳的比例在使用過程中是不會改變的，因此該微電解填料的消耗只是量的改變，而不是質(zhì)變，因此隨著消耗只需增加新的微電解填料即可。在該微電解填料中，相互靠近的鐵和碳浸泡在溶液中時，會產(chǎn)生微電流，這種電流的綜合作用會使難降解的化合物破壞、斷鏈。還可以有效提高廢水的B/C值，也即BOD (生化需氧量；Biochemica I Oxygen Demand)值/COD值,將生化廢水轉(zhuǎn)化為易生化廢水。該微電解填料還可以廣泛應(yīng)用于印染、電鍍、造紙、醫(yī)藥、硝基苯、苯胺、有機硅、印刷電路板、焦化、畜牧、雙氧水化工、石油化工、橡膠助劑化工及含苯環(huán)化工廢水的處理。進一步地，基于上述實施例，在厭氧反應(yīng)腔25內(nèi)設(shè)置有第四隔板39，第四隔板39將厭氧反應(yīng)腔25分隔為底部相互連通的第四進水室38和第四出水室，除磷材料層44和第二石灰石層40位于第四出水室內(nèi)，第三出水室與第四進水室38的上部連通。除磷材料層44例如但不限于包括聚合氧化招、PAM(聚丙烯酰胺；Polyacrylamide)等物質(zhì)。第二石灰石層40由堆積在磷材料層上的石灰石而構(gòu)成。
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進一步地，基于上述實施例，吸附腔26內(nèi)設(shè)置有第五隔板48，第五隔板48將吸附腔26分隔為底部相互連通的第五進水室41和第五出水室，木炭層43和第三石灰石層42位于第五出水室內(nèi)，第四出水室與第五進水室41的上部連通。木炭層43可以由活性炭堆積在第五出水室內(nèi)而形成。通過活性炭的吸附作用來對流經(jīng)的水進行凈化。第三石灰石層42由堆積在木炭層43上的石灰石而構(gòu)成。采用上述仿生自然循環(huán)水凈化裝置對污水進行凈化處理后，水質(zhì)可以達(dá)到?jīng)_廁所和池塘等景觀用水的標(biāo)準(zhǔn)。同時也達(dá)到了國家規(guī)定的地表水第三類800、0)0、55、冊144的標(biāo)準(zhǔn)，并且運行管理簡便，費用低廉。該裝置可以安放在污水集中地進行處理，不需要長距離的下水管路。該裝置不需要特種機器，建設(shè)周期短，其內(nèi)微生物發(fā)揮凈化能力的馴服周期短。該裝置內(nèi)的各種填料基本上是自然材料，使得微生物可以大量保持，提高了處理能力，且二次污染極低。上述槽體21內(nèi)的各腔被相應(yīng)的分隔為進水室和出水室，使得布水在進水室形成漫流形式，在出水室形成層流形式，有利于與相應(yīng)出水室內(nèi)的填料進行充分的反應(yīng)，提高水處理的質(zhì)量。最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，包括槽體，所述槽體內(nèi)具有依次連通的預(yù)處理腔、第一好氧反應(yīng)腔、第二好氧反應(yīng)腔、厭氧反應(yīng)腔及吸附腔；所述第一好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有朽木層，所述朽木層上設(shè)置有硝酸石層；所述第二好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有生物碳填料層，所述生物碳填料層的上設(shè)置有第一石灰石層；所述厭氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有除磷材料層，所述除磷材料層上設(shè)置有第二石灰石層；所述吸附腔內(nèi)設(shè)置有木炭層，所述木炭層上設(shè)置有第三石灰石層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述預(yù)處理腔內(nèi)設(shè)置有兩個第一隔板，兩個所述第一隔板將所述預(yù)處理腔分隔為底部相互連通的第一進水室、預(yù)處理室及第一出水室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述第一好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有第二隔板，所述第二隔板將所述第一好氧反應(yīng)腔分隔為底部相互連通的第二進水室和第二出水室，所述朽木層及所述硝酸石層位于所述第二出水室內(nèi)，所述第一出水室與所述第二進水室的上部連通，所述第二進水室內(nèi)設(shè)置有第一塑料球過濾層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述第二好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有第三隔板，所述第三隔板將所述第二好氧反應(yīng)腔分隔為底部相互連通的第三進水室和第三出水室，所述生物碳填料層和所述第一石灰石層位于所述第三出水室內(nèi)，所述第二出水室與所述第三進水室的上部連通，所述第三進水室內(nèi)設(shè)置有第二塑料球過濾層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述厭氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有第四隔板，所述第四隔板將所述厭氧反應(yīng)腔分隔為底部相互連通的第四進水室和第四出水室，所述除磷材料層和所述第二石灰石層位于所述第四出水室內(nèi)，所述第三出水室與所述第四進水室的上部連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述吸附腔內(nèi)設(shè)置有第五隔板，所述第五隔板將所述吸附腔分隔為底部相互連通的第五進水室和第五出水室，所述木炭層和所述第三石灰石層位于所述第五出水室內(nèi)，所述第四出水室與所述第五進水室的上部連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述生物碳填料層內(nèi)具有多個微電解填料，所述微電解填料包括鐵碳一體式結(jié)構(gòu)的填料本體，所述填料本體內(nèi)為蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述填料本體的比表面積大于等于lm2/g。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述填料本體內(nèi)具有多個毛細(xì)管式氣孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，其特征在于，所述填料本體呈M形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種仿生自然循環(huán)水凈化裝置，包括槽體，所述槽體內(nèi)具有依次連通的預(yù)處理腔、第一好氧反應(yīng)腔、第二好氧反應(yīng)腔、厭氧反應(yīng)腔及吸附腔；所述第一好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有朽木層，所述朽木層上設(shè)置有硝酸石層；所述第二好氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有生物碳填料層，所述生物碳填料層的上設(shè)置有第一石灰石層；所述厭氧反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置有除磷材料層，所述除磷材料層上設(shè)置有第二石灰石層；所述吸附腔內(nèi)設(shè)置有木炭層，所述木炭層上設(shè)置有第三石灰石層。本發(fā)明提供的仿生自然循環(huán)水凈化裝置，使用的凈化材料包括木炭、朽木、硝酸石、石灰石等均為自然材料，因此二次污染極低。
文檔編號C02F9/14GK103073157SQ20131002735
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者李性偉, 劉文斌 申請人:李性偉, 劉文斌