專利名稱：污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，提供一種利用太陽光和電燈光增加水體光照，從而實(shí)現(xiàn)污水凈化的裝置。
隨著工業(yè)、水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，向大小池塘、溝渠、江河湖泊等水體中排放的污染物增多，水體被污染而成濃度大小不等的污水，帶來一系列嚴(yán)重后果，如飲用水被污染、水生動(dòng)植物(包括水產(chǎn)養(yǎng)殖物)發(fā)病、死亡等。近年來國(guó)內(nèi)外相繼研究、公開了很多污水及受污水體的凈化技術(shù)及設(shè)備，其中有些是利用光照處理污水的，如中國(guó)專利《ZL92113980.2一種培養(yǎng)光合細(xì)菌處理有機(jī)廢水的裝置》提供了一種充滿纖維填料的立式透明的圓柱體裝置，工作時(shí)污水在流經(jīng)該裝置時(shí)被凈化；中國(guó)專利《CN1102402A光催化劑和利用其凈化水的方法》提供了一種在表而和內(nèi)部微孔均沉積有半導(dǎo)體顆粒及凈化活性微生物的光催化劑及使用方法。中國(guó)專利《CN1346335A應(yīng)用光合作用微生物處理廢物流的方法》(美國(guó)專利，優(yōu)先權(quán))提供了一套包括透明光生物反應(yīng)器及透明管道在內(nèi)的分步驟處理廢物流的裝置。
已有技術(shù)在有效的光合作用微生物菌種的篩選、處理裝置的高效率、透明性、處理工藝步驟的前后次序的選擇及附屬物質(zhì)(如催化劑)的選擇上，均取得了一定的進(jìn)展。但也存在不足，主要為以下幾點(diǎn)處理過程普遍使用動(dòng)力(如水泵)，處理水量大時(shí)所需動(dòng)力較大，配套設(shè)備復(fù)雜。2、在利用陽光時(shí)，陽光都是直接照到反應(yīng)器上，缺少在強(qiáng)陽光照射時(shí)多余光線的有效利用技術(shù)和在弱陽光或無陽光時(shí)光線的有效補(bǔ)充技術(shù)。3、對(duì)人工光源位置的設(shè)置，隨意性強(qiáng)，沒有考慮到最大限度地利用人工光源發(fā)出的光。4、缺少對(duì)輕度污染的自然水體如江河、湖泊的后續(xù)處理的光利用技術(shù)及設(shè)備。
針對(duì)以上問題和不足，本發(fā)明要達(dá)到以下目的1，提供一種既適合靜水、微流水，又適合高速流水的污水處理裝置，即該裝置可以獨(dú)立發(fā)揮作用，不依靠動(dòng)力(如水泵)而工作。2、在利用陽光時(shí)，使光線最大限度地照射到水面以下，減少光線從水面、水中及裝置表面的逸出。3、在利用人工光源如電燈光時(shí)，使光源位置盡可能處在污水水體的中下部。4、通過安裝該裝置的多少及人工光源功率及開燈時(shí)間的控制以處理不同濃度的污水，從而適應(yīng)不同的場(chǎng)合。
為達(dá)到這些目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案有1、本裝置設(shè)置分為兩部分，利用陽光的部分和利用人工光源部分，根據(jù)水體的污染程度即污水濃度大小確定這兩部分光量的比例關(guān)系，即利用陽光部分所接受陽光的裝置的面積的大小與人工光源燈泡功率之間的比例關(guān)系。2、在利用陽光的那一部分裝置中，在上部安裝能調(diào)節(jié)角度的反光鏡，以使陽光最大限度地照射到中下部，在中下部安裝有錐形反射曲面，以把上部來的光線均勻反射到裝置周圍的水體中。
