一种污水处理系统的制作方法

本发明涉及污水处理领域，尤指一种污水处理系统。
背景技术：
：随着工业和农业的大发展，水污染问题也日益严重。在我国，农业人口众多，基础设施薄弱，污水处理问题越来越多，也逐渐得到人们的关注。农村镇污水主要由生活污水和农业污水组成。生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合于细菌的生长，成为细菌、病毒生存繁殖的场所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用来灌溉农田。然而现实却存在农村人口居住点分散，相对污水量较小，地方政府财力薄弱、无力进行大型的污水处理厂的建设等问题，使得污水问题长期得不到有效的治理。降低污水的排放量、处理的复杂程度和处理费用，对保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。技术实现要素：为解决上述问题，本发明提供一种污水处理系统，具有占地面积小、污水处理速度快、能耗低、便于管理等优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种污水处理系统，包括调节池、膜生物反应池、臭氧曝气装置；所述膜生物反应池内设置有生物转笼，所述生物棉球的表面螯合有铁离子，所述生物棉球还包覆有用于分离污水中的活性污泥和大分子有机物的生物膜；臭氧曝气装置包括一罐体、一高频高压电源和至少一安装在罐体内的臭氧曝气发生装置；该臭氧曝气发生装置包括纳米陶瓷膜管、分别连接在高频高压电源正极端和负极端的高压电极和放电线圈，该高压电极收纳在纳米陶瓷膜管内部，该放电线圈缠绕在纳米陶瓷膜管外，该纳米陶瓷膜管上密布有可供纳米级分子穿过的微孔，所述纳米陶瓷膜管一端开口另一端封闭，该开口端具有一供空气或氧气进入的进气口，所述罐体上端的表面设有排水口；所述调节池用于储存污水，所述调节池通过提升水泵膜生物反应池连通，膜生物反应池通过提升水泵与臭氧曝气装置的罐体连通。本发明的有益效果在于：1.将活性污泥与生物接触氧化、生物好氧与生物厌氧、生物氧化降解与电化学、水质净化与污泥处理的四位一体化的创新处理工艺，使污水处理具有流程短、效率高、能耗低、便于管理的特点，整个装置无需专业人员看管；2.采用臭氧发生装置和曝气装置同时结合形成臭氧曝气装置，使传统分离的臭氧发生装置和曝气装置一体化结合，在同一个装置上同时实现产生臭氧和曝气两种功能，结构简单紧凑，操作方便，占地面积小，投入小，适于农村地区推广应用；3.经膜生物反应池处理的污水进入臭氧曝气装置时，纳米陶瓷膜管沿面放电产生臭氧并直接利用产生的臭氧渗出纳米陶瓷膜管外形成臭氧微纳米气泡40，有效提高臭氧的利用率、反应速率、减少管路中臭氧的损耗，臭氧产生的自由基或游离基能有效利用，并且在处理有机污水时，通过水接触降低了放电空间的热量，减少冷却和发热引起的臭氧产生效率降低的情况。附图说明图1是本系统的结构示意图；图2是臭氧曝气装置的结构示意图；图3是臭氧曝气发生装置的结构示意图。具体实施方式请参阅图1-3所示，本发明关于一种污水处理系统，包括调节池1、膜生物反应池2、臭氧曝气装置3；所述膜生物反应池2内设置有生物转笼21，所述生物棉球的表面螯合有铁离子，所述生物棉球还包覆有用于分离污水中的活性污泥和大分子有机物的生物膜；臭氧曝气装置3包括一罐体31、一高频高压电源32和至少一安装在罐体31内的臭氧曝气发生装置33；该臭氧曝气发生装置33包括纳米陶瓷膜管331、分别连接在高频高压电源32正极端和负极端的高压电极332和放电线圈333，该高压电极332收纳在纳米陶瓷膜管331内部，该放电线圈333缠绕在纳米陶瓷膜管331外，该纳米陶瓷膜管331上密布有可供纳米级分子穿过的微孔，所述纳米陶瓷膜管331一端开口另一端封闭，该开口端具有一供空气或氧气进入的进气口334，所述罐体31上端的表面设有排水口311；所述调节池1用于储存污水，所述调节池1通过提升水泵4与膜生物反应池2连通，膜生物反应池2通过提升水泵4与臭氧曝气装置3的罐体31连通。本实施例中，调节池1设置有两个，调节池1为混凝土结构，调节池1结构方式为回廊式水流通道。调节池1埋入地下，上覆土植被绿化。处理污水时，先将污水收集进入调节池1，在调节池1内经过初步的分解和沉降；开启提升水泵4将调节池1内的上层清液输送至膜生物反应池2内。启动生物转笼7，使其部分的在污水中转动；转动过程中，多孔空心生物球内的生物棉球包覆的生物膜将污水中的活性污泥和大分子有机物分离。在膜生物反应池2内加入预先配制好的含有好氧微生物(污水处理常用的细菌、放线菌、真菌、原生动物以及微型后生动物等)以及兼性生物菌群、专性厌氧菌(主要是肠杆菌科的大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌等)的菌液(菌液主要通过白糖、生物肥料以及添加剂等调配而成)，依靠生物转笼21的转动，各种微生物吸附在多孔空心生物球上，浮出水面的多孔空心生物球上的好氧微生物吸收自然空气中的氧份，维持新陈代谢作用，达到氧化分解的目的。在这阶段反应中，对于污水中的氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氰等有害物质都将得到去除。在这个阶段使用生物转笼转速控制器控制生物转笼的转速，控制膜生物反应池内的溶解氧浓度为1mg/l。