本實用新型涉及廢水處理設(shè)備，特別是一種模塊光催化生物膜污水處理裝置。

背景技術(shù)：

水污染問題已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的最重要制約因素之一，引起國家和地方政府的高度重視。造成我國水污染的原因是多方面和高度復(fù)雜的，涉及資金投入嚴(yán)重不足、管理體制不完善、監(jiān)管與績效管理不到位、關(guān)鍵技術(shù)與成套設(shè)備缺乏自主發(fā)展等方面。因此，研發(fā)一種投資少、處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、便于操作管理的治理設(shè)備，帶動水污染控制與治理行業(yè)的技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為國家和地方水污染控制與治理規(guī)劃和工程建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，本實用新型之目的是提供一種模塊光催化生物膜污水處理裝置，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中污水處理設(shè)備投資高、處理效率低、運(yùn)行費(fèi)用高、操作管理繁瑣的問題。

本實用新型解決的技術(shù)方案是，包括PLC控制器和依次連接的沉砂池、水解池、光催化生物反應(yīng)池、生物絮凝反應(yīng)池、固液分離池以及清水池，沉砂池的內(nèi)上部設(shè)有格柵筐，格柵筐的側(cè)壁緊靠沉砂池的側(cè)壁，格柵筐內(nèi)裝有斜向的格柵，沉砂池與格柵筐緊挨的側(cè)壁上部設(shè)有與格柵筐內(nèi)格柵上層連通的進(jìn)水口，沉砂池的側(cè)壁下部設(shè)有排砂口，排砂口上裝有伸出沉砂池側(cè)壁的排砂管，沉砂池與水解池的上部由共壁上的第一過水孔連通，水解池內(nèi)裝有生物球，水解池下部內(nèi)裝有第一風(fēng)力射流器，第一風(fēng)力射流器經(jīng)第一風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相連，第一風(fēng)管上裝有第一電磁閥，水解池與光催化生物反應(yīng)池共壁的下部經(jīng)第二過水孔連通，光催化生物反應(yīng)池內(nèi)裝有模塊光催化生物膜組件，光催化生物反應(yīng)池內(nèi)底部上層裝有第二風(fēng)力射流器，第二風(fēng)力射流器經(jīng)第二風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相連，第二風(fēng)管上裝有第二電磁閥，光催化生物反應(yīng)池與生物絮凝反應(yīng)池的上部經(jīng)共壁上的第一通孔連通，第一通孔上裝有延伸至生物絮凝反應(yīng)池底部的第一過水導(dǎo)流管，生物絮凝反應(yīng)池的外部設(shè)有生物絮凝劑計量投加器，生物絮凝劑計量投加器經(jīng)絮凝劑投加管與第一過水導(dǎo)流管連通，生物絮凝反應(yīng)池與固液分離池經(jīng)共壁上的第三過水孔與固液分離池內(nèi)下部的集泥斗連通，固液分離池上部內(nèi)裝有與沉砂池經(jīng)回流管連通的回流泵，回流泵下部在集泥斗上口裝有固液分離器，固液分離器下邊部裝有超聲波發(fā)生器，集泥斗經(jīng)過泥孔與集泥池下部內(nèi)連通，集泥池上部有與固液分離器的底部平齊的清水池，固液分離池與清水池經(jīng)上部的共壁上的第二通孔連通，第二通孔上裝有延伸至清水池內(nèi)底部的第二過水導(dǎo)流管，第二過水導(dǎo)流管的管口內(nèi)裝有紫外消毒器，清水池側(cè)壁的上部設(shè)有出水口，集泥池的側(cè)壁下部裝有排泥管，第一電磁閥、第二電磁閥、風(fēng)機(jī)、第一風(fēng)力射流器、第二風(fēng)力射流器、超聲波發(fā)生器、紫外消毒器、生物絮凝劑計量投加器、回流泵、模塊光催化生物膜組件中的光催化發(fā)生器均與PLC控制器相連。

本實用新型處理工藝合理、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、投資成本低，生物膜集結(jié)生物量大、不易隨水流流失，運(yùn)行穩(wěn)定，凈化效率高、污泥減量化高達(dá)85%以上，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型生物球剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型模塊光催化生物膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型生物膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型固液分離器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型生物絮凝劑計量投加器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型PLC控制器連接線路圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細(xì)說明。

