本發(fā)明屬于給水排污技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙膜式太陽能污水處理裝置，本發(fā)明還涉及這種雙膜式太陽能污水處理裝置對應(yīng)的工藝。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，生活和工業(yè)污水排放量逐漸增加，水污染問題日益嚴重。工業(yè)污水和一般生活污水中存在的污染物主要包括有機染料、無機離子、固體顆?；蚰z體、微生物等。對于含有這些污染物的廢水，通常的處理手段有是通過絮凝、電解沉積、物理吸附(包括過濾)、化學(xué)處理、微生物降解等。這些傳統(tǒng)的污水處理方法難以徹底凈化污水中的可溶性有害物質(zhì)和細微顆粒物，存在高能耗、二次污染、處理效率低等問題，還需要經(jīng)過后續(xù)進一步處理才能去除。而利用具有紫外可見光響應(yīng)能力的改性光催化材料作為催化劑，在充分利用太陽光中含量較少的紫外光(3～5％)同時，也可以有效利用太陽光中的可見光，擴大太陽光光譜利用范圍，提高污水凈化效率。太陽能是一種綠色能源，而目前的光催化降解裝置使用的是模擬太陽光，消耗電能，造成資源的浪費，如果能有效的將太陽能用于污水處理，將會帶來很高的經(jīng)濟效益，充分體現(xiàn)綠色節(jié)能的原則。

生物凈化技術(shù)是目前廣泛使用的一種污染物原位攔截技術(shù)，生物填料表面形成的活性生物膜對水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進行截留和固定，并通過生物膜表面附著的微生物將污染物進行分解代謝成為無害物質(zhì)重新釋放到水中，從而實現(xiàn)水質(zhì)凈化的目的。但由于微生物可分解代謝的污染物種類有限，作為單一水質(zhì)凈化方法其效率并不高，且微生物對生存環(huán)境要求嚴格，應(yīng)用范圍受到了限制。

光催化技術(shù)從上世紀七十年代被研究發(fā)現(xiàn)以來被人們廣泛關(guān)注，并制備出了以二氧化鈦為代表的一系列光催化材料。納米二氧化鈦粉末具有化學(xué)穩(wěn)定性高、耐光腐蝕、難溶于水和無毒性等優(yōu)點，水體中一些難以降解的化合物在光輻射條件下，可以通過二氧化鈦的光催化作用降解為H2O和CO2，尤其是對水中難降解的有機污染物具有很好的去除效力，因此二氧化鈦納米光催化降解法是一種極具應(yīng)用前景的水處理新技術(shù)。

因此，提供一種將生物膜和光催化技術(shù)結(jié)合來處理污水的裝置及其工藝得很有意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種綠色節(jié)能的雙膜式太陽能污水處理裝置。本發(fā)明的第二目的是提供這種雙膜式太陽能污水處理裝置對應(yīng)的工藝

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的雙膜式太陽能污水處理裝置，包括廢水池、光催化反應(yīng)池、生物膜反應(yīng)池，廢水池通過水泵與光催化反應(yīng)池的上端開口連通，雙膜光催化反應(yīng)池包括箱體、光催化降解裝置，光催化降解裝置通過連桿固定在箱體的中央，光催化降解裝置中央固定有支柱，支柱下端以支柱為中心沿徑向均勻設(shè)置有多個攪拌葉片，攪拌葉片通過傳送帶與電機連接，支柱頂端設(shè)置有太陽能光伏板組件，太陽能光伏板組件利用太陽光產(chǎn)生并儲存電能，驅(qū)動電機，光催化降解裝置池壁頂部向外延伸形成環(huán)形翼緣，攪拌葉片和環(huán)形翼緣的表面均涂設(shè)有納米二氧化鈦；生物膜反應(yīng)池自底部向上依次設(shè)置有預(yù)處理區(qū)、生物膜反應(yīng)區(qū)、膜分離反應(yīng)區(qū)，預(yù)處理區(qū)、生物膜反應(yīng)區(qū)、膜分離反應(yīng)區(qū)兩兩之間通過墻體或隔板分隔開，形成各自獨立的工作體系；光催化反應(yīng)池底部的出口與預(yù)處理區(qū)底部的進口相連，生物膜反應(yīng)區(qū)中央設(shè)置有生物膜載體，生物膜反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置有微孔曝氣裝置；膜分離反應(yīng)區(qū)的中央設(shè)置有膜組件，膜組件下部和膜組件的各膜件之間安裝有穿孔曝氣管，生物膜反應(yīng)池的膜分離反應(yīng)區(qū)上部的出口通過水泵與田間灌溉通道相連。

