[实用新型]一种太阳能驱动的畜禽废水净化装置

说明书

技术领域

    本实用新型属于环保技术领域，特别涉及一种太阳能驱动的畜禽废水净化装置。

背景技术

现阶段，大量的市场需求使得畜禽养殖业快速发展，在农村地区，中小规模的畜禽养殖业成为农村主要的经济增长点。畜禽养殖过程中会产生的一定量的畜禽废水，例如动物粪便厌氧消解的出水和冲洗畜禽棚舍产生的污水，这些废水含有高浓度的氮、磷、COD、抗生素、残留兽药以及病原菌等污染物质，直接排放或不当处理，都会对地区的农田、水体和土壤环境将造成污染。目前，畜禽养殖污染已经成为我国农村面源污染的主要污染源之一，亟需发展有针对性的畜禽废水处理技术。

目前对畜禽废水处理有还田利用、自然处理和工业处理方式三种。低浓度的畜禽废水在一定程度上可以用作有机肥料实现资源化再利用，提高土壤肥力，但是高浓度的畜禽废水直接还田利用将会造成土壤板结盐化，严重影响土壤环境及作物生长，同时还会淋溶渗透到水体中，造成水体富营养化，发黑发臭。自然处理法采用氧化塘、土地处理系统和人工湿地等自然处理系统对畜禽废水进行处理，投资少工艺简单，但是耗时久且有可能造成地下水污染，而且废水中的抗生素、病原菌等得不到有效处理。工业处理方式，越来越多的被人研究用来净化畜禽废水，主要包括格栅、水力筛和沉淀等固液分离预处理方式，以及后续的生化处理（厌氧处理法、好氧处理和厌氧好氧混合处理等）方法。这些处理技术对废水中的COD、BOD、SS处理效果好，但是对废水中高浓度的N、P和抗生素的净化效果一般。而且这些工业化处理技术前期投资大，运转费用高，对规模大的畜禽养殖场的适用性强，但是农村中小型养殖场受到资金和技术的限制，这种处理方法难以推广。

过硫酸盐活化这种高级氧化技术在环境污染治理中的应用日渐兴起，其原理是过硫酸盐在光、热或过渡金属催化等条件下激发，能产生强氧化性的硫酸根自由基·SO₄^-。硫酸根自由基·SO₄^-具有氧化性强、反应速度快、处理效率高、降解毒性污染物等优势，对废水中的总氮、总磷，以及普通条件下难以降解的抗生素、残留兽药等有机物都有理想的降解效果。因此，发展适合中小型养殖场畜禽污水处理的化学氧化技术，是解决农村畜禽污水处理难题的一种重要途径。

实用新型内容

本实用新型针对现有畜禽废水氮磷含量高、抗生素残留高等特征，提供一种太阳能驱动的畜禽废水净化装置。它能够快速有效地去除废水中的总氮、总磷和残留抗生素，不会产生二次污染，可灵活应用，特别适用于农村中小规模畜禽养殖场的畜禽废水处理。

一种太阳能驱动的畜禽废水净化装置，包括与太阳能真空集热管连通的保温水箱，保温水箱内部装有热交换管和储水罐，热交换管一端伸出保温水箱与废水进水管连接，另一端经过温度传感器、水泵与储水罐连接；储水罐顶部留有排气孔，其内部上方设水位传感器，底部安装竖直水管伸出保温水箱，经过控制阀与混合反应器相连；反应器顶部设自动投料口，其侧面近底部的位置设由控制阀控制的净水出水口；

还包括控制器，控制水泵和控制阀的运行；还包括太阳能电池板和蓄电池，给水泵和控制器供电。

所述混合反应器的顶部有排气孔，其内部装有曝气棒。

所述的保温水箱上还装有溢流管。

所述的保温水箱内部还有辅助电加热装置，由蓄电池供电。

本实用新型的禽畜废水净化装置，还包括外框及装有滚轮的底座,太阳能真空集热管和混合反应器置于底座上，使禽畜废水净化装置便于移动。

所述的保温水箱上还有自来水进水口和自来水出水口。

本实用新型的热交换系统需特别设计，由太阳能真空集热管、保温水箱等组成，真空集热管将太阳能转换为热能，并在保温水箱内完成与废水的热交换。保温水箱上部一端留有废水入口，其内部与废水入口相连的是一段螺旋状的热交换管，管中废水与保温水箱内的热水进行热交换后，在水泵的驱动下流入保温水箱另一端的储水罐中。为保证集热系统的正常运行，保温水箱设有入水口、出水口、溢流管、排气孔，反应前先从入水口注入自来水，没过热交换管和储水罐，利用太阳能加热。热交换管中的废水会与保温水箱中的水进行热交换，当废水温度超过45℃时，则水泵将废水抽入储水罐中，等待下一步的氧化反应。溢流管的高度略高于热交换管，用以调控保温水箱中的水位。