一種水平潛流人工濕地凈化污水的裝置和方法
【專利摘要】一種水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，由臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)、水平潛流人工濕地、納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置和三級(jí)反沖篩濾裝置組成。本發(fā)明還公開了利用上述裝置進(jìn)行污水處理的方法。本發(fā)明處理強(qiáng)度高，能適應(yīng)不同水力負(fù)荷的污水，對(duì)波動(dòng)性較大的污水有較好的處理效果，深度去除水中有機(jī)的懸浮物質(zhì)和雜質(zhì)，吸附無(wú)機(jī)的有害物質(zhì)，同時(shí)將殘留的致毒污染物氧化成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)，降低運(yùn)行成本，提高出水效果。
【專利說(shuō)明】一種水平潛流人工濕地凈化污水的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水平潛流人工濕地凈化污水的組合裝置。
[0002] 本發(fā)明還涉及利用上述裝置進(jìn)行污水凈化回用或排放的方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 中水開發(fā)與回用技術(shù)近期得到了迅速發(fā)展，在美國(guó)、日本、印度、英國(guó)等國(guó)家（尤 以日本為突出）得到了廣泛的應(yīng)用。這些國(guó)家均以本國(guó)度、區(qū)域的特點(diǎn)確定出適合其國(guó)情 國(guó)力的中水回用技術(shù)，使中水回用技術(shù)越來(lái)越臻于完善。在中國(guó)，這一技術(shù)已受到各級(jí)政 府及有關(guān)部門重視并對(duì)建筑中水回用做了大量理論研究和實(shí)踐工作，在全國(guó)許多城市如深 圳、北京、青島、天津、太原等開展了中水工程的運(yùn)行并取得了顯著的效果。目前，我國(guó)的國(guó) 有工業(yè)企業(yè)和部分民企，比如污染嚴(yán)重和水資源利用較多的企業(yè)都建成了中水回用項(xiàng)目， 為低碳生產(chǎn)和節(jié)能減排的國(guó)家級(jí)號(hào)召做出了貢獻(xiàn)。適用于污水水質(zhì)變化較大的情況，一般 采用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。但其處理效果較差，故一套合理的污 水處理技術(shù)尤為重要。
[0004] 本發(fā)明使用臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)為隨后的土壤處理提供預(yù)處理，快速去除污 水中懸浮顆粒及少量膠體，提升污水透明度，防止人工濕地的堵塞；隨后使用水平潛流人工 濕地進(jìn)行生物處理，其處理強(qiáng)度高，能適應(yīng)不同水力負(fù)荷的污水，對(duì)波動(dòng)性較大的污水有較 好的處理效果。后續(xù)又采用自主研發(fā)的納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置及三級(jí)反沖洗篩濾 裝置連續(xù)完成混凝、篩濾、消毒、深度凈化幾個(gè)步驟，深度去除水中有機(jī)的懸浮物質(zhì)和雜質(zhì)， 吸附無(wú)機(jī)的有害物質(zhì)，同時(shí)將殘留的致毒污染物氧化成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)，去除率 達(dá)到98%以上，降低運(yùn)行成本，提高出水效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種水平潛流人工濕地凈化污水的裝置。
[0006] 本發(fā)明的又一目的在于提供一種利用上述裝置進(jìn)行污水處理的方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，由臥式螺旋 卸料沉降離心機(jī)、水平潛流人工濕地、納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置和三級(jí)反沖篩濾裝 置組成，其中：
[0008] 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)去除大部分懸浮物和膠體后的污水輸入水平潛流人工 濕地；
[0009] 水平潛流人工濕地由隔墻將其分為濕地主體和出水沉淀池，濕地主體的進(jìn)水管與 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的出水口連接，濕地主體內(nèi)填充碎石和石灰石的混合填料，隔墻 下方與水平潛流人工濕地的底部有間隔，使用鉆孔PVC管作為過(guò)水管，過(guò)水管內(nèi)填充有大 顆粒分子篩填料，出水沉淀池內(nèi)填充有天然沸石分子篩，天然沸石分子篩填充體積占出水 沉淀池的一半，出水沉淀池上方的清液使用液壓泵抽至納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置 內(nèi)，進(jìn)行混凝處理；
[0010] 納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置底部設(shè)有螺旋輸泥器和出泥口，納米曝氣凝 聚-微渦流絮凝裝置連接水平潛流人工濕地的出水區(qū)的一側(cè)為主反應(yīng)區(qū)，用于完成納米氣 浮-凝聚過(guò)程，相鄰主反應(yīng)區(qū)為絮體攔截區(qū)，相鄰絮體攔截區(qū)的為絮體二次攔截區(qū)；主反應(yīng) 區(qū)內(nèi)設(shè)有微渦流混凝器，主反應(yīng)區(qū)內(nèi)部上方有通入〇 2的納米曝氣頭，主反應(yīng)區(qū)頂端設(shè)有用 以添加混凝劑加藥裝置；絮體攔截區(qū)內(nèi)鋪設(shè)有用于絮體攔截沉淀的斜管；絮體二次攔截區(qū) 內(nèi)部填充有聚丙烯的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料，立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料下方鋪設(shè)一納米曝氣頭，底部 設(shè)置出水口，出水通過(guò)液壓泵連接旋三級(jí)反沖篩濾裝置的進(jìn)水口；