第二个阶段兼性生物菌群对污水中的难降解的有机物及发色基团进行分解、解体，提高可生化性。污水在第二个阶段已经培养出了兼性生物菌群，这些有机化合物作为电子受体，同时被作为电子供体的生物降解过程，有机物被转化成以挥发性脂肪酸为主的末端产物。酸化过程是依靠大量的、多种多样的发酵细菌来完成，细菌中大部分是专性厌氧菌和兼性厌氧菌，兼性菌在反应器受到氧气的冲击时，能迅速消耗掉氧气，保持污水的低氧化还原电位，维护产甲烷菌的运行条件，对污水进行深度氧化降解。第四个阶段的生物微电解是依靠鳌合在生物载体表面的铁离子在水体的酸化阶段产生新生态的具有极高化学活性的h、fe2+，使水体中的长链有机化合物断链向小分子链的中间体转化，提高水体的可生化性。在整个反应过程中电化学始终在参与协同作用。集泥斗22将膜生物反应池2在各个过程中沉降的污泥、微生物等返回至调节池1内。污水在膜生物反应池2处理之后，经过提升水泵抽至臭氧曝气装置3的罐体31内，臭氧曝气装置3中该纳米陶瓷膜管331主要是由氧化铝材料制成，在本实施例中，纳米陶瓷膜管一端开口，另一端封闭，该开口端具有一供空气或氧气进入的进气口334，外部的鼓风机或其它供气设备将氧气或空气从进气口334送入到纳米陶瓷膜管331内。该纳米陶瓷膜管331是一种可以通过纳米级分子的陶瓷膜。于该纳米陶瓷膜管331上密布有无数纳米量级的微孔，这些微孔由纳米陶瓷膜管331的表面连通到内壁，以供纳米极的分子或离子滤出。该纳米陶瓷膜管331具有优异的耐酸碱腐蚀性能，可以用于过滤强酸强碱性质的气体或液体。该高压电极332为一高压导电电线，其内部为导电性良好的中央通电导线3321，外表包覆有一绝缘皮3322，该高压导电电线用于与高压电源连接，形成导电阳极。该高压电极332穿入在纳米陶瓷膜管331中固定在其轴心位置上，因此该高压电极与纳米陶瓷膜管331的管壁保持有一定间隙，该间隙为电弧产生提供了空间。所述放电线圈333系导电性较强的金属丝，其缠绕在纳米陶瓷膜管331外，该放电线圈333连接在高频高压电源32的负极上。所述放电线圈33的绕线圈数及线径的粗细可以根据需要设定。该放电线圈333与前述纳米陶瓷膜管331结合在一起形成电感。当该臭氧曝气发生装置33正常运作时，氧气或空气从进气口334被送入到纳米陶瓷膜管331内，此时纳米陶瓷膜管331中心的高压电极332连接到高频高压电源的正极端，放电线圈333连接到高频高压电源32的负极端，使高压电极332与放电线圈333呈导电连接状态，从而高压电极332形成一阳极端，放电线圈13形成阴极端。由于高压电极332与放电线圈333相互靠得很近，在高压电的作用下，高压电极332与放电线圈333之间形成强度很大的电场，放电线圈333表面的空气或氧气电子被电场力拉出而进入间隙中成为自由电子，在强电场的作用下，这些自由电子加速向阳极端移动，并积累动力，在具有足够大动能的电子与介质中性质点相碰撞时，产生正离子与新的自由电子，这种现象不断发生的结果，使间隙的电子与正离子大量增加，它们定向移动形成电流，此时介质强度急剧下降，间隙被击穿，电流急剧增大，出现光效应和热效应形成电弧。电弧形成后，弧隙温度剧增，可达到6000～10000度以上，在高温作用下，弧隙中性质点获得大量的动能，且热运动加剧，当中性质点相互碰撞时，电离出的游离离子形成臭氧。在前述臭氧的形成过程中，由于纳米陶瓷膜管331的进气口334不断地供入空气或氧气，并且该纳米陶瓷膜管331的另一端是封闭结构，使纳米陶瓷膜管331内的气压不断升高，在足够高的气压下，电离生成的臭氧分子从纳米陶瓷膜管331的微孔中渗出，在纳米陶瓷膜管331的表面形成许多臭氧微纳米气泡40。纳米陶瓷膜管331由于设置在罐体31内，直接浸入到有机污水中，有机污水直接与纳米陶瓷膜管331接触，从而当纳米陶瓷膜管331内部的高压电极332和放电线圈333通电产生的热量时，有机污水可以将这些热量带走，减少冷却和发热引起的臭氧产生效率降低的情况。在实际的应用过程中，这些臭氧微纳米气泡40作用在纳米陶瓷膜管331外的污水或废气中对其进行消毒、杀菌。有机废水的主要处理过程在于，臭氧微纳米气泡40脱离纳米陶瓷膜管331后直接游离在有机废水中，臭氧微纳米气泡40在有机废水分子的流动碰撞下不断地对有机废水进行消毒和杀菌作用，由于臭氧微纳米气泡40从纳米陶瓷膜管331中透出的数量很多，一些未与有机废水分子结合的臭氧微纳米气泡40在浮力作用下上升，形成鼓泡现象。经臭氧曝气装置3进一步处理后的有机污水达标后，上层清夜从罐体31上端的排水口311溢流排出；罐体31底部的排泥口312将臭氧曝气装置3沉降的污泥、微生物等返回至调节池1内。实施例中处理的污水的关键理化参数如下表1所示。表1污水水质参数其中，各个参数的单位为mg/l(ph无量纲)。使用本申请提供的污水处理系统处理之后的排放的水的参数如下表2所示。表2处理后排放的水质参数参数phsscodcrbod5nh3-n具体值6-9≤70≤100≤20≤15其中，各个参数的单位为mg/l(ph无量纲)。出水水质指标符合gb18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中“基本控制项目最高允许排放浓度”一级b标准。以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12