一種生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，主要包括四個(gè)部分：臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)、快速土滲系統(tǒng)、無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)、光催化降解反應(yīng)裝置。本發(fā)明利用滲透性好的沙土填料和植物構(gòu)建適宜污水處理的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，快速降低污染物濃度負(fù)荷，減少污水負(fù)荷對(duì)下一步處理的沖擊和負(fù)面影響，生物轉(zhuǎn)盤工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤上方與空氣接觸，其內(nèi)部分子篩內(nèi)氨氮氧化為硝氮溶出，轉(zhuǎn)動(dòng)入污水內(nèi)部，再次吸附氨氮，并在反硝化過程中消耗污水內(nèi)有機(jī)物，周而復(fù)始處理污水。且污水在系統(tǒng)經(jīng)過好氧-缺氧-好氧三段生物反應(yīng)區(qū)，在不同的環(huán)境下進(jìn)行污染物質(zhì)的降解，削減污水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，最后使用光催化降解裝置無(wú)針對(duì)的高度氧化污水中污染物，使其達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】一種生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，具體地涉及一種防止處 理過程中的堵塞，并深度處理污水，滅殺污水中病原菌、細(xì)菌等的方法。
[0002] 本發(fā)明還涉及利用上述工藝處理污水的方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 廢水生物脫氮己經(jīng)被證明是一種經(jīng)濟(jì)、高效和可靠的處理方法，其基本原理是，在 傳統(tǒng)二級(jí)生物處理過程中污水中的含氮有機(jī)物首先被異養(yǎng)型微生物轉(zhuǎn)化為氨氮，然后在好 氧（Aerobic)條件下，通過好氧自養(yǎng)型硝化和亞硝化菌的作用，將廢水中的氨氮氧化為亞 硝酸鹽氮或硝酸鹽氮，最后在缺氧（Anoxic)條件下，利用反硝化細(xì)菌（脫氮菌）將亞硝酸 鹽和硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴膹U水逸出，從而達(dá)到脫氮的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種利用上述系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu) 為：
[0007] -臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固 相推向小螺旋盤片處排出，分離后的清液從離心機(jī)大螺旋盤片一端排出，經(jīng)過臥式螺旋卸 料沉降離心機(jī)去除大部分懸浮物和膠體后的污水輸入快速土滲系統(tǒng)；
[0008] 快速土滲系統(tǒng)分為布水區(qū)、快速滲濾區(qū)、沉淀區(qū)三部分，各部分之間由隔板進(jìn)行隔 斷；其中，布水區(qū)為下行池，污水自上向下流動(dòng)，布水區(qū)內(nèi)填充有碎石填料，快速滲濾區(qū)為上 行池，污水自下而上流動(dòng)，快速滲濾區(qū)內(nèi)填充有沙土填料，沉淀區(qū)對(duì)處理后污水進(jìn)行沉淀 處理，降低下一步旋流篩濾池的篩濾處理難度；經(jīng)過快速土滲系統(tǒng)處理出水通過設(shè)置在無(wú) 動(dòng)力生物處理系統(tǒng)上方的高位進(jìn)水管進(jìn)入無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)的上方；
[0009] 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)分為三部分：
[0010] 池底的底部布設(shè)碳素纖維填料作為主反應(yīng)區(qū)，碳素纖維填料的結(jié)構(gòu)是由塑料圓片 壓扣成雙圈大塑料環(huán)，將醛化纖維或滌綸絲壓在環(huán)的環(huán)圈上，使纖維束均勻分布；
[0011] 主反應(yīng)區(qū)上方設(shè)置有多組生物轉(zhuǎn)盤，利用隔板將主反應(yīng)區(qū)分為進(jìn)水反應(yīng)區(qū)和出水 反應(yīng)區(qū)，生物轉(zhuǎn)盤的盤邊布滿水槽，出水在出水反應(yīng)區(qū)進(jìn)行出水降解，無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng) 出水輸入光催化降解反應(yīng)裝置；
