公布日：2022.07.29
申請(qǐng)日：2022.05.20
分類(lèi)號(hào)：C02F3/02(2006.01)I;C02F3/32(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)及污水處理方法，生態(tài)系統(tǒng)包括：生態(tài)池，其上設(shè)有污水進(jìn)口和溢流口，且溢流口的高度低于污水進(jìn)口的高度；水生生物，設(shè)置于生態(tài)池內(nèi)，適于對(duì)進(jìn)入生態(tài)池內(nèi)的污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解吸附；曝氣裝置，包括設(shè)置于生態(tài)池內(nèi)的曝氣管，曝氣管適于向生態(tài)池內(nèi)供氧；布水管路，一端與生態(tài)池的污水進(jìn)口連通，另一端向靠近溢流口的方向延伸，適于向生態(tài)池內(nèi)布水。生態(tài)池中的水生生物在曝氣裝置提供充足溶氧的條件下，不斷高效降解污水中的有機(jī)污染物質(zhì)。另外，溢流口的高度低于污水進(jìn)口的高度，污水高進(jìn)低出，能夠在生態(tài)池中實(shí)現(xiàn)自流，不需要額外設(shè)置增壓設(shè)備，節(jié)約設(shè)備投資及運(yùn)行成本。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，包括：生態(tài)池(1)，其上設(shè)有污水進(jìn)口(11)和溢流口(12)，且所述溢流口(12)的高度低于污水進(jìn)口(11)的高度；水生生物，設(shè)置于所述生態(tài)池(1)內(nèi)，適于對(duì)進(jìn)入生態(tài)池(1)內(nèi)的污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解吸附；曝氣裝置(2)，包括設(shè)置于所述生態(tài)池(1)內(nèi)的曝氣管，所述曝氣管適于向生態(tài)池(1)內(nèi)供氧；布水管路(3)，一端與所述生態(tài)池(1)的污水進(jìn)口(11)連通，另一端向靠近所述溢流口(12)的方向延伸，適于向所述生態(tài)池(1)內(nèi)布水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述生態(tài)池(1)包括底壁以及連接在底壁相對(duì)兩側(cè)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；所述污水進(jìn)口(11)和溢流口(12)分別設(shè)置在所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上，且所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁分別自與所述底壁的連接處逐漸向外傾斜設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述生態(tài)池(1)為長(zhǎng)條形水池，所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁沿寬度方向設(shè)置；所述生態(tài)池(1)還包括沿長(zhǎng)度方向設(shè)置的第三側(cè)壁和第四側(cè)壁，所述第三側(cè)壁和第四側(cè)壁分別自與底壁的連接處逐漸向外傾斜設(shè)置；所述第一側(cè)壁、第二側(cè)壁以及第三側(cè)壁和第四側(cè)壁相對(duì)于水平面的傾斜角度分別為30°-60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣裝置(2)還包括：曝氣風(fēng)機(jī)，與所述曝氣管連接，所述曝氣風(fēng)機(jī)適于間歇啟停以控制所述曝氣管間歇向所述生態(tài)池(1)中曝氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣管為1-3根，且沿所述生態(tài)池(1)長(zhǎng)度方向設(shè)置在生態(tài)池(1)的底部中間位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，還包括：VFG填料(4)，所述VFG填料(4)為多塊，且沿所述生態(tài)池(1)的長(zhǎng)度方向間隔排布設(shè)置在生態(tài)池(1)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述布水管路(3)位于所述生態(tài)池(1)的中間位置，所述VFG填料(4)至少為兩排，且分布在所述布水管路(3)的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述水生生物包括水生植物，所述生態(tài)系統(tǒng)還包括：光照裝置，適于為所述生態(tài)池(1)內(nèi)的水生植物提供光照條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述水生生物包括海藻、菌類(lèi)、輪蟲(chóng)、魚(yú)、蝦中的一種或多種組合。
