本發(fā)明涉及一種多功能納米材料為核心的太陽能動(dòng)力鄉(xiāng)鎮(zhèn)獨(dú)戶一體化生活污水處理設(shè)備，針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水，能夠加強(qiáng)對(duì)污水中cod、氨氮、總氮的去除效果，并能夠針對(duì)氮、磷、ss、糞大腸菌群等污染物進(jìn)行高精度去除，消除受納水體富營(yíng)養(yǎng)化點(diǎn)源污染風(fēng)險(xiǎn)；有效降低出水病原微生物含量，提升出水透明度同時(shí)大幅減少剩余污泥產(chǎn)量，有效削減運(yùn)行成本。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水污染物濃度與排放總量逐年增加，特別是富營(yíng)養(yǎng)元素氮磷的超標(biāo)排放導(dǎo)致鄉(xiāng)鎮(zhèn)水生態(tài)環(huán)境日益惡劣；由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水具有分散性高、水質(zhì)水量變化性大、難以集中收集處理等特征，治理難度較大，越來越引起人們的關(guān)注。
獨(dú)戶一體化分散型污水處理設(shè)備在鄉(xiāng)鎮(zhèn)分散點(diǎn)源污水治理中發(fā)揮了巨大作用，以家庭為單位使用，具有針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、占地小、安裝方便、自動(dòng)化程度較高、操作簡(jiǎn)單、出水水質(zhì)較好等特點(diǎn)，得到了較廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決傳統(tǒng)獨(dú)戶一體化設(shè)備日常運(yùn)行能耗相對(duì)較高、對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水cod、氨氮、總氮去除效率不高的現(xiàn)狀，特別針對(duì)污水中氮、磷污染物，提升去除效果以解決受納水體富營(yíng)養(yǎng)化問題，大幅提高出水透明度，同時(shí)為減少日常電力消耗與降低運(yùn)行成本、避免污泥膨脹不利影響、削減剩余污泥產(chǎn)量和避免氣候影響導(dǎo)致處理效果波動(dòng)等問題提供解決方案。
本發(fā)明的高效cod催化降解材料，是一種納米改性材料，能夠在氧化劑存在的情況下，加快反應(yīng)速率和效果，大幅提高cod污染因子的去除效果。采用柱徑范圍3.0-6.0mm不等，長(zhǎng)度5.0-15.0mm不等，配套特殊編織物，放置在反應(yīng)構(gòu)筑物中，操作簡(jiǎn)單方便。
本發(fā)明的精度除磷納米基材是以一種多功能納米改性材料為核心，通過不同粒徑合理級(jí)配形成的多層立體結(jié)構(gòu)。其中該多功能納米材料采用粒徑范圍1.0-5.0mm不等，按照一定順序放置在特制的篩箱中，水流通過特殊結(jié)構(gòu)自流形成上升流態(tài)，由下而上經(jīng)過篩箱，納米基材對(duì)水中固態(tài)與溶解態(tài)的磷進(jìn)行高精度截留與吸附。
本發(fā)明采用的mbr平板膜是一種改性親水pvdf材質(zhì)與abs材料組成的結(jié)構(gòu)，通過粒徑篩分原理實(shí)現(xiàn)srt與hrt的徹底分離，無視污泥膨脹的不利影響，始終保證出水ntu≤1；并且通過低負(fù)荷曝氣導(dǎo)致污泥內(nèi)源呼吸消化從而實(shí)現(xiàn)剩余污泥的大幅減量化，排泥周期極長(zhǎng)。
本發(fā)明采用的緩釋片劑消毒裝置，是利用了固態(tài)氯片，來水經(jīng)過特殊裝置，促使氯片緩慢溶解，有效氯均勻釋放到水體中，對(duì)出水病原微生物進(jìn)行有效殺滅，消除了出水流傳病學(xué)污染風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明采用的太陽能供電裝置，是利用了太陽能電池板，配合蓄電池、逆變器進(jìn)行工作，同時(shí)具有市電補(bǔ)充功能，保證設(shè)備隨時(shí)都可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明采用高效cod催化降解納米材料與精度除磷納米基材為核心構(gòu)成的太陽能動(dòng)力獨(dú)戶一體化設(shè)備，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、材料具有很好的催化效果，加快cod降解速率，對(duì)末端cod進(jìn)行高精度去除，節(jié)省容積與占地；
2、材料具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，很好的耐酸堿腐蝕性，更換頻率低，使用壽命長(zhǎng)；
3、精度除磷納米基材能夠有效解決傳統(tǒng)生物法除磷缺陷，對(duì)剩余含磷特別是溶解態(tài)的磷進(jìn)行高精度吸附，保障消除點(diǎn)源富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)；使用周期很長(zhǎng)，更換后可再生活化，可多次利用；
4、采用mbr平板膜結(jié)構(gòu)，無需二沉池，活性污泥濃度高，抗沖擊負(fù)荷性能強(qiáng)，出水透明度很高；
5、膜分離阻截絕大部分病原微生物在系統(tǒng)內(nèi)部，有效減少后續(xù)消毒劑投加量與接觸時(shí)間；