[0012] 光催化降解反應(yīng)裝置內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜光催化劑，光催化降解反應(yīng)裝 置的底部開設(shè)有排泥口，位于排泥口上方設(shè)置有納米曝氣盤，納米曝氣盤與一納米曝氣機(jī) 連接，納米曝氣盤上設(shè)置有紫外燈框架，紫外燈框架上安裝有低壓紫外汞燈作為紫外消菌 燈，紫外消菌燈外設(shè)有一防水套筒；光催化降解反應(yīng)裝置內(nèi)剩余空間填充有半導(dǎo)體負(fù)載填 料，光催化降解反應(yīng)裝置處理后的水流經(jīng)光催化降解反應(yīng)裝置的出水口排出。
[0013] 所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)中，臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，由 離心機(jī)外殼、轉(zhuǎn)鼓、小螺旋盤片、大螺旋盤片、差速器、軸承座和底座組成。
[0014] 所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)中，快速土滲系統(tǒng)上種植有植物系 統(tǒng)。
[0015] 所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)中，生物轉(zhuǎn)盤是用由固定在一橫軸 上的若干餅狀中空鐵籠組成，餅狀中空鐵籠由圓形鐵板焊接六條鐵片作為骨架，骨架一側(cè) 焊接一圓形網(wǎng)板，兩片骨架平行布置，之間依靠網(wǎng)板彎曲成圓形連接；橫軸與鐵籠采用六邊 形固定，以強(qiáng)化其連接剛度；鐵籠內(nèi)部填充滿聚乙烯球，聚乙烯球內(nèi)部為中空，球體表面布 滿方形孔，聚乙烯球內(nèi)部填充有輕質(zhì)粉煤灰分子篩填料。
[0016] 所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)中，光催化降解反應(yīng)裝置內(nèi)壁負(fù)載 的非金屬摻雜光催化劑為納米Ti0 2粉體；光催化降解反應(yīng)裝置內(nèi)剩余空間填充的半導(dǎo)體負(fù) 載填料為納米Ti02粉體負(fù)載在立體網(wǎng)狀聚丙烯填料。
[0017] 所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)中，光催化降解反應(yīng)裝置的出水口 設(shè)置有篩網(wǎng)，光催化降解反應(yīng)裝置的一端安置有液位儀，以檢測(cè)和控制水位；光催化降解反 應(yīng)裝置的頂部設(shè)有遮光板，光催化降解反應(yīng)裝置的外殼及上方遮光板外涂抹一層黑色涂料 用以遮光。
[0018] 本發(fā)明提供的利用上述生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的 方法，其過程是：
[0019] 污水由臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的進(jìn)料口進(jìn)入，在高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同 且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋的作用下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密 度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在有相對(duì)的轉(zhuǎn)速差， 利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向小螺旋盤片處排出，分離后的清 液從離心機(jī)大螺旋盤片一端排出；經(jīng)過臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)去除大部分懸浮物和膠體 后的污水輸入快速土滲系統(tǒng)；
[0020] 快速土滲系統(tǒng)的布水區(qū)和快速滲濾區(qū)內(nèi)分別填充有碎石填料和沙土填料，縮短了 反應(yīng)周期，提高了處理效率；沉淀區(qū)對(duì)處理后污水進(jìn)行沉淀處理，降低下一步旋流篩濾池的 篩濾處理難度；快速土滲系統(tǒng)上種植的植物根系錯(cuò)綜盤結(jié)，纏繞在碎石及沙土上，具有景觀 效果的同時(shí)提高處理效果；經(jīng)過快速土滲系統(tǒng)處理出水進(jìn)入無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)；無(wú)動(dòng)力 生物處理系統(tǒng)的碳素纖維填料能有效地切割氣泡，提高氧的轉(zhuǎn)移速率和利用率；
[0021] 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)主反應(yīng)區(qū)上方設(shè)置的多組生物轉(zhuǎn)盤在氧氣的傳質(zhì)過程中有 利于生物膜內(nèi)層微生物直接從液相中得到基質(zhì)；在生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，聚乙烯球的流動(dòng) 性以及聚乙烯球內(nèi)部分子篩不規(guī)則碰撞，使分子篩填料表面生物膜在撞擊摩擦作用下脫 落；
