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公開番号2024124291
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023095084
出願日2023-06-08
発明の名称下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置及びその使用方法
出願人温州大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C02F 3/12 20230101AFI20240905BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置及びその使用方法を提供する。
【解決手段】下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置及びその使用方法であって、光触媒酸化高度処理ユニット、放流水池、同じ構成の2セットの並行式交互運転人工湿地システムを含み、前記並行式交互運転人工湿地システムは、低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光触媒酸化高度処理ユニット、放流水池、同じ構成の２セットの並行式交互運転人工湿地システムを含み、前記並行式交互運転人工湿地システムは、低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットを含むことを特徴とする下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記光触媒酸化高度処理ユニット、放流水池、低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットの体積比は１：０．１～０．３：１：１：１であることを特徴とする請求項１に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項３】
前記光触媒酸化高度処理ユニット内には、光触媒反応バッフルが設置され、前記光触媒反応バッフルの内部は中空に設置され、前記光触媒反応バッフル内には、照明器具が設置され、前記光触媒反応バッフルの表面には、厚さ０．５～１０ｍｍの光触媒材料が担持され、前記照明器具の放射光は、可視光または紫外光であり、前記光触媒材は、二酸化チタン、窒化炭素、酸化亜鉛、酸化スズなどの光触媒材のうちの１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項４】
前記低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットの底部には、すべて偽底が設置され、前記偽底は各湿地ユニットの底部から１０ｃｍ離れており、各湿地ユニットの底部には、排泥口及び排泥ポンプが設置され、前記偽底は、厚さ５～２５ｍｍ、開孔サイズ５～１５ｍｍ、開孔率１０％のステンレス鋼材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項５】
前記好気性曝気式人工湿地ユニットの偽底の底部スペース内に曝気ヘッドが設置され、前記曝気ヘッドには送風機が接続され、ガス水比２～１０：１に従ってガスを供給することを特徴とする請求項４に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項６】
異なる湿地ユニットの間には、光触媒酸化高度処理ユニットと湿地ユニット、または前後の２つの湿地ユニットを接続するための側面Ｔ型の水道管が設置され、前記側面Ｔ型水道管の側部開口と上下部の配管の開口は、格子状の透水プラグによってブロックされ、Ｔ型水道管の底部は、偽底の下部から底部まで約５ｃｍまでに入り込むことを特徴とする請求項１に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項７】
前記低酸素伏流式人工湿地ユニットにおいて、体積比１０～５０％で、バイオマス炭素、鉄屑、黄鉄鉱などの強化フィラーの１種または複数種が配置され、通常の砂利フィラーと混ぜて、フィラーの粒径は５～１０ｃｍであり、前記好気性曝気式人工湿地ユニット及び乾湿交互潮汐式湿地ユニットにおいて、体積比１０～５０％で、ゼオライト、火山岩等の強化フィラーの１種又は複数種が配置され、通常の砂利フィラーと混ぜて、フィラーの粒径は３～５ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項８】
前記乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットにおいて、液面センサ及び排水ポンプが設置され、前記液面センサは、透水孔を有する水管に配置され、上部センサと頂部管口の距離は５～１０ｃｍであり、下部センサと管底部の距離は５～１０ｃｍであり、排水管の直径は５～１５ｃｍであり、前記排水管の両側に透水孔が均一に分布され、前記透水孔の直径は０．５～１ｃｍ、隣接する透水孔の間隔は２０ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項９】
好気性曝気式人工湿地ユニットの注水箇所に給水電磁弁が設置され、光触媒反応バッフルにおける照明器具、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットにおける液面センサ、給水電磁弁及び送風機はすべて中央制御システムによって均一に制御されることを特徴とする請求項１に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか一項に記載の下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置を使用して処理を行うことであり、まず、下水生化学的プロセステールウォーターは、給水管から光触媒酸化高度処理ユニットの反応池に入り、還流放流水と混合した後、バッフル方式で光触媒反応バッフルを流れ、光触媒酸化を介してテールウォーターにおける化学品残留物等の分解しにくい有機物が除去された後、給水電磁弁を介して制御され、１セットの人工湿地システムに入り、順次に低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットを通り、処理され、脱窒素を達成し、アンモニア窒素、リン、および残留有機物がさらに除去された後、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットの液面が液面センサの上部液面センサに達した後、同時に、該セットの湿地システムの給水電磁弁をオフにし、該湿地システムの乾湿交互潮汐式湿地ユニットの排水ポンプをオンにし、一部の排水が放流水池に入って沈殿した後に放流水排出装置として使用され、他の部分の排水が光触媒酸化高度処理ユニットの反応池に還流し、下部液面センサに排水すると、排水ポンプをオフにし、該セットの湿地システムが待機状態に入り、排水ポンプをオンにする同時に、別のセットの湿地システムの給水電磁弁をオンにし、同じ操作フローを開始して作業を交互に切り替えることを実現することを特徴とする下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置の使用方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置及びその使用方法に関し、水処理装置の分野に属する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
人工湿地は、１９７０年代後半に開発された下水生物学的処理技術であり、水生植物、基質、微生物で構成され、その自然なプロセスを使用して下水を浄化するエンジニアリングシステムである。人工湿地は、一般的に使用される下水処理プロセスであり、人工湿地は総合的な生態系であり、それは、生態系における生物種の共生および物質サイクルの再生の原理及び、構造と機能の協調の原則を使用して、廃水における汚染物質の良好的な循環を促進するという前提の下で、リソースの生産の潜在力を十分に発揮し、環境の再汚染を防ぎ、下水処理とリソース化の最良の効果と利益を得る。人工湿地の植物は、酸素を水域に輸送し、水域の活性を高めることもできる。湿地植物は、水質汚染を制御して有害物質を分解する上でも重要な役割を果たしてきた。湿地システムの微生物は、水域の汚染物質を分解する主力である。好気性微生物は、呼吸作用を介して廃水の大部分の有機物を二酸化炭素と水に分解し、嫌気性細菌は、有機物質を二酸化炭素とメタンに分解し、硝化細菌は、アンモニウム塩を硝化し、脱窒細菌は、硝酸性窒素を窒素ガスに還元するなどである。この一連の作用により、下水における主な有機汚染物質はすべて、分解・同化され、微生物細胞の一部になることができ、残りは、環境に無害な無機物質に変えて自然界に回帰する。湿地生態系には一部の原生動物や後生動物も存在し、さらに一部の湿地昆虫や鳥類さえも湿地システムに堆積した有機粒子を呑食することに参加し、次に同化作用を行い、有機粒子を、栄養物質として吸収し、ある程度で下水における粒子状物質を除去する。
【０００３】
特許文献１は、差別化充填である下層に基本基質を充填し、表層に微生物を担持したモジュラー基質を充填し、集水管に接続された排水管の末端に液面レギュレーターを取り付ける方式で、システムの水位を柔軟に調整し、水量の調整、湿地逆洗等の機能を実現する。しかし、この方法は、システムの長期的な安定した運転に不利である。特許文献２は、従来の人工湿地システムを複数の並列配置された人工湿地サブユニットに分割することにより、各人工湿地サブユニットはすべて、配布水路から入る流入水量を制御することができ、これにより、各人工湿地ユニットの独立した運転を実現し、植物や微生物を補充または交換する時に互いに干渉しない目的を達成し、減産して生産を停止しないことを実現し、これにより、人工湿地システムの長期運転の安定性が強化され、システムの局部に対するメンテナンスの対応能力が強化される。しかし、この方法は、生物学的残留腐敗の放流水に対する影響を減らすものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
公開番号ＣＮ２１７１４８７３２Ｕの中国特許
公開番号ＣＮ２１７３２３５６２Ｕの中国特許
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術の欠点と欠陥を克服するために、下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置及びその使用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
下水生化学的プロセステールウォーター高度処理に適する装置用あって、光触媒酸化高度処理ユニット、放流水池、同じ構成の２セットの並行式交互運転人工湿地システムを含み、前記並行式交互運転人工湿地システムは、低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットを含む。
【０００７】
さらに、前記光触媒酸化高度処理ユニット、放流水池、低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットの体積比は１：０．１～０．３：１：１：１である。
【０００８】
好ましくは、前記光触媒酸化高度処理ユニット内には、光触媒反応バッフルが設置され、前記光触媒反応バッフルの内部は中空に設置され、前記光触媒反応バッフル内には、照明器具が設置され、前記光触媒反応バッフルの表面には、厚さ０．５～１０ｍｍの光触媒材料が担持され、前記照明器具の放射光は、可視光または紫外光であり、前記光触媒材は、二酸化チタン、窒化炭素、酸化亜鉛、酸化スズなどの光触媒材料のうちの１種以上である。
【０００９】
さらに、前記低酸素伏流式人工湿地ユニット、好気性曝気式人工湿地ユニット、乾湿交互潮汐式人工湿地ユニットの底部には、すべて偽底が設置され、前記偽底は各湿地ユニットの底部から１０ｃｍ離れており、各湿地ユニットの底部には、排泥口及び排泥ポンプが設置され、前記偽底は、厚さ５～２５ｍｍ、開孔サイズ５～１５ｍｍ、開孔率１０％のステンレス鋼材料で構成される。
【００１０】
好ましくは、前記好気性曝気式人工湿地ユニットの偽底の底部スペース内に曝気ヘッドが設置され、前記曝気ヘッドには送風機が接続され、ガス水比２～１０：１に従ってガスを供給する。
（【００１１】以降は省略されています）

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