公布日：2024.04.16
申請日：2023.12.19
分類號：C02F3/32(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I
摘要
本發明提出了一種農村生活污水生態處理系統及處理方法。該系統包括微藻處理裝置，微藻處理裝置包括多個并列設置的微藻處理螺旋管道；微藻處理螺旋管道內附著生長有功能藻，微藻處理螺旋管道中心穿插設置有補光燈。該方法包括：使用前采用羥丙基甲基纖維素溶液噴撒在微藻處理螺旋管道的內管壁上，并加入功能藻的藻種進行培養；農村生活污水經由管道流入各微藻處理螺旋管道中，關閉止水閥使污水在管道中停留靜置，微藻對污水進行凈化；處理后通過膜分離系統對微藻和水進行分離，并分別回用。螺旋狀的微藻管道具有設備簡單、充分利用空間資源、延長水處理時間、占地面積小和運行成本低的優點，整個系統運行維護簡單，無需過多人工干預。
權利要求書
1.一種農村生活污水生態處理系統，其特征在于，包括微藻處理裝置，所述微藻處理裝置包括多個并列設置的微藻處理螺旋管道，每個微藻處理螺旋管道的進口均連接污水管，每個微藻處理螺旋管道的出口均連接至清水管；所述微藻處理螺旋管道內附著生長有功能藻，微藻處理螺旋管道中心穿插設置有補光燈。
2.根據權利要求1所述的農村生活污水生態處理系統，其特征在于，所述處理系統還包括污水收集管網，所述污水收集管網連接至每個微藻處理螺旋管道的污水進口。
3.根據權利要求1所述的農村生活污水生態處理系統，其特征在于，所述處理系統還包括膜分離系統，所述膜分離系統與微藻處理螺旋管道的出口連接。
4.根據權利要求1所述的農村生活污水生態處理系統，其特征在于，所述微藻處理螺旋管道與污水管道呈2°-4°傾斜設置，所述微藻處理螺旋管道的出口處設置有止水閥。
5.根據權利要求1所述的農村生活污水生態處理系統，其特征在于，所述補光燈為6WLED植物補光燈。
6.根據權利要求1所述的農村生活污水生態處理系統，其特征在于，所述功能藻為小球藻。
7.一種農村生活污水生態處理方法，采用權利要求1-6任一項所述的系統，其特征在于，包括以下步驟：使用前，采用羥丙基甲基纖維素溶液噴撒在微藻處理螺旋管道的內管壁上，并加入功能藻的藻種進行培養；通過污水收集管網收集農村生活污水，經由管道流入各微藻處理螺旋管道中，關閉管道的止水閥，使污水在管道中停留靜置，期間微藻對污水進行凈化；處理后的水和微藻從出口排出，并通過膜分離系統進行分離，實現藻體和處理后清水的分別回用。
8.根據權利要求7所述的農村生活污水生態處理方法，其特征在于，所述羥丙基甲基纖維素溶液的質量分數3-5％。
發明內容
本發明的目的在于：本發明提供了一種農村生活污水生態處理系統及處理方法，此處理系統具有設備簡單、人工干預少、占地面積小等優點，解決了生活污水處理存在諸多弊端的問題。
本發明目的通過下述技術方案來實現：
一種農村生活污水生態處理系統，包括微藻處理裝置，所述微藻處理裝置包括多個并列設置的微藻處理螺旋管道，每個微藻處理螺旋管道的進口均連接污水管，每個微藻處理螺旋管道的出口均連接至清水管；
所述微藻處理螺旋管道內附著生長有功能藻，微藻處理螺旋管道中心穿插設置有補光燈。
進一步的，上述處理系統還包括污水收集管網，所述污水收集管網連接至每個微藻處理螺旋管道的污水進口。
進一步的，上述處理系統還包括膜分離系統，所述膜分離系統與微藻處理螺旋管道的出口連接。污水處理后，將附著在管道內壁的功能藻取出，經膜分離系統膜分離后，膜后的水直接作為出水排出。剩余藻液(藻體+極少部分水)，可以根據反應器藻體含量，循環再使用，或者用于堆肥等。
進一步的，上述微藻處理螺旋管道與污水管道呈2°-4°傾斜設置，所述微藻處理螺旋管道的出口處設置有止水閥。2-4°為微藻處理螺旋管道的傾角，因為本系統為重力流驅動，必須保證一定的傾角，2-4度傾角可確保一定的流速(即不過快，也不至于無法流動)，可實現無動力的進水和出水，同時保證進水速度不那么快，以致于對管壁和附著生長的藻體進行沖擊。另外，在述微藻處理螺旋管道的出口處設置有止水閥，當污水流入管道后，關閉水閥，使污水在管道中靜止停留，與微藻充分反應；反應結束后打開止水閥，水依據重力原則流出微藻處理螺旋管道。可根據污水的嚴重情況設定其在管道中的停留時間，通常為24h左右。
進一步的，上述補光燈為6WLED植物補光燈。補光燈的開啟主要是在光線較弱的情況下(比如傍晚和夜間)，如果水量不多，不需要保證處理效率的情況下，也可以不開，這樣僅在白天光照條件下實現對水中污染物的去除處理。
進一步的，上述功能藻為小球藻。
一種采用上述系統的農村生活污水生態處理方法，包括以下步驟：
使用前，采用羥丙基甲基纖維素溶液噴撒在微藻處理螺旋管道的內管壁上，并加入功能藻的藻種進行培養；羥丙基甲基纖維素溶液是一種黏性液體，在內壁流過，流過后即會殘留管壁，干后在管壁內形成凹凸不平的褶皺，加入藻種容易進行培養，具體為，加入一定濃度微藻(1-5DCW/L)，將螺旋管出口止水閥密閉，進行靜置藻種培養8-10d(根據藻種生長情況適時補光，藻種生長情況可以根據藻液顏色判斷，越綠則藻種生長越快。)
通過污水收集管網收集農村生活污水，經由管道流入各微藻處理螺旋管道中，關閉管道的止水閥，使污水在管道中停留靜置，期間微藻對污水進行凈化；
處理后的水和微藻從出口排出，并通過膜分離系統進行分離，實現藻體和處理后清水的分別回用。也就是說在我們認為污水已經處理完成后，即可開始藻液分離，以實現藻體和水(處理過后的污水)的分離，排出經處理后的污水。
進一步的，上述羥丙基甲基纖維素溶液的質量分數3-5％。
本發明的有益效果：
1.本申請整個系統運行維護簡單，無需過多人工干預。
2.本申請采用微藻對污水進行凈化，處理后的藻液具有較高的回收利用價值，實現資源回用，在凈化過程中，既脫除了污水中的污染物，又能被微藻轉化成生物能源，具有較好的減碳效益。
3.螺旋狀的微藻管道具有設備簡單、充分利用空間資源、延長水處理時間、占地面積小和運行成本低的優點，利于大范圍推廣應用。
4、使用前采用羥丙基甲基纖維素溶液在微藻管道內形成褶皺，可以提高微藻的在館內的附著和生長能力。
前述本發明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發明可采用并要求保護的方案；且本發明，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領域技術人員在了解本發明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本發明所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
（發明人：汪銳;潘志成;謝錦鴻;何剛;譚周亮;李欣;何楊;楊懿;陳昌俊;羅靖）
