一种生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，包括三级净化系统(50)；连接于三级净化系统(50)的三级净水收集系统(51)和尾液回收系统(52)。所述三级净化系统(50)包括三级净化系统外壳、生活废水或自来水入水口(1)、一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元、液体分离器(24)，所述生活废水或自来水入水口(1)、一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元、液体分离器(24)由上而下设置在三级净化系统外壳内；所述三级净水收集系统(51)包括并列设置的3个储液罐，分别为冲洗水储液罐(32)、清洁水储液罐(33)、直饮水储液罐(34)；尾液回收系统(52)包括废液储液罐(35)和尾液排液口(25)。本发明专利技术的系统使用简单、多级处理单元可因水质变化综合搭配使用、可深度净化生活废水/自来水中的消毒副产物、可实现生活废水的二次利用。

A deep purification device for adsorption and oxidation of domestic wastewater / Zilai hydropower

The invention provides a domestic wastewater / Zilai hydropower adsorption oxidation deep purification device, which comprises a three-stage purification system (50), a three-stage purified water collection system (51) connected to the three-stage purification system (50) and a tail liquid recovery system (52). The three-stage purification system (50) comprises a three-stage purification system shell, a domestic wastewater or tap water inlet (1), a first-stage treatment unit, a second-stage treatment unit and a third-stage treatment unit, a liquid separator (24). The domestic wastewater or tap water inlet (1), a first-stage treatment unit, a second-stage treatment unit and a third-stage treatment unit, and a liquid separator (24) are arranged in the three-stage purification system from top to bottom The three-stage clean water collection system (51) comprises three liquid storage tanks arranged in parallel, namely, flushing water storage tank (32), clean water storage tank (33) and direct drinking water storage tank (34); the tail liquid recovery system (52) comprises a waste liquid storage tank (35) and a tail liquid discharge port (25). The system has the advantages of simple use, multi-stage treatment unit can be used in combination due to the change of water quality, can deeply purify the disinfection by-products in the domestic wastewater / tap water, and can realize the secondary utilization of the domestic wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置
本专利技术属于废水净化领域，特别涉及生活污水和自来水深度净化装置。
技术介绍
污水处理是为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。对于生活污水，主要来源于厨房炊事、沐浴、洗涤、厕所冲洗水等，生活污水中基本上不含有重金属和有毒有害物质，主要为各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括漂浮和悬浮的大小固体颗粒、胶状和凝状扩散物和纯溶液。对于自来水，消毒大多数采用传统的氯化消毒。但氯消毒法易与水中共存的有机物如天然有机物(NOMs)等反应生成卤代烷烃、卤代芳烃等消毒副产物，该类物质毒性较大且存在致癌、致畸、致突变风险，对人类健康产生较大威胁。对于自来水净化主要是采用过滤与多孔材料吸附等手段除去水中的泥沙、细菌、重金属、余氯、有机物等杂质。过滤主要采用PP棉、PP毡、碳纤维布、陶瓷滤芯以及各种中空超滤膜等材料；吸附主要是利用活性炭、陶瓷颗粒等多孔材料。电化学氧化技术作为一种高级氧化技术，由于电化学反应过程中产生的活性中间物质(HClO、·OH、Cl2、H2O2、O3)具有消毒灭菌的作用，且具有无需向水中投加药剂，水质净化效率较高、无二次污染、使用比较方便、易于控制等优点，在饮用水消毒方面，尤其是一些小型供水工程或不利于存储消毒剂的场合表现出巨大的发展潜力。目前，电化学氧化技术在消毒杀菌领域已取得显著效果，但电化学消毒技术在杀灭微生物的同时，也呈现出一些问题。其中最突出的问题是在电化学消毒过程中，常用氯化物(如NaCl)作为电解质，在电化学过程中会生成氯酸盐、高氯酸盐等高价态氯类无机副产物，甚至会形成对人体有害的消毒副产物(DBPs)。污水处理按照处理程度来分可分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体物质，常用物理法。一级处理后的废水BOD去除率只有20％，仍不宜排放，还须进行二级处理。二级处理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，BOD去除率为80％～90％。一般经过二级处理的污水就可以达到排放标准，常用活性污泥法和生物膜处理法。三级处理的目的是进一步去除某种特殊的污染物质，如除氟、除磷等，属于深度处理，常用化学法。例如专利申请201811409432.2公开了一种农村污水处理装置，通过设置有第一级处理箱、第二级处理箱、第三级处理箱和进污管，可以对农村生活用水进行多级处理，进污管中设置的沙砾放置箱和泥炭放置箱，可以对农村生活用水进行除杂和除味处理，设置的第一级处理箱可以对农村生活用水进行除去水体中的凝絮物和胶体以及水体中的重金属离子，设置的第二级处理箱可以对农村生活用水的水体中的好氧型有机物生活进行处理，设置的第三级处理箱可以对农村生活用水的水体中的使得水体富营养化的物质进行吸收，经过多级处理的水体可以达到排放标准后进行排放，可以有效的解决农村生活用水得不到处理而随意排放污染环境的问题。对于该专利申请，虽然设置了三级处理，但是仅仅是对污水进行连续处理，达到排放的标准，并不能实现根据处理后水的用途选择处理水的方式，另外，即使进行三级处理，也不能达到饮用水的标准。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种可以对生活污水/自来水实现深度净化的装置，可实现生活废水的二次利用，可深度净化自来水中的消毒副产物。基于以上技术问题，具体地，本专利技术所采用的技术方案为：一种生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，包括三级净化系统(50)；连接于三级净化系统(50)的三级净水收集系统(51)和尾液回收系统(52)()。进一步地，所述三级净化系统(50)包括三级净化系统壳体、生活废水或自来水入水口(1)、一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元、液体分离器(24)，所述生活废水或自来水入水口(1)、一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元、液体分离器(24)由上而下设置在三级净化系统壳体内；只经过一级处理单元得到的水，为一级水，收集于冲洗水储液罐(32)，用于园林、花草厕所等的冲洗；经过一级和二级处理单元得到二级水，收集于清洁水储液罐(33)，水质达到自来水要求；经过一级、二级和三级处理单元得到三级水，收集于直饮水储液罐(34)，可用于直饮水。所述一级处理单元包括转子过滤器(3)、粗格栅层(4)、磁性纳米吸附剂层(5)、细格栅层(6)，所述转子过滤器(3)设置于生活废水或自来水入水口(1)的下方，所述粗格栅层(4)、磁性纳米吸附剂层(5)、细格栅层(6)由上而下设置于三级净化系统壳体中，同时，所述粗格栅层(4)、磁性纳米吸附剂层(5)、细格栅层(6)分别接于三级净化系统壳体的内壁；进行深度处理前，通过转子过滤器对生活污水进行初步去杂工作，对可见固体颗粒物进行去除。所述二级处理单元包括阴极一(8)、纳米粒子微电极(11)、金属网阳极(12)、阴极二(13)；所述阴极一(8)、纳米粒子微电极(11)、金属网阳极(12)、阴极二(13)由上而下设置于三级净化系统壳体中，同时，所述阴极一(8)、纳米粒子微电极(11)、金属网阳极(12)、阴极二(13)分别连接于三级净化系统(50)壳体的内壁；所述纳米粒子微电极(11)均匀分布于阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)之间；所述三级处理单元包括过渡金属修饰TiO2-MOFs膜复合电极(18)。一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元可独立使用也可以根据需要串并联使用。进一步地，所述阴极一(8)和阴极二(13)中的至少一个为铁氧体修饰改性碳纤维布电极；阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)、TiO2修饰MOFs纳滤膜电极(18)分别连接于电源(23)，阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)、TiO2修饰MOFs纳滤膜电极(18)与电源(23)之间分别设置有多向控制开关(19)、多向控制开关(20)多向控制开关(21)多向控制开关(22)；所述多向控制开关(22)可通过电动开关切换电源正负极，对纳米粒子微电极(11)、阴极一(8)、阴极二(13)和过渡金属修饰TiO2-MOFs膜复合电极(18)进行在线清洗，电源可由电池供电。进一步地，所述电源(23)的电压范围为1-10V；进一步地，所述金属网阳极(12)为铂丝网电极或不锈钢网电极。进一步地，所述金属网阳极(12)的目数为35目-120目。进一步地，所述生活废水或自来水入水口(1)为咀部可控活门；可直接连接自来水水龙头或拆卸后连接漏斗接入生活废水，可通过增压单元对水体进行增压。进一步地，所述细格栅层(6)和阴极一(8)之间，设置有多功能在线监测器(7)，所述多功能在线监测器(7)外接于三级净化系统壳体上；进一步地，所述细格栅层(6)和阴极一(8)之间，设置有排气阀(9)，所述排气阀(9)设置在三级净化系统(50本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，包括/n三级净化系统(50)；连接于三级净化系统(50)的三级净水收集系统(51)和尾液回收系统(52)。/n

