CN115465973B - 一种农村黑臭水体的治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农村黑臭水体的治理方法，通过将黑臭水体抽吸进过滤器，滤出大部分微生物和有机质，然后导入污水处理器，在污水处理器中经螺杆和桨叶提升，然后沿溢流桶外壁留下，溢流桶外壁附着光触媒层，在阳光暴晒下，残余的有机质快速分解，同时能有效提升空气与水的接触面积，快速提升水体中氧含量，提升水体自净化能力；并且能通过光触媒层有效清除各种病菌，能有效改善环境和周边村民的生活与健康。
Description
技术领域
本发明涉及农村污染水体净化技术领域，尤其涉及一种农村黑臭水体的治理方法。
背景技术
随着社会经济的发展，农村产生了较多的养殖废水以及生活废水，这些废水富含有机质，而农村水体净化基础设施非常不完善或完全没有，水污染控制与治理措施严重滞后，导致大量污染物排入水体，导致水体中各项指标包括化学需氧量COD、氮磷等污染物浓度大幅超标，引起水体富营养化，微生物在该水体中消耗氧气大量繁殖，灭绝水底植物，使得水体发黑发臭。
而农村黑臭水体的特征是水体分散，难以集中处理；同时由于村民惯于将养殖废弃物倾倒入水体和将病死畜禽丢入水体任其自然腐烂，导致水体恶臭，且形成病菌集中区，严重影响周边村民生活与健康；黑臭水体不仅破坏生态系统，而且给群众带来了极差的感官体验，严重影响人们的生活与健康。
为此，本发明开发了一种农村黑臭水体的治理方法，通过将黑臭水体抽吸进过滤器，滤出大部分微生物和有机质，然后导入污水处理器，在污水处理器中经螺杆和桨叶提升，然后沿溢流桶外壁留下，溢流桶外壁附着光触媒层，在阳光暴晒下，残余的有机质快速分解，同时能有效提升空气与水的接触面积，快速提升水体中氧含量，提升水体自净化能力；并且能通过光触媒层有效清除各种病菌，能有效改善环境和周边村民的生活与健康。
发明内容
本发明公开了一种农村黑臭水体的治理方法，通过将黑臭水体抽吸进过滤器，滤出大部分微生物和有机质，然后导入污水处理器，在污水处理器中经螺杆和桨叶提升，然后沿溢流桶外壁留下，溢流桶外壁附着光触媒层，在阳光暴晒下，残余的有机质快速分解，同时能有效提升空气与水的接触面积，快速提升水体中氧含量，提升水体自净化能力；并且能通过光触媒层有效清除各种病菌，能有效改善环境和周边村民的生活与健康。
一种农村黑臭水体的治理方法，所述治理方法使用如下治理设备：
所述治理设备底部为底座1，所述底座1的一侧连接过滤器2，所述过滤器2内由上至下设置碱性过滤层3、网布层4；所述底座1的另一侧设置污水处理器6，所述污水处理器6包括设在底座1上的污水桶7，所述污水桶7在底座1上以分隔板8分隔成底部腔9和污水腔10；电机11安装在底部腔9内，所述电机11的转轴穿过分隔板8连接螺杆12，所述螺杆12外部为螺旋状的桨叶13；所述分隔板8上设置溢流桶14，所述溢流桶14高于污水桶7并控制与桨叶13的间隙极小，所述溢流桶14底部开设若干底部缺口15，所述溢流桶14与螺杆12、桨叶13组成污水提升腔16；所述过滤器2的出口通过进水管5与污水处理器6的进口相连通；所述分隔板8上连接排水管17；所述溢流桶14的外壁附着光触媒层；
所述治理方法具体如下：