[0011] 三級(jí)反沖篩濾裝置水池的進(jìn)水口處設(shè)有一進(jìn)水堰，出水口處設(shè)有回流槽，三級(jí)反 沖篩濾裝置內(nèi)部由多孔網(wǎng)格分為上部的水池和下部的分流倉(cāng)兩個(gè)部分，分流倉(cāng)為緊密排列 的圓筒狀；多孔網(wǎng)格上方中央安放一納米曝氣頭，埋設(shè)在填充的篩濾填料中，篩濾填料上方 靠近進(jìn)水堰處設(shè)有一阻流板，靠近回流槽的一側(cè)設(shè)有一通入〇 2的曝氣管，曝氣管設(shè)有多個(gè) 細(xì)孔曝氣孔，曝氣孔垂直向上，篩濾填料安裝有超聲波發(fā)生儀；分流倉(cāng)的下方為儲(chǔ)水箱，儲(chǔ) 水箱外壁涂刷避光黑色涂料，其內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜的光催化劑，其底部安裝有 紫外滅菌燈，且滅菌燈之間設(shè)置有通入〇 3的曝氣納米曝氣頭，儲(chǔ)水箱內(nèi)剩余的空間填充有 半導(dǎo)體負(fù)載填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的出水直接導(dǎo)入出水池。
[0012] 所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置中，臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)由離心機(jī) 外殼、轉(zhuǎn)鼓、螺旋盤片、差速器、軸承座和底座組成，畜禽廢水由離心機(jī)的進(jìn)料口進(jìn)入，在高 轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋的作用下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓 產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不 同，二者存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向小螺 旋盤片處排出，分離后的清液從離心機(jī)大螺旋盤片一端排出，將污水與固體懸浮顆粒物以 及膠體分離，固態(tài)物在盤片的作用下推入集泥槽，污水流入集水槽后由出水口進(jìn)入濕地主 體的進(jìn)水管。
[0013] 所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置中，水平潛流人工濕地使用混凝土構(gòu)筑 墻體，表面做防滲處理。
[0014] 所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置中，三級(jí)反沖篩濾裝置中的篩濾填料為 石英砂、改性錳砂與天然沸石分子篩的混合物，混合比例為6:1: 1，粒徑為0. 3-1. 0_，不均 勻系數(shù)為2。
[0015] 所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置中，納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、 三級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇 2，用于混凝攪拌和清潔填料；三級(jí)反沖 篩濾裝置的儲(chǔ)水池及浸沒式中空纖維膜納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣強(qiáng)化羥基自由 基的產(chǎn)生過(guò)程。
[0016] 所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置中，其納米曝氣凝聚-微渦流絮凝池內(nèi) 使用的混凝劑為聚合氯化鋁PAC+陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM，其添加比例約為20:1。
[0017] 所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置中，三級(jí)反沖篩濾裝置中的多孔網(wǎng)格為 兩層，中間鋪設(shè)并固定一層不銹鋼網(wǎng)。
[0018] 所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置中，三級(jí)反沖篩濾裝置的水池與分流倉(cāng) 連接一通氣管通往大氣，以防止三級(jí)反沖篩濾裝置內(nèi)壓力過(guò)高造成破裂甚至爆炸。
[0019] 本發(fā)明提供的利用上述水平潛流人工濕地凈化污水的裝置進(jìn)行污水處理的方 法：
[0020] 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)將污水中的固體懸浮物進(jìn)行分離、攔截，降低污水處理 難度，處理后的污水導(dǎo)入水平潛流人工濕地進(jìn)行過(guò)濾處理，過(guò)濾處理后的上清液先進(jìn)入納 米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置的主反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行納米氣浮-凝聚處理后，于微渦流混凝器 再次凝聚-絮凝，而后自流至絮體攔截區(qū)，絮體在斜管的攔截作用下沉至反應(yīng)器底部，定時(shí) 在螺旋輸送器的帶動(dòng)下自出泥口定期排出，澄清液溢流至絮體二次攔截區(qū)，在立體網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)填料的作用下進(jìn)行二次攔截，過(guò)濾后的清液自出水口排出進(jìn)入三級(jí)反沖篩濾裝置；