10.一種污水處理方法，其特征在于，應(yīng)用于上述權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，所述處理方法包括：對(duì)待通入到生態(tài)池(1)中的污水進(jìn)行預(yù)處理；在檢測(cè)到污水中的COD負(fù)荷低于設(shè)定值時(shí)，將污水通入至生態(tài)池(1)中，并與生態(tài)池(1)中的生態(tài)池水進(jìn)行混合；控制所述曝氣裝置(2)間歇啟停，以向生態(tài)池(1)內(nèi)間歇供氧。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)降解污水中COD的方法能耗很高，成本昂貴，不利于大范圍推廣的問(wèn)題，從而提供了一種通過(guò)水生生物對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解吸附的生態(tài)系統(tǒng)及污水處理方法，不僅能耗少、成本低，且可持續(xù)循環(huán)使用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)包括：
生態(tài)池，其上設(shè)有污水進(jìn)口和溢流口，且溢流口的高度低于污水進(jìn)口的高度；
水生生物，設(shè)置于生態(tài)池內(nèi)，適于對(duì)進(jìn)入生態(tài)池內(nèi)的污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解吸附；
曝氣裝置，包括設(shè)置于生態(tài)池內(nèi)的曝氣管，曝氣管適于向生態(tài)池內(nèi)供氧；
布水管路，一端與生態(tài)池的污水進(jìn)口連通，另一端向靠近溢流口的方向延伸，適于向生態(tài)池內(nèi)布水。
可選地，生態(tài)池包括底壁以及連接在底壁相對(duì)兩側(cè)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；
污水進(jìn)口和溢流口分別設(shè)置在第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上，且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁分別自與底壁的連接處逐漸向外傾斜設(shè)置。
可選地，生態(tài)池為長(zhǎng)條形水池，第一側(cè)壁和第二側(cè)壁沿寬度方向設(shè)置；
生態(tài)池還包括沿長(zhǎng)度方向設(shè)置的第三側(cè)壁和第四側(cè)壁，第三側(cè)壁和第四側(cè)壁分別自與底壁的連接處逐漸向外傾斜設(shè)置；
第一側(cè)壁、第二側(cè)壁以及第三側(cè)壁和第四側(cè)壁相對(duì)于水平面的傾斜角度分別為30°-60°。
可選地，曝氣裝置還包括：
曝氣風(fēng)機(jī)，與曝氣管連接，曝氣風(fēng)機(jī)適于間歇啟停以控制曝氣管間歇向生態(tài)池中曝氣。
可選地，曝氣管為1-3根，且沿生態(tài)池長(zhǎng)度方向設(shè)置在生態(tài)池的底部中間位置。
可選地，該生態(tài)系統(tǒng)還包括：
VFG填料，VFG填料為多塊，且沿生態(tài)池的長(zhǎng)度方向間隔排布設(shè)置在生態(tài)池內(nèi)。
可選地，布水管路位于生態(tài)池的中間位置，VFG填料至少為兩排，且分布在布水管路的兩側(cè)。
可選地，水生生物包括水生植物，生態(tài)系統(tǒng)還包括光照裝置，適于為生態(tài)池內(nèi)的水生植物提供光照條件。
可選地，水生生物包括海藻、菌類(lèi)、輪蟲(chóng)、魚(yú)、蝦中的一種或多種組合。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的另一方面提供了一種污水處理方法，污水處理方法應(yīng)用于上述用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，該污水處理方法包括：
對(duì)待通入到生態(tài)池中的污水進(jìn)行預(yù)處理；
在檢測(cè)到污水中的COD負(fù)荷低于設(shè)定值時(shí)，將污水通入至生態(tài)池中，并與生態(tài)池中的生態(tài)池水進(jìn)行混合；控制曝氣裝置間歇啟停，以向生態(tài)池內(nèi)間歇供氧。
