申请日2017.06.22
公开(公告)日2017.08.29
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种太阳能生活污水处理系统，属于污水处理设备领域。依次预处理区、生物反应区、膜过滤区和光催化区等对污水实现循环处理，特别是对通过太阳能光催化实现对污水的净化处理。具体是罐体上部曲面，罐体上部曲面喷涂有TiO2涂层，TiO2涂层在太阳光的紫外线作用下可以生成具有氧化性或还原性的活性自由基，活性自由基具有杀菌和分解有机污染物等作用。这里充分利用罐体上部曲面能够形成大面积光催化区域，同时能够较好控制通过的污水的深度，保证太阳光的照射催化。
权利要求书
1.一种太阳能生活污水处理系统，包括水平设置的罐体，所述罐体两端对应设置有进水口和出水口，所述罐体上设有依次连通的预处理区、生物反应区、膜过滤区和光催化区;所述预处理区为设置在罐体内的U型预处理通道，且其一端与进水口连通，其另一端与生物反应区连通;所述生物反应区和膜过滤区位于预处理通道上方并通过自生动态膜隔成，所述生物反应区中设有生物膜填料，其下部设置有微孔曝气装置;其特征在于：所述光催化区包括位于所述罐体外侧上端并沿其长度方向水平设置的引流槽、位于引流槽两侧且喷涂有TiO2涂层的罐体上部曲面、对应覆盖所述罐体上部曲面及引流槽的高透光罩和设置在罐体上部曲面的下端的集水槽，所述集水槽通过位于罐体内的滤水通道连通位于罐体出水口一端的集水室，集水室连通出水口;所述膜过滤区通过水泵连通引流槽。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：所述进水口靠近罐体上端水平面，所述出水口靠近罐体下端水平面。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：所述预处理通道下部与罐体下部贴合，预处理通道一端通过垂直设置的第一引流管连通生物反应区，所述第一引流管的位于生物反应区的出水口与罐体的进水口平齐。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：所述预处理通道上设置沉积槽，所述沉积槽位于罐体底部;沉积槽的开口面与罐体底面平齐;沉积槽底部设有排污阀。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：所述生物反应区包括第一生物反应区和第二生物反应区，第一生物反应区和第二生物反应区之间通过第一隔板间隔，第一隔板底部设置有带筛网的过水口;所述第二生物反应区和膜过滤区通过自生动态膜间隔，所述自生动态膜底部设置有第二隔板;所述膜过滤区通过带水泵的第二引流管连通引流槽，第二引流管的进水口低于第二隔板高度。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：所述引流槽底部设有沿其长度方向设置的导流管，导流管连通第二引流管;导流管上设有若干开口方向垂直朝下的出水孔，出水孔沿导流管长度方向均匀布置。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：所述高透光罩上均匀设置若干条状且呈圆弧面凸起的突起部，所述突起部位于在高透光罩外侧，且其与罐体轴向方向平行;高透光罩相距罐体上部曲面2-4cm，突起部能够在罐体上部曲面形成宽度为3-6cm的光线集中区域。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：还包括第三隔板、第四隔板、第五隔板和第六隔板，所述第三隔板水平设置在罐体内底部并与罐体形成预处理通道的底部通道;所述第四隔板对称设置在第三隔板上且相对第三隔板垂直设置，两第四隔板位于罐体进水口一端使用第五隔板连接密封，两第四隔板位于罐体出水口一端使用第六隔板连接密封，两第四隔板之间构成生物反应区区域，第三隔板、第四隔板与罐体侧壁之间形成滤水通道;所述第六隔板与罐体出水口一端形成集水室;位于第三隔板下端面间隔设有若干上挡板，上挡板相对罐体出水口一端倾斜。