[0021] 在三級(jí)反沖篩濾裝置中，儲(chǔ)水箱內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工作，空氣自多孔網(wǎng)格向上 鼓起，分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì)層破碎成片狀浮起，在 曝氣管的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽，使篩濾填料截 留的污染物集中排除裝置外，與進(jìn)水混合重新處理，以延長(zhǎng)三級(jí)反沖篩濾裝置使用壽命及 反洗周期；
[0022] 儲(chǔ)水箱內(nèi)的納米曝氣頭采用03曝氣，由于納米氣泡具有龐大的數(shù)量、比表面積、緩 慢的上升速度等特性，同時(shí)氣泡在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，增加了氣液接觸面積、接觸時(shí)間，利于 臭氧溶于水中，克服了臭氧難溶于水的缺點(diǎn)；微氣泡內(nèi)部具有較大的壓力且納米氣泡破裂 時(shí)界面消失，周圍環(huán)境劇烈改變產(chǎn)生的化學(xué)能促使產(chǎn)生更多的羥基自由基·〇Η，增強(qiáng)0 3氧化 分解有機(jī)物的能力；且納米級(jí)別〇3氣泡與紫外滅菌燈、半導(dǎo)體負(fù)載填料共存于儲(chǔ)水箱，提高 高級(jí)氧化效果，可有效提高· 0Η產(chǎn)生率，經(jīng)三級(jí)反沖篩濾裝置處理達(dá)標(biāo)的污水進(jìn)入出水池。
[0023] 所述的污水處理方法中，納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置及三級(jí)反沖篩濾裝置的 反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇 2，用于混凝攪拌和清潔填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的儲(chǔ)水池納 米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
[0024] 本發(fā)明使用臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)為隨后的土壤處理提供預(yù)處理，快速去除污 水中懸浮顆粒及少量膠體，提升污水透明度；隨后使用水平潛流人工濕地進(jìn)行生物處理，其 處理強(qiáng)度高，能適應(yīng)不同水力負(fù)荷的污水，對(duì)波動(dòng)性較大的污水有較好的處理效果。后續(xù)又 采用自主研發(fā)的納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置及三級(jí)反沖洗篩濾裝置連續(xù)完成混凝、篩 濾、消毒、深度凈化幾個(gè)步驟，三級(jí)反沖篩濾裝置中納米二氧化鈦晶體作為光觸媒在紫外燈 照射下激發(fā)極具氧化力的自由負(fù)離子，同時(shí)在納米曝氣過(guò)程中以及超聲波發(fā)生過(guò)程激發(fā)的 能量亦可發(fā)生并加強(qiáng)自由負(fù)離子的產(chǎn)生，達(dá)成光催化效果；而自由負(fù)離子以及其擺脫共價(jià) 鍵的束縛后留下空位，與納米氣泡表面帶有的電荷同時(shí)產(chǎn)生微電解效果，深度去除水中有 機(jī)的懸浮物質(zhì)和雜質(zhì)，吸附無(wú)機(jī)的有害物質(zhì)，同時(shí)將殘留的致毒污染物氧化成低毒或無(wú)毒 的小分子物質(zhì)，降低運(yùn)行成本，提高出水效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的裝置示意圖。
[0026] 附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明：
[0027] 1離心機(jī)進(jìn)料口；2小螺旋盤片；3分料口；4大螺旋盤片；5轉(zhuǎn)鼓；6臥式螺旋卸料 沉降離心機(jī)；7差速器；8進(jìn)水管；9混合填料；10水平潛流人工濕地；11墻體；12出水沉淀 池；13主反應(yīng)區(qū)；14、14A、14B、14C納米曝氣頭；15加藥裝置；16絮體攔截區(qū)；17斜管；18納 米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置；19絮體二次攔截區(qū)；20立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料；21第一閥門； 22第二閥門；23增壓泵；24進(jìn)水堰；25阻流板；26篩濾填料；27三級(jí)反沖篩濾裝置；28曝 氣管；29回流槽；30多孔網(wǎng)格；31分流倉(cāng)；32出水池；33第三閥門；34第一閘閥；35第二閘 閥；36半導(dǎo)體負(fù)載填料；37紫外滅菌燈；38儲(chǔ)水箱；39通氣管；40出水口；41出泥口；42螺 旋輸送器；43微渦流混凝器；44納米曝氣機(jī)；45過(guò)水管；46底座；47溢流口；48集水槽；49 出泥口；50集泥槽；51超聲波發(fā)生儀；A濕地主體。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其主要結(jié)構(gòu)包括：
[0029] 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)6由離心機(jī)外殼、轉(zhuǎn)鼓5、大螺旋盤片4、小螺旋盤片2、差 速器7、以及軸承座和底座等組成。畜禽廢水由離心機(jī)進(jìn)料口 1進(jìn)入，在高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn) 鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋的作用下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力 把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在有相 對(duì)運(yùn)動(dòng)（即轉(zhuǎn)速差），利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向小螺旋盤 片處排出，分離后的清液從離心機(jī)大螺旋盤片4 一端排出。差速器7(齒輪箱）的作用是使 轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間形成一定的轉(zhuǎn)速差，污水與固體懸浮顆粒物以及膠體分離，固態(tài)物在小螺 旋盤片2的作用下推入集泥槽，流入集水槽的內(nèi)污水進(jìn)入滴濾池內(nèi)。經(jīng)過(guò)臥式螺旋卸料沉 降離心機(jī)去除大部分懸浮物和膠體后的污水輸入水平潛流人工濕地10。