6、容積負(fù)荷高，反應(yīng)速率快，占地少，運(yùn)輸靈活，采用氣提回流裝置，節(jié)省動(dòng)力設(shè)備，運(yùn)行費(fèi)用較少；
7、本質(zhì)屬于生物膜法與膜生物反應(yīng)器范疇，大大減少了剩余污泥產(chǎn)量，排泥周期極長(zhǎng)，處置費(fèi)用低；
8、采用太陽能與市電共用裝置，有效減少家庭用電量，大大降低運(yùn)行費(fèi)用；
9、采用緩釋片劑消毒裝置，無需搭配動(dòng)力消毒裝置，避免了相關(guān)動(dòng)力設(shè)備配置與運(yùn)行能耗費(fèi)用；
10、設(shè)備采用地埋形式，處于凍土線以下，不受氣候氣溫影響，全年都可高效工作。
本發(fā)明的太陽能動(dòng)力獨(dú)戶一體化污水處理系統(tǒng)，系統(tǒng)前端的水解酸化復(fù)合填料上的高濃度活性微生物能夠針對(duì)來水中較難處理cod進(jìn)行水解與酸化，降解為可溶性小分子產(chǎn)物，加強(qiáng)可生化性；中部的mbr平板膜系統(tǒng)能夠一方面保證較長(zhǎng)的污泥齡，確保硝化菌等世代時(shí)間長(zhǎng)的菌種長(zhǎng)期穩(wěn)定高效發(fā)揮作用，一方面在保證出水ntu≤1的同時(shí)通過內(nèi)源呼吸大幅削減剩余污泥產(chǎn)量，減少出水病原微生物含量；后端的高效cod催化降解材料與精度除磷納米基材，一方面能夠利用消毒余氯對(duì)剩余有機(jī)物進(jìn)行精度降解，一方面針對(duì)來水中剩余含磷特別是溶解態(tài)的磷進(jìn)行精度吸附去除，徹底消除點(diǎn)源富營(yíng)養(yǎng)化污染風(fēng)險(xiǎn)。該太陽能動(dòng)力獨(dú)戶一體化處理設(shè)備用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理，cod去除率≥95％，ss去除率≥99％，磷和氮的去除率在97％以上，糞大腸菌群去除率≥99.99％，出水指標(biāo)可以穩(wěn)定達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)，cod、氨氮、ss和磷污染物的指標(biāo)優(yōu)于一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)；與高效納米材料復(fù)配使用，系統(tǒng)配套設(shè)備功耗低；搭配太陽能動(dòng)力裝置與緩釋片劑消毒裝置，運(yùn)行費(fèi)用相比傳統(tǒng)常規(guī)動(dòng)力獨(dú)戶一體化設(shè)備，降低了77％.
附圖說明
圖1為多功能納米材料為核心的太陽能動(dòng)力鄉(xiāng)鎮(zhèn)獨(dú)戶一體化生活污水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
1～集水緩沖區(qū)；2～水解酸化區(qū)；3～低氧區(qū)；4～膜池區(qū)；5～消毒與精度除磷區(qū)；6～玻璃鋼罐體；7～進(jìn)水口；8～出水管；9～格柵篩網(wǎng)；10～組合生物填料；11～mbr平板膜組件；12～緩釋片劑消毒裝置；13～精度處磷納米基材；14～隔板；15～檢修孔；16～地面；17～設(shè)備電控箱；18～提升泵及流量計(jì)；19～回流泵及流量計(jì)；20～出水自吸泵及流量計(jì)；21～渦旋高壓風(fēng)機(jī)；22～太陽能電池板；23～蓄電池；24～逆變器；25～市電接入口；26～高效cod催化降解納米材料。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
本發(fā)明涉及一種多功能納米材料為核心的太陽能動(dòng)力鄉(xiāng)鎮(zhèn)獨(dú)戶一體化生活污水處理設(shè)備。
所述高效cod催化降解納米材料是以多孔納米陶瓷為載體，有機(jī)與無機(jī)單分子在其表面接枝進(jìn)行改性而制成，使用柱徑范圍在3.0-6.0mm不等，長(zhǎng)度5.0-15.0mm不等，投加容積比為20％-60％不等，一般放置在精度除磷納米基材下方。該材料需要配合特殊編制物固定，能夠吸附來水中cod污染因子，并且在氧化劑存在下，加速cod降解速率，加強(qiáng)cod去除效果。
所述的精度除磷納米基材，采用的粒徑范圍為1.0-5.0mm，通過不同粒徑級(jí)配，放置在設(shè)備末端的特制篩箱中，水流通過特殊結(jié)構(gòu)自流形成上升流態(tài)，由下而上經(jīng)過篩箱，對(duì)其中剩余含磷特別是溶解態(tài)磷起到終端精度吸附處理，接觸時(shí)間不小于20分鐘，材料更換周期約為6個(gè)月。
所述緩釋片劑，采用規(guī)格為100g-200g/片不等，柱徑5-7cm不等，放置在特制藥劑柱中，水流經(jīng)過氯片緩慢溶解釋放有效氯成分，針對(duì)病原微生物進(jìn)行殺滅，消除出水流傳病學(xué)污染風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)，該太陽能動(dòng)力獨(dú)戶一體化處理設(shè)備能夠明顯提升來水cod、氨氮、總氮、總磷、ss、糞大腸菌群等污染因子的去除效率，去除效率分別≥95％、97％、97％、97％、99％和99.99％，出水指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的6個(gè)月中，剩余污泥極少，僅排泥一次；前段cod催化降解納米材料與末端精度除磷納米基材僅更換一次，使用壽命很長(zhǎng)。