CN205241356U - 一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置 - Google Patents

一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置，包括用于漂浮在水面的浮体框架，浮体框架上连接有网格板，网格板内可种植水生植物，浮体框架上设置有太阳能发电装置，为液体泵和风机提供电能，液体泵与水管相连，水管的上端连有喷头，形成自浇灌系统，风机与曝气管相连，浮体框架底部固定有污水反应器。本实用新型结构简单，节能环保，占地面积小，结合A/O工艺与MBR工艺，同步脱氮除磷处理效果好，也具有良好的景观效果，适合用于中小型封闭水域的污水处理。

Description

一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，具体是涉及一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置。
背景技术
近年来，随着我国畜禽养殖业和水产养殖业的快速发展，水体污染物排放量逐年增加，许多饮用水水源呈微污染状况，而大部分畜禽养殖和水产养殖场设在偏远村镇，养殖户对环境保护意识薄弱，使得许多中小型封闭水塘受到污染，这些污水塘数量多、较分散，较难集中处理。
生态浮岛技术是运用无土栽培技术，利用水生植物对氮、磷等营养元素的吸收和根系微生物对污染物的降解达到净化水质的目的。但是，传统的生态浮岛技术去污能力容易受季节和浮岛植物量的限制，其净化效果很难进一步提高。
中国专利CN203200079U公开了一种组合式人工生态浮岛，用中空材料做成一个具有浮力的框架，在框架上固定一张渔网，在框架下固定人工水草，渔网上种水生植物，这种生态浮岛虽然制作起来很简单，但简单使其有很大的局限性，只能种植像水葫芦这样的漂浮植物，单一地依靠植物去除水体中的氮、磷等元素，效果较差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置，以解决目前中小型封闭水域中污水处理较为困难、处理效果不佳的问题。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置，包括浮体框架、网格板、水生植物、太阳能发电装置、液体泵、风机、水管、污水反应器、透水隔层、厌氧污泥、曝气管、弹性填料、生物膜组件。
所述浮体框架漂浮在水面，浮体框架顶部设有网格板，网格板内种植水生植物，浮体框架上设有太阳能发电装置，液体泵和风机设置在浮体框架上，且与太阳能发电装置连接，液体泵与水管相连，水管的顶部设有喷头，浮体框架底部固定有污水反应器，污水反应器底部设有若干个进水口，顶部设有若干个出水口，污水反应器内的进水口和出水口之间从下至上依次设有厌氧区、好氧区，其中，厌氧区设置至少3层透水隔层，透水隔层径向固定在污水反应器上，各透水隔层之间填充厌氧污泥，好氧区底部并列设置若干弹性填料，弹性填料中附着好氧活性污泥，弹性填料固定在污水反应器内对应固定的填料支架上，好氧区顶部固定生物膜组件，曝气管设置在生物膜组件与弹性填料之间，所述曝气管沿污水反应器的径向排布，曝气管通过竖向设置的通气管穿过浮体框架与风机连接。
进一步地，所述网格板上铺有颗粒填料层，颗粒填料层上种植有水生植物。
进一步地，所述水生植物为美人蕉、芦苇、香根草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮莲、凤眼莲、水芹菜、睡莲中的一种或其组合。
进一步地，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板、蓄电池和电控柜，蓄电池和电控柜固定在浮体框架上，太阳能电池板设置在蓄电池和电控柜顶部，太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与电控柜连接，电控柜再分别与液体泵和风机连接。
进一步地，所述污水反应器内厌氧区的透水隔层为聚氨酯海绵，聚氨酯海绵由网状材料上下固定。
进一步地，所述生物膜组件采用磁性载体和帘式聚偏二氟乙稀膜作为生物膜反应器的膜组件。
进一步地，还包括充气橡胶圈，充气橡胶圈设在浮体框架的边缘，减轻碰撞，增加浮力。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：结构简单，节能环保，占地面积小，结合A/O与MBR工艺，同步脱氮除磷处理效果好，也有良好的景观效果，适合用于中小型封闭水域的污水处理。
附图说明
图1本实用新型的太阳能复合式生态浮岛水处理装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1，一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置，包括浮体框架1、网格板2、水生植物3、太阳能发电装置、液体泵7、风机8、水管9、污水反应器10、透水隔层12、厌氧污泥13、曝气管14、弹性填料15、生物膜组件16。