【技术特征摘要】
1.一种生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，包括
三级净化系统(50)；连接于三级净化系统(50)的三级净水收集系统(51)和尾液回收系统(52)。


2.根据权利要求1所述的生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，
所述三级净化系统(50)包括三级净化系统壳体、生活废水或自来水入水口(1)、一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元、液体分离器(24)，所述生活废水或自来水入水口(1)、一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元、液体分离器(24)由上而下设置在三级净化系统壳体内；
所述一级处理单元包括转子过滤器(3)、粗格栅层(4)、磁性纳米吸附剂层(5)、细格栅层(6)，所述转子过滤器(3)设置于生活废水或自来水入水口(1)的下方，所述粗格栅层(4)、磁性纳米吸附剂层(5)、细格栅层(6)由上而下设置于三级净化系统壳体中，同时，所述粗格栅层(4)、磁性纳米吸附剂层(5)、细格栅层(6)分别接于三级净化系统壳体的内壁；
所述二级处理单元包括阴极一(8)、纳米粒子微电极(11)、金属网阳极(12)、阴极二(13)；
所述阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)由上而下设置于三级净化系统壳体中，同时，所述阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)分别连接于三级净化系统壳体的内壁，所述纳米粒子微电极(11)均匀分布于阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)之间；
所述三级处理单元包括过渡金属修饰TiO2-MOFs膜复合电极(18)。