本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于降解污水中有機(jī)物的生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)包括生態(tài)池、水生生物、曝氣裝置以及布水管路，生態(tài)池上設(shè)有污水進(jìn)口和溢流口，且溢流口的高度低于污水進(jìn)口的高度；水生生物設(shè)置于生態(tài)池內(nèi)，適于對(duì)進(jìn)入生態(tài)池內(nèi)的污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解吸附；曝氣裝置包括設(shè)置于生態(tài)池內(nèi)的曝氣管，曝氣管適于向生態(tài)池內(nèi)供氧；布水管路一端與生態(tài)池的污水進(jìn)口連通，另一端向靠近溢流口的方向延伸，適于向生態(tài)池內(nèi)布水。
如此設(shè)置，曝氣裝置為生態(tài)池提供充足的氧氣，污水由生態(tài)池一端的污水進(jìn)口流入，經(jīng)布水管路向生態(tài)池均勻布水；進(jìn)入生態(tài)池的污水與生態(tài)池中的生態(tài)池水混合形成混合液，生態(tài)池中的水生生物在曝氣裝置提供充足溶氧的條件下，不斷高效降解原水中的有機(jī)污染物質(zhì)，本發(fā)明通過(guò)水生生物對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解吸附，不僅能耗少、成本低，且可持續(xù)循環(huán)使用，利于使用推廣。另外，溢流口的高度低于污水進(jìn)口，污水高進(jìn)低出，能夠在生態(tài)池中實(shí)現(xiàn)自流，不需要額外設(shè)置增壓設(shè)備，如水泵，節(jié)約設(shè)備投資及運(yùn)行成本。
2、本申請(qǐng)中污水進(jìn)口和溢流口分別設(shè)置在生態(tài)池相對(duì)設(shè)置的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁上，且通過(guò)將第一側(cè)壁和第二側(cè)壁設(shè)置為逐漸向外傾斜的傾斜側(cè)壁，使得溢流口的出水方向朝下傾斜，相比于豎直側(cè)壁，能夠提高出水流速；此外，側(cè)壁傾斜設(shè)置相當(dāng)于緩坡，污水在由污水進(jìn)口進(jìn)入時(shí)沿緩坡向下流動(dòng)相比于垂直向下流動(dòng)更穩(wěn)定些，可增強(qiáng)污水在生態(tài)池中流動(dòng)的穩(wěn)定性，為生態(tài)池中的水生生物提供適宜生存的流動(dòng)水域，從而增強(qiáng)水生生物對(duì)有機(jī)物的降解效率。
3、本申請(qǐng)中生態(tài)池另外相對(duì)設(shè)置的兩側(cè)壁即第三側(cè)壁和第四側(cè)壁，也自與底壁的連接處逐漸向外傾斜設(shè)置，使得生態(tài)池呈倒四棱錐臺(tái)狀，在增大生態(tài)池容量的同時(shí)，還能夠增大生態(tài)池水頂部與空氣的接觸面積，提高生態(tài)池水的溶氧量。
4、本申請(qǐng)通過(guò)在生態(tài)池中養(yǎng)殖水生生物，并為其提供流動(dòng)水域，通過(guò)設(shè)置曝氣管、光照等為水生生物的生長(zhǎng)、繁殖提供必要的條件，水生生物協(xié)同合作共同完成有機(jī)污染物的降解。本生態(tài)系統(tǒng)完全遵守自然法則，采用生物降解方式、多物種協(xié)作形成小的海水生態(tài)圈，水生生物在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，生長(zhǎng)及死亡均遵守自然規(guī)則。另外，由于生態(tài)池兼顧海水養(yǎng)殖功能，污水中的有機(jī)物為生態(tài)池中水生生物提供了有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，所得海產(chǎn)品收入可完全覆蓋運(yùn)行成本，降低了實(shí)際養(yǎng)殖所需運(yùn)行成本。
5、本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈鬯幚矸椒�，通過(guò)將生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用于污水處理，可對(duì)含低濃度有機(jī)物高鹽污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解，使出水COD穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，同時(shí)減少后續(xù)的膜濃縮或蒸發(fā)結(jié)晶工藝的預(yù)處理成本。
（發(fā)明人：李明;袁中秋;胡偉;王睿星;吳春旭;熊麗）