[0022] 生物轉(zhuǎn)盤浸入廢水的部分，其表面生物膜及分子篩填料吸附廢水中的有機(jī)物等污 染物質(zhì)，使微生物獲得營(yíng)養(yǎng)；當(dāng)轉(zhuǎn)出水面時(shí)，生物膜及其帶動(dòng)的水膜又從大氣中直接吸收氧 氣，反復(fù)循環(huán)，廢水中的有機(jī)物在需氧微生物的作用下得到氧化分解以及強(qiáng)力吸附，降低污 水中污染物濃度；隨后污染物在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)吸附降解，降低污水中氨氮濃度，抑制其對(duì)微生 物產(chǎn)生毒性，保證生物處理過程中微生物的生長(zhǎng)；最后出水在出水反應(yīng)區(qū)進(jìn)行出水降解； 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)出水輸入光催化降解反應(yīng)裝置進(jìn)行；無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)的部分出水 回流至快速土滲系統(tǒng)進(jìn)水，調(diào)節(jié)水質(zhì)并刺激微反應(yīng)過程分泌次生物質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)反應(yīng)的正 向進(jìn)行。
[0023] 光催化降解反應(yīng)裝置的進(jìn)氣為03，通過納米曝氣大量獲得羥基自由基，對(duì)污水進(jìn) 行二次納米曝氣處理。
[0024] 所述的方法中，光催化降解反應(yīng)裝置外殼及上方遮光板外涂抹一層黑色涂料用以 遮光。
[0025] 所述的方法中，紫外滅菌燈平均照射劑量在300J/m2以上。
[0026] 本發(fā)明采用采用快速土滲系統(tǒng)，利用滲透性好的沙土填料和植物構(gòu)建適宜污水處 理的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，快速降低污染物濃度負(fù)荷，減少污水負(fù)荷對(duì)下一步處理的沖擊和負(fù)面 影響，同時(shí)設(shè)計(jì)一種無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)，使用吸附性材料作為填料再度降低污水的負(fù)荷 強(qiáng)度，生物轉(zhuǎn)盤工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤上方與空氣接觸，其內(nèi)部分子篩內(nèi)氨氮氧化為硝氮溶出，轉(zhuǎn)動(dòng) 入污水內(nèi)部，再次吸附氨氮，并在反硝化過程中消耗污水內(nèi)有機(jī)物，周而復(fù)始處理污水。且 污水在系統(tǒng)經(jīng)過好氧-缺氧-好氧三段生物反應(yīng)區(qū)，在不同的環(huán)境下進(jìn)行污染物質(zhì)的降解， 削減污水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，最后使用光催化降解裝置無(wú)針對(duì)的高度氧化污水中污染物，使其達(dá) 到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中主 要組件符號(hào)說明：
[0028] 1離心機(jī)進(jìn)料口；2小螺旋盤片；3分料口；4大螺旋盤片；5轉(zhuǎn)鼓；6臥式螺旋卸料 沉降離心機(jī)；7布水區(qū)；8植物系統(tǒng)；9快速土滲系統(tǒng)；10快速滲濾區(qū)；11沉淀區(qū)；12高位進(jìn) 水管；13生物轉(zhuǎn)盤；14水槽；15隔板；16光催化降解反應(yīng)裝置；17納米曝氣機(jī)；18納米曝 氣盤；19紫外燈框架；20半導(dǎo)體負(fù)載填料；21紫外滅菌燈；22碳素纖維填料；23差速器；24 底座；25溢流口；26集水槽；27出泥口；28集泥槽。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明提供的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，可以防止處理過程中的 堵塞，并深度處理污水，滅殺污水中病原菌、細(xì)菌等的方法。
