CN111439839A - 一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，包括以下步骤：S1、首先，将污水通过抽水泵输送至污水处理池内实施集中存放；本发明通过在污水处理池内设有的污水处理承载机构并在污水处理承载机构上通过承载器设有的改性碳纤维，通过改性碳纤维能够有效的为微生物提供有利的栖息地进而极大的提升了承载器上的载菌能力，并能够为更多的微生物提供有效的栖息场所，使得微生物的分解作用能够有效的对污水中的有机溶解物实施分解，从而使得污水在实施处理时得以获取无外界输送动力的情况下实现对污水的清理净化效果，进而极大的降低了污水处理的外部能耗，且有力的满足了能源节约与环境友好型的发展所需。

Description

一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法。

背景技术

污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，其中生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物而现有技术中针对此类污水在实际应用处理时还存在一定的不足，例如：

传统的的污水处理需要借助外部设备对污水实施集中处理，而由于污水量较多用户在实际处理应用时极易造成能源消耗过大和成本投入过高的情况，因此在实际应用污水处理上还存在一定的不足故而满足不了现有技术所需。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，包括以下步骤：S1、首先，将污水通过抽水泵输送至污水处理池内实施集中存放，并通过盖板将污水处理池实施封盖，且通过在盖板下方设有的空心支架将盖板与污水处理池实施分层盖封并静置二十四小时；S2、然后，将静置后的污水上方的盖板取出，并在污水处理池内安置有污水处理承载机构，且在污水处理承载机构的下表面四角处均通过轴承转动连接有伸缩杆，通过伸缩杆调节污水处理承载机构在污水处理池内的位置高度，使得污水处理承载机构的上表面沉于污水内实施淹没；S3、随后，将污水处理承载机构内壁安置有承载器，通过承载器将改性碳纤维实施安置，并保证改性碳纤维与承载器保持平行状态，使得改性碳纤维被污水充分淹没；S4、然后，在承载器上方设有分隔板，通过分隔板将承载器分隔成两个独立的承载机构，并使得两个独立的承载机构内互不相通，同时将其中一个独立的承载机构实施密封处理，并将另一个与外界相通的同时还通过输氧机输送氧气；S5、然后，将改性碳纤维上方铺设有微生物，其中一个独立的承载机构内放置厌氧型微生物，而另一个独立的承载机构内放置好氧型微生物；S6、最后，将盖板再次通过空心支架对污水处理池实施封盖，并静置两个月，待两个月后开启盖板并取出污水处理承载机构。

其中，所述空心支架用于作为盖板与污水处理池的分段隔离装置，且空心支架上表面与下表面均黏贴有密封胶体，所述空心支架的镂空处通过卡件固定连接有密封板。

其中，所述污水处理承载机构的上表面沉入污水内的深度尺寸为三十厘米到五十厘米之间，所述污水处理承载机构四周均通过磁铁吸附连接有定位块，所述定位块为橡胶材质构成，且定位块内镶嵌有铁片。

其中，所述微生物有好氧降解型微生物和厌氧降解型微生物两种，且任意相邻两个微生物之间的间距尺寸为一厘米。

其中，所述改性碳纤维是通过将PAN基碳纤维实施预氧化并经过五百到一千两百摄氏度的碳化处理以调节碳纤维的微观结构和性能，且在活化处理时采用电化学方法进行改进。

其中，所述污水处理池呈矩形结构，所述抽水泵具体型号为WP-16000DP的抽水泵。

其中，所述污水处理承载机构的上表面四周均通过合页转动连接有卡件，且任意相邻两个卡件通过卡口固定连接。

其中，所述伸缩杆为螺旋调节式伸缩杆，所述伸缩杆的底端通过万向球转动连接有地垫，且地垫下表面通过螺丝固定连接有防滑垫圈。

其中，所述分隔板的内壁四周均黏贴有密封层，所述厌氧型微生物外围的分隔板上表面通过卡件固定连接有密封盖，且密封盖与分隔板之间黏贴有密封条。

其中，所述输氧机的型号为DE-Y1A的小型输氧机。

以上方案，通过在污水处理池内设有的污水处理承载机构并在污水处理承载机构上通过承载器设有的改性碳纤维，通过改性碳纤维能够有效的为微生物提供有利的栖息地进而极大的提升了承载器上的载菌能力，并能够为更多的微生物提供有效的栖息场所，使得微生物的分解作用能够有效的对污水中的有机溶解物实施分解，从而使得污水在实施处理时得以获取无外界输送动力的情况下实现对污水的清理净化效果，进而极大的降低了污水处理的外部能耗，且有力的满足了能源节约与环境友好型的发展所需。