3.根据权利要求2所述的生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，
所述阴极一(8)和阴极二(13)中的至少一个为铁氧体修饰改性碳纤维布电极；
阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)、TiO2修饰MOFs纳滤膜电极(18)分别连接于电源(23)，阴极一(8)、金属网阳极(12)、阴极二(13)、TiO2修饰MOFs纳滤膜电极(18)与电源(23)之间分别设置有多向控制开关(19)、多向控制开关(20)多向控制开关(21)多向控制开关(22)；
进一步地，所述电源(23)的电压范围为1-10V；
进一步地，所述金属网阳极(12)为铂丝网电极或不锈钢网电极；
进一步地，所述金属网阳极(12)的目数为35-120目。


4.根据权利要求2所述的生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，
所述生活废水或自来水入水口(1)为咀部可控活门；
进一步地，所述细格栅层(6)和阴极一(8)之间，设置有多功能在线监测器(7)，所述多功能在线监测器(7)外接于三级净化系统壳体上；
进一步地，所述细格栅层(6)和阴极一(8)之间设置有排气阀(9)，所述排气阀(9)设置在三级净化系统(50)壳体上；
进一步地，所述排气阀(9)外接尾气吸收装置(10)；
进一步地，所述过渡金属修饰TiO2-MOFs膜复合电极(18)下方，设置有微型气罐(14)，所述微型气罐(14)外接于三级净化系统壳体上；所述微型气罐(14)和三级净化系统壳体通过管道连接，微型气罐(14)和三级净化系统壳体之间还设置有气体流量计(15)和电磁阀一(16)；
进一步地，所述微型气罐(14)为微型氧气罐或臭氧发生器；
进一步地，所述液体分离器(24)设置在三级净化系统壳体的内部底端。


5.根据权利要求1所述的生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，
所述三级净水收集系统(51)包括并列设置的3个储液罐，分别为冲洗水储液罐(32)、清洁水储液罐(33)、直饮水储液罐(34)；
进一步地，所述三级净化系统(50)和净水收集系统(51)之间以电磁阀、液体流量计和管道连接；
进一步地，所述电磁阀设置为3个，分别为电磁阀一(26)、电磁阀二(27)、电磁阀三(28)；
进一步地，所述液体流量计设置为3个，分别为液体流量计一(29)、液体流量计二(30)、液体流量计三(31)；
进一步地，
尾液回收系统(52)包括废液储液罐(35)和尾液排液口(25)；所述尾液排液口(25)设置于三级净化系统(50)壳体的下端，所述废液储液罐(35)通过管道连接于三级净化系统(50)壳体上。


6.根据权利要求2所述的生活废水/自来水电吸附氧化深度净化装置，其特征在于，
磁性纳米吸附剂层(5)和纳米粒子微电极(11)均为磁性碳材料原位生长MOFs；
进一步地，
所述磁性纳米吸附剂层(5)磁性纳米材料的尺寸是20-50nm；比表面积是50-300m2/g；孔隙体积为0.4-1.2cm3/g；饱和磁化强度为15-35emu/g；
进一步地，
纳米粒子微电极(11)所述纳米粒子微电极尺寸是30-100nm，比表面积是50-200m2/g；孔隙体积为1.3-1.4cm3/g；饱和磁化强度为5-15emu/g；
进一步地，所述磁性碳材料原位生长MOFs的制备方法包括如下步骤：
1)磁性碳材料的制备：
1.1)将磁性纳米材料制备成磁性纳米材料水溶液，将碳化材料加入磁性纳米材料水溶液中超声混匀，得到混合溶液一；
1.2)将步骤1.1)制备得到的混合溶液在恒温磁力搅拌器中于40℃-60℃、转速3rpm条件下反应不低于24h，得到混合溶液二；
1.3)将经过步骤1.2)后得到的混合溶液二冷却至室温后通过定性滤纸过滤，并洗涤滤饼直至最后一次过滤液呈中性，得到中性吸附剂；
1.4)将步骤1.3)制备得到的中性吸附剂置于40℃-60℃电热恒温干燥箱中烘干不低于12h，然后研磨至粉状，得粉状吸附剂；
1.5)将步骤1.4)得到的粉状吸附剂放入不带盖石英坩埚中铺匀后置于以N2作为保护气气流的真空管式电炉中，以升温速率4-6℃/min升温至600℃并恒温2h，冷却后研磨，得到磁性碳材料；
进一步地，步骤1.1)所述磁性纳米材料是零价铁、γ-Fe2O3、水热合成法形成的尖晶石铁氧体的任意一种或几种；
进一步地，步骤1.1)所述碳化材料为多壁碳纳米管、石墨烯以及生物碳一种或多种的组合；
2)取过渡金属盐与有机配体形成原位生长MOFs，原位生长MOFs吸附在步骤1)的磁性碳材料上得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海普，姚晶晶，王新月，杨兆光，李玉龙，陈逸帆，刘俊，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43