[0030] 本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)是：臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)6由離心機(jī)外殼、轉(zhuǎn)鼓5、小螺旋盤 片2、大螺旋盤片4、差速器23、軸承座和底座24等組成。污水由離心機(jī)進(jìn)料口 1進(jìn)入，在高 轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋的作用下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓 產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不 同，二者存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（即轉(zhuǎn)速差），利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固 相推向小螺旋盤片2處排出，分離后的清液從離心機(jī)大螺旋盤片4 一端排出。差速器（齒 輪箱）的作用是使轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間形成一定的轉(zhuǎn)速差，污水與固體懸浮顆粒物以及膠體分 離，固態(tài)物在小螺旋盤片2的作用下推入集泥槽28,污水流入集水槽26,集水槽26內(nèi)的污 水經(jīng)過溢流口 25進(jìn)入滴濾池內(nèi)。經(jīng)過臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)6去除大部分懸浮物和膠 體后的污水輸入快速土滲系統(tǒng)9。
[0031] 快速土滲系統(tǒng)9高度為1000mm，分為布水區(qū)7、快速滲濾區(qū)10、沉淀區(qū)11三個(gè)部 分。其中，布水區(qū)7內(nèi)填充碎石填料，快速滲濾區(qū)10內(nèi)填充粒徑為15-30mm的沙土填料，縮 短了反應(yīng)周期，提高了處理效率；沉淀區(qū)11對(duì)處理后污水進(jìn)行沉淀處理，降低下一步旋流 篩濾池的篩濾處理難度。各區(qū)域之間有隔板A進(jìn)行隔斷，布水區(qū)7為下行池，污水自上向下 流動(dòng)；快速滲濾區(qū)10內(nèi)污水自下而上、自左至右流動(dòng)，最后溢流至沉淀區(qū)內(nèi)?？焖偻翝B系統(tǒng) 9上種植有植物系統(tǒng)8 (如美人蕉、香蒲等），利用其龐大根系，增強(qiáng)植物根系與微生物的聯(lián) 合效果，增加土壤孔隙率以提高污水流行性，提升植物在土滲系統(tǒng)中吸收、吸附作用。植物 根系錯(cuò)綜盤結(jié)，纏繞在碎石及沙土上，具有景觀效果的同時(shí)提高處理效果。經(jīng)過快速土滲系 統(tǒng)處理出水通過設(shè)置在無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)上方的高位進(jìn)水管12進(jìn)入無(wú)動(dòng)力生物處理系 統(tǒng)的上方。
[0032] 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)分為三部分：
[0033] 池底的底部布設(shè)碳素纖維填料22作為主反應(yīng)區(qū)，碳素纖維填料22的結(jié)構(gòu)是將塑 料圓片壓扣改成雙圈大塑料環(huán)，將醛化纖維或滌綸絲壓在環(huán)的環(huán)圈上，使纖維束均勻分布； 內(nèi)圈是雪花狀塑料枝條，既能掛膜，又能有效切割氣泡，提高氧的轉(zhuǎn)移速率和利用率。
[0034] 主反應(yīng)區(qū)上方設(shè)置有多組生物轉(zhuǎn)盤13,利用隔板15將主反應(yīng)區(qū)分為進(jìn)水反應(yīng)區(qū)B 及出水反應(yīng)區(qū)C，進(jìn)水反應(yīng)區(qū)B及出水反應(yīng)區(qū)C內(nèi)的生物轉(zhuǎn)盤13采用由固定在一橫軸上的 若干餅狀中空鐵籠組成。餅狀中空鐵籠是由圓形鐵板焊接六條鐵片作為骨架，骨架一側(cè)焊 接一圓形網(wǎng)板，兩片骨架平行布置，之間依靠網(wǎng)板彎曲成圓形連接。橫軸與鐵籠采用六邊形 固定，以強(qiáng)化其連接剛度。鐵籠內(nèi)部填充滿聚乙烯球，聚乙烯球內(nèi)部中空，球體表面布滿方 形孔，這一結(jié)構(gòu)在氧氣的傳質(zhì)過程中有重要意義，且有利于生物膜內(nèi)層微生物直接從液相 中得到基質(zhì)，聚乙烯球內(nèi)部填充一種輕質(zhì)粉煤灰分子篩填料，填充度適量，以保證生物轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，其內(nèi)部聚乙烯球的流動(dòng)性，以及聚乙烯球內(nèi)部分子篩不規(guī)則碰撞，使分子篩填 料表面生物膜在撞擊摩擦作用下脫落。
