一種生物凈化與光催化雙聯(lián)污水處理塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種生物凈化與光催化雙聯(lián)污水處理塔，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)化的飛速發(fā)展和農(nóng)業(yè)集約化程度的進(jìn)一步提高，所產(chǎn)生的工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水及生活污水對水環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。大量的工業(yè)廢水未經(jīng)處理就直接排入河流、湖泊等水體中，同時(shí)農(nóng)田中也普遍存在著過量施用化肥和噴施高毒高殘留農(nóng)藥等現(xiàn)象，造成農(nóng)業(yè)面源污染加劇、水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重。由此導(dǎo)致河流湖泊水體水質(zhì)的全面惡化和富營養(yǎng)化，同時(shí)也經(jīng)常性的引發(fā)濕地退化、赤潮等一系列全球性的水環(huán)境治理難題。
[0003]由于污染物的形成方式及來源不同，水體中溶解或懸浮的污染種類眾多、成分復(fù)雜、可生化性差，傳統(tǒng)的水處理方法如生物降解法、物理吸附法、混凝沉淀法、電解法、一般氧化法等只能有針對性的去除某一類污染物質(zhì)，而多方法、多道次的串聯(lián)處理會大幅度提高污水處理成本。
[0004]生物凈化技術(shù)是目前廣泛使用的一種污染物原位攔截技術(shù)，生物填料表面形成的活性生物膜對水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行截留和固定，并通過生物膜表面附著的微生物將污染物進(jìn)行分解代謝成為無害物質(zhì)重新釋放到水中，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化的目的。但由于微生物可分解代謝的污染物種類有限，作為單一水質(zhì)凈化方法其效率并不高，且微生物對生存環(huán)境要求嚴(yán)格，應(yīng)用范圍受到了限制。
[0005]光催化技術(shù)從上世紀(jì)七十年代被研究發(fā)現(xiàn)以來被人們廣泛關(guān)注，并制備出了以T12S代表的一系列光催化材料。納米T1 2粉末具有化學(xué)穩(wěn)定性高、耐光腐蝕、難溶于水和無毒性等優(yōu)點(diǎn)，水體中一些難以降解的化合物在光輻射條件下，可以通過1102的光催化作用降解為H2O和CO2，尤其是對水中難降解的有機(jī)污染物具有很好的去除效力，因此T12納米光催化降解法是一種極具應(yīng)用前景的水處理新技術(shù)。
[0006]因此，目前亟需開發(fā)一種對各類污染物具有廣譜適應(yīng)性的新型復(fù)合水質(zhì)凈化技術(shù)及裝置，以適應(yīng)現(xiàn)代水體中污染物日益多樣化的趨勢。利用生物凈化技術(shù)和光催化凈化技術(shù)在水處理中良好的互補(bǔ)性，開發(fā)一種生物凈化與光催化雙聯(lián)污水處理技術(shù)與設(shè)備，對我國水環(huán)境治理具有積極的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出了一種生物凈化與光催化雙聯(lián)污水處理塔，采用生物凈化與光催化技術(shù)對污水進(jìn)行凈化處理，有效降解污水中的大多數(shù)污染物質(zhì)，具有凈化效果好、適應(yīng)性強(qiáng)、占地面積小、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:生物凈化與光催化雙聯(lián)污水處理塔，其結(jié)構(gòu)是包括塔體裝置、生態(tài)過濾層裝置、光催化反應(yīng)裝置、隔泥網(wǎng)13和進(jìn)出水裝置，其中光催化反應(yīng)裝置中的4個(gè)支撐架7固定于塔體裝置中的塔身3的上部，生態(tài)過濾層裝置安裝于塔身3的中部，進(jìn)出水裝置中的進(jìn)水管14固定于塔身3的下部側(cè)壁上，隔泥網(wǎng)13水平安裝于塔身3的下部。
[0009]本發(fā)明具有以下有益效果:
1)本發(fā)明將生物凈化與光催化降解技術(shù)集成于一體，充分發(fā)揮生態(tài)凈化層和光催化反應(yīng)兩種凈化技術(shù)對水中污染物去除的優(yōu)勢，形成互補(bǔ)型凈化，可有效的降低水中的各類污染物濃度，提高水質(zhì)凈化效率，處理效率高；
2)本發(fā)明采用由下至上的水流流動方式，有效的降低了凈化塔內(nèi)的水流速度，流動平穩(wěn)，可提高生態(tài)過濾層對顆粒懸浮物的濾除效率，同時(shí)也增加了污水在生態(tài)過濾層內(nèi)的水力停留時(shí)間，提高過濾層對水中有害物質(zhì)的去除效率；