将黑臭水体抽吸进所述过滤器2，所述碱性过滤层3滤出黑臭水体中大部分微生物和有机质，然后黑臭水体经网布层4、进水管5进入污水处理器6，然后在螺杆12和桨叶13的作用下在溢流桶14内提升，然后从溢流桶14顶部溢出并顺着溢流桶14的外壁留下，经光触媒层和阳光暴晒处理后，净化后的黑臭水体经排水管17排出。
进一步的，所述治理设备放置在旋转平台上。
进一步的，所述溢流桶14的表面粗糙。
进一步的，所述碱性过滤层3的制备方法如下：
(1)将锯末堆积后点燃，引燃后打散锯末，然后以锯末质量3-5倍的500-1000目的菱镁矿石粉覆盖，然后翻混均匀，使锯末缓慢炭化并直至降温至室温，得碱性填料；
(2)将上述碱性填料进行装填，得到碱性过滤层3，碱性过滤层3的黑臭水体处理量控制在0.1-0.2m3/kg。
进一步的，黑臭水体处理完成后，所述碱性过滤层3可混合锯末燃烧以重新利用。
进一步的，所述光触媒层的制备方法如下：
(1)将纳米氯化银颗粒分散于质量10-15倍的稀盐酸中，然后加入纳米氯化银颗粒质量2-3倍的氯化锌，分散均匀后继续加入纳米氯化银颗粒质量1/5-1/3的水性酞酸酯偶联剂，然后将溶液刷涂在溢流桶外壁上，然后脱除50％-60％的水；
(2)然后在未干燥的溢流桶外壁上喷涂质量分数3％-5％的氯化钛的氯仿溶液，然后将溢流桶放入马沸炉中烘烤，制得光触媒层。
进一步的，所述纳米氯化银颗粒的粒径为40nm。
进一步的，所述稀盐酸的浓度为0.1％-0.2％。
进一步的，所述马沸炉控制温度为300℃-350℃。
本发明的优点：
1、本发明通过将黑臭水体抽吸进过滤器，滤出大部分微生物和有机质，然后导入污水处理器，在污水处理器中经螺杆和桨叶提升，然后沿溢流桶外壁留下，溢流桶外壁附着光触媒层，在阳光暴晒下，残余的有机质快速分解，同时能有效提升空气与水的接触面积，快速提升水体中氧含量，提升水体自净化能力；并且能通过光触媒层有效清除各种病菌，能有效改善环境和周边村民的生活与健康；
2、本发明制得的碱性过滤层能极大的提升对黑臭水体中有机质的过滤效率，提高后续污水处理器的处理效率；
3、本发明制得的光触媒层未使用聚合物制备涂层，有效提升了光降解处理效率，同时能提升光触媒层的使用时间；
4、光触媒层中底部添加纳米氯化银颗粒，同时以氧化锌包覆，最外层为二氧化钛，当光触媒层被阳光暴晒时，氯化银分解可大幅度提升光触媒层的光降解处理效率，同时对黑臭水体中各种病菌的灭杀效果得到极大提升，同时由于氧化锌包覆，当光触媒层脱离阳光暴晒时，氯化银重生并重复使用。
附图说明
图1为本发明处理装置整体示意图；
图2为本发明溢流桶正视图；
图中，1-底座，2-过滤器，3-碱性过滤层，4-网布层，5-进水管，6-污水处理器，7-污水桶，8-分隔板，9-底部腔，10-污水腔，11-电机，12-螺杆，13-桨叶，14-溢流桶，15-底部缺口，16-污水提升腔，17-排水管
具体实施方式
实施例1
一种农村黑臭水体的治理方法，治理方法使用如下治理设备：
治理设备底部为底座1，底座1的一侧连接过滤器2，过滤器2内由上至下设置碱性过滤层3、网布层4；底座1的另一侧设置污水处理器6，污水处理器6包括设在底座1上的污水桶7，污水桶7在底座1上以分隔板8分隔成底部腔9和污水腔10；电机11安装在底部腔9内，电机11的转轴穿过分隔板8连接螺杆12，螺杆12外部为螺旋状的桨叶13；分隔板8上设置溢流桶14，溢流桶14高于污水桶7并控制与桨叶13的间隙极小，溢流桶14底部开设若干底部缺口15，溢流桶14与螺杆12、桨叶13组成污水提升腔16；过滤器2的出口通过进水管5与污水处理器6的进口相连通；分隔板8上连接排水管17；溢流桶14的表面粗糙，溢流桶14的外壁附着光触媒层；治理设备放置在旋转平台上。