[0035] 生物轉(zhuǎn)盤13浸入廢水的一部分，其表面生物膜及分子篩填料吸附廢水中的有機(jī) 物等污染物質(zhì)，使微生物獲得營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)出水面時(shí)，生物膜及其帶動(dòng)的水膜又從大氣中直接 吸收氧氣。如此循環(huán)反復(fù)，廢水中的有機(jī)物在需氧微生物的作用下得到氧化分解以及強(qiáng)力 吸附，降低污水中污染物濃度。隨后污染物在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)吸附降解，保證污水中氨氮濃度低 于40mg/L，抑制其對(duì)微生物產(chǎn)生毒性，保證生物處理過程中微生物的生長(zhǎng)，提高處理效率； 最后出水在出水反應(yīng)區(qū)C進(jìn)行出水降解。同時(shí)生物轉(zhuǎn)盤段采用進(jìn)水重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能推進(jìn) 生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)需額外動(dòng)力生物轉(zhuǎn)盤自行轉(zhuǎn)動(dòng)，生物轉(zhuǎn)盤的盤邊布滿水槽14,在進(jìn)水的沖 擊下，使生物轉(zhuǎn)盤不斷旋轉(zhuǎn)。進(jìn)水反應(yīng)區(qū)B及出水反應(yīng)區(qū)C的生物轉(zhuǎn)盤之間通過齒輪傳動(dòng)， 在間接動(dòng)力下轉(zhuǎn)動(dòng)。此設(shè)計(jì)降低人工操作強(qiáng)度，使用機(jī)械原理擴(kuò)展了污水處理自動(dòng)化的技 術(shù)方法。無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)出水輸入最后一級(jí)光催化降解反應(yīng)裝置16。
[0036] 光催化降解反應(yīng)裝置16內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜光催化劑（如納米Ti02粉 體），光催化降解反應(yīng)裝置16的底部開設(shè)有排泥口，位于排泥口上方設(shè)置有納米曝氣盤18， 納米曝氣盤18與一納米曝氣機(jī)17連接，進(jìn)氣為03,通過納米曝氣大量獲得羥基自由基，起 強(qiáng)氧化作用。納米曝氣盤18上設(shè)置有紫外燈框架19,紫外燈框架19上安裝有低壓紫外汞 燈作為紫外消菌燈21，紫外滅菌燈平均照射劑量在300J/m2以上，紫外消菌燈21外設(shè)有一 防水套筒。光催化降解反應(yīng)裝置16內(nèi)剩余空間填充有半導(dǎo)體負(fù)載填料20 (如納米Ti02粉 體負(fù)載在立體網(wǎng)狀聚丙烯填料），光催化降解反應(yīng)裝置16處理后的水流經(jīng)光催化降解反應(yīng) 裝置16的出水口排出，出水口設(shè)置有篩網(wǎng)，光催化降解反應(yīng)裝置16的一端安置有液位儀， 以檢測(cè)水位。光催化降解反應(yīng)裝置16的頂部設(shè)有遮光板，光催化降解反應(yīng)裝置16的外殼 及上方遮光板外涂抹一層黑色涂料用以遮光。本發(fā)明增大了反應(yīng)面，解決了常規(guī)光催化劑 需要分散劑協(xié)同使用的弊端，減少了催化劑的流失現(xiàn)象，避免了反應(yīng)結(jié)束后催化劑的分離 步驟。
[0037] 本發(fā)明采用采用快速土滲系統(tǒng)，利用滲透性好的沙土填料和植物構(gòu)建適宜污水處 理的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，快速降低污染物濃度負(fù)荷，減少污水負(fù)荷對(duì)下一步處理的沖擊和負(fù)面 影響，同時(shí)設(shè)計(jì)一種無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)，使用吸附性材料作為填料再度降低污水的負(fù)荷 強(qiáng)度，生物轉(zhuǎn)盤工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤上方與空氣接觸，其內(nèi)部分子篩內(nèi)氨氮氧化為硝氮溶出，轉(zhuǎn)動(dòng) 入污水內(nèi)部，再次吸附氨氮，并在反硝化過程中消耗污水內(nèi)有機(jī)物，周而復(fù)始處理污水。且 污水在系統(tǒng)經(jīng)過好氧-缺氧-好氧三段生物反應(yīng)區(qū)，在不同的環(huán)境下進(jìn)行污染物質(zhì)的降解， 削減污水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，最后使用光催化降解裝置無(wú)針對(duì)的高度氧化污水中污染物，使其達(dá) 到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0038] 本發(fā)明的碳摻雜的納米Ti02粉體的制備：采用均勻沉淀法和水熱法兩步過程制備 碳摻雜的納米Ti02。以硫酸鈦和尿素為前驅(qū)，葡萄糖為碳源，具體制備過程如下：取6. 48g27 硫酸鈦和3. 24g54尿素（硫酸鈦與尿素的摩爾比為1:2)溶于去離子水中，再加入適量的葡 萄糖〇. 6攪拌均勻，1:2:0. 023在90°C的條件下反應(yīng)2h。待反應(yīng)結(jié)束后取出反應(yīng)物干燥、反 復(fù)水洗至中性，再次干燥，用球磨機(jī)研磨得到碳摻雜的納米Ti0 2粉體。