如圖1-圖7所示，本實用新型包括PLC控制器1和依次連接的沉砂池5、水解池8、光催化生物反應(yīng)池11、生物絮凝反應(yīng)池14、固液分離池16以及清水池22，沉砂池5的內(nèi)上部設(shè)有格柵筐3，格柵筐3的側(cè)壁緊靠沉砂池5的側(cè)壁，格柵筐3內(nèi)裝有斜向的格柵4，沉砂池5與格柵筐3緊挨的側(cè)壁上部設(shè)有與格柵筐3內(nèi)格柵4上層連通的進(jìn)水口2，沉砂池5的側(cè)壁下部設(shè)有排砂口，排砂口上裝有伸出沉砂池5側(cè)壁的排砂管6，沉砂池5與水解池8的上部由共壁上的第一過水孔7連通，水解池8內(nèi)裝有生物球9，水解池8下部內(nèi)裝有第一風(fēng)力射流器30，第一風(fēng)力射流器30經(jīng)第一風(fēng)管28與風(fēng)機(jī)27相連，第一風(fēng)管28上裝有第一電磁閥29，水解池8與光催化生物反應(yīng)池11共壁的下部經(jīng)第二過水孔10連通，光催化生物反應(yīng)池11內(nèi)裝有模塊光催化生物膜組件12，光催化生物反應(yīng)池11內(nèi)底部上層裝有第二風(fēng)力射流器33，第二風(fēng)力射流器33經(jīng)第二風(fēng)管31與風(fēng)機(jī)27相連，第二風(fēng)管31上裝有第二電磁閥32，光催化生物反應(yīng)池11與生物絮凝反應(yīng)池14的上部經(jīng)共壁上的第一通孔連通，第一通孔上裝有延伸至生物絮凝反應(yīng)池14底部的第一過水導(dǎo)流管13，生物絮凝反應(yīng)池14的外部設(shè)有生物絮凝劑計量投加器34，生物絮凝劑計量投加器34經(jīng)絮凝劑投加管35與第一過水導(dǎo)流管13連通，生物絮凝反應(yīng)池14與固液分離池16經(jīng)共壁上的第三過水孔15與固液分離池16內(nèi)下部的集泥斗19連通，固液分離池16上部內(nèi)裝有與沉砂池5經(jīng)回流管37連通的回流泵36，回流泵36下部在集泥斗19上口裝有固液分離器17，固液分離器17下邊部裝有超聲波發(fā)生器18，集泥斗19經(jīng)過泥孔24與集泥池25下部內(nèi)連通，集泥池25上部有與固液分離器17的底部平齊的清水池22，固液分離池16與清水池22經(jīng)上部的共壁上的第二通孔連通，第二通孔上裝有延伸至清水池22內(nèi)底部的第二過水導(dǎo)流管20，第二過水導(dǎo)流管20的管口內(nèi)裝有紫外消毒器21，清水池側(cè)壁的上部設(shè)有出水口23，集泥池25的側(cè)壁下部裝有排泥管26，第一電磁閥29、第二電磁閥32、風(fēng)機(jī)27、第一風(fēng)力射流器30、第二風(fēng)力射流器33、超聲波發(fā)生器18、紫外消毒器21、生物絮凝劑計量投加器34、回流泵36、模塊光催化生物膜組件中的光催化發(fā)生器12-7均與PLC控制器1相連。

為了保證使用效果和使用方便，

所述格柵4的孔徑小于10mm。

所述生物球9包括相匹配的第一半球形殼體9-1和第二第二半球形殼體，構(gòu)成生物球9的球形殼體，球形殼體腔內(nèi)填充有生物固化海綿或陶粒9-3，球形殼體外裝有加固圈9-4和用固定加固圈9-4的固定銷9-2。

所述生物固化海綿9-3是經(jīng)復(fù)合環(huán)境微生物菌劑溶液浸漬而成的，所述復(fù)合環(huán)境微生物菌劑溶液包括酵母菌、芽孢桿菌、光合菌、巨大芽孢桿菌，加入紅糖，再加入不低于15℃的水，攪拌，即形成復(fù)合微生物菌劑溶液，將生物球9浸泡在復(fù)合環(huán)境微生物菌劑溶液中，撈出晾干即可。

所述模塊光催化生物膜組件12包括第一支架12-1，第一支架12-1的上端裝有連接吊環(huán)12-2，底部裝有橡塑墊板12-8，連接吊環(huán)12-2經(jīng)支架連接鏈12-3與懸浮漂固定板12-10連接，懸浮漂12-4經(jīng)懸浮漂固定鏈12-9連接在一起，并固定在懸浮漂固定板12-10上，第一支架12-1的中央設(shè)有石墨烯混合纖維束12-6，石墨烯混合纖維束12-6的兩側(cè)均布有生物膜組件12-5，石墨烯混合纖維束12-6與生物膜組件12-5的下邊設(shè)有光催化發(fā)生器12-7。

所述生物膜組件12-5包括有由緊固螺絲12-5-5串聯(lián)在一起的3個組合框架12-5-1，組合框架12-5-1上依次裝有第一石墨烯纖維網(wǎng)12-5-2、生物固化海綿12-5-3和第二石墨烯纖維網(wǎng)12-5-4。

所述的生物絮凝劑計量投加器34包括液體容器34-1和位于液體容器34-1上部的生物絮凝劑投加口34-2，上部裝有攪拌葉片伸至液體容器34-1內(nèi)底部的攪拌器34-4和計量泵34-5，絮凝劑投加管35經(jīng)計量泵34-5延伸至液體容器34-1底部，自來水管34-3經(jīng)生物絮凝劑投加口34-2伸入液體容器34-1內(nèi)部。