3、人工光源的部分安裝在裝置的下部或者在單獨(dú)安裝時(shí)處于水體中下部，在燈泡的一側(cè)，安裝有部分包圍的弧形反射面，以使光源射出的光線最大限度地沿水平方向照射到水體中。4、人工光源功率大小由污水濃度、污水透明度、污物類型、裝置所處水體中的位置、水溫、開燈時(shí)間選擇、利用陽光的多少諸因素確定。電源電壓主要由安全性和低損耗確定，電壓范圍選擇為直流1.5V～36V，優(yōu)選6V、12V、36V，交流電壓6V～220V，優(yōu)選36V、110V、220V。5、裝置主體為全部或部分由透明材料制成的管、槽或瓶，其高度隨安裝整體裝置處的水體深度而定，優(yōu)選范圍為高于水底地面0.2米至高于水面高度1.5米，管直徑或槽寬度選擇范圍為0.03～1米，橫向長(zhǎng)度隨水體中污物濃度、安裝裝置數(shù)量、施工方便性諸因素確定。6、所述裝置的兩部分即利用陽光的部分和利用人工光源的部分在某些情況下可以分開做成獨(dú)立的裝置，即可以做成僅利用陽光的裝置或僅利用人工光源的裝置，它們都可以作為一個(gè)獨(dú)立的工作裝置被安放到水中。7、根據(jù)水面高度是否長(zhǎng)期穩(wěn)定而確定裝置在水體中的安裝固定方式，長(zhǎng)期穩(wěn)定的采取重物懸系固定方式，不穩(wěn)定的采取插桿固定方式。8、對(duì)含有利用陽光部分的裝置，上部反光鏡在水平面上的投影面積應(yīng)大于管或槽的水平切面面積，以避免雨水大量淋入管或槽內(nèi)。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖
，詳述本發(fā)明的方案。
圖I為本發(fā)明的一種實(shí)施例，外觀為圓筒形。圖I(a)為主視圖，圖I(b)為左視圖。圖中1為平面反光鏡，與水平面所成的角選擇為45~85度。2為圓筒形導(dǎo)光筒的上半部分，其內(nèi)表面為反光面，3為導(dǎo)光筒的透明的下半部分，4為正立的具有反光外表面的圓錐形反光曲面，5為弧形內(nèi)表面反光鏡，共四面，6為人工光源燈泡，也是四個(gè)，分別處于弧形反光鏡的焦點(diǎn)處，7為固定裝置的插桿，8為箍匝和套環(huán)，9為固定反光鏡支桿11的支架和螺絲，10為電線，11為固定反光鏡的支桿，12為反光鏡調(diào)節(jié)旋鈕。
本裝置包括上部利用陽光的部分和下部補(bǔ)充光源部分，當(dāng)有陽光照射時(shí)，反光鏡1把陽光向下反射至錐形反光曲面4，部分陽光照射到導(dǎo)光管2的內(nèi)表面上，也能被再次反射至錐形反光曲面4，通過4的再反射光線基本向水平方向射出，從而使光線照射到下部水體的盡可能多空間中。在無陽光或弱陽光照射時(shí)，啟動(dòng)補(bǔ)充光源燈泡6，因?yàn)?處于5的焦點(diǎn)處，光線直射或反射向基本水平的方向，同樣實(shí)現(xiàn)了下部水體的較大范圍的光照。反光鏡1在水平面上的投影面積大于導(dǎo)光管管口的水平截面積，這樣反光鏡起到擋雨作用，避免雨水淋入導(dǎo)光管。本裝置的固定方式為插桿式，插桿7插于8中的套環(huán)中，整個(gè)裝置可沿插桿上下滑動(dòng)。本實(shí)施例的大水隨污水濃度、被清理污水面積，水深決定，各部件的尺寸范圍為反光鏡1的面積優(yōu)選為0.01～2平方米，導(dǎo)光管的直徑優(yōu)選為0.05～1.5米，導(dǎo)光管高度由水體高度而定，優(yōu)選為水體高度的0.5～1.2倍，而插桿的高度高于反光鏡0.5～1.2米，燈泡功率范圍優(yōu)選為1w～1000w，燈泡類型在白熾燈、鈉光燈、日光燈范圍內(nèi)選擇。開燈時(shí)間依污水濃度、成分、天氣、溫度、燈泡功率因素調(diào)節(jié)。開燈方式分連續(xù)開燈、人工開關(guān)和由時(shí)間開關(guān)控制三種方式。
本實(shí)施例適宜安裝在有輕度污染且面積較大的水體中，如池塘、湖泊、河流、景觀水體等，單位面積水面中安裝本裝置的數(shù)量由污水濃度、污物成分、天氣、溫度、燈泡功率諸因素確定。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，在生活污水水體(污物總質(zhì)量濃度為千分之三)中安裝本裝置，反光鏡面積0.3平方米，導(dǎo)光管直徑0.3米，自導(dǎo)光筒底部至上部反光鏡高度為2米(水體高度2.3米)，燈泡功率100瓦，白熾燈，每天開燈時(shí)間3小時(shí)，分六次開，每次開半小時(shí)，兩天后即可見到明顯水質(zhì)改善、變清，且效果越來越好。
