申请日2017.12.15
公开(公告)日2018.05.08
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，所述生态滤床主要包括蓄集箱和生态滤床，所述蓄集箱由蓄集箱和水泵总成组成，所述生态滤床由接污口、分散装置、电机一、菌液箱、电机二、菌液喷洒装置、一级过滤板、二级过滤板、曝气板和三级过滤箱组成，一级过滤板呈倒圆台形，一级过滤板底端与菌液箱底端水平固定连接，一级过滤板位于生态滤床的二分之一处，二级过滤板位于生态滤床的下三分之一处，曝气板位于生态滤池的下十分之一处，三级过滤箱外嵌在生态滤床的右侧面。总之，本发明能够有效的提高污水过滤处理的效率，提高了装置使用的时间，且能在水压不够时对污水供给提供动力的补偿。
权利要求书
1.一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述生态滤床主要包括蓄集箱(1)和生态滤床(2)，所述蓄集箱(1)内设有水泵(13)，所述蓄集箱(1)呈圆筒形，所述蓄集箱(1)上顶面开有进污口(11)，所述进污口(11)与排污管道进行连接，所述蓄集箱(1)侧面上三分之一处开有出污口(12)，所述出污口(12)通过连接管(16)与所述生态滤床(2)进行连接，所述连接管(16)内设有流速传感器(15)，所述流速传感器(15)位于连接管(16)的左侧，所述水泵(13)位于所述出污口(12)的上端，所述水泵(13)下端设有控制器(14)，所述控制器(14)用于处理流速传感器(15)传输过来的数据以控制水泵(13)工作;所述生态滤床(2)由接污口(3)、分散装置(4)、电机一(5)、菌液箱(6)、电机二(7)、菌液喷洒装置(8)、一级过滤板(21)、二级过滤板(22)、曝气板(23)和三级过滤箱(24)组成，所述接污口(3)嵌于生态滤床(2)的上顶面，所述接污口(3)上端为倒圆台形，所述接污口(3)下端与分散装置(4)连接，所述分散装置(4)主体为圆台形，在主体底端的前后左右四个方位分别设有一个排污管总成(41)，所述电机一(5)位于所述分散装置(4)和菌液箱(6)上端之间，所述分散装置(4)固定于电机一(5)上，可随着电机一(5)进行转动，所述菌液喷洒装置(8)呈梯形，在下端设有多个喷洒头(81)，通过内部管道与菌液箱(8)进行连接，所述电机二(7)位于菌液箱(6)底端和菌液喷洒装置(8)之间，所述菌液喷洒装置(8)固定于电机二(7)上，可随着电机二(7)进行转动，所述一级过滤板(21)呈倒圆台形，所述一级过滤板(21)底端与菌液箱(6)底端水平固定连接，所述一级过滤板(21)位于所述生态滤床(2)的二分之一处，所述二级过滤板(22)位于所述生态滤床(2)的下三分之一处，所述曝气板(23)位于所述生态滤池(2)的下十分之一处，所述曝气板(23)上设有曝气管(231)和四个曝气头(232)，所述曝气头(232)分别位于曝气管(231)的前后左右四个方位，所述曝气管(231)外接气泵(233)，所述三级过滤箱(24)外嵌在所述生态滤床(2)的右侧面，所述三级过滤箱(24)上顶面与二级过滤板(22)对齐，下底面与生态滤床(2)底面对齐，所述曝气板(23)、生态滤床(2)的右侧面和三级过滤箱(24)相交处开有一个高5cm的开口(25)，所述开口(25)呈弧形。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水 处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述电机一(5)转速为25转/分钟，所述电机二(7)转速为10转/分钟。