[0030] 水平潛流人工濕地10由墻體11將其分為濕地主體A和出水沉淀池12兩個(gè)區(qū)域， 水平潛流人工濕地10的墻體為混凝土構(gòu)筑墻體，表面做防滲處理。連接臥式螺旋卸料沉降 離心機(jī)6的一側(cè)為濕地主體A，相鄰的另一側(cè)為沉淀池12。水平潛流濕地主體10內(nèi)填充有 碎石和石灰石的混合填料9,水平潛流人工濕地10的進(jìn)水管8埋設(shè)在混合填料9的表層中， 混合填料9上方表面種植有植物。濕地主體A與出水沉淀池12之間的墻體底部設(shè)有過(guò)水 管45用于過(guò)水，并防止填料流失，過(guò)水管內(nèi)填充有大顆粒分子篩填料；出水沉淀池12內(nèi)填 充有天然沸石分子篩，天然沸石分子篩填料的填充體積占出水沉淀池12的一半，出水沉淀 池12的上清液使用液壓泵抽至納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置18內(nèi)進(jìn)行混凝處理。
[0031] 納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置18底部設(shè)有螺旋輸送器42，納米曝氣凝聚-微渦 流絮凝裝置13連接水平潛流人工濕地10的出水沉淀池12的一側(cè)為主反應(yīng)區(qū)13,用于完成 納米氣浮-凝聚過(guò)程，相鄰主反應(yīng)區(qū)13為絮體攔截區(qū)16,相鄰絮體攔截區(qū)11的為絮體二次 攔截區(qū)19。主反應(yīng)區(qū)13內(nèi)填充微渦流混凝器43,主反應(yīng)區(qū)13內(nèi)部上方有納米曝氣頭14， 使用有機(jī)玻璃固定，主反應(yīng)區(qū)13頂端設(shè)有加藥裝置15用以添加混凝劑，混凝劑為聚合氯化 鋁（PAC)+陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM)，其添加摩爾質(zhì)量比例約為20:1 ;絮體攔截區(qū)16內(nèi)鋪 設(shè)有斜管17用于絮體攔截沉淀；絮體二次攔截區(qū)19內(nèi)部填充有聚丙烯的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填 料20,立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料20下方鋪設(shè)一納米曝氣頭14A，底部設(shè)置出水口 40,出水通過(guò)液壓 泵連接旋三級(jí)反沖篩濾裝置27內(nèi)，進(jìn)行混凝處理。
[0032] 本發(fā)明采用納米曝氣技術(shù)改進(jìn)混凝工藝的凝聚過(guò)程，主要分為三個(gè)步驟：
[0033] (A)微納米曝氣前期氣浮過(guò)程：微納米氣泡傳質(zhì)過(guò)程中，污水中的微細(xì)污染物顆 粒俘獲在氣泡表面或與氣泡粘附在一起，在氣泡上升過(guò)程中帶動(dòng)微細(xì)污染物顆粒上浮至水 體表面，達(dá)成氣浮作用從而實(shí)現(xiàn)清水與懸浮顆粒物、膠體的分離；
[0034] (B)微納米曝氣中期加藥混凝過(guò)程：利用微納米氣泡發(fā)生過(guò)程的強(qiáng)烈沖擊力以及 上浮過(guò)程中的氣液兩相相對(duì)運(yùn)動(dòng)、氣泡爆炸時(shí)局部產(chǎn)生的高溫高壓狀態(tài)和爆破力，對(duì)污水 進(jìn)行熱補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)施加強(qiáng)烈攪拌作用，迅速將混凝劑分散至待處理水體的各處，使混凝劑 與污水快速均勻混合，打散包裹住混凝劑的膠體塊，提高其分散程度，促進(jìn)膠體相互碰撞凝 聚成絮體。
[0035] 而當(dāng)混凝劑被包裹形成絮體后，在納米曝氣下絮體成長(zhǎng)質(zhì)量更高，成長(zhǎng)過(guò)大的絮 體在納米曝氣的作用下會(huì)破碎成較小絮體從而恢復(fù)并保持絮凝能力（絮體過(guò)大會(huì)使總表 面積減小，吸附能力下降），密實(shí)度較低的絮體在納米曝氣的剪切力作用下會(huì)破碎并重新絮 凝成密實(shí)度較高的絮體，有利于沉淀分離。
[0036] (C)微納米曝氣后期熱斷裂過(guò)程：利用微納米曝氣過(guò)程產(chǎn)生的以及氣泡爆炸時(shí)局 部產(chǎn)生的高溫高壓狀態(tài)實(shí)現(xiàn)絮體薄弱處的斷裂，進(jìn)而重新撞擊、吸附污水中膠體、懸浮物以 形成更加穩(wěn)固的絮體。
[0037] 為了讓形成的絮體更好的吸附脫穩(wěn)膠體而成長(zhǎng)的絮凝過(guò)程，本發(fā)明同時(shí)使用微渦 流混凝器，渦流反應(yīng)器形成的微渦旋流動(dòng)能有效地促進(jìn)水中微粒的擴(kuò)散與碰撞。一方面， 混凝劑水解形成膠體在微渦流作用下快速擴(kuò)散并與水中膠體充分碰撞，使水中膠體快速脫 穩(wěn)；另一方面，水中脫穩(wěn)膠體在微渦流作用下具有更多碰撞機(jī)會(huì)，因而具有更高的凝聚效 率。
[0038] 污水經(jīng)過(guò)納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置18的主反應(yīng)區(qū)納米氣浮-凝聚處理后， 于微渦流混凝器再次凝聚-絮凝，而后自流至中間絮體攔截區(qū)，絮體在斜管的攔截作用下 沉至反應(yīng)器底部，定時(shí)在螺旋輸送器的帶動(dòng)下自出泥口定期排出，澄清液溢流至右側(cè)絮體 二次攔截區(qū)，在高密度立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料的作用下進(jìn)行二次攔截，過(guò)濾后的清液自出水口 排出。二次攔截區(qū)填料定期清洗，清洗時(shí)同時(shí)開啟填料底部納米曝氣頭，利用納米曝氣技術(shù) 沖擊、氧化、氣浮及高溫作用協(xié)同清洗。出水通過(guò)液壓泵導(dǎo)入三級(jí)反沖篩濾裝置。