優(yōu)選地，廢水池與光催化反應(yīng)池之間的管道上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)器。

進一步地，攪拌葉片上設(shè)置有通孔，支柱下端以支柱為中心沿徑向均勻設(shè)置有三個攪拌葉片。

進一步地，光催化降解裝置底面為倒三角錐形。

進一步地，環(huán)形翼緣為階梯型，環(huán)形翼緣單個階梯的豎直高度和水平長度的長度比為1︰2-5，優(yōu)選為1︰3。

進一步地，光催化反應(yīng)池、生物膜反應(yīng)池為地埋式。

一種雙膜式太陽能污水處理裝置對應(yīng)的工藝，包括如下步驟：

步驟1：從廢水池流出的污水經(jīng)水泵進入光催化反應(yīng)池，太陽能光伏板組件利用太陽光產(chǎn)生并儲存電能，驅(qū)動電機，電機帶動攪拌葉片在污水池中旋轉(zhuǎn)，納米二氧化鈦涂層利用太陽能紫外線激活產(chǎn)生的·OH對污水中的有機污染物進行第一次降解；

步驟2：光催化降解裝置裝滿時，第一次降解后的污水流出，通過階梯型環(huán)形翼緣，納米二氧化鈦涂層利用太陽能紫外線激活產(chǎn)生的·OH對污水中的有機污染物進行第二次降解；

步驟3：步驟2第二次降解后的污水流到箱體并從光催化反應(yīng)池的箱體底部的出口流入生物膜反應(yīng)池進一步處理；

步驟4：經(jīng)步驟3生物膜反應(yīng)池處理后的污水通過水泵導(dǎo)入田間灌溉通道使用。

本發(fā)明的有益效果是：攪拌葉片和環(huán)形翼緣的表面均涂設(shè)有納米二氧化鈦，并且，太陽能光伏板組件利用太陽能發(fā)電，通過電機、傳送帶帶動攪拌葉片，使攪拌葉片在污水池中旋轉(zhuǎn)，納米二氧化鈦涂層利用太陽能紫外線激活產(chǎn)生的·OH對污水中的有機污染物進行降解，光催化降解裝置裝滿時，一次處理后的污水通過階梯型環(huán)形翼緣進行二次處理后流到箱體，攪拌葉片的攪拌作用可以增加局部水環(huán)境與空氣的接觸，增加污水中的溶解氧含量，加快·OH生成效率，提高對污水中有機污染物降解效率，環(huán)形翼緣呈階梯型，可以增加污水在納米二氧化鈦涂層上呈停留時間，優(yōu)化處理效果，光催化反應(yīng)池處理后的污水繼續(xù)進入生物膜反應(yīng)池處理；針對傳統(tǒng)污水處理技術(shù)工藝占地面積大、能耗大，運行成本高，存在二次污染等特點，將膜分離技術(shù)與生物膜反應(yīng)器有機結(jié)合,同時加入光催化技術(shù)，而形成的一種高效新型的水處理方法，一方面，太陽能為我們的系統(tǒng)提供能源動力，另一方面，利用太陽能進行光催化氧化，利用光催化反應(yīng)去除和降解污水中的污染物，光催化(太陽能動態(tài)膜污水處理工藝技術(shù))具有低耗能、高質(zhì)量出水，能維持高效活性污泥和較高的硝化效率等特點，具有顯著的處理效果；本發(fā)明裝置主要采用地埋式結(jié)構(gòu)，主要是針對于農(nóng)村的生活廢水的處理，該裝置能很好地控制農(nóng)村因水污染而引發(fā)的疾病，達到改善和保障農(nóng)村人口生活環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1廢水池，2光催化反應(yīng)池，3生物膜反應(yīng)池，4光催化降解裝置，5支柱，6攪拌葉片，7箱體，8傳送帶，9電機，10太陽能光伏板組件，11環(huán)形翼緣，12連桿，13預(yù)處理區(qū)，14生物膜反應(yīng)區(qū)，15膜分離反應(yīng)區(qū)，16生物膜載體，17微孔曝氣裝置，18膜組件，19穿孔曝氣管。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的闡述：