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述一级过滤板(21)上设有一阻隔环(211)，所述阻隔环(211)位于所述一级过滤板(21)二分之一处，所述阻隔环(211)上密集布有多个小孔(2111)。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述一级过滤板(21)被阻隔环(211)分为A部分(21A)和B部分(21B)，A部分(21A)填铺为海绵和碎石，所述海绵和碎石填铺比例为3：7，B部分(21B)填铺为煤渣、沸石、椰壳炭和蛭石，所述煤渣、沸石、椰壳炭和蛭石按重量组分计是由10-20份煤渣、15-35份沸石、5-20份的椰壳炭、15-25份蛭石组成。
5.根据权利要求4所述的一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述一级过滤板(21)的B部分(21B)、二级过滤板(22)和三级过滤箱(24)底面开有多个透水孔(9)，所述透水孔(9)孔径为0.2-0.5cm，每1平方米上开有2000-4500个透水孔(9)。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述一级过滤板(21)上设有一阻隔环(211)，阻隔环(211)上密集布有多个小孔(2111)。
7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述二级过滤板(22)填铺粗砂、珊瑚砂、石英石和陶瓷粉末，所述粗砂、珊瑚砂、石英石和陶瓷粉末按重量组分计是由30-40份粗砂、10-15份珊瑚砂、20-30份石英石、5-15份陶瓷粉末组成。
8.根据权利要求1所述的一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述三级过滤箱(24)填铺活性炭、碳灰、竹炭和晴纶棉，所述活性炭、碳灰、竹炭和晴纶棉按重量组分计是由30-50份活性炭、10-15份碳灰、10-20份竹炭、5-15份晴纶棉组成。
9.根据权利要求1所述的一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其特征在于，所述菌液箱(6)装有菌液，所述菌液中含有红酵母菌、蛇皮癣菌、芽孢杆菌、灰氧菌、放线菌、微量元素、多糖和氨基酸，所述红酵母菌、蛇皮癣菌、芽孢杆菌、灰氧菌、放线菌、微量元素、多糖和氨基酸的含量分别为：红酵母菌3-10%(wt)、蛇皮癣菌2-7%(wt)、芽孢杆菌3-5%(wt)、灰氧菌6-10%(wt)、放线菌2-4%(wt)、微量元素1-3%、多糖15-27%、氨基酸5-8%。
说明书
一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床
技术领域
本发明涉及水环境修复技术领域，具体是涉及一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床。
背景技术
水的重要性：水是生命的源泉，是生命存在与经济发展的必要条件，同样是构成人体组织的重要部分。水在人体内的含量达70%，其余30%左右为固体营养物(蛋白质、碳水化合物、脂质、矿物质、维生素等)。人体60%的水在细胞内，40%在流体内(血、消化液、唾液、胆液、泪水、汗液、肠液、胃液)。成年人每天需水2.5-3升，其中直接饮用1升左右，食物中补充1升，人体新陈代谢形成0.5升。明代李时珍在本草纲目中著到：“药补不如食补，食补不如水补”，水不愧为百药之王。世界水资源的构成：地球上水占70%的面积，其中海水占97.3%，可用淡水只有2.7%。在近3%淡水中77.2%存在雪山冰川中，22.4%为土壤中和地下水(降水与地表水渗入)。只有0.4%为地表水，地表水指河流、湖泊、冰川等水体。中国水资源状况：中国大小河川总长42万公里，湖泊7.56万平方公里，占国土总面积的0.8%，水资源总量28000亿立方米，人均2300立方米，只占世界人均拥有量的1/4，居121位，为13个贫水国之一。中国640个城市有300多个缺水，2.32亿人年均用水量严重不足。因此水环境的治理显得尤为重要。
