[发明专利]纳米曝气凝聚-搅拌絮凝净化生物处理污水的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米曝气凝聚-搅拌絮凝净化生物处理污水的装置。

本发明还涉及利用上述装置处理污水的方法，更具体地涉及一种去除污水中有机物、微生物、无机物等化学杂质的方法。

背景技术

污水生物处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。利用微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。生物处理可以降低污水中的有机物和营养物质，尤其是氮、磷等污染物，当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理过程中要求污水中BOD与COD比值要大于0.3，温度影响较大，冬季一般效果较差，现使用纳米混凝-三级反冲洗筛滤的方式对生物处理出水进行深度净化。

我国现有的混凝技术，由于混合效果差，混凝剂入水迅速形成胶体，将大量混凝剂包裹在内，分散效果差，难以达到混凝剂最高利用率，导致药耗较高、反应时间长，絮凝效能较差的后果。

目前设计应用的砂滤池在滤料层含污能力远未饱和的情况下，反冲洗却不断进行。这不但影响了滤池的产水能力，还极大地浪费了水资源和能耗。由于清洗和更换滤头需停产并掏出滤料层，工作量很大。因此，滤床的堵塞便成为污水处理中一个十分麻烦的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米曝气凝聚-搅拌絮凝净化生物处理污水的装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置进行污水处理的方法。

为实现上述目的，本发明提供的纳米曝气凝聚-搅拌絮凝净化生物处理污水的装置，主要包括：

纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置的一侧为进水口，该进水口连接一液压泵，另一侧为出水口通过液压泵连接旋三级反冲筛滤装置；

纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置的底部设有螺旋输泥器，螺旋输泥器的端部为一出泥口；纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置的进水口一侧为主反应区，纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置出水口一侧为絮体二次拦截区，主反应区和絮体二次拦截区之间是絮体拦截区；

主反应区内设有微涡流混凝器，微涡流混凝器上方设有纳米曝气头，主反应区的顶端设有加药装置用以添加混凝剂；

絮体拦截区内铺设有斜管，用于絮体拦截沉淀；

絮体二次拦截区内部填充有聚丙烯立体网状结构填料，聚丙烯立体网状结构填料下方铺设一纳米曝气头，纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置的出水口设在聚丙烯立体网状结构填料底部，连接三级反冲筛滤装置的进水口；

三级反冲筛滤装置由多孔网格分为上、下两个部分，多孔网格的下方设置在排列成圆筒状的分流仓上以分割空间，多孔网格上方正中央安放一纳米曝气头，并填充有混合填料用于筛滤，混合填料为石英砂、改性锰砂、零价纳米铁与天然沸石分子筛的混合物；

三级反冲筛滤装置的进水口一侧设有一进水堰和阻流板，置于混合填料的上方，三级反冲筛滤装置的另一侧设有一曝气管，曝气管设有多个细孔曝气孔，曝气孔垂直向上，曝气管置于混合填料的上方，曝气管对应一回流槽；

三级反冲筛滤装置内安装有超声波发生仪；

多孔网格下方为集水池，集水池外壁涂刷避光黑色涂料，内壁均匀负载一层非金属掺杂的光催化剂，底部安装有紫外灭菌灯，紫外灭菌灯之间设置有纳米曝气头，集水池内部剩余空间填充有半导体负载填料；

三级反冲筛滤装置的出水口连接至出水池，出水池的出水口通过一增压泵与三级反冲筛滤装置的出水口相连接。

所述的装置，其中，多孔网格为两层，中间铺设并固定一层不锈钢网。

所述的装置，其中，纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置和三级反冲筛滤装置中的纳米曝气头均连接一纳米曝气机。

所述的装置，其中，三级反冲筛滤装置的分流仓与混合填料上部连接通气管通往大气，以防止三级反冲筛滤装置内压力过高。

所述的装置，其中，三级反冲筛滤装置中的混合填料粒径为0.5-1.2mm，不均匀系数为2，混合体积比为7:2:2:1。

所述的装置，其中，纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置和三级反冲筛滤装置中多孔网格上方的曝气头进气为O₂，用于混凝搅拌和清洁填料；三级反冲筛滤装置的储水池纳米曝气头进气为O₃，通过纳米曝气强化羟基自由基的产生过程。