电热膜15，电热膜15与控制系统连接；高效藻类塘6内壁均匀分布有内置式LED防水照明灯11，内置式LED防水照明灯11与太阳能控制器2相连。控制系统包括与太阳能电池板I连接的太阳能控制器2，太阳能控制器2与蓄电池3的一端连接，蓄电池3的另一端连接电热膜温控器4，电热膜温控器4与电热膜15连接；白天，采用太阳能为各部件供电，夜间，蓄电池3中储存的电能继续为各部件供电。太阳能电池板I为单晶硅板或多晶硅板，蓄电池3为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池或锂电池。高效藻类塘6内设有螺旋搅拌器8，其与太阳能控制器2连接。高效藻类塘6底部设有至少一个除藻泥器10，高效藻类塘6底部的一侧设有沟槽9，除藻泥器10开启时，紧贴高效藻类塘6底部向沟槽9方向运动，高效藻类塘6底部位于沟槽9处设有排藻阀16 ;蓄电池3的另一端还连接除藻泥器控制系统5，除藻泥器10与除藻泥器控制系统5连接。高效藻类塘6内靠近出水口 14的一侧设有过滤膜13，过滤膜13上过滤孔的孔径为8-10 μπι。绳式生物膜载体12采用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维制成。
[0036]通过水栗从进水口 7提升污水并导入高效藻类塘6内。白天，太阳能电池板I将收集后的太阳能转化为电能，通过控制器2送往蓄电池3中存储起来，同时驱动高效藻类塘6中的螺旋搅拌器8匀速运转，使导入高效藻类塘6内的污水进行循环流动、调节塘内02和0)2的浓度并均衡塘内水温、水质，通过藻类和细菌的同化吸收和沉淀作用去除污水中的有机物、氮、磷及重金属等污染物质。夜间，通过控制器2使白天储电的蓄电池3为LED防水照明灯组11和螺旋搅拌器8继续供电，保证藻类在夜间仍然可以进行光合作用，提高水中溶解氧和PH值，增强对有机污染物、氮、磷等的生化降解和同化吸收以及对重金属的吸附和沉淀，提高高效藻类塘6的运行效率和处理效果。夏季高温时，开启除藻泥器10，通过控制系统5调节除藻泥器10的摆动频率，同时定期打开沟槽9的排藻阀16，使死亡的藻类排出。冬季低温时，开启电热膜15，通过温控器4调节塘内温度稳定在20-30°C，保证冬季低温情况下高效藻类塘6的正常工作。高效藻类塘6上方悬挂的绳式生物膜载体12，可为藻类和细菌等微生物提供附着点，藻菌共生体利用生物膜载体12迅速富集生长，有利于快速降解塘内的污染物质。出水口 14前方设有过滤膜13，可有效拦截藻类和其它悬浮物质，净化出水水质。
[0037]实验收集污水为上海市松江区某农村生活污水，污水中化学需氧量(CODfr)浓度为 186.7-349.5mg/L，氨氮(NH3-N)浓度为 21.9-63.5mg/L，总磷(TP)的浓度为 2.8-7.3mg/L。高效藻类塘系统尺寸:长X宽X高=3.0mX2.0mX0.8m，有效水深0.6m，沟槽宽度0.2m，深度0.lm，水流速度为0.15-0.25m/s，水温为20_30°C。高效藻类塘四周外壁包裹电热膜，内部设有I个螺旋搅拌器、2个除藻泥器和6个内置式LED防水照明灯，上方悬挂6条聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维材质生物膜载体，4个LED灯内嵌于藻塘底部，另外2个内嵌于藻塘两侧，用于在夜间为藻类光合作用提供夜用光源。内置式LED防水照明灯和螺旋搅拌器，通过太阳能控制器和铅酸蓄电池与太阳能电池板相连接，除藻泥器通过控制系统与铅酸蓄电池相连，电热膜温控器也与铅酸蓄电池相连。
[0038]夏季，除藻泥器以2-3次/h的频率运行，水力停留时间2d，在夜间未使用内置式LED灯照明时，高效藻类塘系统内pH变化范围:6.8-7.3，溶解氧的变化范围:1.6-3.lmg/L，出水 CODcr浓度 52.6-109.lmg/L，NH 3_N 浓度 4.7-8.9mg/L，TP 浓度 1.6-3.9mg/L ;在夜间使用太阳能驱动内置式LED灯作为夜间光源时，高效藻类塘系统内pH变化范围:7.2-7.9，溶解氧的变化范围:2.8-4.9mg/L，出水 CODcr浓度 39.4-98.5mg/L，NH3-N 浓度 2.3-6.5mg/L，TP 浓度 1.4-3.6mg/L，对 C0D&、NH3-N、TP 的去除率提高 7.4%、11.9%,6.5%，其中，C0DCl#放浓度达到《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)的二级标准，NH3-N排放浓度达到《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。