圖II為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，為一種外觀為槽形的裝置。該實(shí)施例可被看作實(shí)施例一在水平方向尺寸的擴(kuò)大，或數(shù)個(gè)如實(shí)施例一的工作單元并列安裝。圖II(a)為正視圖，圖II(b)為左視圖。圖中13為平面反光鏡，14為導(dǎo)光槽的上半部分其內(nèi)表面為反光表面，15為斜放的兩個(gè)平面反光鏡，16為半圓筒形反光曲面，17為人工光源燈泡，燈泡數(shù)量與裝置整體水平方向長(zhǎng)度即槽長(zhǎng)相適應(yīng)。在槽兩面均設(shè)置燈泡，18為反光鏡調(diào)節(jié)旋鈕，19為反光鏡支桿，20為固定裝置的吊環(huán)，21為重物(圖示為重物式固定)，22為導(dǎo)光槽的透明的下半部分，23為電線。本實(shí)施例水平方向長(zhǎng)度隨被處理的污水情況而定，其余方向上零件的尺寸選擇范圍及要求與實(shí)施例一相當(dāng)槽高度與實(shí)施例一的管高度相當(dāng)，槽寬度與實(shí)施例一的管的直徑相當(dāng)，斜放的兩個(gè)平面反光鏡的豎直高度與實(shí)施例一的錐形反光曲面的高度相當(dāng)，上部反光鏡寬度、燈泡類型及功率、操作及調(diào)節(jié)方式、錨固方式(也分為重物固定式和插桿固定式，圖中僅示出重物固定式)均與實(shí)施例一相同，最上部平面反光鏡在水平面上的投影面積應(yīng)大于槽口的水平截面面積。本實(shí)施例適宜于處理濃度較大的污水，可根據(jù)需要增長(zhǎng)度和增加裝置數(shù)量，多個(gè)裝置集中安裝可建成污水處理站。
圖III為本發(fā)明的第三種實(shí)施例，為一種瓶狀裝置，裝置內(nèi)僅設(shè)有人工光源裝置。24為瓶狀外殼，25為弧形反光曲面，26為燈泡，一個(gè)燈泡對(duì)應(yīng)一個(gè)弧形反光曲面，裝置內(nèi)共放置4套，(圖中僅示出2套)27為密封塞子，28為箍扎及連接固定重物塊的裝置，29為重物塊及繩索，30為電線，本裝置中電壓、燈泡規(guī)格選擇與實(shí)施例一相同，瓶狀外殼高度優(yōu)選范圍0.1~2.0米，直徑或?qū)挾冗x擇范圍與實(shí)施例一中導(dǎo)光筒相同。本裝置內(nèi)僅設(shè)有人工光源裝置，開燈后處于反光弧面焦點(diǎn)處的燈泡射出的光線被弧面反射到基本水平的方向，從而使光照到達(dá)更大的范圍，本裝置的控制和操作方式、單位面積水體中放置密度、時(shí)間選擇方式均由污水濃度、污物類型、天氣、溫度、諸因素決定。本裝置適宜安裝在要求表面不宜或不準(zhǔn)設(shè)置物體且污物濃度較低的水體中，尤為適用于不能有效利用陽光的場(chǎng)合。本裝置密封性能好，安放操作十分方便。
圖IV提供了一種安置在具有太陽能利用裝置的導(dǎo)光管或?qū)Ч獠凵喜康钠矫娣垂忡R的設(shè)置方式，具有兩個(gè)反光鏡片，該圖為其側(cè)面視圖，31為兩面相對(duì)設(shè)置的呈一定角度的反光鏡片，其反光面在下部。鏡片的下部邊沿相距一定距離，32為調(diào)節(jié)角度旋鈕，33為支撐桿，下部與導(dǎo)光管或?qū)Ч獠酃潭ㄓ谝惑w，34為內(nèi)部具有反光表面的導(dǎo)光管或?qū)Ч獠鄣纳喜糠?。該設(shè)置方式是出于如下考慮，即該兩片鏡片所反射兩個(gè)入射角度的光線進(jìn)入下部導(dǎo)光筒，相對(duì)應(yīng)一天中的兩個(gè)時(shí)間段，即分別為早上和下午的兩個(gè)時(shí)間段，而在中午的一個(gè)時(shí)間段，光線可通過兩鏡片中間的空隙，直射入導(dǎo)光筒內(nèi)，這樣，就實(shí)現(xiàn)了在三個(gè)時(shí)間段的光線的進(jìn)入，通過旋鈕可調(diào)節(jié)兩鏡片的角度及中間縫隙的大小，從而確定早上、中午、下午的三個(gè)時(shí)間段光照的強(qiáng)弱。采用該結(jié)構(gòu)的裝置應(yīng)在上部單獨(dú)設(shè)立擋雨裝置。
