公布日：2024.01.16
申請日：2023.11.24
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/00(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及尾水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微電解部和復(fù)合部，其中，微電解部內(nèi)部設(shè)置有淤泥收集區(qū)、曝氣區(qū)、攪拌區(qū)、均流區(qū)、鐵碳填料區(qū)和絮體收集區(qū)；復(fù)合部包括陽極段和陰極段，兩者頂部種植水生植物，底部則通過過渡區(qū)相互連通。陽極段和陰極段內(nèi)設(shè)有不同種類的填料和電極以形成微生物燃料電池，其中的陽極電極區(qū)分別與第一陰極電極區(qū)和第二陰極電極區(qū)形成第一回路和第二回路。本發(fā)明旨在解決村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)處理效率低、能源消耗高等問題，通過結(jié)合微電解和微生物燃料電池的作用，實現(xiàn)了污水的高效處理，且無需消耗外部能源和電力，節(jié)能減碳效果顯著。
權(quán)利要求書
1.一種節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依進(jìn)水方向設(shè)置的微電解部和復(fù)合部，其中，所述微電解部一側(cè)的底部設(shè)置有進(jìn)水端，所述微電解部另一側(cè)的頂部與所述復(fù)合部一側(cè)的頂部連通，所述復(fù)合部另一側(cè)設(shè)置有出水端；所述微電解部為一封閉池體，其內(nèi)部包括從下到上依次設(shè)置的淤泥收集區(qū)、曝氣區(qū)、攪拌區(qū)、均流區(qū)和鐵碳填料區(qū)；其中，所述進(jìn)水端端口設(shè)置于所述微電解部底部池壁上，并位于所述淤泥收集區(qū)和所述曝氣區(qū)之間；所述曝氣區(qū)內(nèi)布設(shè)有管式曝氣器；所述攪拌區(qū)內(nèi)設(shè)置有葉輪攪拌機(jī)；所述均流區(qū)內(nèi)設(shè)置有均流板，所述均流板呈多孔狀；所述鐵碳填料區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干個鐵碳填料單元，所述鐵碳填料單元為鏤空狀盒體，其內(nèi)裝填有鐵碳顆粒填料；所述微電解部還包括絮體收集區(qū)，所述絮體收集區(qū)貫穿所述鐵碳填料區(qū)、所述均流區(qū)和所述曝氣區(qū)，所述絮體收集區(qū)的一側(cè)端口封閉并與所述鐵碳填料區(qū)的頂部齊平，另一側(cè)端口延伸至所述淤泥收集區(qū)中并與其相互連通；所述復(fù)合部包括分隔的陽極段和陰極段，所述陽極段和所述陰極段的頂部均種植有水生植物，所述陽極段和所述陰極段的底部共同設(shè)置有一過渡區(qū)并通過其相互連通；其中，所述陽極段包括從上到下依次設(shè)置的第一陽極填料區(qū)、第二陽極填料區(qū)、陽極電極區(qū)和第三陽極填料區(qū)；所述第一陽極填料區(qū)、所述第二陽極填料區(qū)和所述第三陽極填料區(qū)內(nèi)分別填設(shè)有沸石填料、固定化菌藻填料和活性炭填料；所述陽極電極區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干根碳?xì)蛛姌O，相鄰的所述碳?xì)蛛姌O間通過金屬網(wǎng)連接；所述第一陽極填料區(qū)的頂部布設(shè)有用于連通所述微電解部與所述復(fù)合部的連接管，所述連接管呈多孔狀且其進(jìn)水一側(cè)端口設(shè)置于所述鐵碳填料區(qū)上方；所述陰極段，包括從下到上依次設(shè)置的第一陰極填料、第二陰極填料區(qū)、第一陰極電極區(qū)、第三陰極填料區(qū)和第二陰極電極區(qū)；所述第一陰極填料區(qū)、所述第二陰極填料區(qū)和所述第三陰極填料區(qū)內(nèi)分別填設(shè)有活性炭填料、固定化菌藻填料和沸石填料；所述第一陰極電極區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干根泡沫鎳電極，相鄰的所述泡沫鎳電極間通過金屬網(wǎng)連接；所述第二陰極電極區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干根強(qiáng)化碳?xì)蛛姌O，相鄰的所述強(qiáng)化碳?xì)蛛姌O間通過金屬網(wǎng)連接；所述陽極電極區(qū)與所述第一陰極電極區(qū)通過導(dǎo)線連接以形成第一回路，所述第一回路上并聯(lián)連