[0039] 三級(jí)反沖篩濾裝置27的進(jìn)水口處設(shè)有一進(jìn)水堰24,出水口處設(shè)有回流槽29,三級(jí) 反沖篩濾裝置27內(nèi)部由多孔網(wǎng)格30分為上部的水池和下部的儲(chǔ)水箱38兩個(gè)部分。三級(jí) 反沖篩濾裝置27內(nèi)部的儲(chǔ)水箱38與水池兩部分連接一通氣管39通往大氣，以防止三級(jí)反 沖篩濾裝置內(nèi)壓力過(guò)高造成裝置破裂甚至爆炸。。
[0040] 多孔網(wǎng)格30為兩層，中間鋪設(shè)并固定一層不銹鋼網(wǎng)，多孔網(wǎng)格30的下方設(shè)置有緊 密排列的圓筒狀的分流倉(cāng)31分割空間，防止局部壓力過(guò)大沖破多孔網(wǎng)格30。多孔網(wǎng)格30 上方中央安放一納米曝氣頭14B埋設(shè)在填充的篩濾填料26中，篩濾填料26選取石英砂、改 性錳砂與天然沸石分子篩混合，體積混合比例為6:1: 1，粒徑一般為0. 3-1. 0_，不均勻系 數(shù)為2。納米曝氣頭14B通過(guò)流量計(jì)與一曝氣機(jī)連接。篩濾填料26靠近進(jìn)水堰24處設(shè)有 一阻流板25,靠近回流槽29的一側(cè)設(shè)有一曝氣管28,曝氣管28設(shè)有多個(gè)細(xì)孔曝氣孔，曝氣 孔垂直向上。篩濾填料26中安裝有超聲波發(fā)生儀41。分流倉(cāng)31的下方為儲(chǔ)水箱38,儲(chǔ)水 箱38外壁涂刷避光黑色涂料，其內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜的光催化劑（如碳摻雜的納 米Ti0 2粉體），其底部安裝有紫外滅菌燈37,且滅菌燈37之間設(shè)置有03的曝氣納米曝氣頭 14C，儲(chǔ)水箱38內(nèi)剩余的空間填充有半導(dǎo)體負(fù)載填料36 (如負(fù)載納米Ti02的立體網(wǎng)狀聚丙 烯填料），無(wú)需使用分散劑，并減少催化劑的流失現(xiàn)象。
[0041] 使用三級(jí)反沖篩濾裝置時(shí)，儲(chǔ)水箱內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工作，空氣自多孔板向上 鼓起，分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì)層破碎成片狀浮起，在 曝氣管的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽，使填料截留的 污染物集中排除裝置外，與進(jìn)水混合重新處理。延長(zhǎng)篩濾裝置使用壽命及反洗周期，對(duì)于進(jìn) 水濁度較低的情況，甚至可以無(wú)需反沖洗，不斷運(yùn)行凈化污水。
[0042] 儲(chǔ)水箱內(nèi)納米曝氣頭采用03曝氣，由于納米氣泡具有龐大的數(shù)量、比表面積、緩慢 的上升速度等特性，同時(shí)氣泡在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，增加了氣液接觸面積、接觸時(shí)間，利于臭 氧溶于水中，克服了臭氧難溶于水的缺點(diǎn)；微氣泡內(nèi)部具有較大的壓力且納米氣泡破裂時(shí) 界面消失，周圍環(huán)境劇烈改變產(chǎn)生的化學(xué)能促使產(chǎn)生更多的羥基自由基· 0H，增強(qiáng)〇3氧化 分解有機(jī)物的能力；且納米級(jí)別〇3氣泡與紫外滅菌燈、半導(dǎo)體負(fù)載填料共存于儲(chǔ)水箱，提高 高級(jí)氧化效果，可有效提高· 0H產(chǎn)生率。
[0043] 經(jīng)三級(jí)反沖篩濾裝置27處理的達(dá)標(biāo)出水直接導(dǎo)入出水池32中。
[0044] 本發(fā)明的裝置中，納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗 時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇 2，用于混凝攪拌和清潔填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的儲(chǔ)水池及浸沒式 中空纖維膜納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
[0045] 本發(fā)明利用上述裝置進(jìn)行污水處理的過(guò)程：
[0046] 本發(fā)明使用臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)為隨后的土壤處理提供預(yù)處理，快速去除污 水中懸浮顆粒及少量膠體，提升污水透明度；隨后使用水平潛流人工濕地進(jìn)行生物處理，其 處理強(qiáng)度高，能適應(yīng)不同水力負(fù)荷的污水，對(duì)波動(dòng)性較大的污水有較好的處理效果。后續(xù)又 采用自主研發(fā)的納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置及三級(jí)反沖洗篩濾裝置連續(xù)完成混凝、篩 濾、消毒、深度凈化幾個(gè)步驟，深度去除水中有機(jī)的懸浮物質(zhì)和雜質(zhì)，吸附無(wú)機(jī)的有害物質(zhì)， 同時(shí)將殘留的致毒污染物氧化成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)，降低運(yùn)行成本，提高出水效果。
[0047] 污水經(jīng)過(guò)納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置內(nèi)主反應(yīng)區(qū)進(jìn)行納米氣浮-凝聚處理 后，于微渦流混凝器再次凝聚-絮凝，而后自流至中間絮體攔截區(qū)，絮體在斜管的攔截作用 下沉至反應(yīng)器底部，定時(shí)在螺旋輸送器的帶動(dòng)下自出泥口定期排出，澄清液溢流至右側(cè)絮 體二次攔截區(qū)，在高密度立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料的作用下進(jìn)行二次攔截，過(guò)濾后的清液自出水 口排出。二次攔截區(qū)填料定期清洗，清洗時(shí)同時(shí)開啟填料底部納米曝氣頭，利用納米曝氣技 術(shù)沖擊、氧化、氣浮及高溫作用協(xié)同清洗。出水通過(guò)液壓泵導(dǎo)入三級(jí)反沖篩濾裝置。