截污纳管是城市生活污水处理的重要措施，需要投入大量的资金，因而在我国大多数城市，大量的生活污水仍然直接排入城市河道等水环境中。排入河道的生活污水有机质含量高，溶解氧含量低，长期排入的生活污水是造成城市水环境富营养化和黑臭的关键因素。目前对于城市河道排污口出水的初步处理尚比较少见，毫无疑问，增加溶解氧和降低污水有机质含量是两个主要的方面。曝气是废水需氧生物处理的重要工艺之一，是指人为通过适当设备使污染水体中溶解氧含量增高，从而使污水中微生物在有充足溶解氧的条件下，强化对污水中有机物的氧化分解作用。现在的曝气方法很多，比如，压缩空气扩散法、低速表面曝气法等。
为解决上述问题，专利CN201310213324.9提供了一种无动力曝气生态滤床，结构简单，设计合理，但是在实际使用中，我们发现污水排放时污水主要集中在滤网的中间位置，四周的利用率低，过滤的效果差，中间位置使用效率高，使用时常大幅缩短，使用时间略长后，处理过的污水排放在外界仍然会产生污染;该装置利用水流冲击的压强将污水注入生态滤池，避免了动力的提供，但是实际应用中，我们发现，在污水排放较少的时候，污水很难爬升装置管道，因此现需要一种新型的生态滤床解决现有问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，能够有效的提高污水过滤处理的效率，提高了装置使用的时间，且能在水压不够时对污水供给提供动力的补偿。
本发明的技术方案为：一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，所述生态滤床主要包括蓄集箱和生态滤床，所述蓄集箱内设有水泵，所述蓄集箱呈圆筒形，所述蓄集箱上顶面开有进污口，所述进污口与排污管道进行连接，所述蓄集箱侧面上三分之一处开有出污口，所述出污口通过连接管与所述生态滤床进行连接，所述连接管内设有流速传感器，所述流速传感器位于连接管的左侧，所述水泵位于所述出污口的上端，所述水泵下端设有控制器，所述控制器用于处理流速传感器传输过来的数据以控制水泵工作;所述生态滤床由接污口、分散装置、电机一、菌液箱、电机二、菌液喷洒装置、一级过滤板、二级过滤板、曝气板和三级过滤箱组成，所述接污口嵌于生态滤床的上顶面，所述接污口上端为倒圆台形，所述接污口下端与分散装置连接，所述分散装置主体为圆台形，在主体底端的前后左右四个方位分别设有一个排污管总成，所述电机一位于所述分散装置和菌液箱上端之间，所述分散装置固定于电机一上，可随着电机一进行转动，所述菌液喷洒装置呈梯形，在下端设有多个喷洒头，通过内部管道与菌液箱进行连接，所述电机二位于菌液箱底端和菌液喷洒装置之间，所述菌液喷洒装置固定于电机二上，可随着电机二进行转动，所述一级过滤板呈倒圆台形，所述一级过滤板底端与菌液箱底端水平固定连接，所述一级过滤板位于所述生态滤床的二分之一处，所述二级过滤板位于所述生态滤床的下三分之一处，所述曝气板位于所述生态滤池的下十分之一处，所述曝气板上设有曝气管和四个曝气头，所述曝气头分别位于曝气管的前后左右四个方位，所述曝气管外接气泵，所述三级过滤箱外嵌在所述生态滤床的右侧面，所述三级过滤箱上顶面与二级过滤板对齐，下底面与生态滤床底面对齐，所述曝气板、生态滤床的右侧面和三级过滤箱相交处开有一个高5cm的开口。
进一步的，所述电机一转速为25转/分钟，所述电机二转速为10转/分钟，电机一在该转速下，配合污水排放的流速能有效的将污水分洒在一级过滤网的四周，电机二在该转速下，可以有效配合菌液箱，使菌液均匀喷洒在二级过滤网上。