所述浮体框架1漂浮在水面，浮体框架顶部设有网格板2，网格板2内种植水生植物3，浮体框架1上设有太阳能发电装置，液体泵7和风机8设置在浮体框架1上，且与太阳能发电装置连接，液体泵7与水管9相连，水管9的顶部设有喷头，形成自浇灌系统。浮体框架1底部固定有污水反应器10，污水反应器10底部设有若干个进水口11，顶部设有若干个出水口17，污水反应器10内的进水口11和出水口17之间从下至上依次设有厌氧区、好氧区，其中，厌氧区设置至少3层透水隔层12，透水隔层12径向固定在污水反应器10上，各透水隔层12之间填充厌氧污泥13，好氧区底部并列设置若干弹性填料15，弹性填料15中附着好氧活性污泥，弹性填料15固定在污水反应器10内对应固定的填料支架上，好氧区顶部固定生物膜组件16，曝气管14设置在生物膜组件16与弹性填料15之间，所述曝气管14沿污水反应器10的径向排布，曝气管14通过竖向设置的通气管穿过浮体框架1与风机8连接。曝气管14的具体结构为现有技术，此处不再赘述。
进一步地，所述网格板2上铺有颗粒填料层，颗粒填料层上种植有水生植物3，如美人蕉、芦苇、香根草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮莲、凤眼莲、水芹菜、睡莲中的一种或多种，该水生植物的根部伸入到所述的污水反应器10中，可以加强对出水口附近污水中磷的吸收，从而进一步的提高污水的净化质量。
进一步地，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板4、蓄电池5和电控柜6，蓄电池5和电控柜6固定在浮体框架1上，太阳能电池板4设置在蓄电池5和电控柜6顶部，太阳能电池板4与蓄电池5连接，蓄电池与电控柜6连接，电控柜6再分别与液体泵7和风机8连接，为浇灌系统和曝气管14提供电能，蓄电池5可存储多余电能，实现24小时自供电工作。
进一步地，所述污水反应器10内厌氧区的透水隔层12为聚氨酯海绵，可以避免厌氧污泥被水流冲走，聚氨酯海绵由网状材料上下固定，网状材料可以提高聚氨酯海绵的强度并可以防止聚氨酯海绵在处理污水过程中被水力冲击脱落，提高该浮岛式污水处理装置的使用可靠性。
进一步地，生物膜组件16采用磁性载体和帘式聚偏二氟乙稀膜作为生物膜反应器的膜组件。
进一步地，浮体框架1的边缘设有充气橡胶圈18，减轻碰撞，增加浮力。
其工作过程为：太阳能发电装置为液体泵7和风机8提供电能，待处理的污水在液体泵7的作用下，从进水口11进入，依次流经厌氧区和好氧区，在厌氧污泥13、弹性填料15上的好氧活性污泥、生物膜组件16的作用下进行脱氮除磷处理，风机8与曝气管14相连，为好氧区提供好氧环境，处理好的水部分从出水口17流出，部分经过液体泵7进入水管9，通过喷头浇灌浮体框架1上的水生植物3。
实施例1：本实用新型太阳能复合式生态浮岛污水处理装置，浮体框架1直径2.4m，污水反应器10直径2m，高2.5m，水管9长0.3m，水生植物3选择了芦苇，曝气强度控制在500~550L/m2·h，曝气量与进水量之比为15:1，进水量为18m3/h，在进水水质为COD平均浓度为200mg/L，BOD5平均浓度为150mg/L，NH4 +-N平均浓度为25mg/L，TP平均浓度为8mg/L的条件下，出水水质COD平均浓度减少到46mg/L，BOD5平均浓度减少到20mg/L，NH4 +-N平均浓度减少到4.5mg/L，TP平均浓度减少到1.9mg/L，去除率较一般的生态浮岛分别提高了8%，10%，14%，15%。
实施例2：本实用新型太阳能复合式生态浮岛污水处理装置，浮体框架1直径2.4m，污水反应器10直径2m，高2.5m，水管9长0.3m，水生植物3选择了香蒲、水浮莲和凤眼莲，曝气强度控制在500~550L/m2·h，曝气量与进水量之比为20:1，进水量为18m3/h，在进水水质为COD平均浓度为150mg/L，BOD5平均浓度为100mg/L，NH4 +-N平均浓度为15mg/L，TP平均浓度为5mg/L的条件下，出水水质COD平均浓度减少到30mg/L，BOD5平均浓度减少到10mg/L，NH4 +-N平均浓度减少到2.3mg/L，TP平均浓度减少到1mg/L，去除率较一般的生态浮岛分别提高了12%，14%，18%，20%。
本实用新型通过浮板框架1固定污水反应器10沉没在水中，利用液体泵7产生的水压差使污水循环流过污水反应器10，污水自下而上流经厌氧区是利用厌氧污泥13能够去除水中的氨氮，流经好氧区时在曝气管14的曝气作用下充分与好氧活性污泥及生物膜组件16接触，利用微生物去除污水中的COD和磷，实现水质净化。结构简单，节能环保，占地面积小，结合A/O与MBR工艺，同步脱氮除磷处理效果好，也有良好的景观效果，适合用于中小型封闭水域的污水处理。

