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    清潔化城市污水凈化系統(tǒng)技術(shù)方案

    技術(shù)編號:4091579 閱讀:210 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
    本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種清潔化城市污水凈化系統(tǒng),具體地說涉及一種應(yīng)用光催化技術(shù)凈化城市污水的系統(tǒng),該系統(tǒng)的凈化過程符合國家清潔化生產(chǎn)的要求。該系統(tǒng)由集水井、格柵、調(diào)節(jié)池、磁場發(fā)生裝置、光催化平推流反應(yīng)器和凈水沉淀池組成。應(yīng)用該系統(tǒng)建設(shè)的城市污水處理廠,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,其建設(shè)成本低廉、出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、運(yùn)行成本小、運(yùn)行維護(hù)簡單方便、無臭氣排放、污泥達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)。

    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

    本專利技術(shù)涉及一種清潔化城市污水凈化系統(tǒng),具體地說涉及一種應(yīng)用光催化技術(shù)凈 化城市污水的系統(tǒng),該系統(tǒng)的凈化過程符合國家清潔化生產(chǎn)的要求。
    技術(shù)介紹
    城市污水處理是指為改變污水性質(zhì),使其對環(huán)境水域不產(chǎn)生危害而采取的措施。 城市污水處理一般分為三級一級處理,系應(yīng)用物理處理法去除污水中不溶解的污染物; 二級處理,系應(yīng)用生物處理法將污水中各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡單的物質(zhì);三級處 理,系應(yīng)用化學(xué)沉淀法、生物化學(xué)法、物理化學(xué)法等,去除污水中的磷、氮、難降解的有機(jī)物、 無機(jī)鹽等。通常城市污水處理以一級處理為預(yù)處理,二級處理為主體,三級處理很少使用。 由于二級處理排出的剩余污泥會造成二次污染,因此還要進(jìn)行污泥處理。同時(shí)在一級和二 級處理中(主要是二級處理)還會釋放出惡臭污染物氣體,必須對這些惡臭污染物氣體進(jìn) 行凈化處理,達(dá)標(biāo)后才能排放。所以,我國目前采用的城市污水處理技術(shù)不是真正意義上的 環(huán)境保護(hù)技術(shù),因?yàn)樗ㄟ^惡臭污染物氣體和污泥的排放,將污染物從水中轉(zhuǎn)移到了大氣 和土壤中。水資源的稀缺性和重要性使人們從未停止對污水凈化新技術(shù)的探索。近一二十 年來,光催化技術(shù)開始應(yīng)用于水質(zhì)凈化,在光催化作用機(jī)理、催化劑研制等方面取得了眾多 非常積極的成果。大量的研究表明,光催化不僅僅是活潑的h+和⑷!!自由基把有機(jī)物通過 一系列反應(yīng)氧化成0)2和吐0,同時(shí)還能還原Cr6+、Hg2+、Ag+等重金屬離子和無機(jī)污染物。光 催化技術(shù)未能大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用于污水處理凈化的原因是雖然目前國內(nèi)外對光催化反應(yīng) 器進(jìn)行了不同方式的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,但只是停留在小型的污水處理工藝和試驗(yàn)階段,諸如水 質(zhì)凈化器等,較大型化的光催化反應(yīng)器的研發(fā)尚未開展。
    技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
    本專利技術(shù)的目的是通過設(shè)計(jì)一個(gè)大型、高效的Ti02光催化平推流反應(yīng)器,并以此為 核心同其它輔助裝置和技術(shù)進(jìn)行集成,提供一種清潔化城市污水凈化系統(tǒng)。本專利技術(shù)由集水 井、格柵、調(diào)節(jié)池、除臭裝置、磁場發(fā)生裝置、光催化平推流反應(yīng)器和凈水沉淀池等組成。本專利技術(shù)的凈化機(jī)理和過程城市污水經(jīng)管網(wǎng)輸至集水井,經(jīng)格柵處理后進(jìn)入調(diào)節(jié) 池。調(diào)節(jié)池的主要作用是進(jìn)行污水水量調(diào)節(jié),盡可能將晚上和凌晨的污水儲存起來,以便白 天利用自然光進(jìn)行光催化凈化;調(diào)節(jié)池在進(jìn)行水量調(diào)節(jié)的過程中將會有少量的揮發(fā)性氣體 污染物溢出,這部分氣體污染物由除臭裝置去除。當(dāng)污水由進(jìn)水泵提升到布水器時(shí),由于污 水切割磁力線,使污水中的溶解氧含量增高并產(chǎn)生H202、污水中的污染物大分子團(tuán)變成小分 子。污水中溶解氧含量增高并產(chǎn)生H2o2可以減少電子與空穴的復(fù)合幾率(這是因?yàn)檠趸瘎?可強(qiáng)有力地俘獲導(dǎo)帶電子),提高催化劑的活性;污染物大分子團(tuán)變成小分子,可增強(qiáng)污染 物與光催化劑表面的接觸,提高降解速度。污水通過布水器在反應(yīng)器中以平推流的方式流 動時(shí),污染物在光催化劑的作用下在催化劑表面或附近不斷發(fā)生氧化分解和還原反應(yīng),使 污水中的污染物得到降解凈化。在環(huán)保部門的監(jiān)測下,凈水通過沉淀池巴歇爾槽排入自然環(huán)境。沉淀池中的污泥在沉淀前以極小的溶膠形態(tài)通過反應(yīng)器時(shí)也參加了光催化反應(yīng),同 時(shí)由于水中的重金屬離子和無機(jī)污染物被還原成無毒產(chǎn)物,因此,凈水沉淀池中的污泥是 清潔的。