一种农村生活污水深度净化‑杀菌反应器系统的制作方法

文档序号:12339830阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,包括一级反应器和二级反应器,一级反应器为基于生物炭改良人工湿地的低污染水净化系统;二级反应器为基于光伏发电的催化-杀菌深度净水系统;二级反应器位置低于一级反应器;

通过二级反应器的光伏发电为一级反应器上方的补充光源供电,在光照不足时光伏发电的电能用于为一级反应器的补充光源提供电能,以促进一级反应器土水界面自然生物膜的生长;一级反应器所用基质材料为含生物炭的土壤基质,湿地植物生长于基质材料上;所用生物炭为水热条件下或常规热解生产,其pH不高于8.0,施加质量含量在1%-10%之间;一级反应器底层为吸附剂填料层,填料层厚度为5-30cm;

二级反应器通过光伏发电为催化反应提供能源,二级反应器内壁涂布纳米TiO2涂层,涂布厚度为0.2-1mm;催化反应使用的紫外灯外部设有石英玻璃管;紫外灯下方5-10cm处设有溢流孔,防止水位过高淹没紫外灯管;逆变器和蓄电池置于光伏面板下方。

2.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,一级反应器使用的生物炭的水热制备温度为180-300℃,物料比为1:2-1:20,即基质材料干重g:水mL;水热反应压力为4MP-20MP;水热生物炭的基质材料为小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、芝麻秸秆、水葫芦残体、黑麦草残体其中的一种或多种材料的组合;所制备的水热生物炭颗粒粒径为0.01cm-2cm;

或者,将桔杆材料在400-700℃条件下灼烧热解以获得生物炭材料,热解时间为1h-4h。

3.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,一级反应器内壁连接挡流板,挡流板宽度为3-10cm,挡流板与内壁的夹角为30-60°。

4.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,一级反应器底层吸附剂填料层的颗粒粒径大小控制在0.5cm-4cm。

5.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,所述的一级反应器的出水通过出水阀进入二级反应器内。

6.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,通过光伏面板将太阳能转化为电能,可直接驱动紫外灯使之点亮,同时匹配蓄电池对富余电能进行储存,在太阳光照不足时继续为紫外灯提供电源;光伏面板下表面与角度可调支架连接,逆变器和蓄电池位于角度可调支架下方,逆变器和蓄电池的底部设有反光膜,紫外灯设置于逆变器和蓄电池下方;由紫外灯和纳米TiO2涂层对污水中的氨氮进行催化,将其转化为氮气。

7.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,所述的湿地植物为水芹或菱角。

8.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,吸附剂填料层为沸石、凹凸棒石、粘土矿物的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,一级反应器的补充光源与二级反应器的蓄电池通过光敏开关连接。

10.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度净化-杀菌反应器系统,其特征在于,处理方法如下:农村低污染生活污水进入第一级反应器后,根据水质情况的好坏,水力停留时间为1d-10d;待水质较为清澈后通过控制水流控制阀进入第二级反应器,水力停留时间为1-24h,处理后的尾水通过溢流孔排放到外界环境。

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