碱性过滤层3的制备方法如下：
(1)将锯末堆积后点燃，引燃后打散锯末，然后以锯末质量4倍的1000目的菱镁矿石粉覆盖，然后翻混均匀，使锯末缓慢炭化并直至降温至室温，得碱性填料；
(2)将上述碱性填料进行装填，得到碱性过滤层3，碱性过滤层3的黑臭水体处理量控制在0.1m3/kg。
光触媒层的制备方法如下：
(1)将粒径为40nm的纳米氯化银颗粒分散于质量12倍的浓度为0.2％的稀盐酸中，然后加入纳米氯化银颗粒质量2.8倍的氯化锌，分散均匀后继续加入纳米氯化银颗粒质量1/4的水性酞酸酯偶联剂，然后将溶液刷涂在溢流桶外壁上，然后脱除60％的水；
(2)然后在未干燥的溢流桶外壁上喷涂质量分数4％的氯化钛的氯仿溶液，然后将溢流桶放入马沸炉中以350℃烘烤，制得光触媒层。
治理方法具体如下：
将黑臭水体抽吸进过滤器2，碱性过滤层3滤出黑臭水体中大部分微生物和有机质，然后黑臭水体经网布层4、进水管5进入污水处理器6，然后在螺杆12和桨叶13的作用下在溢流桶14内提升，然后从溢流桶14顶部溢出并顺着溢流桶14的外壁留下，经光触媒层和阳光暴晒处理后，净化后的黑臭水体经排水管17排出。
对比例1
使用同实施例1同一套的治理设备，更换同样工艺加工的溢流桶和光触媒层，其中碱性过滤层3的制备中以同等质量的1000目细沙取代菱镁矿石，其他工艺均同实施例1。
对比例2
使用同实施例1同一套的治理设备，更换同样工艺加工的溢流桶和光触媒层，其中以同等质量的1000目细沙装填得到沙滤层取代碱性过滤层3，细沙中未添加锯末，其他工艺均同实施例1。
对比例3
使用同实施例1同一套的治理设备，更换同样工艺加工的溢流桶和光触媒层，其中菱镁矿石粉混合未点燃的锯末，不经炭化直接装填得到碱性过滤层3，其他工艺均同实施例1。
对比例4
使用同实施例1同一套的治理设备，更换同样工艺加工的溢流桶和光触媒层，以同等质量的菱镁矿石粉直接装填得到碱性过滤层3，其他工艺均同实施例1。
对比例5
以同等质量的40nm的氯化银颗粒、同等锌含量的100nm氧化锌、同等钛含量的20nm二氧化钛，加入环氧树脂CYD-128制得的热固化清漆制备固体含量50％的混合体系，然后涂布在溢流桶表面，加热固化后制得光触媒层，治理设备的尺寸参数及治理方法均同实施例1。
对比例6
使用同实施例1同一套的治理设备，其中溢流桶表面的光触媒层的制备方法中，第(1)步未添加稀盐酸，其他工艺均同实施例1。
对比例7
使用同实施例1同一套的治理设备，其中溢流桶表面的光触媒层的制备方法中，第(1)步未添加纳米氯化银颗粒，其他工艺均同实施例1。
对比例8
使用同实施例1同一套的治理设备，其中溢流桶表面的光触媒层的制备方法中，第(1)步未添加氯化锌，其他工艺均同实施例1。
对比例9
使用同实施例1同一套的治理设备，其中溢流桶表面的光触媒层的制备方法中，第(1)步未添加氯化钛，其他工艺均同实施例1。
按照上述实施例和对比例进行实验，取有腐烂畜禽旁的黑臭水体，碱性过滤层质量控制为20kg，处理2m3黑臭水体，实验放置于室内，以氙灯替代太阳照射。
1、检测污水处理器中污水的初始有机质残留量，以化学需氧量COD表示(mg/L)，处理完成后，再次检测化学需氧量COD；