[0048] 正常篩濾時(shí)，污水自進(jìn)水堰進(jìn)入，在進(jìn)水堰的物理結(jié)構(gòu)作用下由水平方向?qū)閳?jiān) 直向上，在重力作用下撞擊在擋流板上，以防止水流直接撞擊填料影響處理效果；污水經(jīng)過(guò) 填料的過(guò)濾，流至下方儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱內(nèi)納米曝氣頭的進(jìn)氣為〇 3，通過(guò)納米曝氣大量獲得羥 基自由基，與紫外滅菌燈，半導(dǎo)體負(fù)載填料共同提高高級(jí)氧化效果，同時(shí)其中富含羥自由基 的出水在裝置進(jìn)行反洗時(shí)，沖刷篩濾填料，較好的做到填料清潔與再生。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施例，經(jīng)本發(fā)明處理的污水中，針對(duì)長(zhǎng)鏈多環(huán)有機(jī)物處理率高達(dá)100%，效果尤其顯著。
[0049] 本發(fā)明采用三級(jí)反沖洗技術(shù)進(jìn)行反沖洗：
[0050] -級(jí)反沖洗為曝氣循環(huán)反沖洗，由于污染物質(zhì)在填料表面的堆積，污水難以透過(guò) 填料之間的空隙滲透下去，在篩濾過(guò)程中進(jìn)行反沖洗，開啟三級(jí)反沖篩濾裝置27左上角增 壓泵23、曝氣管28并間歇開啟多孔板上方納米曝氣頭14B，集水池內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工 作，空氣自多孔板向上鼓起，分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì) 層破碎成片狀浮起，在曝氣管的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下產(chǎn)生波輪 效果，大力清洗填料表層片狀致密污染物，溢流至回流槽，使填料截留的污染物集中排除裝 置外，與進(jìn)水混合重新處理，污水也可繼續(xù)自分子篩空隙滲透下去；一級(jí)反沖洗可延長(zhǎng)篩濾 裝置使用壽命及反洗周期，對(duì)于進(jìn)水濁度較低的情況，甚至可以無(wú)需反沖洗，使裝置不斷運(yùn) 行凈化污水。
[0051] 二級(jí)反沖洗為空氣脈沖反沖洗，由于污水濁度過(guò)高，導(dǎo)致污染物質(zhì)在填料表面的 大量堆積，僅僅靠一級(jí)反沖洗步驟仍不能達(dá)到繼續(xù)篩濾的效果。關(guān)閉第一閥門21、第一閘閥 34,開啟第三閥門33、第二閥門22,啟動(dòng)三級(jí)反沖篩濾裝置27右下角增壓泵23、曝氣管28 及兩個(gè)納米曝氣機(jī)頭14B\14C，將出水池內(nèi)出水導(dǎo)入集水池中。在回水壓力的作用下，集水 池中的全部空氣受到快速擠壓，沿分壓倉(cāng)上細(xì)孔上升，全部篩濾填料層在上升空氣的強(qiáng)力 攪拌，曝氣管氣流及納米曝氣頭的沖擊力作用下旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，污染物質(zhì)破碎浮起，在曝氣管的 浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽與初始進(jìn)水混合，待水面 快速下降，過(guò)濾速率重新穩(wěn)定后，關(guān)閉三級(jí)反沖篩濾裝置27右下角增壓泵23、多孔板下方 納米曝氣頭14C、第三閥門33、第二閥門22,開啟第一閥門21、第一閘閥34,繼續(xù)進(jìn)行篩濾處 理。
[0052] 三級(jí)反沖洗為曝氣湍流反沖洗，此時(shí)一、二級(jí)反沖洗已經(jīng)不足以解決污染物質(zhì)對(duì) 填料的覆蓋、阻塞問題，污水大量積聚不得過(guò)濾。此時(shí)關(guān)閉第一閥門21、第一閘閥34,開啟 第三閥門33、第二閥門22,啟動(dòng)三級(jí)反沖篩濾裝置27右下角增壓泵23、曝氣管28及兩個(gè)納 米曝氣頭14B\14C、超聲波發(fā)生儀51，將出水池內(nèi)出水大量導(dǎo)入集水池中。⑴集水池內(nèi)部空 氣沿多孔板細(xì)孔上升攪拌，填料底部納米曝氣頭開始曝氣，填料上方渦輪不斷轉(zhuǎn)動(dòng)；⑵利用 納米曝氣技術(shù)沖擊、氧化、氣浮及高溫作用協(xié)同清洗，上方填料呈現(xiàn)湍流狀態(tài)，進(jìn)行無(wú)規(guī)則 高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，填料在水流旋渦的沖擊力和氣泡的剪切力作用下相互摩擦，填料上附著的 有機(jī)污染物能夠去除，得到較為純凈的填料；⑶利用超聲波發(fā)生儀在液體介質(zhì)中產(chǎn)生超聲 波，在篩濾填料表面產(chǎn)生空化效應(yīng)，空化汽泡在閉合過(guò)程中破裂時(shí)形成的沖擊波，會(huì)在其周 圍產(chǎn)生上千個(gè)氣壓的沖擊壓力，作用在填料表面上破壞污物之間粘性，并使它們迅速分散 在反洗液中，從而達(dá)到填料表面潔凈的效果。⑷空氣排凈后，出水池的出水繼續(xù)導(dǎo)入，富含 羥自由基的出水沖洗湍流狀態(tài)的的填料顆粒表面及微孔，剝離污染物質(zhì)，填料得到再生。（5) 而污染物質(zhì)在水流沖擊力及右側(cè)曝氣管氣浮作用下不斷向上浮至水面，自左端進(jìn)水堰及右 端回流槽流出與初始進(jìn)水混合。經(jīng)過(guò)三級(jí)反沖洗，內(nèi)部污染物被清洗排空殆盡。
