[发明专利]一种近零碳污水生态处理系统与方法

说明书

本申请涉及一种近零碳污水生态处理系统与方法，属于污水处理技术领域，解决了现有污水处理方法会排放大量温室气体，加剧了温室气体效应对气候环境的影响的问题。近零碳污水生态处理系统包括：太阳能供电系统，为系统运行提供电能；污水生态处理系统，包括污水生态处理池、植物固碳净化池和回用池；其中，污水生态处理池包括由上向下布置的配水层、过滤净化层、储水层和排泥层，配水层与污水源连接，储水层与回用池连接；植物固碳净化池内设有植物固碳层，植物固碳层设于配水层的上方，植物固碳层的上方罩设有透光罩，在透光罩形成的封闭空间内种植有净碳植物。本发明对污水净化处理效果好，能够达到近零碳排放的目标。

技术领域

本申请属于污水处理技术领域，具体而言涉及一种近零碳污水生态处 理系统与方法。

背景技术

随着城市化进程的不断推进，建筑业、交通业、制造业的蓬勃发展，导致城市温室气体、污废水、工业垃圾的产生，给城市承载力造成一定的压力。其中，以CO₂为代表的温室气体（GHG）给全球气候恶化带来直接影响愈发突出，如极端暴雨频发、海平面上升、极地冰川融化、极寒天气频发等，温室气体的产生与工业生产、日常交通、居民生活等息息相关。

传统工艺上的污水处理技术在曝气、加药时需要消耗化石能源产生的 电能，该电能制造过程有二氧化碳产生，属于碳排放过程。在整个污水处 理流程中曝气所消耗电能也是主要靠化石燃料生产制造，在此过程中产生 大量的温室气体和有害气体。根据现有的学者研究显示，采用工程性的SBR、 An/O^b、预缺氧+A²/O等工艺，处理每立方米的污水产生直接气体150～500 gCO₂，间接气体200～320gCO₂，总气体释放量380～830gCO₂之间。采用 生态性的表面流人工湿地技术和水平潜流人工湿地技术时，处理每立方米 的污水产生直接气体340～350gCO₂，间接气体99gCO₂，总气体释放量 440～450gCO₂之间。从上述碳排放分析来看，现有的污水处理技术是CO₂产生的碳排放过程。

综上分析，采用现有污水处理方法处理污水时，会排放大量二氧化碳、甲烷等温室气体，加剧了温室气体效应对生气候境的影响，同时，现有的市政污水处理厂机械设备使用多、能源消耗高，现有的人工湿地技术占地面积大、处理效率低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种近零碳污水生态处理系统与方法，用以解决现有污水处理方法会排放大量温室气体，加剧了温室气体效应对气候环境影响的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一方面，提供一种近零碳污水生态处理系统，包括：

太阳能供电系统，为系统运行提供电能；

污水生态处理系统，包括污水生态处理池、植物固碳净化池和回用池；

其中，污水生态处理池包括由上向下布置的配水层、过滤净化层、储水层和排泥层，配水层通过配水装置与污水源连接，储水层通过排水装置与回用池连接；

植物固碳净化池内设有植物固碳层，植物固碳层设于配水层的上方，植物固碳层的上方罩设有透光罩，在透光罩形成的封闭空间内种植有净碳植物。

进一步地，近零碳污水生态处理系统还包括换气装置和废气收集装置，换气装置和废气收集装置均与透光罩的封闭空间连通，透光罩的封闭空间内设置氧气浓度感应器；换气装置用于在封闭空间内低氧浓度时，向透光罩的封闭空间内供入空气；废气收集装置用于排出并收集植物固碳净化池内产生的废气。

进一步地，近零碳污水生态处理系统还包括控制及显示系统，控制及显示系统被配置为当配水层的水位在T1时间内由H1降低至H2时，控制配水装置在T2时间内将配水层内的水位补充至H1；