接有儲電裝置和第二保護(hù)電阻；所述陽極電極區(qū)與所述第二陰極電極區(qū)通過導(dǎo)線連接以形成第二回路，所述第一回路和所述第二回路上共同連接有第二保護(hù)電阻和儲電裝置，所述第二保護(hù)電阻和所述儲電裝置并聯(lián)連接；所述第一回路和所述第二回路上分別設(shè)置有第一開關(guān)和第二開關(guān)，用以分別連接或切斷所述第一回路和所述第二回路；所述出水端包括第一出水口和第二出水口，所述第一出水口和所述第二出水口分別設(shè)置于所述第二陰極電極區(qū)和所述第二陰極填料區(qū)一側(cè)的池壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述儲電裝置與所述管式曝氣器和所述葉輪攪拌機(jī)電性連接。
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵碳填料區(qū)頂部和底部的所述鐵碳填料單元共同串聯(lián)連接有第一保護(hù)電阻和電流電壓表。
4.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，相鄰的所述鐵碳填料單元間設(shè)置有連接柱并通過其相互連通，所述連接柱內(nèi)填設(shè)有鐵碳填料。
5.如權(quán)利要求4所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵碳填料區(qū)內(nèi)還設(shè)置有反沖洗管，所述反沖洗管的一端貫穿每一所述鐵碳填料單元和每一所述連接柱，另一端與所述微電解部的外部連通。
6.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵碳填料單元的盒體頂部具有微孔狀坡面，其坡度為5°～10°。
7.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述淤泥收集區(qū)呈倒圓臺狀。
8.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)化碳?xì)蛛姌O的表面為二氧化錳電鍍層。
9.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二陽極填料區(qū)和所述第三陰極填料區(qū)內(nèi)分別設(shè)置有第一緩釋瓶和第二緩釋瓶，所述第一緩釋瓶和所述第二緩釋瓶均為具有滲透能力的圓肚細(xì)頸狀陶瓷瓶。
10.如權(quán)利要求9所述的節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一緩釋瓶的瓶身置于第二陽極填料區(qū)中部，其瓶口抵靠于所述第一陽極填料區(qū)底部；所述第二緩釋瓶的瓶身置于所述第三陰極填料區(qū)底部。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)處理效率低、能源消耗高等難題，實現(xiàn)了對村鎮(zhèn)污水的高效凈化，凈化過程節(jié)能低碳。
本發(fā)明提供了一種節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，包括依進(jìn)水方向設(shè)置的微電解部和復(fù)合部，其中，所述微電解部一側(cè)的底部設(shè)置有進(jìn)水端，所述微電解部另一側(cè)的頂部與所述復(fù)合部一側(cè)的頂部連通，所述復(fù)合部另一側(cè)設(shè)置有出水端；
所述微電解部為一封閉池體，其內(nèi)部包括從下到上依次設(shè)置的淤泥收集區(qū)、曝氣區(qū)、攪拌區(qū)、均流區(qū)和鐵碳填料區(qū)；
其中，所述進(jìn)水端端口設(shè)置于所述微電解部底部池壁上，并位于所述淤泥收集區(qū)和所述曝氣區(qū)之間；所述曝氣區(qū)內(nèi)布設(shè)有管式曝氣器；所述攪拌區(qū)內(nèi)設(shè)置有葉輪攪拌機(jī)；所述均流區(qū)內(nèi)設(shè)置有均流板，所述均流板呈多孔狀；所述鐵碳填料區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干個鐵碳填料單元，所述鐵碳填料單元為鏤空狀盒體，其內(nèi)裝填有鐵碳顆粒填料；
所述微電解部還包括絮體收集區(qū)，所述絮體收集區(qū)貫穿所述鐵碳填料區(qū)、所述均流區(qū)和所述曝氣區(qū)，所述絮體收集區(qū)的一側(cè)端口封閉并與所述鐵碳填料區(qū)的頂部齊平，另一側(cè)端口延伸至所述淤泥收集區(qū)中并與其相互連通；
所述復(fù)合部包括分隔的陽極段和陰極段，所述陽極段和所述陰極段的頂部均種植有水生植物，所述陽極段和所述陰極段的底部共同設(shè)置有一過渡區(qū)并通過其相互連通；
