專利名稱：太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)，尤其涉及一種太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理裝置。
背景技術(shù)：
農(nóng)村生活污水是量大面廣的一類污水，隨著農(nóng)村建設(shè)的不斷完善和人民生活水平的提高，農(nóng)村生活污水排放量呈逐年增長趨勢，使得農(nóng)村面源污染日益加重，呈現(xiàn)出污染從城市向農(nóng)村轉(zhuǎn)移的態(tài)勢。另外農(nóng)村污水成分日趨復(fù)雜，未經(jīng)處理的農(nóng)村生活污水不僅是飲用水水源地的潛在威脅，同時也是江河湖泊富營養(yǎng)化的重要原因。目前，農(nóng)村分散式生活污水處理的方法中，主要以無動力厭氧生物處理、土地處理、人工濕地等工藝為主。人工濕地工藝由于其基建運行費用低、操作簡便、抗沖擊負荷性能好等優(yōu)點已被廣泛應(yīng)用于污水處理中。隨著人們對人工濕地系統(tǒng)處理技術(shù)應(yīng)用的普及以及對好氧生物過程認識的深入， 人工濕地系統(tǒng)也得到了很好的發(fā)展。但研究表明，溶解氧供給不足是導(dǎo)致潛流濕地氮去除率較低的主要原因；潛流濕地磷去除率也受溶解氧影響，當濕地內(nèi)部溶解氧濃度下降時， Fe3+被還原為狗2+，其結(jié)合的磷以P043_的形式釋放，導(dǎo)致濕地磷去除效率下降。除化學(xué)除磷外，潛流濕地內(nèi)部生物除磷也需要良好的好養(yǎng)一厭氧交替環(huán)境，改善溶解氧供給對提高濕地氮磷去除性能意義重大。濕地植物可通過根系釋放部分溶解氧，但由于釋放量較小，難以滿足有機污染物降解、氨氮硝化等過程對溶解氧的需求，因此有必要采取措施提高潛流濕地溶解氧供給水平。針對濕地植物根系釋放溶解氧的不足，本發(fā)明擬開發(fā)太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理技術(shù)。該系統(tǒng)以人工濕地作為核心處理單元對氮磷進行深度處理，曝氣由蓄電池提供能量，蓄電池與太陽能電板連接，使人工濕地出水水質(zhì)穩(wěn)定達標排放。這種新型的農(nóng)村生活污水處理技術(shù)，利用太陽能為能量進行微動力曝氣，有效地去除污水中氮磷等污染物。 試驗證明，據(jù)此開發(fā)的新技術(shù)對農(nóng)村生活污水具有良好的處理效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的不足，提供一種經(jīng)濟、實用、處理效果好的太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理裝置。太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理裝置包括進水口、填料區(qū)、曝氣管、植物區(qū)、 出水口、曝氣機、蓄電池、太陽能電板，裝置本體上部中間一側(cè)壁上設(shè)置進水口，裝置本體上部中間另一側(cè)壁上設(shè)置出水口，裝置本體內(nèi)從下到上順次設(shè)有曝氣管、填料區(qū)、植物區(qū)，曝氣管、曝氣機、蓄電池、太陽能電板順次相連，填料區(qū)由表面土層、中層礫石、下層小豆石三層組成。所述的曝氣管的長度為20m 50m。所述的裝置本體的長寬比為2. 5:1 4:1。所述的植物為水上植物、水底植物、浮游植物或大型挺水植物。所述的太陽能電板為太陽能光伏板。所述的蓄電池為太陽能專用鉛酸蓄電池。太陽能驅(qū)動微動力人工濕地的污水處理方法是待處理污水從進水口流入人工濕地裝置本體，再由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經(jīng)過植物區(qū)和由表面土層、中層礫石、下層小礫石組成的填料區(qū)，污水通過微生物、植物根系的物理、化學(xué)和生物的共同途徑完場系統(tǒng)的凈化，然后從出水口流出；填料區(qū)有助于好氧污泥的持留，這樣污水能夠與好氧污泥充分接觸，從而保證了好的去污效果，太陽能電板吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中，蓄電池連接曝氣機，曝氣機通過曝氣管為微生物提供氧氣，克服了濕地植物根系釋放氧的不足，太陽能曝氣系統(tǒng)還有效的節(jié)省了能源，污水在裝置本體內(nèi)停留時間為 2d 4d。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果在于①通過曝氣使得裝置內(nèi)獲得足夠的溶解氧，加強池內(nèi)有機物與微生物及溶解氧接觸，從而保證池內(nèi)微生物在有充足溶解氧的條件下，對污水中有機物的氧化分解作用。②通過太陽能發(fā)電與曝氣管結(jié)合，使太陽能成為污水攪拌系統(tǒng)的最初能量來源，減小運行成本。
圖1為太陽能驅(qū)動微動力人工濕地處理裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖中進水口 1、填料區(qū)2、曝氣管3、植物區(qū)4、出水口 5、曝氣機6、太陽能電板7、蓄電池8。