3)本發(fā)明中生態(tài)凈化層為三層結(jié)構(gòu)，一次過濾層和二次過濾層不但可過濾掉大多數(shù)的懸浮污染物，同時(shí)也避免了因顆粒物在生態(tài)填料球?qū)拥纳锬け砻?、光催化鍍膜表面沉積而降低凈化效率；
4)由于高強(qiáng)度紫外線會擬制生物膜生長并降低反應(yīng)細(xì)菌活性，本發(fā)明中光催化反應(yīng)罐與生態(tài)凈化層隔離設(shè)置，可有效的防止反應(yīng)罐中的紫外線對下方生態(tài)凈化層的損傷，延長了維護(hù)周期；
5)光催化反應(yīng)罐中采用多層環(huán)形透水磚結(jié)構(gòu)，水由外層逐層流向中心，有效的提高了污水與光催化膜的接觸反應(yīng)時(shí)間，提高了凈化效率；
6)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、集成度高、占地面積小、維護(hù)方便，便于在各類場合推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0010]附圖1是本發(fā)明的主視圖；
附圖2是圖1的左視圖；
附圖3是圖1的A-A向視圖；
附圖4是光催化透水磚示意圖。
[0011]圖中的I是頂蓋、2是透氣孔、3是塔身、4是光催化反應(yīng)罐、5是光催化透水墻、6是紫外線燈管、7是支撐架、8是二次過濾層、9是生態(tài)填料球、10是一次過濾層、11是襯板、12是塔腳、13是隔泥網(wǎng)、14是出水管、15是底泥、16是進(jìn)水管、17是過濾層維護(hù)門、18是底泥清理門、19是光催化透水磚、20是透水孔。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如附圖所示，一種生物凈化與光催化雙聯(lián)污水處理塔，其結(jié)構(gòu)包括塔體裝置、生態(tài)過濾層裝置、光催化反應(yīng)裝置、隔泥網(wǎng)13和進(jìn)出水裝置，其中光催化反應(yīng)裝置中的4個(gè)支撐架7固定于塔體裝置中的塔身3的上部，生態(tài)過濾層裝置安裝于塔身3的中部，進(jìn)出水裝置中的進(jìn)水管14固定于塔身3的下部側(cè)壁上，隔泥網(wǎng)13水平安裝于塔身3的下部。
[0013]所述的塔體裝置包括塔身3、頂蓋1、塔腳12、過濾層維護(hù)門17和底泥清理門18，其中塔身3上端設(shè)置有圓錐形頂蓋1，塔身3上端還開設(shè)有多個(gè)矩形透氣孔2，用于排除塔內(nèi)的空氣及反應(yīng)生成氣體；塔身3底部安裝有3個(gè)塔腳12，塔腳12通過螺栓固定在地面上，塔身3底面與地面間距應(yīng)大于50cm ;所述過濾層維護(hù)門17開設(shè)于塔身3側(cè)壁中部，底泥清理門18開設(shè)于塔身3側(cè)壁底部。
[0014]所述過濾層維護(hù)門17高度與生態(tài)過濾層高度相同，過濾層維護(hù)門17為側(cè)開式結(jié)構(gòu)，并與塔身3之間具有良好的密封性，過濾層維護(hù)門17用于對生態(tài)過濾層內(nèi)的填料進(jìn)行更換和維護(hù)。
[0015]所述底泥清理門18為側(cè)開式結(jié)構(gòu)，并與塔身3之間具有良好的密封性。底泥清理門18用于清理塔底沉積的底泥15。
[0016]所述生態(tài)過濾層裝置由下至上分別為一次過濾層10、生態(tài)填料球?qū)?和二次過濾層8，各層之間設(shè)置有襯板11用于分隔與支撐填充物，
所述一次過濾層10內(nèi)的填料為沸石顆粒，粒徑10mm~15mm，用于過濾水中的大粒徑懸浮顆粒物；
所述生態(tài)填料球?qū)?內(nèi)的填料為生物填料球，生物填料球由聚烯烴塑料制成鏤空球形，球內(nèi)裝有聚氨酯基體的生物填料，用來吸附水中的N、P污染物質(zhì)。
[0017]所述二次過濾層8內(nèi)的填料為活性炭顆粒，粒徑用于過濾水中殘留的小粒徑懸浮顆粒物。
[0018]所述光催化反應(yīng)裝置包括光催化反應(yīng)罐4、光催化透水墻5、紫外線燈管6和支撐架，其中光催化反應(yīng)罐4底部距離二次過濾層頂部10cm~20cm，
光催化透水墻5同軸安裝于光催化反應(yīng)罐4內(nèi)底面，且各層間隙內(nèi)還垂直安裝有多根紫外線燈管6，光催化透水墻5采用光催化透水磚19連接而成。
[0019]所述光催化反應(yīng)罐4為圓柱形中空開口罐體，壁厚10mm，材質(zhì)為304不銹鋼；
所述光催化透水墻5為多層環(huán)形結(jié)構(gòu)；
所述光催化透水磚19為透水多孔結(jié)構(gòu)，由粘土、煤矸石、石英砂燒結(jié)而成，表面及透水孔20內(nèi)涂覆了具有光催化性能的納米晶二氧化碳膜，在紫外線照射下可與污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行催化降解反應(yīng)。
[0020]所述隔泥網(wǎng)13采用5~10目的尼龍網(wǎng)制成，隔泥網(wǎng)13距塔身