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：所述滤水通道设有倾斜设置的第二筛网，并将滤水通道倾斜分隔为上下两层，滤水通道下层连通集水槽，滤水通道上层连集水室。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能生活污水处理系统,其特征在于：还包括反光板，所述反光板一端位于集水槽下方铰接在罐体上;反光板能够对应贴合高透光罩，其对应高透光罩一侧涂有紫外线反射涂层及设有紫外线灯。
说明书
一种太阳能生活污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理设备领域，特别是一种太阳能生活污水处理系统。
背景技术
随着社会经济的迅速发展，生态环境也同时受到了破坏，自然水体污染与富营养化日益严重，特别是在一些偏远地区的小城镇和农村，由于村屯住宅分散，生活污水不易集中处理，多数民居、农户的污水不作任何处理或只经化粪池简单处理便直接排放，使得自然环境状况更加恶化，小城镇和农村生活污水的污染，已成为当前环境保护必须解决的重要问题，因而，用于小城镇和农村生活污水处理的方法纷纷推出，其中最常见的是人工湿地方法，这种污水处理方法由于工艺结构简单、工程投资少，操作管理方便，运行费用低，成为目前生活污水分散治理的首选工艺，已在小城镇和农村中普遍使用，但人工湿地方法，其工艺结构虽然简单，但却存在着生化过程不完善、占地面积大、污染物负荷低，运行不稳定、水力性能差等缺点，因而这种方法的处理效果不够理想，难以达到预期的出水质要求。
光催化氧化技术作为一种新型高效的污水处理技术，光催化氧化技术可将污水中的污染物彻底分解并矿化。目前太阳能光氧化催化技术已经在地表水除藻、消毒，废水中有机有毒物质的降解以及无机污染物的去除应用。这里，提供出一种绿色节能、催化效果好、易于实现规模化、程序化、功能化的处理系统。
发明内容
本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种太阳能生活污水处理系统，用于满足日常中生活污水的处理，特别是对小城镇和农村生活污水处理;通过利用罐体空间设置，将污水实现最大程度的过滤净化，具体通过生物膜和自生动态膜完成对污水处理;最后利用光催化氧化原理设置光催化区完成对污水进一步净化处理。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种太阳能生活污水处理系统，包括水平设置的罐体，所述罐体两端对应设置有进水口和出水口，所述罐体上设有依次连通的预处理区、生物反应区、膜过滤区和光催化区;所述预处理区为设置在罐体内的U型预处理通道，且其一端与进水口连通，其另一端与生物反应区连通;所述生物反应区和膜过滤区位于预处理通道上方并通过自生动态膜隔成，所述生物反应区中设有生物膜填料，其下部设置有微孔曝气装置;所述光催化区包括位于所述罐体外侧上端并沿其长度方向水平设置的引流槽、位于引流槽两侧且喷涂有TiO2涂层的罐体上部曲面、对应覆盖所述罐体上部曲面及引流槽的高透光罩和设置在罐体上部曲面的下端的集水槽，所述集水槽通过位于罐体内的滤水通道连通位于罐体出水口一端的集水室，集水室连通出水口;所述膜过滤区通过水泵连通引流槽。
上述方案中，预处理通道U形通道设置，其可以作为进入生物反应区之前的预处理，具体是进行无氧处理。预处理通道可以初步对污水进行沉积，特别是在预处理通道准备上升处或预处理通道在位于罐体底部。生物反应区中生物膜填料培植形成生物膜通过其上微生物的新陈代谢的作用，对污水中的有机污染物进行缺氧、有氧降解分离。自生动态膜可以过滤生物膜脱落物，进一步净化水质使其达到过滤的要求。光催化区为两大面积的弧形面，具体是罐体上部曲面，罐体上部曲面喷涂有TiO2涂层，TiO2涂层在太阳光的紫外线作用下可以生成具有氧化性或还原性的活性自由基，活性自由基具有杀菌和分解有机污染物等作用。这里充分利用罐体上部曲面能够形成大面积光催化区域，同时能够较好控制通过的污水的深度，保证太阳光的照射催化。