[0053] 常規(guī)砂濾是在過(guò)濾過(guò)程中不擾動(dòng)砂層，使水流從砂子細(xì)小縫隙之間流過(guò)。通常采 用不擾動(dòng)砂層，壓實(shí)填料、增加水壓、砂上附加網(wǎng)格等手段改進(jìn)砂濾過(guò)程，讓水流從砂子細(xì) 小縫隙之間流過(guò)，而污染物質(zhì)停留在砂層的表層上。本發(fā)明則是利用擾動(dòng)填料表層，防止污 染物質(zhì)堆積對(duì)水流的順利通過(guò)形成阻力，同時(shí)利用高級(jí)氧化、納米曝氣、氣泡的沖擊力和剪 切力等手段改進(jìn)裝置，利用分子篩、錳砂等填料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后使用三級(jí)反沖洗等改進(jìn) 處理過(guò)程。本裝置對(duì)膠體、纖維、藻類等懸浮物的截留效果好，對(duì)于濁度較低水質(zhì)甚至無(wú)需 反沖洗，即可完成處理過(guò)程，同時(shí)具有去除臭味，滅殺細(xì)菌、病原菌等微生物，分解難降解的 少量殘留表面活化劑、多氯聯(lián)苯等難降解有機(jī)化合物的功效。
[0054] 碳摻雜的納米Ti02粉體的制備：采用均勻沉淀法和水熱法兩步過(guò)程制備碳摻雜的 納米Ti0 2。以硫酸鈦和尿素為前驅(qū)，葡萄糖為碳源，具體制備過(guò)程如下：取6. 48g27硫酸鈦 和3.24g54尿素（硫酸鈦與尿素的摩爾比為1:2)溶于去離子水中，再加入適量的葡萄糖 〇. 6攪拌均勻，摩爾質(zhì)量比例為1:2:0. 023,在90°C的條件下反應(yīng)2h。待反應(yīng)結(jié)束后取出反 應(yīng)物干燥、反復(fù)水洗至中性，再次干燥，用球磨機(jī)研磨得到碳摻雜的納米Ti02粉體。
[0055] 納米Ti02粉體負(fù)載在填料上的方法：采用聚丙烯材質(zhì)的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料，將納 米1102粉體與去離子水（粉體與水的質(zhì)量比為1:20)混合，用超聲波超聲成乳濁液，將潔 凈的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料浸入與乙醇體積比1:1混合的鈦酸酯偶聯(lián)劑，緩慢攪拌一段時(shí)間， 然后將填料取出放入Ti0 2乳濁液中繼續(xù)攪拌一段時(shí)間，取出后放入烘箱中干燥（85°C以 下）2h，即制得負(fù)載納米Ti02的聚丙烯懸浮填料，其外觀呈淡黃色，膜層較均勻。
【權(quán)利要求】
1. 一種水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，由臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)、水平潛流人 工濕地、納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置和三級(jí)反沖篩濾裝置組成，其中： 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)去除大部分懸浮物和膠體后的污水輸入水平潛流人工濕 地； 水平潛流人工濕地由隔墻將其分為濕地主體和出水沉淀池，濕地主體的進(jìn)水管與臥式 螺旋卸料沉降離心機(jī)的出水口連接，濕地主體內(nèi)填充碎石和石灰石的混合填料，隔墻下方 與水平潛流人工濕地的底部有間隔，使用鉆孔PVC管作為過(guò)水管，過(guò)水管內(nèi)填充有大顆粒 分子篩填料，出水沉淀池內(nèi)填充有天然沸石分子篩，天然沸石分子篩填充體積占出水沉淀 池的一半，出水沉淀池上方的清液使用液壓泵抽至納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置內(nèi)，進(jìn) 行混凝處理； 納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置底部設(shè)有螺旋輸泥器和出泥口，納米曝氣凝聚-微渦 流絮凝裝置連接水平潛流人工濕地的出水區(qū)的一側(cè)為主反應(yīng)區(qū)，用于完成納米氣浮-凝聚 過(guò)程，相鄰主反應(yīng)區(qū)為絮體攔截區(qū)，相鄰絮體攔截區(qū)的為絮體二次攔截區(qū)；主反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有 微渦流混凝器，主反應(yīng)區(qū)內(nèi)部上方有通入〇 2的納米曝氣頭，主反應(yīng)區(qū)頂端設(shè)有用以添加混 凝劑加藥裝置；絮體攔截區(qū)內(nèi)鋪設(shè)有用于絮體攔截沉淀的斜管；絮體二次攔截區(qū)內(nèi)部填充 有聚丙烯的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料，立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料下方鋪設(shè)一納米曝氣頭，底部設(shè)置出水 口，出水通過(guò)液壓泵連接旋三級(jí)反沖篩濾裝置的進(jìn)水口； 三級(jí)反沖篩濾裝置水池的進(jìn)水口處設(shè)有一進(jìn)水堰，出水口處設(shè)有回流槽，三級(jí)反沖篩 濾裝置內(nèi)部由多孔網(wǎng)格分為上部的水池和下部的分流倉(cāng)兩個(gè)部分，分流倉(cāng)為緊密排列的圓 筒狀；多孔網(wǎng)格上方中央安放一納米曝氣頭，埋設(shè)在填充的篩濾填料中，篩濾填料上方靠近 進(jìn)水堰處設(shè)有一阻流板，靠近回流槽的一側(cè)設(shè)有一通入〇 2的曝氣管，曝氣管設(shè)有多個(gè)細(xì)孔 曝氣孔，曝氣孔垂直向上，篩濾填料安裝有超聲波發(fā)生儀；分流倉(cāng)的下方為儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱 外壁涂刷避光黑色涂料，其內(nèi)壁均勻負(fù)載一層非金屬摻雜的光催化劑，其底部安裝有紫外 滅菌燈，且滅菌燈之間設(shè)置有通入〇 3的曝氣納米曝氣頭，儲(chǔ)水箱內(nèi)剩余的空間填充有半導(dǎo) 體負(fù)載填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的出水直接導(dǎo)入出水池。