公布日：2024.01.16
申请日：2023.11.24
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/00(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N
摘要
本发明涉及尾水处理技术领域，具体涉及一种节能减碳型村镇污水处理系统，该系统包括微电解部和复合部，其中，微电解部内部设置有淤泥收集区、曝气区、搅拌区、均流区、铁碳填料区和絮体收集区；复合部包括阳极段和阴极段，两者顶部种植水生植物，底部则通过过渡区相互连通。阳极段和阴极段内设有不同种类的填料和电极以形成微生物燃料电池，其中的阳极电极区分别与第一阴极电极区和第二阴极电极区形成第一回路和第二回路。本发明旨在解决村镇污水处理系统处理效率低、能源消耗高等问题，通过结合微电解和微生物燃料电池的作用，实现了污水的高效处理，且无需消耗外部能源和电力，节能减碳效果显著。
权利要求书
1.一种节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，包括依进水方向设置的微电解部和复合部，其中，所述微电解部一侧的底部设置有进水端，所述微电解部另一侧的顶部与所述复合部一侧的顶部连通，所述复合部另一侧设置有出水端；所述微电解部为一封闭池体，其内部包括从下到上依次设置的淤泥收集区、曝气区、搅拌区、均流区和铁碳填料区；其中，所述进水端端口设置于所述微电解部底部池壁上，并位于所述淤泥收集区和所述曝气区之间；所述曝气区内布设有管式曝气器；所述搅拌区内设置有叶轮搅拌机；所述均流区内设置有均流板，所述均流板呈多孔状；所述铁碳填料区内设置有若干个铁碳填料单元，所述铁碳填料单元为镂空状盒体，其内装填有铁碳颗粒填料；所述微电解部还包括絮体收集区，所述絮体收集区贯穿所述铁碳填料区、所述均流区和所述曝气区，所述絮体收集区的一侧端口封闭并与所述铁碳填料区的顶部齐平，另一侧端口延伸至所述淤泥收集区中并与其相互连通；所述复合部包括分隔的阳极段和阴极段，所述阳极段和所述阴极段的顶部均种植有水生植物，所述阳极段和所述阴极段的底部共同设置有一过渡区并通过其相互连通；其中，所述阳极段包括从上到下依次设置的第一阳极填料区、第二阳极填料区、阳极电极区和第三阳极填料区；所述第一阳极填料区、所述第二阳极填料区和所述第三阳极填料区内分别填设有沸石填料、固定化菌藻填料和活性炭填料；所述阳极电极区内设置有若干根碳毡电极，相邻的所述碳毡电极间通过金属网连接；所述第一阳极填料区的顶部布设有用于连通所述微电解部与所述复合部的连接管，所述连接管呈多孔状且其进水一侧端口设置于所述铁碳填料区上方；所述阴极段，包括从下到上依次设置的第一阴极填料、第二阴极填料区、第一阴极电极区、第三阴极填料区和第二阴极电极区；所述第一阴极填料区、所述第二阴极填料区和所述第三阴极填料区内分别填设有活性炭填料、固定化菌藻填料和沸石填料；所述第一阴极电极区内设置有若干根泡沫镍电极，相邻的所述泡沫镍电极间通过金属网连接；所述第二阴极电极区内设置有若干根强化碳毡电极，相邻的所述强化碳毡电极间通过金属网连接；所述阳极电极区与所述第一阴极电极区通过导线连接以形成第一回路，所述第一回路上并联连接有储电装置和第二保护电阻；所述阳极电极区与所述第二阴极电极区通过导线连接以形成第二回路，所述第一回路和所述第二回路上共同连接有第二保护电阻和储电装置，所述第二保护电阻和所述储电装置并联连接；所述第一回路和所述第二回路上分别设置有第一开关和第二开关，用以分别连接或切断所述第一回路和所述第二回路；所述出水端包括第一出水口和第二出水口，所述第一出水口和所述第二出水口分别设置于所述第二阴极电极区和所述第二阴极填料区一侧的池壁上。
2.如权利要求1所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述储电装置与所述管式曝气器和所述叶轮搅拌机电性连接。
3.如权利要求1所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述铁碳填料区顶部和底部的所述铁碳填料单元共同串联连接有第一保护电阻和电流电压表。
4.如权利要求1所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，相邻的所述铁碳填料单元间设置有连接柱并通过其相互连通，所述连接柱内填设有铁碳填料。
5.如权利要求4所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述铁碳填料区内还设置有反冲洗管，所述反冲洗管的一端贯穿每一所述铁碳填料单元和每一所述连接柱，另一端与所述微电解部的外部连通。
6.如权利要求1所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述铁碳填料单元的盒体顶部具有微孔状坡面，其坡度为5°～10°。
7.如权利要求1所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述淤泥收集区呈倒圆台状。
