一种微生物植物融合型污水净化处理装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种微生物植物融合型污水净化处理装置，包括第一腔体、第二腔体、连接管和回流管，第一腔体内部设有反硝化过滤层，反硝化过滤层上设有第一水生植物区，第一腔体内部为缺氧区；第二腔体内部设有曝气膜组件，曝气膜组件上设有第二水生植物区，第二腔体内部为好氧区。与现有技术相比，本发明专利技术将膜曝气生物膜处理技术与植物生态处理技术相结合，以植物根系和膜曝气膜组件为生物膜载体，形成巨大的生物膜表面，构建高度多样化的生态降解层次，利用各次级生态系统的各种微生物、水生植物、水生动物等的生物协同作用，增强对水体中污染物的降解功能，大大改善了传统处理工艺的脱氮除磷效率。

A kind of sewage purification and treatment device of microbial plant fusion and its application

【技术实现步骤摘要】
一种微生物植物融合型污水净化处理装置及其应用
本专利技术涉及污水生态处理技术与设备领域，尤其是涉及一种微生物植物融合型污水净化处理装置及其应用。
技术介绍
农村生活污水排放量逐步增大，农村污水排放及治理问题日益凸显，引起了广大民众的关注，农村污水治理越来越迫切，农村污水治理的技术能力较低，缺乏适用的低成本、易维护管理农村污水处理装置。在污水处理的诸多工艺中，生态污水处理技术以其独具的生态友好特征受到越来越多研究者们的青睐。生态污水处理技术不仅能够去除污染物质，同时能将产出的动植物进行资源回收，使污水处理与物质利用相结合，从而实现污水的资源化。它主要优点在于能够将污水处理与环境生态有机地融合，使得处理成本大大降低。然而，目前常用的一些生态污水处理系统，如人工湿地，氧化塘等，存在诸多不足。首先，现有的农村污水处理系统处理常出现易堵塞，效果不佳等问题，同时对温度的变化十分敏感，因此常出现出水水质不达标的现象。中国专利CN104926038A公开了一种用于农村污水处理的生物生态复合处理装置。通过将厌氧强化预处理池、曝气池和生态塘依次串联，延长了污水停留时间，提高了污水与活性污泥的混合程度。中国专利CN105236671A的公开了一种生态绿地污水处理系统。在微生物生长层中将生物膜法与人工湿地技术有机结合，增加生物填料，促进微生物以膜状固着在填料上富集生长，增加微生物作用效果。该专利技术不易导致堵塞，提高了人工湿地整体的污水处理效果。上述的专利方案将生态污水处理技术与传统工艺结合，但只是将两种不同工艺串联，同时未克服温度的变化对系统的不利影响，还存在一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种微生物植物融合型污水净化处理装置及其应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术中微生物植物融合型污水净化处理装置，包括第一腔体、第二腔体、连接管和回流管，其中具体地：第一腔体，腔体上部开口，腔体上设有入水口，内部设有反硝化过滤层，反硝化过滤层上设有第一水生植物区，第一腔体内部为缺氧区，即其中具有较低的氧含量，有利于反硝化菌进行反硝化作用。第二腔体，腔体上部开口，腔体上设有出水口，内部设有曝气膜组件，曝气组件上设有第二水生植物区，第二腔体内部为好氧区。连接管，连接于第一腔体和第二腔体之间，用于将经过第一腔体净化后的液体通入第二腔体。回流管，连接于入水口和第二腔体之间，用于将经过第二腔体净化过的液体回流至第一腔体中，为第一腔体中提供硝化液。污水中的氨氮污染物在第二腔体中在好氧环境中通过硝化菌的硝化作用转化为硝酸盐，形成硝化液，经回流管回流至第一腔体，在厌氧环境中通过反硝化菌的反硝化作用硝酸盐被转化为氮气，污水中的氮得以去除。进一步地，所述的反硝化过滤层由陶粒构成，陶粒对第一水生植物区中植物的根部固定。陶粒轻质多孔，比表面积大，固定植物根部的同时可为微生物提供巨大附着面积。进一步地，所述的反硝化过滤层中负载有反硝化菌。进一步地，所述的第一水生植物区由菖蒲和/或水葱构成等耐污水生植物构成。即缺氧区中种植的植物为根系发达、泌氧速率适中，根系分泌有机酸、可溶性糖等速率较快的菖蒲、水葱。进一步地，所述的曝气膜组件设置在第二腔体底部。进一步地，所述的曝气膜组件为疏水性微孔中空纤维膜，曝气膜组件上负载有好氧菌。膜曝气生物膜反应器是气体分离膜技术与生物膜法污水处理技术相结合产生的新型工艺。在膜曝气生物膜反应器中，膜材料兼具氧传递介质和微生物附着载体双重作用。具有无泡曝气、较高的氧利用率以及氧和底物的异向传质导致的生物膜功能活性层化等特征。进一步地，所述的第二水生植物区由女贞、紫穗槐、芦苇或香根草中的一种或几种构成。即好氧区中种植的植物为女贞、紫穗槐和两栖榕等根系发达、耐寒性强的乔灌木和去污效果强、泌氧速率较快的芦苇、香根草等水生植物搭配种植。