Claims (7)

1.一种太阳能复合式生态浮岛水处理装置，其特征在于：包括浮体框架（1）、网格板（2）、水生植物（3）、太阳能发电装置、液体泵（7）、风机（8）、水管（9）、污水反应器（10）、透水隔层（12）、厌氧污泥（13）、曝气管（14）、弹性填料（15）、生物膜组件（16）；
所述浮体框架（1）漂浮在水面，浮体框架顶部设有网格板（2），网格板（2）内种植水生植物（3），浮体框架（1）上设有太阳能发电装置，液体泵（7）和风机（8）设置在浮体框架（1）上，且与太阳能发电装置连接，液体泵（7）与水管（9）相连，水管（9）的顶部设有喷头，浮体框架（1）底部固定有污水反应器（10），污水反应器（10）底部设有若干个进水口（11），顶部设有若干个出水口（17），污水反应器（10）内的进水口（11）和出水口（17）之间从下至上依次设有厌氧区、好氧区，其中，厌氧区设置至少3层透水隔层（12），透水隔层（12）径向固定在污水反应器（10）上，各透水隔层（12）之间填充厌氧污泥（13），好氧区底部并列设置若干弹性填料（15），弹性填料（15）中附着好氧活性污泥，弹性填料（15）固定在污水反应器（10）内对应固定的填料支架上，好氧区顶部固定生物膜组件（16），曝气管（14）设置在生物膜组件（16）与弹性填料（15）之间，所述曝气管（14）沿污水反应器（10）的径向排布，曝气管（14）通过竖向设置的通气管穿过浮体框架（1）与风机（8）连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能复合式生态浮岛水处理装置，其特征在于：所述网格板（2）上铺有颗粒填料层，颗粒填料层上种植有水生植物（3）。
3.根据权利要求1所述的太阳能复合式生态浮岛水处理装置，其特征在于：所述水生植物（3）为美人蕉、芦苇、香根草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮莲、凤眼莲、水芹菜、睡莲中的一种或其组合。
4.根据权利要求1所述的太阳能复合式生态浮岛水处理装置，其特征在于：所述太阳能发电装置包括太阳能电池板（4）、蓄电池（5）和电控柜（6），蓄电池（5）和电控柜（6）固定在浮体框架（1）上，太阳能电池板（4）设置在蓄电池（5）和电控柜（6）顶部，太阳能电池板（4）与蓄电池（5）连接，蓄电池与电控柜（6）连接，电控柜（6）再分别与液体泵（7）和风机（8）连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能复合式生态浮岛水处理装置，其特征在于：所述污水反应器（10）内厌氧区的透水隔层（12）为聚氨酯海绵，聚氨酯海绵由网状材料上下固定。
6.根据权利要求1所述的太阳能复合式生态浮岛水处理装置，其特征在于：所述生物膜组件（16）采用磁性载体和帘式聚偏二氟乙稀膜作为生物膜反应器的膜组件。
7.根据权利要求1所述的太阳能复合式生态浮岛水处理装置，其特征在于：还包括充气橡胶圈（18），充气橡胶圈（18）设在浮体框架（1）的边缘，减轻碰撞，增加浮力。
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