[0039]冬季，开启电热膜温控器，维持藻塘内温度20_25°C，水力停留时间4d，未使用电热膜的藻塘，出水 CODcJi 度 97.3-186.2mg/L，NH 3_N 浓度 6.6-19.2mg/L，TP 浓度1.8-4.2mg/L ;使用电热膜控温的藻塘，出水CODcJi度84.1-114.7mg/L，NH「N浓度4.8-12.7mg/L，TP 浓度 1.5-3.7mg/L，对 CODCr、NH「N、TP 的去除率提高 13.5%、10.3%、
6.2%，其中，CODjf放浓度达到《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)的二级标准，NH3-N排放浓度达到《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。
【主权项】
1.一种全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，包括设有进水口(7)、出水口(14)的高效藻类塘(6)，进水口(7)设于高效藻类塘(6) —侧的上部，出水口(14)设于高效藻类塘(6)另一侧的下部；高效藻类塘(6)内设有至少一个绳式生物膜载体(12);高效藻类塘(6)外壁包裹有电热膜(15)，电热膜(15)与控制系统连接；高效藻类塘(6)内壁均匀分布有内置式LED防水照明灯(11)。2.如权利要求1所述的全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，所述控制系统包括与太阳能电池板(1)连接的太阳能控制器(2)，太阳能控制器(2)与蓄电池(3)的一端连接，蓄电池(3)的另一端连接电热膜温控器(4)，电热膜温控器(4)与电热膜(15)连接；内置式LED防水照明灯(11)与太阳能控制器(2)连接；白天，采用太阳能为各部件供电，夜间，蓄电池(3)中储存的电能继续为各部件供电。3.如权利要求2所述的全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，所述太阳能电池板⑴为单晶硅板或多晶硅板；所述蓄电池⑶为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池或锂电池。4.如权利要求2所述的全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，所述高效藻类塘出)内设有螺旋搅拌器(8)，其与太阳能控制器(2)连接。5.如权利要求2所述的全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，所述高效藻类塘(6)底部设有至少一个除藻泥器(10)，高效藻类塘(6)底部的一侧设有沟槽(9)，除藻泥器(10)开启时，紧贴高效藻类塘(6)底部向沟槽(9)方向运动，高效藻类塘(6)底部位于沟槽(9)处设有排藻阀(16);蓄电池(3)的另一端还连接除藻泥器控制系统(5)，除藻泥器(10)与除藻泥器控制系统(5)连接。6.如权利要求1所述的全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，所述高效藻类塘出)内靠近出水口(14)的一侧设有过滤膜(13)。7.如权利要求6所述的全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，所述过滤膜(13)上过滤孔的孔径为8-10 μm。8.如权利要求1所述的全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，所述绳式生物膜载体(12)采用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维制成。
【专利摘要】本发明公开了一种全天候运行净化农村生活污水的控温高效藻类塘系统，其特征在于，包括设有进水口、出水口的高效藻类塘，进水口设于高效藻类塘一侧的上部，出水口设于高效藻类塘另一侧的下部；高效藻类塘内设有至少一个绳式生物膜载体，绳式生物膜载体悬挂在高效藻类塘上方，微生物可利用生物膜载体迅速聚集生长；高效藻类塘外壁包裹有电热膜，电热膜与控制系统连接；高效藻类塘内壁均匀分布有内置式LED防水照明灯。本发明应用清洁无污染的太阳能为高效藻类塘昼夜供电、调控温度，不仅节能环保，而且显著增加了高效藻类塘的运行效率和处理效果，形成一种高效、稳定、节能的新型污水处理系统。
【IPC分类】C02F3/32
【公开号】CN105347500
【申请号】CN201510867109
【发明人】王玮, 宋新山, 丁怡, 王宇晖, 王俊锋, 赵志淼
【申请人】东华大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月1日