具體實施例方式如圖1所示，太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理裝置包括進水口 1、填料區(qū)2、曝氣管3、植物區(qū)4、出水口 5、曝氣機6、蓄電池7、太陽能電板8，裝置本體上部中間一側(cè)壁上設(shè)置進水口 1，裝置本體上部中間另一側(cè)壁上設(shè)置出水口 5，裝置本體內(nèi)從下到上順次設(shè)有曝氣管3、填料區(qū)2、植物區(qū)4，曝氣管3、曝氣機6、蓄電池7、太陽能電板8順次相連，填料區(qū) 2由表面土層、中層礫石、下層小豆石三層組成。表面土鈣含量在2. 0 2. 5kg/100kg;礫石層粒徑在5 50mm，鋪設(shè)厚度為0. 4 0. 7m。人工濕地種植土壤的質(zhì)地為粘土 壤土，土壤厚度為20 40cm，滲透系數(shù)為0. 025cm/h 0. 35cm/h。所述的植物4為水上植物、水底植物、浮游植物或大型挺水植物。可選擇的挺水植物為蘆葦、茭白、水蔥、菖蒲、香蒲、燈芯草等，浮水植物為鳳眼蓮、浮萍、睡蓮等。沉水植物為伊樂草、金魚藻、黑藻等。裝置本體中水面浸沒植物根系的深度應(yīng)均勻。所述植物的種植密度宜為9株/m2 25株/m2。所述的曝氣管3的長度為20m 50m。所述的裝置本體的長寬比為2. 5:1 4:1。 所述的太陽能電板8為太陽能光伏板。所述的蓄電池7為太陽能專用鉛酸蓄電池。太陽能驅(qū)動微動力人工濕地的污水處理方法是待處理污水從進水口 1入人工濕地裝置本體，再由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經(jīng)過由表面土層、中層礫石、下層小礫石組成的填料區(qū)2和植物區(qū)4，污水通過微生物、植物根系的物理、化學(xué)和生物的共同途徑完場系統(tǒng)的凈化，然后從出水口 5流出；填料區(qū)有助于好氧污泥的持留，這樣污水能夠與好氧污泥充分接觸，從而保證了好的去污效果，太陽能電板8吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池7中，蓄電池7連接曝氣機6，曝氣機6通過曝氣管3為微生物提供氧氣， 克服了濕地植物根系釋放氧的不足，太陽能曝氣系統(tǒng)還有效的節(jié)省了能源，污水在裝置本體內(nèi)停留時間為2d 4d。
權(quán)利要求
1.一種太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理裝置，其特征在于包括進水口(1)、填料區(qū)(2)、曝氣管(3)、植物區(qū)(4)、出水口(5)、曝氣機(6)、蓄電池(7)、太陽能電板(8)，裝置本體上部中間一側(cè)壁上設(shè)置進水口(1)，裝置本體上部中間另一側(cè)壁上設(shè)置出水口(5)，裝置本體內(nèi)從下到上順次設(shè)有曝氣管(3)、填料區(qū)(2)、植物區(qū)(4)，曝氣管(3)、曝氣機(6)、蓄電池(7)、太陽能電板(8)順次相連，填料區(qū)(2)由表面土層、中層礫石、下層小豆石三層組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動微動力人工濕地處理裝置，其特征在于所述的曝氣管(3)的長度為20m 50m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動微動力人工濕地處理裝置，其特征在于所述的裝置本體的長寬比為2.5:1 4:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動微動力人工濕地處理裝置，其特征在于所述的植物(4)為水上植物、水底植物、浮游植物或大型挺水植物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能驅(qū)動微動力人工濕地處理裝置，其特征在于所述的太陽能電板(8)為太陽能光伏板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能驅(qū)動微動力人工濕地處理裝置，其特征在于所述的蓄電池(7)為太陽能專用鉛酸蓄電池。
7.一種使用如權(quán)利要求1所述裝置的太陽能驅(qū)動微動力人工濕地的污水處理方法，其特征在于待處理污水從進水口( 1)流入人工濕地裝置本體，再由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經(jīng)過植物區(qū)(4)和由表面土層、中層礫石、下層小礫石組成的填料區(qū)(2)，污水通過微生物、植物根系的物理、化學(xué)和生物的共同途徑完場系統(tǒng)的凈化，然后從出水口(5)流出；填料區(qū)有助于好氧污泥的持留，這樣污水能夠與好氧污泥充分接觸，從而保證了好的去污效果，太陽能電板(8)吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池(7)中，蓄電池 (7)連接曝氣機(6)，曝氣機(6)通過曝氣管(3)為微生物提供氧氣，克服了濕地植物根系釋放氧的不足，太陽能曝氣系統(tǒng)還有效的節(jié)省了能源，污水在裝置本體內(nèi)停留時間為2d 4d。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能驅(qū)動微動力人工濕地污水處理裝置。它包括進水口、填料區(qū)、曝氣管、植物區(qū)、出水口、曝氣機、蓄電池、太陽能電板，裝置本體上部中間一側(cè)壁上設(shè)置進水口，裝置本體上部中間另一側(cè)壁上設(shè)置出水口，裝置本體內(nèi)從下到上順次設(shè)有曝氣管、填料區(qū)、植物區(qū)，曝氣管、曝氣機、蓄電池、太陽能電板順次相連，填料區(qū)由表面土層、中層礫石、下層小豆石三層組成。本發(fā)明具有的有益效果在于①通過曝氣使得裝置內(nèi)獲得足夠的溶解氧，加強池內(nèi)有機物與微生物及溶解氧接觸，從而保證池內(nèi)微生物在有充足溶解氧的條件下，對污水中有機物的氧化分解作用。②通過太陽能發(fā)電與曝氣管結(jié)合，使太陽能成為污水攪拌系統(tǒng)的最初能量來源，減小運行成本。
文檔編號C02F3/32GK102276067SQ201110226970
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者吳東磊, 徐強, 田光明 申請人:浙江大學(xué)