申请日2018.03.09
公开(公告)日2019.01.01
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种含菌有机废水消毒处理系统，包括TiO2光触媒模块、紫外脉冲光源模块、水生植物生物栅模块、入水管、连接管和出水管;入水管、TiO2光触媒模块、连接管、水生植物生物栅模块、出水管依次连接，紫外脉冲光源模块设置在TiO2光触媒模块和水生植物生物栅模块上方。本实用新型利用强紫外辐射的杀菌与臭氧发生作用，结合纳米二氧化钛的光催化作用、水生植物生物栅的生物净化作用，可高效、彻底杀灭污水中微生物，有效吸收有机污染物和拦截微粒污染物，增强污水处理的效果，减少化学药品的使用。
权利要求书
1.一种含菌有机废水消毒处理系统，其特征在于，包括TiO2光触媒模块(5)、紫外脉冲光源模块、水生植物生物栅模块(7)、入水管(4)、连接管(6)和出水管(8);入水管(4)、TiO2光触媒模块(5)、连接管(6)、水生植物生物栅模块(7)、出水管(8)依次连接，紫外脉冲光源模块设置在TiO2光触媒模块(5)和水生植物生物栅模块(7)上方。
2.根据权利要求1所述的一种含菌有机废水消毒处理系统，其特征在于，所述紫外脉冲光源模块包括倒V形反射导光板(2)、隔板玻璃(3)和紫外高压脉冲氙灯(1)，隔板玻璃(3)设置在倒V形反射导光板(2)的底部形成三角形空间，紫外高压脉冲氙灯(1)设置在三角形空间内，隔板玻璃(3)上对应TiO2光触媒模块(5)以及水生植物生物栅模块(7)的位置分别镀有相应的光学膜层，所述倒V形反射导光板(2)上设有进风管(11)以及连通三角形空间和出水管(8)的臭氧导管(10)，所述进风管(11)连有向三角形空间内鼓风的风机(12)。
3.根据权利要求1所述的一种含菌有机废水消毒处理系统，其特征在于，所述TiO2光触媒模块(5)包括一封闭的光触媒壳体(51)，所述光触媒壳体(51)的顶部设置成透明顶板(52)，光触媒壳体(51)的其余面均由不透明材质制成，光触媒壳体(51)的两对立侧面上分别设有与入水管(4)相连通的第一进水口(54)以及与连接管(6)相连通的第一出水口(55)，第一进水口(54)与第一出水口(55)之间至少设置有一层蜂窝状滤网(53)，所述蜂窝状滤网(53)上涂覆有TiO2光触媒颗粒。
4.根据权利要求3所述的一种含菌有机废水消毒处理系统，其特征在于，所述TiO2光触媒颗粒为纳米级二氧化钛颗粒。
5.根据权利要求1所述的一种含菌有机废水消毒处理系统，其特征在于，所述水生植物生物栅模块(7)包括一封闭的生物栅壳体(71)，所述生物栅壳体(71)的顶部设置成过滤紫外线的镀膜透明顶板(72)，生物栅壳体(71)的其余面均由不透明材质制成，生物栅壳体(71)的两对立侧面上分别设有与连接管(6)相连通的第二进水口(75)以及与出水管相连通的第二出水口(76)，第二进水口(75)与第二出水口(76)之间至少设置有一层生物栅(74)。
6.根据权利要求5所述的一种含菌有机废水消毒处理系统，其特征在于，所述生物栅(74)包括由金属框架连接的两层不锈钢网(741)，所述两层不锈钢网(741)之间填有砂石填料(742)，不锈钢网(741)上设有根植于砂石填料(742)内的水生植物(743)。
说明书
一种含菌有机废水消毒处理系统
技术领域
本实用新型属于有机废水处理领域，具体涉及一种含菌有机废水消毒处理系统。
背景技术
有机废水就是以有机污染物为主的废水，有机废水易造成水质富营养化，危害比较大。这些废水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白、纤维素等有机物,如果直接排放，会造成严重污染。有机废水按其性质来源可分为三大类：易于生物降解有机废水;有机物可以降解,但含有害物质的废水;含有难降解生物和有害的有机废水。
有机物浓度高。COD一般在2000mg/以上,有的甚至高达几万乃至几十万mg/L;色度高，有异味。有些废水散发出刺鼻恶臭，给周围环境造成不良影响。有机废水中所含的有机污染物结构复杂;成分复杂，含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居,还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。废水生化性差，且对微生物有毒性，难以用一般的生化方法处理。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题为：解决现有的含菌有机废水处理杀菌效率低及有机物含量高的问题。
