[发明专利]一种污水三级过滤的组合装置和污水处理方法

权利要求书

1.一种污水三级过滤的组合装置，其主要结构包括：

一离心机，该离心机的出水连接复合垂直流人工湿地；

复合垂直流人工湿地为两个区域，第一区域包括有进水池和并排设置的上行池，上行池内由上到下分别填充有复合填料层和砾石层；第二区域包括下行池和并排设置的出水池，下行池内由上到下分别为赤泥分子筛和砾石层，出水池通过增压泵连接表层湍流筛滤装置；

表层湍流筛滤装置由多孔板分为上、下两个部分，多孔板的孔洞为倾斜状，多孔板上方铺设有筛滤填料，筛滤填料底部设置有纳米曝气头，筛滤填料的内表层分别平行且间隔一段距离地安装有第一缩口进水管和第二缩口进水管，第一缩口进水管和第二缩口进水管通过增压泵与复合垂直流人工湿地的出水口相连接；

表层湍流筛滤装置位于第一缩口进水管的另一侧下方在筛滤填料中设有缩口反洗管，通过液压泵连接超滤装置；表层湍流筛滤装置位于缩口反洗管的上方设置有回流槽，位于回流槽一侧设置有曝气管，在筛滤填料上方安装有超声波发生仪；多孔板下方为储水箱，储水箱内壁均匀负载一层非金属掺杂光催化剂，储水箱底部安装有紫外灭菌灯，在紫外灭菌灯的空隙间设置纳米曝气头，表层湍流筛滤装置内部剩余空间填充有半导体负载填料；

超滤装置中的纳米曝气头设置在膜组件的正下方。

2.根据权利要求1所述污水三级过滤的组合装置，其中，离心机转速为3000r/min。

3.根据权利要求1所述污水三级过滤的组合装置，其中，复合垂直流人工湿地的上行池内的复合填料层是由粉煤灰分子筛、弗洛里硅藻土混拌而成。

4.根据权利要求1所述污水三级过滤的组合装置，其中，复合垂直流人工湿地的上行池栽种用于浅水的千屈菜，下行池栽种挺水植物香蒲。

5.根据权利要求1所述污水三级过滤的组合装置，其中，表层湍流筛滤装置的填料为石英砂、改性锰砂与天然沸石分子筛按照5:2:1比例混合而成，其中掺杂少量零价纳米铁，粒径为0.5-2.0mm。

6.根据权利要求1所述污水三级过滤的组合装置，其中，表层湍流筛滤装置及超滤装置中的纳米曝气头连接纳米曝气机。

7.一种污水三级过滤的方法，主要过程为：

利用悬浮液密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现液-固分离，分离出的污水先通过砾石层的均匀布水，再经复合填料层微生物-填料-植物的综合处理，对污水进行离子交换、吸附、过滤处理；然后经赤泥分子筛、砾石层两级过滤后流入表层湍流筛滤装置；

表层湍流筛滤装置进行筛滤时，储水箱内纳米曝气间歇曝气，曝气时储水箱内气压增大，空气被多孔板切割成为气泡鼓起，冲击筛滤填料，通过二个缩口进水管提升对表层湍流筛滤装置中筛滤填料的冲击力，打散筛滤填料表面的污染物质层并使其浮起，使得污水能顺利经过筛滤填料过滤；曝气管上多个垂直向上的细孔曝气孔产生的气泡将浮起的污染物推至水面，溢流至回流槽，与进水混合调节进水水质，同时延长筛滤装置使用寿命及反洗周期；

筛滤填料底部的纳米曝气头进气为O₂，用于清洁填料；储水箱内的纳米曝气头的进气为O₃，通过纳米曝气大量获得羟基自由基，与紫外灭菌灯，半导体负载填料共同提高高级氧化效果，同时其中富含羟自由基的出水在装置进行反洗时，冲刷筛滤填料；

使用纳米曝气的方式提高^-OH产生率，由于微气泡具有庞大的数量、比表面积、缓慢的上升速度，大大增加了气液接触面积、接触时间，有利于臭氧溶于水中，克服了臭氧难溶于水的缺点。微气泡内部具有较大的压力且纳米气泡破裂时界面消失，周围环境剧烈改变产生的化学能促使产生更多的羟基自由基，增强臭氧氧化分解有机物的能力；

臭氧在紫外光的照射作用下产生^-OH，臭氧能带走二氧化钛光致电子空穴对中的电子，从而产生了更多的羟基自由基，加速了有机物的降解，通过^-OH的强氧化作用对有机污染物进行处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，紫外灭菌灯的平均照射剂量在300J/m²以上。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，表层湍流筛滤装置的出水回流至复合垂直流人工湿地进水，调节水质并刺激植物生长过程分泌次生物质。