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其中，臥式螺旋卸料沉 降離心機(jī)由離心機(jī)外殼、轉(zhuǎn)鼓、螺旋盤片、差速器、軸承座和底座組成，畜禽廢水由離心機(jī)的 進(jìn)料口進(jìn)入，在高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋的作用下， 高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋 和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁 的固相推向小螺旋盤片處排出，分離后的清液從離心機(jī)大螺旋盤片一端排出，將污水與固 體懸浮顆粒物以及膠體分離，固態(tài)物在盤片的作用下推入集泥槽，污水流入集水槽后由出 水口進(jìn)入濕地主體的進(jìn)水管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其中，水平潛流人工濕 地使用混凝土構(gòu)筑墻體，表面做防滲處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其中，三級(jí)反沖篩濾裝 置中的篩濾填料為石英砂、改性錳砂與天然沸石分子篩的混合物，體積混合比例為6:1: 1， 粒徑為0. 3-1. Omm，不均勻系數(shù)為2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其中，納米曝氣凝聚-微 渦流絮凝裝置、三級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇2，用于混凝攪拌和清潔 填料；三級(jí)反沖篩濾裝置的儲(chǔ)水池及浸沒式中空纖維膜納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝 氣強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其中，其納米曝氣凝 聚-微渦流絮凝池內(nèi)使用的混凝劑為聚合氯化鋁+陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，其添加摩爾質(zhì)量比 例約為20:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其中，三級(jí)反沖篩濾裝 置中的多孔網(wǎng)格為兩層，中間鋪設(shè)并固定一層不銹鋼網(wǎng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平潛流人工濕地凈化污水的裝置，其中，三級(jí)反沖篩濾裝 置的水池與分流倉(cāng)連接一通氣管通往大氣，以防止三級(jí)反沖篩濾裝置內(nèi)壓力過(guò)高造成破裂 甚至爆炸。
9. 利用權(quán)利要求1所述水平潛流人工濕地凈化污水的裝置進(jìn)行污水處理的方法： 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)將污水中的固體懸浮物進(jìn)行分離、攔截，降低污水處理難度， 處理后的污水導(dǎo)入水平潛流人工濕地進(jìn)行過(guò)濾處理，過(guò)濾處理后的上清液先進(jìn)入納米曝氣 凝聚-微渦流絮凝裝置的主反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行納米氣浮-凝聚處理后，于微渦流混凝器再次凝 聚-絮凝，而后自流至絮體攔截區(qū)，絮體在斜管的攔截作用下沉至反應(yīng)器底部，定時(shí)在螺旋 輸送器的帶動(dòng)下自出泥口定期排出，澄清液溢流至絮體二次攔截區(qū)，在立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)填料 的作用下進(jìn)行二次攔截，過(guò)濾后的清液自出水口排出進(jìn)入三級(jí)反沖篩濾裝置； 在三級(jí)反沖篩濾裝置中，儲(chǔ)水箱內(nèi)納米曝氣頭不連續(xù)工作，空氣自多孔網(wǎng)格向上鼓起， 分割成小氣泡，間歇沖散篩濾填料上的致密污物層，污染物質(zhì)層破碎成片狀浮起，在曝氣管 的浮力以及進(jìn)水沖擊擋流板向右推力的協(xié)同作用下，溢流至回流槽，使篩濾填料截留的污 染物集中排除裝置外，與進(jìn)水混合重新處理，以延長(zhǎng)三級(jí)反沖篩濾裝置使用壽命及反洗周 期； 儲(chǔ)水箱內(nèi)的納米曝氣頭采用〇3曝氣，由于納米氣泡具有龐大的數(shù)量、比表面積、緩慢的 上升速度等特性，同時(shí)氣泡在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，增加了氣液接觸面積、接觸時(shí)間，利于臭氧 溶于水中，克服了臭氧難溶于水的缺點(diǎn)；微氣泡內(nèi)部具有較大的壓力且納米氣泡破裂時(shí)界 面消失，周圍環(huán)境劇烈改變產(chǎn)生的化學(xué)能促使產(chǎn)生更多的羥基自由基· OH，增強(qiáng)03氧化分 解有機(jī)物的能力；且納米級(jí)別〇3氣泡與紫外滅菌燈、半導(dǎo)體負(fù)載填料共存于儲(chǔ)水箱，提高氧 化效果，經(jīng)三級(jí)反沖篩濾裝置處理達(dá)標(biāo)的污水進(jìn)入出水池。 同時(shí)三級(jí)反沖篩濾裝置的部分出水回流至水平潛流人工濕地，調(diào)節(jié)水質(zhì)并刺激微生物 生理活動(dòng)，篩選形成顆粒活性基團(tuán)，基團(tuán)具有分子篩的離子交換等功能。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的污水處理方法，其中，納米曝氣凝聚-微渦流絮凝裝置及三 級(jí)反沖篩濾裝置的反沖洗時(shí)納米曝氣頭進(jìn)氣為〇 2，用于混凝攪拌和清潔填料；三級(jí)反沖篩 濾裝置的儲(chǔ)水池納米曝氣頭進(jìn)氣為〇3，通過(guò)納米曝氣強(qiáng)化羥基自由基的產(chǎn)生過(guò)程。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104150689SQ201410359615
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】王雷, 席北斗, 張列宇, 何連生, 黃彩紅, 霍守亮, 賈璇, 李曹樂 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院