本专利技术中上述融合型污水净化处理装置的应用，包括以下步骤：将待处理污水持续由入水口通入，在第一腔体中被硝化菌和第一水生植物区中植物进行第一次净化，之后由连接管进入第二腔体中被曝气膜组件和第二水生植物区中植物进行第二次净化，最后由出水口排出。进一步地，在处理过程中通过回流管将第二腔体底部液体回流至第一腔体底部。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术将膜曝气生物膜处理技术与植物生态处理技术相结合，以植物根系、反硝化滤料和膜曝气膜组件为生物膜载体，形成巨大的生物膜表面，构建高度多样化的生态系统，利用各次级生态系统的各种微生物、水生植物、水生动物等的生物协同作用，增强对水体中污染物的降解功能，大大改善了传统处理工艺的脱氮除磷效率。2)通过植物的优化配置，分别在缺氧区种植泌氧速率适中，根系分泌有机酸、可溶性糖等速率较快的植物种类，通过植物根际泌氧维持缺氧环境，植物释放的根系分泌有机酸、可溶性糖和氨基酸等小分子有机物可以为作为能源物质被反硝化菌吸收利用，强化系统脱氮性能；在好氧区搭配种植根系发达、耐寒性强的乔灌木和去污效果强、泌氧速率较快的植物种类，有效利用植物根系泌氧提供氧气，同时克服季节变化对系统的不利影响。3)整个系统兼具高效去污能力和生态景观效应，具有有机负荷大、剩余污泥少、氧利用率高、无需外加提供能源、景观效应好、景观协同除臭功能、运行成本低等优点。4)植物可以生产肥料、饲料、造纸材料和沼气原料，可以产生一定的经济效益。5)本装置可同时利用风能、太阳能发电装置结合为膜曝气装置提供能源，能够在其中一种能源供能不足时互为补充，绿色环保，节约能源，整个系统兼具高效去污能力和生态景观效应，具有有机负荷大、剩余污泥少、无需外加提供能源、景观效应好、景观协同除臭功能、运行成本低等优点。附图说明图1为本专利技术中微生物植物融合型污水净化处理装置的结构示意图。图中：1、第一腔体，2、反硝化过滤层，3、第一水生植物区，4、第二腔体，5、曝气组件，6、第二水生植物区，7、入水口，8、出水口，9、回流管，10、连接管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术中微生物植物融合型污水净化处理装置，包括：第一腔体1，腔体上部开口，腔体上设有入水口7，内部设有反硝化过滤层2，反硝化过滤层2上设有第一水生植物区3，第一腔体1内部为缺氧区，即其中具有较低的氧含量，有利于反硝化菌进行反硝化作用。反硝化过滤层由陶粒构成，陶粒对第一水生植物区3中植物的根部固定。弹性填料中负载有反硝化菌。第一水生植物区3由菖蒲和/或水葱构成。即缺氧区中种植的植物为根系发达、泌氧速率适中，根系分泌有机酸、可溶性糖等速率较快的菖蒲、水葱。第二腔体4，腔体上部开口，腔体上设有出水口8，内部设有曝气膜组件5，曝气膜组件5上设有第二水生植物区6，第二腔体4内部为好氧区。曝气膜组件5设置在第二腔体4底部。曝气膜组件5为疏水性透气中空纤维膜，曝气膜组件5上负载有好氧菌。第二水生植本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微生物植物融合型污水净化处理装置，其特征在于，包括：/n第一腔体(1)，腔体上部开口，腔体上设有入水口(7)，内部设有反硝化过滤层(2)，反硝化过滤层(2)上设有第一水生植物区(3)；/n第二腔体(4)，腔体上部开口，腔体上设有出水口(8)，内部设有曝气膜组件(5)，曝气组件(5)上设有第二水生植物区(6)；/n连接管(10)，连接于第一腔体(1)和第二腔体(4)之间；/n回流管(9)，连接于入水口(7)和第二腔体(4)之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种微生物植物融合型污水净化处理装置，其特征在于，包括：
第一腔体(1)，腔体上部开口，腔体上设有入水口(7)，内部设有反硝化过滤层(2)，反硝化过滤层(2)上设有第一水生植物区(3)；
第二腔体(4)，腔体上部开口，腔体上设有出水口(8)，内部设有曝气膜组件(5)，曝气组件(5)上设有第二水生植物区(6)；
连接管(10)，连接于第一腔体(1)和第二腔体(4)之间；
回流管(9)，连接于入水口(7)和第二腔体(4)之间。


2.根据权利要求1所述的一种微生物植物融合型污水净化处理装置，其特征在于，所述的反硝化过滤层由陶粒构成，陶粒对第一水生植物区(3)中植物的根部固定。


3.根据权利要求2所述的一种微生物植物融合型污水净化处理装置，其特征在于，所述的反硝化过滤层中负载有反硝化菌。


4.根据权利要求1所述的一种微生物植物融合型污水净化处理装置，其特征在于，所述的第一水生植物区(3)由菖蒲和/或水葱构成。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣昌，赵悦，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31