在陰雨天或春季,開啟人工光源輔助照射,以保證光催化反應(yīng)所需要的紫外光通量 和強(qiáng)度。應(yīng)用該系統(tǒng)建設(shè)的城市污水處理廠,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,其建設(shè)成本低廉、出水 水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、運(yùn)行成本小、運(yùn)行維護(hù)簡單方便、無臭氣排放、污泥達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)。本專利技術(shù)設(shè)計(jì)(實(shí)施方式)的要點(diǎn)是(1)集水井上端內(nèi)壁、整個(gè)格柵表面、調(diào)節(jié)池上端內(nèi)壁必須用二氧化鈦涂膜劑進(jìn)行 涂膜,以便污水在進(jìn)入反應(yīng)器之前盡可能地通過光催化反應(yīng)降解一些其中的污染物;(2)調(diào)節(jié)池的主要作用是進(jìn)行污水水量調(diào)節(jié),盡可能將晚上和凌晨的污水儲存起 來,以便白天利用自然光進(jìn)行光催化凈化。這是一個(gè)非常好的節(jié)能設(shè)計(jì)理念,但調(diào)節(jié)池在 進(jìn)行水量調(diào)節(jié)的過程中將會有揮發(fā)性氣體污染物溢出,這部分氣體污染物不能無組織地外 排,需要進(jìn)行凈化。解決方案是按權(quán)利要求書第2、3條的規(guī)定制作、安裝除臭裝置。除臭 裝置白天利用自然光除臭,晚上利用汞齊燈的紫外光照射除臭。(3)調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口設(shè)在光催化平推流反應(yīng)器安裝有布水器的一端,在這一端布 置進(jìn)水管泵(使污水從調(diào)節(jié)池進(jìn)入布水器),水管穿行于一簇U形永久性磁鐵,以便污水切 割磁力線后進(jìn)入布水器;(4)先準(zhǔn)備好足額的陶瓷棒光催化劑,規(guī)格為直徑0. 5cm、長5-8cm,陶瓷棒光催化 劑一端用于嵌入混凝土,負(fù)載納米二氧化鈦薄膜的另一端用塑料薄膜包覆(施工完成后再 去掉)。進(jìn)行光催化平推流反應(yīng)器床體槽形混凝土結(jié)構(gòu)的施工時(shí),讓陶瓷棒光催化劑嵌入底 面混凝土約2cm,相鄰兩根之間的距離相同,為1cm左右,形成陶瓷棒光催化劑陣列,同時(shí)使 用噴粉器將納米二氧化鈦負(fù)載到槽形混凝土結(jié)構(gòu)的底面和兩邊內(nèi)壁面上,利用水泥的凝聚 性形成二氧化鈦薄膜。布水器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保障污水以較均勻的形態(tài)進(jìn)入光催化平推流反 應(yīng)器。在槽形混凝土結(jié)構(gòu)的兩邊安裝若干帶反射裝置的低壓長效汞齊燈;污水在平推流過 程中,在流動方向上污水中的污染物沒有返混,而在垂直于流動方向的平面上,由于陶瓷棒 光催化劑陣列的擾動作用,污水中的污染物得到最大程度混合和分散,這樣就建成了非常 理想的光催化平推流反應(yīng)器;(5)凈水沉淀池建在反應(yīng)器出口下方,污水經(jīng)光催化平推流反應(yīng)器凈化后,在出口 處跌濺進(jìn)入沉淀池,經(jīng)巴歇爾槽排入自然環(huán)境。沉淀池中的凈化水不含微生物、重金屬離子 和有機(jī)污染物等,已是質(zhì)量非常好的水了,在缺水地區(qū)可直接作為再生水使用,或稍作處理 后可作為飲用水使用。具體實(shí)施例方式本領(lǐng)域工程技術(shù)人員根據(jù)本專利技術(shù)的技術(shù)方案以及上述設(shè)計(jì)(實(shí)施方式)的要點(diǎn), 可應(yīng)用本專利技術(shù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的城市污水處理廠來凈化城市污水。本專利技術(shù)也可用于現(xiàn)有城市污水 處理廠的擴(kuò)建項(xiàng)目。實(shí)施例1某縣城新建日處理2萬噸污水處理廠應(yīng)用本專利技術(shù)_清潔化城市污水凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)該污水處理廠,主要參數(shù)如下(1)調(diào)節(jié)池長100m,寬50m,容積15000m3,置于反應(yīng)器下方;(2)選用川崎重工二氧化鈦涂膜劑,武漢方圓納米二氧化鈦粉末;(3)除臭裝置泡沫陶瓷光催化劑直接嵌入調(diào)節(jié)池與反應(yīng)器外底面之間,泡沫陶 瓷光催化劑由5ppi泡沫陶瓷(50X50X5cm)負(fù)載納米二氧化鈦薄膜制成,反應(yīng)器外底面離 邊緣10cm、每隔5m安裝1000W低壓汞齊燈;(4)固定1塊可產(chǎn)生強(qiáng)度為2T磁場的U形永久性磁鐵,讓進(jìn)水管穿過U形永久性 磁鐵;(5)光催化平推流反應(yīng)器離調(diào)節(jié)池0. 5m,長100m,寬50m,陶瓷棒光催化劑規(guī)格為 直徑 0. 5cm、長 6cm。根據(jù)湖北省預(yù)算定額標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,該污水處理廠建設(shè)成本約580萬元,大大低于現(xiàn) 有建設(shè)成本。本文檔來自技高網(wǎng)
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    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
    一種清潔化城市污水凈化系統(tǒng),其特征在于它是由集水井、格柵、調(diào)節(jié)池、除臭裝置、磁場發(fā)生裝置、光催化平推流反應(yīng)器和凈水沉淀池組成;。