具体实施方式

在下文中，将参考本发明的各种实施方式。然而，实施方式可以按各种形式实施，而不应被认为限制于本文中提及的结实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使得本发明向本领域技术人员完整地传达本发明的保护范围。另外，为了避免混淆本公开的主题，可能没有详细描述或示出己知的功能或结构。

实施例一：

本实施例中，包括以下步骤：

S1、首先，将污水通过抽水泵输送至污水处理池内实施集中存放，从而能够将待处理的污水实施集中处理，所述抽水泵具体型号为WP-16000DP的抽水泵，并通过盖板将污水处理池实施封盖，进而使得污水处理池避免被二次污染而降低处理效率，所述污水处理池呈矩形结构，方便用户施工安装，且通过在盖板下方设有的空心支架将盖板与污水处理池实施分层盖封并静置二十四小时，从而使得原污水内的杂物能够实施沉降从达到污水与杂物分隔的效果，所述空心支架用于作为盖板与污水处理池的分段隔离装置，且空心支架上表面与下表面均黏贴有密封胶体，通过密封胶体能够有效的提升空心支架与盖板和污水处理池之间的密闭效果，所述空心支架的镂空处通过卡件固定连接有密封板，通过密封板能够有效的使得空心支架的镂空处实施封闭从而达到整体密封与镂空方便用户插入接气管的效果；S2、然后，将静置后的污水上方的盖板取出，并在污水处理池内安置有污水处理承载机构，通过污水处理承载机构能够有效的为改性碳纤维与微生物提供有效的着力点，同时也方便用户实施提取与更换，所述污水处理承载机构的上表面沉入污水内的深度尺寸为三十厘米到五十厘米之间，所述污水处理承载机构四周均通过磁铁吸附连接有定位块，所述定位块为橡胶材质构成，且定位块内镶嵌有铁片，进而使得定位块得以有效的提升与污水处理池的接触稳定效果，且在污水处理承载机构的下表面四角处均通过轴承转动连接有伸缩杆，通过伸缩杆调节污水处理承载机构在污水处理池内的位置高度，使得污水处理承载机构的上表面沉于污水内实施淹没，所述伸缩杆为螺旋调节式伸缩杆，所述伸缩杆的底端通过万向球转动连接有地垫，且地垫下表面通过螺丝固定连接有防滑垫圈；S3、随后，将污水处理承载机构内壁安置有承载器，通过承载器将改性碳纤维实施安置，并保证改性碳纤维与承载器保持平行状态，使得改性碳纤维被污水充分淹没，进而能够达到对位于其上方的微生物实施平稳承载，所述改性碳纤维是通过将PAN基碳纤维实施预氧化并经过五百到一千两百摄氏度的碳化处理以调节碳纤维的微观结构和性能，且在活化处理时采用电化学方法进行改进；S4、然后，在承载器上方设有分隔板，通过分隔板将承载器分隔成两个独立的承载机构，并使得两个独立的承载机构内互不相通，同时将其中一个独立的承载机构实施密封处理，并将另一个与外界相通的同时还通过输氧机输送氧气，所述输氧机的型号为DE-Y1A的小型输氧机，从而使得厌氧型微生物与好氧型微生物得以同处共同环境下实施相通的污水处理效果，所述分隔板的内壁四周均黏贴有密封层，通过密封层能够有效的提升密封效果，所述污水处理承载机构的上表面四周均通过合页转动连接有卡件，且任意相邻两个卡件通过卡口固定连接；S5、然后，将改性碳纤维上方铺设有微生物，其中一个独立的承载机构内放置厌氧型微生物，而另一个独立的承载机构内放置好氧型微生物，所述微生物有好氧降解型微生物和厌氧降解型微生物两种，且任意相邻两个微生物之间的间距尺寸为一厘米，从而为各个微生物提供有利的生存空间，从而达到提升污水内的有机物降解处理的效果，所述厌氧型微生物外围的分隔板上表面通过卡件固定连接有密封盖，且密封盖与分隔板之间黏贴有密封条；S6、最后，将盖板再次通过空心支架对污水处理池实施封盖，并静置两个月，待两个月后开启盖板并取出污水处理承载机构，从而使得污水获取有效的净化处理效果。