其中，所述陽極段包括從上到下依次設(shè)置的第一陽極填料區(qū)、第二陽極填料區(qū)、陽極電極區(qū)和第三陽極填料區(qū)；所述第一陽極填料區(qū)、所述第二陽極填料區(qū)和所述第三陽極填料區(qū)內(nèi)分別填設(shè)有沸石填料、固定化菌藻填料和活性炭填料；所述陽極電極區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干根碳?xì)蛛姌O，相鄰的所述碳?xì)蛛姌O間通過金屬網(wǎng)連接；所述第一陽極填料區(qū)的頂部布設(shè)有用于連通所述微電解部與所述復(fù)合部的連接管，所述連接管呈多孔狀且其進(jìn)水一側(cè)端口設(shè)置于所述鐵碳填料區(qū)上方；
所述陰極段，包括從下到上依次設(shè)置的第一陰極填料、第二陰極填料區(qū)、第一陰極電極區(qū)、第三陰極填料區(qū)和第二陰極電極區(qū)；所述第一陰極填料區(qū)、所述第二陰極填料區(qū)和所述第三陰極填料區(qū)內(nèi)分別填設(shè)有活性炭填料、固定化菌藻填料和沸石填料；所述第一陰極電極區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干根泡沫鎳電極，相鄰的所述泡沫鎳電極間通過金屬網(wǎng)連接；所述第二陰極電極區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干根強(qiáng)化碳?xì)蛛姌O，相鄰的所述強(qiáng)化碳?xì)蛛姌O間通過金屬網(wǎng)連接；
所述陽極電極區(qū)與所述第一陰極電極區(qū)通過導(dǎo)線連接以形成第一回路，所述第一回路上并聯(lián)連接有儲電裝置和第二保護(hù)電阻；所述陽極電極區(qū)與所述第二陰極電極區(qū)通過導(dǎo)線連接以形成第二回路，所述第一回路和所述第二回路上共同連接有第二保護(hù)電阻和儲電裝置，所述第二保護(hù)電阻和所述儲電裝置并聯(lián)連接；所述第一回路和所述第二回路上分別設(shè)置有第一開關(guān)和第二開關(guān)，用以分別連接或切斷所述第一回路和所述第二回路；
所述出水端包括第一出水口和第二出水口，所述第一出水口和所述第二出水口分別設(shè)置于所述第二陰極電極區(qū)和所述第二陰極填料區(qū)一側(cè)的池壁上。
進(jìn)一步的，所述儲電裝置與所述管式曝氣器和所述葉輪攪拌機(jī)電性連接。
進(jìn)一步的，所述鐵碳填料區(qū)頂部和底部的所述鐵碳填料單元共同串聯(lián)連接有第一保護(hù)電阻和電流電壓表。
進(jìn)一步的，相鄰的所述鐵碳填料單元間設(shè)置有連接柱并通過其相互連通，所述連接柱內(nèi)填設(shè)有鐵碳填料。
進(jìn)一步的，所述鐵碳填料區(qū)內(nèi)還設(shè)置有反沖洗管，所述反沖洗管的一端貫穿每一所述鐵碳填料單元和每一所述連接柱，另一端與所述微電解部的外部連通。
進(jìn)一步的，所述鐵碳填料單元的盒體頂部具有微孔狀坡面，其坡度為5°～10°。
進(jìn)一步的，所述淤泥收集區(qū)呈倒圓臺狀。
進(jìn)一步的，所述強(qiáng)化碳?xì)蛛姌O的表面為二氧化錳電鍍層。
進(jìn)一步的，所述第二陽極填料區(qū)和所述第三陰極填料區(qū)內(nèi)分別設(shè)置有第一緩釋瓶和第二緩釋瓶，所述第一緩釋瓶和所述第二緩釋瓶均為具有滲透能力的圓肚細(xì)頸狀陶瓷瓶。
進(jìn)一步的，所述第一緩釋瓶的瓶身置于第二陽極填料區(qū)中部，其瓶口抵靠于所述第一陽極填料區(qū)底部；所述第二緩釋瓶的瓶身置于所述第三陰極填料區(qū)底部。
有益效果：
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種節(jié)能減碳型村鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，包括微電解部和復(fù)合部，其中的微電解部能夠形成的無數(shù)個微觀電池，其產(chǎn)生的微電解作用能夠高效去除污染物，而復(fù)合部則結(jié)合了人工濕地和微生物燃料電池，能夠根據(jù)村鎮(zhèn)污水水質(zhì)特性和水量特性相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整運行狀態(tài)，兼具了人工濕地的污染負(fù)荷能力以及燃料電池的高效處理能力和產(chǎn)蓄電能力，對污水的處理高效穩(wěn)定，系統(tǒng)整體低碳節(jié)能。
（發(fā)明人：張瑞斌;王樂陽;張繼彪;諶宏偉;佘濤濤;梁佳鎖;張?zhí)烀?/span>;王驍睿;潘健;徐瑞謙;張育瑞;張敏）