權(quán)利要求
1.一種增加污水水體中下部光照從而達(dá)到清污目的的裝置，其特征在于該裝置由光源、導(dǎo)光管或?qū)Ч獠?、反光面、錨固裝置組成。
2.如權(quán)利要求書1所述的裝置，其特征在于，所述光源選擇兩種類型，既陽光和人工設(shè)置的電燈光。所述裝置可以同時(shí)利用這兩種光源而成為一種組合類型，也可以單獨(dú)利用一種光源成為單光源類型。
3.如權(quán)利要求書1、2所述的組合類型的裝置，其特征在于該裝置由平面反光鏡及其角度調(diào)節(jié)旋鈕、支架、導(dǎo)光管或?qū)Ч獠邸㈠F形反光曲面、人工光源燈泡及其配套的弧形反光曲面、錨固裝置組成。
4.如權(quán)利要求書1、2所述的單一類型的裝置，其特征在于僅利用陽光作為光源，該裝置僅由平面反光鏡及其角度調(diào)節(jié)旋鈕、支架、導(dǎo)光管或?qū)Ч獠邸㈠F形反光曲面、錨固裝置組成。
5.如權(quán)利要求書1、2所述的單一類型的裝置，其特征在于僅利用人工光源即電燈光作為光源，裝置僅由瓶狀透明外殼、弧形反光曲而、人工光源電燈泡及電線、密封膠塞、錨固裝置組成。
6.如權(quán)利要求書1、2、3、4所述的裝置，其特征在于所述平面反光鏡安置在裝置上部，鏡面與水面所成的角，選擇的角度為45~85度。
7.如權(quán)利要求書1、2、3、4、6所述的裝置，其特征在于所述導(dǎo)光管或?qū)Ч獠鄣南露朔忾]，從頂端到錐形反光曲面的頂點(diǎn)等高面處為內(nèi)表面為反光層的上部分、從等高面處至下端為透明的下半部分。導(dǎo)光管直徑或?qū)Ч獠蹖挾冗x擇為0.03~1米，高度隨水體高度而定，優(yōu)選范圍為高于水底地面0.2米至高于水面高度1.5米，導(dǎo)光槽的橫向長(zhǎng)度隨水體污物濃度、安裝裝置數(shù)量、施工方便性諸因素確定。
8.如權(quán)利要求書1、2、3、4、6、7所述的裝置，所述反光曲面中的用于反射陽光的錐形反光曲面，其高度優(yōu)選范圍為0.01米~0.8米，頂部錐角優(yōu)選范圍為5~60度。
9.如權(quán)利要求書1、2、3、5、6、7、8所述裝置，其中所涉及到的所述反光曲面中的與人工光源燈泡配套的弧形反光曲面的曲率大小的選擇由燈泡數(shù)量、導(dǎo)光管直徑或?qū)Ч獠蹖挾取⒁蠊饩€在水平方向集中照射的程度諸因素確定，優(yōu)選曲率為使燈泡處于弧面的焦點(diǎn)，曲面外邊緣直徑為0.03~0.8米。
10.如權(quán)利要求書1、2、5所述的裝置，其特征在于所述裝置的瓶狀外殼直徑(圓形瓶)或?qū)挾?方形瓶)優(yōu)選范圍為0.03~1.5米，高度優(yōu)選范圍為0.1~2.0米。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可同時(shí)或分別利用太陽光和電燈光增加水體光照，從而達(dá)到處理污水的目的的裝置，該裝置全部或部分由平面反光鏡及其調(diào)節(jié)旋鈕、支架、導(dǎo)光筒或?qū)Ч獠?、錐形反光曲面、弧形反光曲面、人工補(bǔ)充光源燈泡、錨固裝置諸部件構(gòu)成，既適應(yīng)于靜止、微流的污水，也適應(yīng)于高速流動(dòng)的污水。
文檔編號(hào)C02F1/30GK1544345SQ20031010639
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月24日
發(fā)明者張廣志 申請(qǐng)人:張廣志