公布日：2022.07.29
申请日：2022.05.20
分类号：C02F3/02(2006.01)I;C02F3/32(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种用于降解污水中有机物的生态系统及污水处理方法，生态系统包括：生态池，其上设有污水进口和溢流口，且溢流口的高度低于污水进口的高度；水生生物，设置于生态池内，适于对进入生态池内的污水中的有机物进行降解吸附；曝气装置，包括设置于生态池内的曝气管，曝气管适于向生态池内供氧；布水管路，一端与生态池的污水进口连通，另一端向靠近溢流口的方向延伸，适于向生态池内布水。生态池中的水生生物在曝气装置提供充足溶氧的条件下，不断高效降解污水中的有机污染物质。另外，溢流口的高度低于污水进口的高度，污水高进低出，能够在生态池中实现自流，不需要额外设置增压设备，节约设备投资及运行成本。
权利要求书
1.一种用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，包括：生态池(1)，其上设有污水进口(11)和溢流口(12)，且所述溢流口(12)的高度低于污水进口(11)的高度；水生生物，设置于所述生态池(1)内，适于对进入生态池(1)内的污水中的有机物进行降解吸附；曝气装置(2)，包括设置于所述生态池(1)内的曝气管，所述曝气管适于向生态池(1)内供氧；布水管路(3)，一端与所述生态池(1)的污水进口(11)连通，另一端向靠近所述溢流口(12)的方向延伸，适于向所述生态池(1)内布水。
2.根据权利要求1所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，所述生态池(1)包括底壁以及连接在底壁相对两侧的第一侧壁和第二侧壁；所述污水进口(11)和溢流口(12)分别设置在所述第一侧壁和第二侧壁上，且所述第一侧壁和第二侧壁分别自与所述底壁的连接处逐渐向外倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，所述生态池(1)为长条形水池，所述第一侧壁和第二侧壁沿宽度方向设置；所述生态池(1)还包括沿长度方向设置的第三侧壁和第四侧壁，所述第三侧壁和第四侧壁分别自与底壁的连接处逐渐向外倾斜设置；所述第一侧壁、第二侧壁以及第三侧壁和第四侧壁相对于水平面的倾斜角度分别为30°-60°。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，所述曝气装置(2)还包括：曝气风机，与所述曝气管连接，所述曝气风机适于间歇启停以控制所述曝气管间歇向所述生态池(1)中曝气。
5.根据权利要求1-3任一项所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，所述曝气管为1-3根，且沿所述生态池(1)长度方向设置在生态池(1)的底部中间位置。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，还包括：VFG填料(4)，所述VFG填料(4)为多块，且沿所述生态池(1)的长度方向间隔排布设置在生态池(1)内。
7.根据权利要求6所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，所述布水管路(3)位于所述生态池(1)的中间位置，所述VFG填料(4)至少为两排，且分布在所述布水管路(3)的两侧。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，所述水生生物包括水生植物，所述生态系统还包括：光照装置，适于为所述生态池(1)内的水生植物提供光照条件。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的用于降解污水中有机物的生态系统，其特征在于，所述水生生物包括海藻、菌类、轮虫、鱼、虾中的一种或多种组合。
10.一种污水处理方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-9中任一项所述的用于降解污水中有机物的生态系统，所述处理方法包括：对待通入到生态池(1)中的污水进行预处理；在检测到污水中的COD负荷低于设定值时，将污水通入至生态池(1)中，并与生态池(1)中的生态池水进行混合；控制所述曝气装置(2)间歇启停，以向生态池(1)内间歇供氧。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术降解污水中COD的方法能耗很高，成本昂贵，不利于大范围推广的问题，从而提供了一种通过水生生物对污水中的有机物进行降解吸附的生态系统及污水处理方法，不仅能耗少、成本低，且可持续循环使用。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种用于降解污水中有机物的生态系统，该生态系统包括：
