一种光能驱动自发脱磷脱氮装置的制作方法

本发明属于氮磷污水处理技术领域，特别是涉及一种光能驱动自发脱磷脱氮装置。

背景技术：

目前，国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。20世纪70年代美国的spector发现，微生物在好氧状态下能摄取磷，而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。生物法如a/o、a2/o、uct工艺，主要适合处理低浓度及有机态含磷废水。化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法等工艺，主要适合处理无机态含磷废水。然而，无论是生物法还是化学法都有局限性，其中，生物法存在着3个自身无法解决的突出问题：活性污泥沉降性造成处理速率慢、生化反应速率低和剩余污泥的处置费用较高。而化学法过程复杂、成本较高，容易产生二次污染，再生方法不完善，只适合中小水量的污染治理，难以推广应用。因此，研究出一种成本较低，效果好，对环境无负面影响的方法和装置来治理湖泊富营养化的湖泊迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光能驱动自发脱磷脱氮装置，通过阴离子交换膜富集器实现对水中的磷、氮进行富集，从而降低水中磷、氮含量，解决了现有背景技术存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种光能驱动自发脱磷脱氮装置，包括支架、悬浮装置和动力装置，所述支架上安装有阴离子交换膜富集器，所述阴离子交换膜富集器包括相互连通的富集池和废液池，所述富集池和废液池之间设有一阴离子交换膜；位于所述阴离子交换膜富集器上的支架上设有一横梁，所述横梁的底端连接有两搅拌装置，所述两搅拌装置分别伸入富集池和废液池内；所述悬浮装置包括若干固定在支架周侧的浮桶；所述动力装置包括安装在支架顶部的太阳能电池板和蓄电池；所述太阳能电池板连接有太阳能控制器，所述太阳能控制器通过逆变器与搅拌装置电性连接，所述太阳能控制器与蓄电池电性连接。

进一步地，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶。

进一步地，所述废液池的周侧壁上设有开孔，所述开孔处安装有过滤网。

进一步地，所述支架的上设有用于固定浮桶的支臂。

进一步地，若干所述浮桶通过软管相连通，任意一所述浮桶设有一进水口并于所述进水口处安装有进水阀门；任意一所述浮桶内设有一水泵，所述水泵的出水端连接有一出水管且所述出水管的出水口位于所述浮桶外侧；所述阴离子交换膜富集器的一外侧壁上安装有一液位传感器。

进一步地，任意一所述浮桶内均安装有一配重块；所述配重块为一石块、陶瓷块或金属块。

进一步地，所述阴离子交换膜为一均相阴离子交换膜。

进一步地，所述富集池和废液池均为一有机玻璃材质的矩形桶体结构；还包括用于固定富集池和废液池的固定杆组件；所述固定杆组件包括矩形杆，所述矩形杆两端均设有一螺纹杆，所述螺纹杆的端部活动安装有一抵压板，所述螺纹杆上螺纹连接有紧固螺母。

本发明具有以下有益效果：

(1)、本发明利用太阳能电池板在太阳光辐射时，将光能转变为电能，并通过蓄电池储存起来，为搅拌装置提供长时间运行所需动力。

(2)、本发明使用时将废液池、富集池置于水下面，利用太阳能带动搅拌装置，加速水体中的氮、磷离子通过均相阴离子交换膜单向迁移到富集池内部，主要的动力来源于阴离子交换膜两侧离子的浓度差，富集水体中的氮和磷，以达到去除水体中氮和磷元素的目的。

(3)、本发明装置自发进行；并且将反应后产生的氮磷物质回收起来并加以利用，减少二次污染，绿色环保。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明脱磷脱氮装置结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为本发明富集池和废液池组装结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-3所示，本发明为一种光能驱动自发脱磷脱氮装置，包括支架1、悬浮装置和动力装置，支架1上安装有阴离子交换膜富集器3，阴离子交换膜富集器3包括相互连通的富集池51和废液池52，富集池51和废液池52之间设有一阴离子交换膜31，阴离子交换膜31为一均相阴离子交换膜；位于阴离子交换膜富集器3上的支架1上设有一横梁12，横梁12的底端连接有两搅拌装置13，两搅拌装置13分别伸入富集池51和废液池52内；悬浮装置包括四个固定在支架1周侧的浮桶2；动力装置包括安装在支架1顶部的太阳能电池板4和蓄电池；太阳能电池板4连接有太阳能控制器，太阳能控制器通过逆变器与搅拌装置13电性连接，太阳能控制器与蓄电池电性连接。

其中，搅拌装置13包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶。

其中，废液池52的周侧壁上设有开孔32，开孔32处安装有过滤网。

其中，支架1的上设有用于固定浮桶2的支臂11。

其中，四个浮桶2通过软管相连通，任意一浮桶2设有一进水口并于进水口处安装有进水阀门；任意一浮桶2内设有一水泵，水泵的出水端连接有一出水管且出水管的出水口位于浮桶2外侧；阴离子交换膜富集器3的一外侧壁上安装有一液位传感器33，液位传感器33安装在富集池51/废液池52的外侧壁上，用于检测富集池51开口端距水面距离；

进水阀门为电磁阀，电磁阀连接控制器，控制器还连接有水泵和液位传感器33；蓄电池为电磁阀、控制器、水泵和液位传感器33供电；

实际使用时，通过进水阀门和水泵的协同作用，便于调整浮桶2内的水位，从而对浮桶2的液面高度进行调节也就是对浮桶2的浮力大小进行调节，从而实现对阴离子交换膜富集器3的液面浸没深度进行调节；四个浮桶2通过软管相连通，保证了四个浮桶2内的液位高度相同，通过软管进行液体流通。

其中，任意一浮桶2内均安装有一配重块，配重块为一陶瓷块，陶瓷块通过螺栓固定在浮桶2桶底外部，陶瓷块上设有与螺栓配合的贯穿孔，浮桶2桶底外部设有与螺栓配合螺纹固定孔；

由于支架1本身以及安装在支架1上的蓄电池、太阳能电池板4、搅拌装置等自重原因，若不调节浮桶2的配重，可能导致将整体装置放入水中时，由于受力不均匀而容易导致整体装置发生倾斜、倾倒等状况；因此通过在每个浮桶2内安装不同重量的配重块，使得整体装置放入水中时不会因受浮力不均的因素而发生倾斜、倾倒等状况。

请参阅图3所示，富集池51和废液池52均为一有机玻璃材质的矩形桶体结构；还包括用于固定富集池51和废液池52的固定杆组件；固定杆组件包括矩形杆5，矩形杆5两端均设有一螺纹杆53，螺纹杆53的端部活动安装有一抵压板54，螺纹杆53上螺纹连接有紧固螺母55。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。