[0039] 納米Ti02粉體負(fù)載在填料上的方法：采用聚丙烯材質(zhì)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料，將納 米1102粉體與去離子水（粉體與水的質(zhì)量比為1:20)混合，用超聲波超聲成乳濁液，將潔 凈的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料浸入與乙醇1:1混合的鈦酸酯偶聯(lián)劑，緩慢攪拌一段時(shí)間，然后將 填料取出放入Ti0 2乳濁液中繼續(xù)攪拌一段時(shí)間，取出后放入烘箱中干燥（85°C以下）2h，即 制得負(fù)載納米Ti02的聚丙烯懸浮填料，其外觀呈淡黃色，膜層較均勻。
【權(quán)利要求】
1. 一種生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)為： 一臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推 向小螺旋盤片處排出，分離后的清液從離心機(jī)大螺旋盤片一端排出，經(jīng)過臥式螺旋卸料沉 降離心機(jī)去除大部分懸浮物和膠體后的污水輸入快速土滲系統(tǒng)； 快速土滲系統(tǒng)分為布水區(qū)、快速滲濾區(qū)、沉淀區(qū)三部分，各部分之間由隔板進(jìn)行隔斷； 其中，布水區(qū)為下行池，污水自上向下流動(dòng)，布水區(qū)內(nèi)填充有碎石填料，快速滲濾區(qū)為上行 池，污水自下而上流動(dòng)，快速滲濾區(qū)內(nèi)填充有沙土填料，沉淀區(qū)對(duì)處理后污水進(jìn)行沉淀處 理，降低下一步旋流篩濾池的篩濾處理難度；經(jīng)過快速土滲系統(tǒng)處理出水通過設(shè)置在無(wú)動(dòng) 力生物處理系統(tǒng)上方的高位進(jìn)水管進(jìn)入無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)的上方； 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)分為三部分： 池底的底部布設(shè)碳素纖維填料作為主反應(yīng)區(qū)，碳素纖維填料的結(jié)構(gòu)是由塑料圓片壓扣 成雙圈大塑料環(huán)，將醛化纖維或滌綸絲壓在環(huán)的環(huán)圈上，使纖維束均勻分布； 主反應(yīng)區(qū)上方設(shè)置有多組生物轉(zhuǎn)盤，利用隔板將主反應(yīng)區(qū)分為進(jìn)水反應(yīng)區(qū)和出水反應(yīng) 區(qū)，生物轉(zhuǎn)盤的盤邊布滿水槽，出水在出水反應(yīng)區(qū)進(jìn)行出水降解，無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)出水 輸入光催化降解反應(yīng)裝置； 光催化降解反應(yīng)裝置內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜光催化劑，光催化降解反應(yīng)裝置的 底部開設(shè)有排泥口，位于排泥口上方設(shè)置有納米曝氣盤，納米曝氣盤與納米曝氣機(jī)連接，納 米曝氣盤上設(shè)置有紫外燈框架，紫外燈框架上安裝有低壓紫外汞燈作為紫外消菌燈，紫外 消菌燈外設(shè)有一防水套筒；光催化降解反應(yīng)裝置內(nèi)剩余空間填充有半導(dǎo)體負(fù)載填料，光催 化降解反應(yīng)裝置處理后的水流經(jīng)光催化降解反應(yīng)裝置的出水口排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，其中，臥式螺旋卸料 沉降離心機(jī)，由離心機(jī)外殼、轉(zhuǎn)鼓、小螺旋盤片、大螺旋盤片、差速器、軸承座和底座組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，其中，快速土滲系統(tǒng) 上種植有植物系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，其中，生物轉(zhuǎn)盤是用 由固定在一橫軸上的若干餅狀中空鐵籠組成，餅狀中空鐵籠由圓形鐵板焊接六條鐵片作為 骨架，骨架一側(cè)焊接一圓形網(wǎng)板，兩片骨架平行布置，之間依靠網(wǎng)板彎曲成圓形連接；橫軸 與鐵籠采用六邊形固定，以強(qiáng)化其連接剛度；鐵籠內(nèi)部填充滿聚乙烯球，聚乙烯球內(nèi)部為中 空，球體表面布滿方形孔，聚乙烯球內(nèi)部填充有輕質(zhì)粉煤灰分子篩填料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，其中，光催化降解反 應(yīng)裝置內(nèi)壁負(fù)載的非金屬摻雜光催化劑為納米Ti0 2粉體；光催化降解反應(yīng)裝置內(nèi)剩余空間 填充的半導(dǎo)體負(fù)載填料為納米Ti02粉體負(fù)載在立體網(wǎng)狀聚丙烯填料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)，其中，光催化降解反 應(yīng)裝置的出水口設(shè)置有篩網(wǎng)，光催化降解反應(yīng)裝置的一端安置有液位儀，以檢測(cè)和控制水 位；光催化降解反應(yīng)裝置的頂部設(shè)有遮光板，光催化降解反應(yīng)裝置的外殼及上方遮光板外 涂抹一層黑色涂料用以遮光。