2、持续检查污水处理器中污水的菌落总数，并记录污水中菌落总数减半的时间(h)，以及污水中菌落总数降至1％所需时间(h)；并以菌落总数降至500CFU/mL、同时化学需氧量COD低于5mg/L为污水处理终点，记录处理总时长(h)；
3、观察处理完成后光触媒层外观。
经检测，原始黑臭水体的化学需氧量COD为9620mg/L，菌落总数为1.1×107CFU/mL。
由于黑臭水体具有强还原性，以环氧树脂制得的光触媒层在黑臭水体中耐久性不佳，极易鼓泡并呈片状剥离；而纳米氯化银颗粒不经氧化锌包覆，见光分解后重生性不佳，导致光触媒层颜色慢慢加深，直至呈浅灰色。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种农村黑臭水体的治理方法，其特征在于：所述治理方法使用如下治理设备：
所述治理设备底部为底座，所述底座的一侧连接过滤器，所述过滤器内由上至下设置碱性过滤层、网布层；所述底座的另一侧设置污水处理器，所述污水处理器包括设在底座上的污水桶，所述污水桶在底座上以分隔板分隔成底部腔和污水腔；电机安装在底部腔内，所述电机的转轴穿过分隔板连接螺杆，所述螺杆外部为螺旋状的桨叶；所述分隔板上设置溢流桶，所述溢流桶高于污水桶并控制与桨叶的间隙极小，所述溢流桶底部开设若干底部缺口，所述溢流桶与螺杆、桨叶组成污水提升腔；所述过滤器的出口通过进水管与污水处理器的进口相连通；所述分隔板上连接排水管；所述溢流桶的外壁附着光触媒层；
所述治理方法具体如下：
将黑臭水体抽吸进所述过滤器，所述碱性过滤层滤出黑臭水体中大部分微生物和有机质，然后黑臭水体经网布层、进水管进入污水处理器，然后在螺杆和桨叶的作用下在溢流桶内提升，然后从溢流桶顶部溢出并顺着溢流桶的外壁留下，经光触媒层和阳光暴晒处理后，净化后的黑臭水体经排水管排出；
所述碱性过滤层的制备方法如下：
（1）将锯末堆积后点燃，引燃后打散锯末，然后以锯末质量3-5倍的500-1000目的菱镁矿石粉覆盖，然后翻混均匀，使锯末缓慢炭化并直至降温至室温，得碱性填料；
（2）将上述碱性填料进行装填，得到碱性过滤层，碱性过滤层的黑臭水体处理量控制在0.1-0.2m3/kg；
所述光触媒层的制备方法如下：
（1）将纳米氯化银颗粒分散于质量10-15倍的稀盐酸中，然后加入纳米氯化银颗粒质量2-3倍的氯化锌，分散均匀后继续加入纳米氯化银颗粒质量1/5-1/3的水性酞酸酯偶联剂，然后将溶液刷涂在溢流桶外壁上，然后脱除50%-60%的水；
（2）然后在未干燥的溢流桶外壁上喷涂质量分数3%-5%的氯化钛的氯仿溶液，然后将溢流桶放入马弗炉中烘烤，制得光触媒层。
2.根据权利要求1所述的农村黑臭水体的治理方法，其特征在于：所述治理设备放置在旋转平台上。
3.根据权利要求1所述的农村黑臭水体的治理方法，其特征在于：所述溢流桶的表面粗糙。
4.根据权利要求1所述的农村黑臭水体的治理方法，其特征在于：黑臭水体处理完成后，所述碱性过滤层可混合锯末燃烧以重新利用。
5.根据权利要求1所述的农村黑臭水体的治理方法，其特征在于：所述纳米氯化银颗粒的粒径为40nm。
6.根据权利要求1所述的农村黑臭水体的治理方法，其特征在于：所述稀盐酸的浓度为0.1%-0.2%。
7.根据权利要求1所述的农村黑臭水体的治理方法，其特征在于：所述马弗炉控制温度为300℃-350℃。
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