[发明专利]一种光能三相生态一体化设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型处理农村城镇污水以及景观水的设备，特别是一种光能三相生态一体化设备。

背景技术

目前，农村乡镇生活污水的处理已经成为控制面源污染急待解决的问题。由于农村人口较少, 分布广而且分散, 生活污水水质、水量波动性大, 排水管网很不健全, 并且村镇经济力量薄弱且缺乏水处理专业人员。因此, 在在选择处理农村生活污水的处理工艺应选择抗冲击负荷能力强, 且宜就近单独处理，造价低、运行费用少、低能耗或无能耗且管理简单,维护方便的技术。另外所选工艺应与乡村的环境相协调，而传统的水处理工艺就无法满足。

综上所述，针对农村乡镇污水，国内缺少一种投资省、运行费用低、管理方便的污水处理技术，因此必须寻找一种适宜于乡镇污水的处理工艺。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种采用人造自然系统来处理污水，具有造价低、运行稳定、无二次污染，占地面积小，无能耗且管理简单等特点的光能三相生态一体化设备。

本发明的技术关键在于整个设备采用多层式立式结构，有益于减少占地面积，污水依次进入（1）一级三相生态A池，（2）一级三相生态O池，（3）二级三相生态A池，（4）二级三相生态O池，每个生态池内都设有多种微生物、动物、植物，这三相构成了一个自然、完整生态系统，使整个系统有了生命力，设备空气由太阳能动力提供，低碳环保且无需运营成本，出水水质达到国家一级排放标准。其具体技术方案为：一种光能三相生态一体化设备，其特征在于包括机房以及生态室，所述生态室为一密封壳体，壳体上端设置有进水管道，底端设置有出水管道，所述壳体从上往下依次分隔为四个生态池，分别为一级三相生态池A、一级三相生态池O、二级三相生态池A以及二级三相生态池O，所述每个生态池均包括土壤层、植物以及动物，所述土壤层由下往上依次为厚度为150mm的有机土壤层以及厚度为100mm的级配卵石层，所述级配卵石粒径为10~20mm；所述植物为樱草、月桂及紫草科植物；所述动物为无脊椎动物；所述每个生态池均设置有穿孔补水水管以及穿孔曝气管，所述每个穿孔补水水管水平设置于每个生态池的上端部；所述每个生态池底部均设置有竖直的出水管道，所述出水管道均伸入下一生态池底部，所述机房包括设置于机房内的曝气风机以及设置于机房顶部的太阳能板发电装置，所述穿孔曝气管连接曝气风机，太阳能板发电装置电连接曝气风机，所述曝气风机设置两根管道伸入一级三相生态池O和二级三相生态池O的底部。

作为优选，所述无脊椎动物为蜗牛、甲壳虫、淡水蛤。

为更好的解释本发明的原理，以下做进一步阐述：微生物是该生态系统的基础。微生物包括细菌、真菌、原生动物等。细菌在水处理中是一种常见的微生物，接触最多的有硝化菌和反硝化菌，它们在生物脱氮过程中起着重要的作用，另外，细菌能催化很多重要的反应。原生动物在水处理的过程中也起着很大的作用，尤其是在去除污水中的大肠杆菌和病原体中起着重大的作用。它们也能去除死亡的细菌，提高系统的效率。真菌是生态系统中关键的分解体，已经证明有大约100000种可以分泌强大的酶，去除有机物效率很高。

植物作用原理阐述：污水是植物的营养来源，污水流经种有植物的反应器，植物吸收废水中的有机物的同时使废水得到净化，植物被收割后可以用来养殖家禽或者土壤堆肥。除了植物本身吸收的污染物质外，植物的根系也可以为微生物的固定生长提供一个很广阔的区域以消化废水中的营养物。另外，植物能够捕获固体污泥颗粒，然后植物根系上的微生物可以将其分解，减少污泥产生量。除此之外，植物可以进行光合作用，能够有效地利用光能，为微生物的反应提供碳源，从而减少系统的能耗和化学操作。并且一些植物还可以吸收重金属或者能够产生杀死一些人类病原体的化合物和抗生素。

动物作用原理阐述：在此系统中，动物的种类包括蜗牛，甲壳动物，淡水蛤在内的无脊椎动物，以及还有鱼在内的脊椎动物。小的甲壳动物、淡水蛤在内的无脊椎动物可以起到生物过滤的作用，而蜗牛和淡水蛤则可以消化剩余的生物残渣，特别是蜗牛以黏液和污泥为食，在污泥减少、系统的稳定以及生态流化床和湿地的清洁上起主要作用。这些动物作为高等生物在这个系统的生物多样性中扮演一个很重要的角色。另外，蜗牛还能够作为这个系统处理污水的报警物，因为当有毒性物质进入污水处理中时，蜗牛很快会离开水体而到水面上漂浮植物潮湿的低端叶片上。