本实用新型的技术方案为：
一种含菌有机废水消毒处理系统，包括TiO2光触媒模块、紫外脉冲光源模块、水生植物生物栅模块、入水管、连接管和出水管;入水管、TiO2光触媒模块、连接管、水生植物生物栅模块、出水管依次连接，紫外脉冲光源模块设置在TiO2光触媒模块和水生植物生物栅模块上方。
本实用新型方案中，脉冲紫外氙灯发出的宽光谱光线中的紫外光部分直接杀灭微生物,同时还能电离空气，产生臭氧，对灭含菌有机废水进行消毒;而紫外脉冲光源模块产生的可见光被导向生物栅，还可用于促进水生植物的生长。TiO2在光的照射下自身不发生变化却可以促进化学反应，具有催化功能。具体反应是：TiO2在吸收照明光源中的紫外线后，形成氧化性的自由基，把空气和水中游离的有害物质及微生物分解成无害的二氧化碳和水，可以迅速分解空气和水中的甲醛、苯、氨、VOC等有害气体，可以破坏细菌、病毒中的细胞膜，使细菌质流失、固化病毒蛋白质，在杀毒灭菌的同时，还能分解菌毒残体上释放的有害复合物。这种超强的氧化作用，还能迅速去除各种异味。水生植物生物栅模块是一种生态修复强化装置，主要由微生物载体填料和水生植物组成，通过二者的协同作用共同完成生态修复的功能，在有限的空间内可富集较大的生物量，达到快速、高效的处理效果。生物栅的存在使得微生物生存的基础环境由原来的气、液两相转变为气、液、固三相，这为微生物创造了更丰富的存在形式，形成了在纵、横两个方向相互关联的复合式生态系统。纵向上微生物由细菌、真菌、藻类、原生动物等组成的复杂微型生态系统逐级分解污染物;横向上由液体到载体的方向上构成了悬浮好氧型、附着好氧型、附着兼氧型、附着厌氧型多种不同类型微生物组成的生物膜系统。污水流经时，悬浮物被填料和植物阻挡截留，有机污染物通过植物以及生物膜的吸附、同化、异化作用而去除。
作为优选地，所述紫外脉冲光源模块包括倒V形反射导光板、隔板玻璃和紫外高压脉冲氙灯，隔板玻璃设置在倒V形反射导光板的底部形成三角形空间，紫外高压脉冲氙灯设置在三角形空间内，隔板玻璃上对应TiO2光触媒模块的位置镀有提高紫外线透过率的的光学膜层，隔板玻璃上对应水生植物生物栅模块的位置镀有仅供近紫外光、可见光、近红外光等植物能吸收的波段通过且能反射对植物有害的短波紫外光的光学膜层，所述倒V形反射导光板上设有进风管以及连通三角形空间和出水管的臭氧导管，所述进风管连有向三角形空间内鼓风的风机。紫外脉冲光源模块采用紫外高压脉冲氙灯，它产生的紫外光强度高，可直接杀灭含菌有机废水中的微生物，在强紫外光辐照下，使TiO2光触媒模块产生很强的催化作用，高效分解含菌有机废水中的有机污染物并具有很强的杀菌作用，高压脉冲紫外氙灯在三角形空间内电离空气产生的臭氧可以通过臭氧导管导入处理后的污水并溶解在其中，起到进一步消毒和维持消毒效果，防止微生物再次滋生的作用。
作为优选地，所述TiO2光触媒模块包括一封闭的光触媒壳体，所述光触媒壳体的顶部设置成透明顶板，光触媒壳体的其余面均由不透明材质制成，光触媒壳体的两对立侧面上分别设有与入水管相连通的第一进水口以及与连接管相连通的第一出水口，第一进水口与第一出水口之间至少设置有一层蜂窝状滤网，所述蜂窝状滤网上涂覆有TiO2光触媒颗粒。
作为优选地，所述TiO2光触媒颗粒为纳米级二氧化钛颗粒。先将纳米级二氧化钛颗粒分散在溶液里，再烧结到滤网上，制作方法简单，性质稳定，不易分解，微孔隙众多，TiO2不易流失，能有效保证光触媒材料的长期使用，提高了系统的可靠性和长期有效性，降低了使用成本。
作为优选地，所述水生植物生物栅模块包括一封闭的生物栅壳体，所述生物栅壳体的顶部设置成过滤紫外线的镀膜透明顶板，生物栅壳体的其余面均由不透明材质制成，生物栅壳体的两对立侧面上分别设有与连接管相连通的第二进水口以及与出水管相连通的第二出水口，第二进水口与第二出水口之间至少设置有一层生物栅。
作为优选地，所述生物栅包括由金属框架连接的两层不锈钢网，所述两层不锈钢网之间填有砂石填料，不锈钢网上设有根植于砂石填料内的水生植物。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本实用新型利用强紫外辐射的杀菌与臭氧发生作用，结合纳米二氧化钛的光催化作用、水生植物生物栅的生物净化作用，可高效、彻底杀灭污水中微生物，有效吸收有机污染物和拦截微粒污染物，明显加快排放进度，提高排放标准。