进一步的，所述一级过滤板上设有一阻隔环，所述阻隔环位于所述一级过滤板二分之一处，所述阻隔环上密集布有多个小孔，可以有效的分隔一级过滤板，且能防止A部分填铺物滑入B部分。
进一步的，所述一级过滤板被阻隔环分为A部分和B部分，A部分填铺为海绵和碎石，所述海绵和碎石填铺比例为3：7，B部分填铺为煤渣、沸石、椰壳炭和蛭石，所述煤渣、沸石、椰壳炭和蛭石按重量组分计是由10-20份煤渣、15-35份沸石、5-20份的椰壳炭、15-25份蛭石组成，A部分填铺物，海绵和碎石能有效的过滤污水中的大颗粒不溶物，在该填铺比例下，过滤大颗粒不溶物的效率为97.8%，B部分填铺物，在该重量组分计区间过滤效果为95.4%-97.3%。
进一步的，所述一级过滤板的B部分、二级过滤板和三级过滤箱底面开有多个透水孔，所述透水孔孔径为0.4-0.8cm，每1平方米上开有2000-4500个透水孔，在该孔径下能有效放置填铺物，且不阻碍污水的下落。
进一步的，所述二级过滤板填铺粗砂、珊瑚砂、石英石和陶瓷粉末，所述粗砂、珊瑚砂、石英石和陶瓷粉末按重量组分计是由30-40份粗砂、10-15份珊瑚砂、20-30份石英石、5-15份陶瓷粉末组成，在该重量组分计区间去除有害物质的效率为98.2-99.1%。
进一步的，所述三级过滤板填铺活性炭、碳灰、竹炭和晴纶棉，所述活性炭、碳灰、竹炭和晴纶棉按重量组分计是由30-50份活性炭、10-15份碳灰、10-20份竹炭、5-15份晴纶棉组成，在该重量组分计区间去除处理过程中夹带的杂质等物质的效率为99.6-99.8%。
进一步的，所述菌液箱装有菌液，所述菌液中含有红酵母菌、蛇皮癣菌、芽孢杆菌、灰氧菌、放线菌、微量元素、多糖和氨基酸，所述红酵母菌、蛇皮癣菌、芽孢杆菌、灰氧菌、放线菌、微量元素、多糖和氨基酸的含量分别为：红酵母菌3-10%(wt)、蛇皮癣菌2-7%(wt)、芽孢杆菌3-5%(wt)、灰氧菌6-10%(wt)、放线菌2-4%(wt)、微量元素1-3%、多糖15-27%、氨基酸5-8%，在该范围下微生物的活性最优，相比其他配比下，微生物的活性提高了17%-33%。
一种用于污水处理多级节能曝气生态滤床，其处理污水的工作步骤为：
(1)污水通过进污口进入蓄集箱，再从出污口经过连接管进入生态滤床，流速传感器对污水的流速进行监测，并反馈到控制器中，通过数据处理，控制水泵对污水流速进行补偿或减少，控制装置的流速在3±1m/s;
(2)污水进入接污口，后通过分散装置和电机一的配合将污水分散排放到一级过滤板的各个位置，电机一的转速为25转/分钟，再通过重力作用，污水通过一级过滤板的A部分和B部分对污水进行一级过滤处理;
(3)之后菌液喷洒装置和电机二的配合将菌液箱内菌液喷洒在二级过滤板上，电机二转速为10转/分钟，通过微生物对污水进行二级处理，微生物所处的最佳温度控制在25°-35°之间，再通过曝气板对污水进行曝气处理20-30分钟，处理完成后，污水靠依靠重力作用通过开口流入三级过滤箱。
(4)经过三级过滤箱的处理后，处理后的污水便可排放到河流之中。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明设置的喷洒装置和电机一的配合，可以将污水有效的分散到四周，并通过一级过滤网倒圆台形的设计，依靠重力提高过滤面积，提高过滤的效果。
(2)本发明设置的水泵和水流传感器的配合，可以在水流冲击力不足的情况下，对污水进行泵吸，补偿动力，克服了污水水位低时不能处理的问题。
(3)本发明对一级过滤网、二级过滤网和三级过滤箱内的填铺物进行了实验分析，并确定了其最优配比区间，在该区间下过滤效果最好，对污水的处理效率更高。
(4)本发明对菌液箱内菌液进行了研究，挑选出最适合污水排放处理的几种微生物，且在该配比区间，微生物活性最高，对污水的生物处理效果最好。