优选的，所述进水口靠近罐体上端水平面，所述出水口靠近罐体下端水平面。这样可以保证进水的和出水得方便。
优选的，所述预处理通道下部与罐体下部贴合，预处理通道一端通过垂直设置的第一引流管连通生物反应区，所述第一引流管的位于生物反应区的出水口与罐体的进水口平齐。这里第一引流管出水口与罐体的进水口分别形成U型预处理通道的两端，通过设置其平齐可以有效对污水先期的沉积。
优选的，所述预处理通道上设置沉积槽，所述沉积槽位于罐体底部;沉积槽的开口面与罐体底面平齐;沉积槽底部设有排污阀。通过沉积槽可以收集预处理通道中污水沉积物，同时方便清理。
优选的，所述生物反应区包括第一生物反应区和第二生物反应区，第一生物反应区和第二生物反应区之间通过第一隔板间隔，第一隔板底部设置有带筛网的过水口;所述第二生物反应区和膜过滤区通过自生动态膜间隔，所述自生动态膜底部设置有第二隔板;所述膜过滤区通过带水泵的第二引流管连通引流槽，第二引流管的进水口低于第二隔板高度。针对不同的污水处理，可能需要同时使用无氧型生物膜和好氧型生物膜，这样可以根据需要将第一生物反应区和第二生物反应区通过是否设置微孔曝气装置，将其划分为好氧区和无氧区，同时通过底部的自动阀门实现水流混合机循环，这样能够反复形成好氧-兼氧-缺氧和硝化-反硝化的生物化解与除氮过程，污水中的COD、HN3-N获得同步去除。
优选的，所述引流槽底部设有沿其长度方向设置的导流管，导流管连通第二引流管;导流管上设有若干开口方向垂直朝下的出水孔，出水孔沿导流管长度方向均匀布置。这里能够使得引流槽各处水量均匀，即对两侧的排水均匀，这样方便光催化区光催化进行。
优选的，所述高透光罩上均匀设置若干条状且呈圆弧面凸起的突起部，所述突起部位于在高透光罩外侧，且其与罐体轴向方向平行;高透光罩相距罐体上部曲面2-4cm，突起部能够在罐体上部曲面形成宽度为3-6cm的光线集中区域。高透光罩将光催化区与外界隔绝，避免外部杂物进入。突起部相当于凸透镜，可以将光线集中形成较强催化效果。
优选的，还包括第三隔板、第四隔板、第五隔板和第六隔板，所述第三隔板水平设置在罐体内底部并与罐体形成预处理通道的底部通道;所述第四隔板对称设置在第三隔板上且相对第三隔板垂直设置，两第四隔板位于罐体进水口一端使用第五隔板连接密封，两第四隔板位于罐体出水口一端使用第六隔板连接密封，两第四隔板之间构成生物反应区区域，第三隔板、第四隔板与罐体侧壁之间形成滤水通道;所述第六隔板与罐体出水口一端形成集水室;位于第三隔板下端面间隔设有若干上挡板，上挡板相对罐体出水口一端倾斜。上挡板能够在预处理通道形成底部强流层，可以将污水中固定颗粒或悬浮物冲刷到沉积槽中。
优选的，所述滤水通道设有倾斜设置的第二筛网，并将滤水通道倾斜分隔为上下两层，滤水通道下层连通集水槽，滤水通道上层连集水室。滤水通道可以对光催化净化后的污水进一步过滤，可以进一步提高过滤水质。
优选的，还包括反光板，所述反光板一端位于集水槽下方铰接在罐体上;反光板能够对应贴合高透光罩，其对应高透光罩一侧涂有紫外线反射涂层及设有紫外线灯。反光板可以进一步增强采光的面积，保障光催化的有效进行;同时反光板可以对应盖合高透光罩，在夜晚或阴雨天时，反光板中的紫外线灯可以作为备用的催化光源使用。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明依次预处理区、生物反应区、膜过滤区和光催化区等对污水实现循环处理，特别是对通过太阳能光催化实现对污水的净化处理。
2.本发明光催化区为两大面积的弧形面，具体是罐体上部曲面，罐体上部曲面喷涂有TiO2涂层，TiO2涂层在太阳光的紫外线作用下可以生成具有氧化性或还原性的活性自由基，活性自由基具有杀菌和分解有机污染物等作用。这里充分利用罐体上部曲面能够形成大面积光催化区域，同时能够较好控制通过的污水的深度，保证太阳光的照射催化。