生态池，其上设有污水进口和溢流口，且溢流口的高度低于污水进口的高度；
水生生物，设置于生态池内，适于对进入生态池内的污水中的有机物进行降解吸附；
曝气装置，包括设置于生态池内的曝气管，曝气管适于向生态池内供氧；
布水管路，一端与生态池的污水进口连通，另一端向靠近溢流口的方向延伸，适于向生态池内布水。
可选地，生态池包括底壁以及连接在底壁相对两侧的第一侧壁和第二侧壁；
污水进口和溢流口分别设置在第一侧壁和第二侧壁上，且第一侧壁和第二侧壁分别自与底壁的连接处逐渐向外倾斜设置。
可选地，生态池为长条形水池，第一侧壁和第二侧壁沿宽度方向设置；
生态池还包括沿长度方向设置的第三侧壁和第四侧壁，第三侧壁和第四侧壁分别自与底壁的连接处逐渐向外倾斜设置；
第一侧壁、第二侧壁以及第三侧壁和第四侧壁相对于水平面的倾斜角度分别为30°-60°。
可选地，曝气装置还包括：
曝气风机，与曝气管连接，曝气风机适于间歇启停以控制曝气管间歇向生态池中曝气。
可选地，曝气管为1-3根，且沿生态池长度方向设置在生态池的底部中间位置。
可选地，该生态系统还包括：
VFG填料，VFG填料为多块，且沿生态池的长度方向间隔排布设置在生态池内。
可选地，布水管路位于生态池的中间位置，VFG填料至少为两排，且分布在布水管路的两侧。
可选地，水生生物包括水生植物，生态系统还包括光照装置，适于为生态池内的水生植物提供光照条件。
可选地，水生生物包括海藻、菌类、轮虫、鱼、虾中的一种或多种组合。
为实现上述目的，本发明实施例的另一方面提供了一种污水处理方法，污水处理方法应用于上述用于降解污水中有机物的生态系统，该污水处理方法包括：
对待通入到生态池中的污水进行预处理；
在检测到污水中的COD负荷低于设定值时，将污水通入至生态池中，并与生态池中的生态池水进行混合；控制曝气装置间歇启停，以向生态池内间歇供氧。
本发明技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本申请提供了一种用于降解污水中有机物的生态系统，该生态系统包括生态池、水生生物、曝气装置以及布水管路，生态池上设有污水进口和溢流口，且溢流口的高度低于污水进口的高度；水生生物设置于生态池内，适于对进入生态池内的污水中的有机物进行降解吸附；曝气装置包括设置于生态池内的曝气管，曝气管适于向生态池内供氧；布水管路一端与生态池的污水进口连通，另一端向靠近溢流口的方向延伸，适于向生态池内布水。
如此设置，曝气装置为生态池提供充足的氧气，污水由生态池一端的污水进口流入，经布水管路向生态池均匀布水；进入生态池的污水与生态池中的生态池水混合形成混合液，生态池中的水生生物在曝气装置提供充足溶氧的条件下，不断高效降解原水中的有机污染物质，本发明通过水生生物对污水中的有机物进行降解吸附，不仅能耗少、成本低，且可持续循环使用，利于使用推广。另外，溢流口的高度低于污水进口，污水高进低出，能够在生态池中实现自流，不需要额外设置增压设备，如水泵，节约设备投资及运行成本。
2、本申请中污水进口和溢流口分别设置在生态池相对设置的第一侧壁和第二侧壁上，且通过将第一侧壁和第二侧壁设置为逐渐向外倾斜的倾斜侧壁，使得溢流口的出水方向朝下倾斜，相比于竖直侧壁，能够提高出水流速；此外，侧壁倾斜设置相当于缓坡，污水在由污水进口进入时沿缓坡向下流动相比于垂直向下流动更稳定些，可增强污水在生态池中流动的稳定性，为生态池中的水生生物提供适宜生存的流动水域，从而增强水生生物对有机物的降解效率。
3、本申请中生态池另外相对设置的两侧壁即第三侧壁和第四侧壁，也自与底壁的连接处逐渐向外倾斜设置，使得生态池呈倒四棱锥台状，在增大生态池容量的同时，还能够增大生态池水顶部与空气的接触面积，提高生态池水的溶氧量。
4、本申请通过在生态池中养殖水生生物，并为其提供流动水域，通过设置曝气管、光照等为水生生物的生长、繁殖提供必要的条件，水生生物协同合作共同完成有机污染物的降解。本生态系统完全遵守自然法则，采用生物降解方式、多物种协作形成小的海水生态圈，水生生物在系统稳定时，生长及死亡均遵守自然规则。另外，由于生态池兼顾海水养殖功能，污水中的有机物为生态池中水生生物提供了有机营养，所得海产品收入可完全覆盖运行成本，降低了实际养殖所需运行成本。
5、本申请提供的污水处理方法，通过将生态系统应用于污水处理，可对含低浓度有机物高盐污水中的有机物进行降解，使出水COD稳定达标，同时减少后续的膜浓缩或蒸发结晶工艺的预处理成本。
（发明人：李明;袁中秋;胡伟;王睿星;吴春旭;熊丽）