    【技術(shù)特征摘要】
    一種清潔化城市污水凈化系統(tǒng),其特征在于它是由集水井、格柵、調(diào)節(jié)池、除臭裝置、磁場發(fā)生裝置、光催化平推流反應(yīng)器和凈水沉淀池組成;2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集水井、格柵、調(diào)節(jié)池,其特征在于集水井和調(diào)節(jié)池上端內(nèi)壁 以及格柵表面用二氧化鈦涂膜劑進(jìn)行涂膜;調(diào)節(jié)池完全置于光催化平推流反應(yīng)器下方,調(diào) 節(jié)池與光催化平推流反應(yīng)器外底面之間安裝除臭裝置;3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除臭裝置,其特征在于其主要由泡沫陶瓷光催化劑和安裝在 光催化平推流反應(yīng)器外底面邊緣的汞齊燈組成,泡沫陶瓷光催化劑系采用冷氣動力噴涂的 方法,在泡沫陶瓷比表面負(fù)載納米二氧化鈦粉末形成薄膜而成;4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場發(fā)生裝置,其特征在于安裝固定一簇U形永久性磁鐵而 成,進(jìn)水管穿過U形永久性磁鐵使污水切割磁力線后進(jìn)入布水器;5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化平推流反應(yīng)器,其特征在于其床體形狀為槽形,一端 安裝布水器,另一端作為出口,布水器與進(jìn)水管泵構(gòu)成推流器;6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催...

    【專利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:張杰
    申請(專利權(quán))人:武漢慧邦環(huán)境工程技術(shù)有限公司
    類型:發(fā)明
    國別省市:83[中國|武漢]

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