如圖所示，如圖所示，一種雙膜式太陽能污水處理裝置，包括廢水池1、光催化反應(yīng)池2、生物膜反應(yīng)池3，廢水池1通過水泵與光催化反應(yīng)池2的上端開口連通，雙膜光催化反應(yīng)池2包括箱體7、光催化降解裝置4，光催化降解裝置4通過連桿12固定在箱體7的中央，光催化降解裝置4中央固定有支柱5，支柱5下端以支柱5為中心沿徑向均勻設(shè)置有多個攪拌葉片6，攪拌葉片6通過傳送帶8與電機9連接，支柱5頂端設(shè)置有太陽能光伏板組件10，太陽能光伏板組件10利用太陽光產(chǎn)生并儲存電能，驅(qū)動電機9，光催化降解裝置4池壁頂部向外延伸形成環(huán)形翼緣11，攪拌葉片6和環(huán)形翼緣11的表面均涂設(shè)有納米二氧化鈦；生物膜反應(yīng)池3自底部向上依次設(shè)置有預(yù)處理區(qū)13、生物膜反應(yīng)區(qū)14、膜分離反應(yīng)區(qū)15，預(yù)處理區(qū)13、生物膜反應(yīng)區(qū)14、膜分離反應(yīng)區(qū)15兩兩之間通過墻體或隔板分隔開，形成各自獨立的工作體系；光催化反應(yīng)池2底部的出口與預(yù)處理區(qū)13底部的進口相連，生物膜反應(yīng)區(qū)14中央設(shè)置有生物膜載體16，生物膜反應(yīng)區(qū)14下部設(shè)置有微孔曝氣裝置17；膜分離反應(yīng)區(qū)15的中央設(shè)置有膜組件18，膜組件18下部和膜組件18的各膜件之間安裝有穿孔曝氣管19，生物膜反應(yīng)池3的膜分離反應(yīng)區(qū)15上部的出口通過水泵與田間灌溉通道相連。

廢水池1與光催化反應(yīng)池2之間的管道上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)器。

攪拌葉片6上設(shè)置有通孔，支柱5下端以支柱5為中心沿徑向均勻設(shè)置有三個攪拌葉片6。

光催化降解裝置4底面為倒三角錐形。

環(huán)形翼緣11單個階梯的豎直高度和水平長度的長度比為1︰3。

光催化反應(yīng)池2、生物膜反應(yīng)池3為地埋式。

一種雙膜式太陽能污水處理裝置對應(yīng)的工藝，包括如下步驟：

步驟1：從廢水池1流出的污水經(jīng)水泵進入光催化反應(yīng)池2，太陽能光伏板組件10利用太陽光產(chǎn)生并儲存電能，驅(qū)動電機9，電機9帶動攪拌葉片6在污水池中旋轉(zhuǎn)，納米二氧化鈦涂層利用太陽能紫外線激活產(chǎn)生的·OH對污水中的有機污染物進行第一次降解；

步驟2：光催化降解裝置4裝滿時，第一次降解后的污水流出，通過階梯型環(huán)形翼緣11，納米二氧化鈦涂層利用太陽能紫外線激活產(chǎn)生的·OH對污水中的有機污染物進行第二次降解；

步驟3：步驟2第二次降解后的污水流到箱體7并從光催化反應(yīng)池2的箱體7底部的出口流入生物膜反應(yīng)池3進一步處理；

步驟4：經(jīng)步驟3生物膜反應(yīng)池3處理后的污水通過水泵導(dǎo)入田間灌溉通道使用。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。