7. 利用權(quán)利要求1所述生物轉(zhuǎn)盤+快速土壤滲濾污水處理系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的方法， 其過程是： 污水由臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的進(jìn)料口進(jìn)入，在高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn) 速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋的作用下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大 的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在有相對(duì)的轉(zhuǎn)速差，利用 螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向小螺旋盤片處排出，分離后的清液從 離心機(jī)大螺旋盤片一端排出；經(jīng)過臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)去除大部分懸浮物和膠體后的 污水輸入快速土滲系統(tǒng)； 快速土滲系統(tǒng)的布水區(qū)和快速滲濾區(qū)內(nèi)分別填充有碎石填料和沙土填料，縮短了反應(yīng) 周期，提高了處理效率；沉淀區(qū)對(duì)處理后污水進(jìn)行沉淀處理，降低下一步旋流篩濾池的篩濾 處理難度；快速土滲系統(tǒng)上種植的植物根系錯(cuò)綜盤結(jié)，纏繞在碎石及沙土上，具有景觀效果 的同時(shí)提高處理效果；經(jīng)過快速土滲系統(tǒng)處理出水進(jìn)入無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)； 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)的碳素纖維填料能有效地切割氣泡，提高氧的轉(zhuǎn)移速率和利用 率； 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)主反應(yīng)區(qū)上方設(shè)置的多組生物轉(zhuǎn)盤在氧氣的傳質(zhì)過程中有利于 生物膜內(nèi)層微生物直接從液相中得到基質(zhì)；在生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，聚乙烯球的流動(dòng)性以 及聚乙烯球內(nèi)部分子篩不規(guī)則碰撞，使分子篩填料表面生物膜在撞擊摩擦作用下脫落； 生物轉(zhuǎn)盤浸入廢水的部分，其表面生物膜及分子篩填料吸附廢水中的有機(jī)物等污染物 質(zhì)，使微生物獲得營(yíng)養(yǎng)；當(dāng)轉(zhuǎn)出水面時(shí)，生物膜及其帶動(dòng)的水膜又從大氣中直接吸收氧氣， 反復(fù)循環(huán)，廢水中的有機(jī)物在需氧微生物的作用下得到氧化分解以及強(qiáng)力吸附，降低污水 中污染物濃度；隨后污染物在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)吸附降解，降低污水中氨氮濃度，抑制其對(duì)微生物 產(chǎn)生毒性，保證生物處理過程中微生物的生長(zhǎng)；最后出水在出水反應(yīng)區(qū)進(jìn)行出水降解； 無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)出水輸入光催化降解反應(yīng)裝置進(jìn)行；光催化降解反應(yīng)裝置的進(jìn)氣 為〇3，通過納米曝氣大量獲得羥基自由基，對(duì)污水進(jìn)行二次納米曝氣處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，光催化降解反應(yīng)裝置外殼及上方遮光板外涂抹 一層黑色涂料用以遮光。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，紫外滅菌燈平均照射劑量在300J/m2以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，無(wú)動(dòng)力生物處理系統(tǒng)的部分出水回流至快速土 滲系統(tǒng)進(jìn)水，調(diào)節(jié)水質(zhì)并刺激微反應(yīng)過程分泌次生物質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104193085SQ201410361203
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】張列宇, 王雷, 席北斗, 何小松, 李曹樂, 吳易雯, 劉田 申請(qǐng)人:浩藍(lán)環(huán)保股份有限公司