所述固液分離器17包括第二支架17-1，第二支架17-1的頂部、底部分別裝有上壓條17-2、下壓條17-5，第二支架17-1上均布有斜管、異型管或直管立波填料17-3，超聲波發(fā)生器18通過連接器17-4與固液分離器17連接。

本實用新型具體工作時，污水由進(jìn)水口進(jìn)入格柵筐，≥10mm的顆粒物質(zhì)受到格柵筐內(nèi)格柵的攔截留在格柵筐內(nèi)，定期由人工清理另行處理；污水及泥砂從格柵筐底部的網(wǎng)狀間隙進(jìn)入沉砂池，污泥由于重力作用自動下沉到池底，定期有人工從排砂管排出另行處理，污水則從第一過水孔進(jìn)入水解池；

PLC控制器按照預(yù)先設(shè)置的程序，引導(dǎo)風(fēng)機(jī)連接第一風(fēng)管、第一電磁閥,接通第一風(fēng)力射流器，高壓氣體間隔2小時1次向水解池內(nèi)通風(fēng)攪拌，溶解氧含量1.5-3mg/L，在物化和生化的作用下，水體中的大顆粒物質(zhì)水解為小顆粒，大分子水解為小分子后，污水通過第二過水孔進(jìn)入光催化生物反應(yīng)池處理；

PLC控制器按照預(yù)先設(shè)置的程序，引導(dǎo)風(fēng)機(jī)連接第二風(fēng)管、第二電磁閥,接通第二風(fēng)力射流器，高壓氣體間隔30分鐘向池內(nèi)通風(fēng)攪拌，以此類推，溶解氧含量2-3mg/L，在光催化、光氧化及微生物新陳代謝作用下，快速吸附、消化、分解水體中的污染物質(zhì)后，通過第一過水導(dǎo)流管進(jìn)入生物絮凝反應(yīng)池處理；

由人工將生物絮凝劑從生物絮凝劑投加口投放到生物絮凝劑計量投加器中，加入自來水稀釋，攪拌，然后通過計量泵將稀釋的生物絮凝劑投加到第一過水導(dǎo)流管內(nèi)，在生物絮凝反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)后進(jìn)入固液分離池進(jìn)行處理；生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的，可使液體中不易降解的固體懸浮顆粒凝聚、沉淀的特殊高分子代謝產(chǎn)物，該類絮凝劑是具有高效、廉價、無毒、無二次污染的水處理劑，可廣泛應(yīng)用于飲用水處理、廢水處理、食品工業(yè)和發(fā)酵工業(yè)等領(lǐng)域；生物絮凝劑是典型的環(huán)境友好型功能材料，市場有售，適應(yīng)當(dāng)代可持續(xù)發(fā)展的理念，對人體健康和環(huán)境保護(hù)都有很重要的現(xiàn)實意義；

當(dāng)絮凝污水進(jìn)入生物絮凝反應(yīng)池后，水體中顆粒狀物質(zhì)及膠性物質(zhì)在絮凝劑的交聯(lián)作用下，形成絮狀物體和結(jié)塊增重，利用重力下沉到集泥斗內(nèi)；在PLC的程序控制下引導(dǎo)超聲波發(fā)生器，間隔5分鐘震蕩，以此類推，使污水中微小顆粒物快速下沉到集泥斗，定期由人工通過排泥管排出另行處理，清水通過第二過水導(dǎo)流管，通過第二過水導(dǎo)流管內(nèi)設(shè)置的紫外消毒器消毒后進(jìn)入清水池回用或排入自然水系；在固液分離器上方設(shè)置有回流泵，由PLC控制器引導(dǎo)間隔30分鐘運(yùn)行10分鐘，將上清液回流到沉砂池，起到稀釋水質(zhì)和反硝化作用。

本實用新型的有益效果是：1、由PLC控制，按時間、溫度控制風(fēng)機(jī)、水泵或電磁閥等，實現(xiàn)智能化管理水平，工作效率高，工作效率是人工的10倍以上。

2、本實用新型是通過分子定量程序和人工強(qiáng)化技術(shù)，將高活性復(fù)合微生物菌劑固化在石墨烯混合纖維織物或高強(qiáng)度、耐腐蝕、無毒性載體上制成生物膜，耦合光催化發(fā)生器固定在框架上，制成模塊模塊光催化生物膜組件，安放在污水處理系統(tǒng)內(nèi)或黑臭河道水體中內(nèi)，在光催化、光氧化耦合微生物新陳代謝功能，快速吸附、消化、分解污水中的有害物質(zhì)，達(dá)到凈化水質(zhì)之目的；處理后的水質(zhì)優(yōu)于國家GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級A標(biāo)準(zhǔn)或地表水水質(zhì)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，可以回用或排入自然水系，節(jié)約資源，環(huán)保。

3、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、投資成本低，生物膜集結(jié)生物量大、不宜隨水流流失，運(yùn)行穩(wěn)定，凈化效率高、污泥減量化高達(dá)85%以上，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。