实施例二：

本实施例中，包括以下步骤：

S1、首先，将污水通过抽水泵输送至污水处理池内实施集中存放，从而能够将待处理的污水实施集中处理，所述抽水泵具体型号为WP-16000DP的抽水泵，并通过盖板将污水处理池实施封盖，进而使得污水处理池避免被二次污染而降低处理效率，所述污水处理池呈矩形结构，方便用户施工安装，且通过在盖板下方设有的空心支架将盖板与污水处理池实施分层盖封并静置二十四小时，从而使得原污水内的杂物能够实施沉降从达到污水与杂物分隔的效果，所述空心支架用于作为盖板与污水处理池的分段隔离装置，且空心支架上表面与下表面均黏贴有密封胶体，通过密封胶体能够有效的提升空心支架与盖板和污水处理池之间的密闭效果，所述空心支架的镂空处通过卡件固定连接有密封板，通过密封板能够有效的使得空心支架的镂空处实施封闭从而达到整体密封与镂空方便用户插入接气管的效果；S2、然后，将静置后的污水上方的盖板取出，并在污水处理池内安置有污水处理承载机构，通过污水处理承载机构能够有效的为改性碳纤维与微生物提供有效的着力点，同时也方便用户实施提取与更换，所述污水处理承载机构的上表面沉入污水内的深度尺寸为四十厘米，所述污水处理承载机构四周均通过磁铁吸附连接有定位块，所述定位块为橡胶材质构成，且定位块内镶嵌有铁片，进而使得定位块得以有效的提升与污水处理池的接触稳定效果，且在污水处理承载机构的下表面四角处均通过轴承转动连接有伸缩杆，通过伸缩杆调节污水处理承载机构在污水处理池内的位置高度，使得污水处理承载机构的上表面沉于污水内实施淹没，所述伸缩杆为螺旋调节式伸缩杆，所述伸缩杆的底端通过万向球转动连接有地垫，且地垫下表面通过螺丝固定连接有防滑垫圈；S3、随后，将污水处理承载机构内壁安置有承载器，通过承载器将改性碳纤维实施安置，并保证改性碳纤维与承载器保持平行状态，使得改性碳纤维被污水充分淹没，进而能够达到对位于其上方的微生物实施平稳承载，所述改性碳纤维是通过将PAN基碳纤维实施预氧化并经过五百到一千两百摄氏度的碳化处理以调节碳纤维的微观结构和性能，且在活化处理时采用电化学方法进行改进，污水处理效果的好坏很大程度上取决于微生物所处的材料表面结构，有研究表明经过适当改性的PAN基碳纤维是一种生物相容性好、固着化速度快、固着量大、耐微生物分解及化学腐蚀、再生能力强的优异新型微生物固着化载体，适用于污水净化，同时生物碳纤维具有相容性优异，大比表面积，高吸附速率、高脱附性能，处理量大、使用周期长等优点，具有良好润湿性和载菌能力，增加了氧气的利用效率，降低了能耗，同时改性碳纤维跟铁质媒介联用也具有微电解能力，其微电解对色度去除有明显的效果，由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力，可使有些有机物的发色基因硝基-NO2、亚硝基-NO还原成氨基-NH2，另氨基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物，新生态的二价铁离子也可以使某些不饱和发色基团(如羟基-COOH、偶氮基-N＝N-)的双键打开，使发色基团破坏而出去色度，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性，此外二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附絮凝活性，调节废水的pH可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体状的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物使废水得到净化，同时改性碳纤维材料比表面积大于1000m2/g，其污水净化效果高，生物碳纤维由于其特殊的形态有巨大的比表面积，丰富的微孔及多种官能团，因此具有更高的吸附性，能有效去除废水的颜色、气味等，同时还可去除难降解物质，配合好氧工艺氨氮去除率大于90％，微生物挂膜快，老化生物膜易脱落，碳纤维不易粉化，在震动条件下不会变松动或过分密实，且由于仿生态草的形态使得生物膜挂膜速度快，3天内完成微生物挂膜，微生物膜重量达到1.556g干重，平均挂膜效率达0.732g生物膜/g载体，附着在生物膜上的微生物以有机污染物为能量来源通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物，生物膜上的生物相稳定，单位用量少，价格便宜，工程投资远远低于国家标准，经济优势显著，从处理成本而言，处理1gCOD所需成本为0.2元，相比传统填料具有绝对性价比优势；从工程投资而言，该材料处理静态水工程投资为200～300元/m3，处理动态为300～400元/m3，处理高浓度废水为500～600元/m3，低于国家发改委对于净化水处理工程持续投资600～900元/m3的标准，生物亲和性，生物相容性好，充氧效率高，微生物固定在碳纤维填料上，使微生物的分解功能加强，碳纤维填料对气泡有重复分割作用和阻挡作用，使废水中的溶解氧浓度提高，增强了微生物、有机物和溶解氧三者之间的转换，稳定性高、质轻、机械强度大和寿命长，且安装维修方便，碳纤维填料具有很高的强度、抗酸、抗碱性强，耐氧化，不易老化等特点；坚固耐用，更换次数少，使用寿命长，安装非常方便，寿命在20年以上；S4、然后，在承载器上方设有分隔板，通过分隔板将承载器分隔成两个独立的承载机构，并使得两个独立的承载机构内互不相通，同时将其中一个独立的承载机构实施密封处理，并将另一个与外界相通的同时还通过输氧机输送氧气，所述输氧机的型号为DE-Y1A的小型输氧机，从而使得厌氧型微生物与好氧型微生物得以同处共同环境下实施相通的污水处理效果，所述分隔板的内壁四周均黏贴有密封层，通过密封层能够有效的提升密封效果，所述污水处理承载机构的上表面四周均通过合页转动连接有卡件，且任意相邻两个卡件通过卡口固定连接；S5、然后，将改性碳纤维上方铺设有微生物，其中一个独立的承载机构内放置厌氧型微生物，而另一个独立的承载机构内放置好氧型微生物，所述微生物有好氧降解型微生物和厌氧降解型微生物两种，且任意相邻两个微生物之间的间距尺寸为一厘米，从而为各个微生物提供有利的生存空间，从而达到提升污水内的有机物降解处理的效果，所述厌氧型微生物外围的分隔板上表面通过卡件固定连接有密封盖，且密封盖与分隔板之间黏贴有密封条；S6、最后，将盖板再次通过空心支架对污水处理池实施封盖，并静置两个月，待两个月后开启盖板并取出污水处理承载机构，从而使得污水获取有效的净化处理效果。