8.如权利要求1所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述强化碳毡电极的表面为二氧化锰电镀层。
9.如权利要求1所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述第二阳极填料区和所述第三阴极填料区内分别设置有第一缓释瓶和第二缓释瓶，所述第一缓释瓶和所述第二缓释瓶均为具有渗透能力的圆肚细颈状陶瓷瓶。
10.如权利要求9所述的节能减碳型村镇污水处理系统，其特征在于，所述第一缓释瓶的瓶身置于第二阳极填料区中部，其瓶口抵靠于所述第一阳极填料区底部；所述第二缓释瓶的瓶身置于所述第三阴极填料区底部。
发明内容
为解决上述现有技术的问题，本发明提供了一种节能减碳型村镇污水处理系统，解决了现有技术中村镇污水处理系统处理效率低、能源消耗高等难题，实现了对村镇污水的高效净化，净化过程节能低碳。
本发明提供了一种节能减碳型村镇污水处理系统，包括依进水方向设置的微电解部和复合部，其中，所述微电解部一侧的底部设置有进水端，所述微电解部另一侧的顶部与所述复合部一侧的顶部连通，所述复合部另一侧设置有出水端；
所述微电解部为一封闭池体，其内部包括从下到上依次设置的淤泥收集区、曝气区、搅拌区、均流区和铁碳填料区；
其中，所述进水端端口设置于所述微电解部底部池壁上，并位于所述淤泥收集区和所述曝气区之间；所述曝气区内布设有管式曝气器；所述搅拌区内设置有叶轮搅拌机；所述均流区内设置有均流板，所述均流板呈多孔状；所述铁碳填料区内设置有若干个铁碳填料单元，所述铁碳填料单元为镂空状盒体，其内装填有铁碳颗粒填料；
所述微电解部还包括絮体收集区，所述絮体收集区贯穿所述铁碳填料区、所述均流区和所述曝气区，所述絮体收集区的一侧端口封闭并与所述铁碳填料区的顶部齐平，另一侧端口延伸至所述淤泥收集区中并与其相互连通；
所述复合部包括分隔的阳极段和阴极段，所述阳极段和所述阴极段的顶部均种植有水生植物，所述阳极段和所述阴极段的底部共同设置有一过渡区并通过其相互连通；
其中，所述阳极段包括从上到下依次设置的第一阳极填料区、第二阳极填料区、阳极电极区和第三阳极填料区；所述第一阳极填料区、所述第二阳极填料区和所述第三阳极填料区内分别填设有沸石填料、固定化菌藻填料和活性炭填料；所述阳极电极区内设置有若干根碳毡电极，相邻的所述碳毡电极间通过金属网连接；所述第一阳极填料区的顶部布设有用于连通所述微电解部与所述复合部的连接管，所述连接管呈多孔状且其进水一侧端口设置于所述铁碳填料区上方；
所述阴极段，包括从下到上依次设置的第一阴极填料、第二阴极填料区、第一阴极电极区、第三阴极填料区和第二阴极电极区；所述第一阴极填料区、所述第二阴极填料区和所述第三阴极填料区内分别填设有活性炭填料、固定化菌藻填料和沸石填料；所述第一阴极电极区内设置有若干根泡沫镍电极，相邻的所述泡沫镍电极间通过金属网连接；所述第二阴极电极区内设置有若干根强化碳毡电极，相邻的所述强化碳毡电极间通过金属网连接；
所述阳极电极区与所述第一阴极电极区通过导线连接以形成第一回路，所述第一回路上并联连接有储电装置和第二保护电阻；所述阳极电极区与所述第二阴极电极区通过导线连接以形成第二回路，所述第一回路和所述第二回路上共同连接有第二保护电阻和储电装置，所述第二保护电阻和所述储电装置并联连接；所述第一回路和所述第二回路上分别设置有第一开关和第二开关，用以分别连接或切断所述第一回路和所述第二回路；
所述出水端包括第一出水口和第二出水口，所述第一出水口和所述第二出水口分别设置于所述第二阴极电极区和所述第二阴极填料区一侧的池壁上。
进一步的，所述储电装置与所述管式曝气器和所述叶轮搅拌机电性连接。
进一步的，所述铁碳填料区顶部和底部的所述铁碳填料单元共同串联连接有第一保护电阻和电流电压表。
进一步的，相邻的所述铁碳填料单元间设置有连接柱并通过其相互连通，所述连接柱内填设有铁碳填料。
进一步的，所述铁碳填料区内还设置有反冲洗管，所述反冲洗管的一端贯穿每一所述铁碳填料单元和每一所述连接柱，另一端与所述微电解部的外部连通。
进一步的，所述铁碳填料单元的盒体顶部具有微孔状坡面，其坡度为5°～10°。
进一步的，所述淤泥收集区呈倒圆台状。
进一步的，所述强化碳毡电极的表面为二氧化锰电镀层。
进一步的，所述第二阳极填料区和所述第三阴极填料区内分别设置有第一缓释瓶和第二缓释瓶，所述第一缓释瓶和所述第二缓释瓶均为具有渗透能力的圆肚细颈状陶瓷瓶。
进一步的，所述第一缓释瓶的瓶身置于第二阳极填料区中部，其瓶口抵靠于所述第一阳极填料区底部；所述第二缓释瓶的瓶身置于所述第三阴极填料区底部。
有益效果：
由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供了一种节能减碳型村镇污水处理系统，包括微电解部和复合部，其中的微电解部能够形成的无数个微观电池，其产生的微电解作用能够高效去除污染物，而复合部则结合了人工湿地和微生物燃料电池，能够根据村镇污水水质特性和水量特性相应进行调整运行状态，兼具了人工湿地的污染负荷能力以及燃料电池的高效处理能力和产蓄电能力，对污水的处理高效稳定，系统整体低碳节能。
（发明人：张瑞斌;王乐阳;张继彪;谌宏伟;佘涛涛;梁佳锁;张天明;王骁睿;潘健;徐瑞谦;张育瑞;张敏）