在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

Claims (10)

1.一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先，将污水通过抽水泵输送至污水处理池内实施集中存放，并通过盖板将污水处理池实施封盖，且通过在盖板下方设有的空心支架将盖板与污水处理池实施分层盖封并静置二十四小时；

S2、然后，将静置后的污水上方的盖板取出，并在污水处理池内安置有污水处理承载机构，且在污水处理承载机构的下表面四角处均通过轴承转动连接有伸缩杆，通过伸缩杆调节污水处理承载机构在污水处理池内的位置高度，使得污水处理承载机构的上表面沉于污水内实施淹没；

S3、随后，将污水处理承载机构内壁安置有承载器，通过承载器将改性碳纤维实施安置，并保证改性碳纤维与承载器保持平行状态，使得改性碳纤维被污水充分淹没；

S4、然后，在承载器上方设有分隔板，通过分隔板将承载器分隔成两个独立的承载机构，并使得两个独立的承载机构内互不相通，同时将其中一个独立的承载机构实施密封处理，并将另一个与外界相通的同时还通过输氧机输送氧气；

S5、然后，将改性碳纤维上方铺设有微生物，其中一个独立的承载机构内放置厌氧型微生物，而另一个独立的承载机构内放置好氧型微生物；

S6、最后，将盖板再次通过空心支架对污水处理池实施封盖，并静置两个月，待两个月后开启盖板并取出污水处理承载机构。

2.根据权利要求1所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述空心支架用于作为盖板与污水处理池的分段隔离装置，且空心支架上表面与下表面均黏贴有密封胶体，所述空心支架的镂空处通过卡件固定连接有密封板。

3.根据权利要求2所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述污水处理承载机构的上表面沉入污水内的深度尺寸为三十厘米到五十厘米之间，所述污水处理承载机构四周均通过磁铁吸附连接有定位块，所述定位块为橡胶材质构成，且定位块内镶嵌有铁片。

4.根据权利要求3所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述微生物有好氧降解型微生物和厌氧降解型微生物两种，且任意相邻两个微生物之间的间距尺寸为一厘米。

5.根据权利要求4所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述改性碳纤维是通过将PAN基碳纤维实施预氧化并经过五百到一千两百摄氏度的碳化处理以调节碳纤维的微观结构和性能，且在活化处理时采用电化学方法进行改进。

6.根据权利要求5所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述污水处理池呈矩形结构，所述抽水泵具体型号为WP-16000DP的抽水泵。

7.根据权利要求6所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述污水处理承载机构的上表面四周均通过合页转动连接有卡件，且任意相邻两个卡件通过卡口固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述伸缩杆为螺旋调节式伸缩杆，所述伸缩杆的底端通过万向球转动连接有地垫，且地垫下表面通过螺丝固定连接有防滑垫圈。

9.根据权利要求8所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述分隔板的内壁四周均黏贴有密封层，所述厌氧型微生物外围的分隔板上表面通过卡件固定连接有密封盖，且密封盖与分隔板之间黏贴有密封条。

10.根据权利要求9所述的一种采用表面改性碳纤维材质无动力污水处理方法，其特征在于，所述输氧机的型号为DE-Y1A的小型输氧机。