一種生活污水中的氮磷離子分離提取并資源化方法技術

一種生活污水中的氮磷離子分離提取并資源化的方法，其主要步驟為：A)在生活污水下水管路中鋪設一段半雙層管，半雙層管的兩壁中間纏繞有金屬線圈(板)，金屬線圈(板)兩端通電后形成電場，生活污水中的氮磷離子在管路中受電場作用而與污水中的液體分離；B)分離出來的氮磷離子添加化學試劑后形成可作為肥料的沉淀；C)分離氮磷離子之后的生活污水作為植物的肥料。本發明專利技術利用污水中帶電離子在電場中發生偏移原理來實現污水中氮磷鉀等氮磷物質的回收和再利用的。本發明專利技術具有建設費用低，施工簡便，占地面積小，運行費用低等優點，維護簡單，符合老百姓的意愿，具有很強的實用和推廣價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電場、自動控制以及環保技術，是一種將混排的生活污水中氮磷離子的分離提取以及資源化技術，能夠對水體污染進行控制，提取污水中氮磷離子并資源化，處理后的上清液可以作為大棚蔬菜和花卉等植物肥料。
技術介紹
隨著國家對環保的重視，大部分城市的生活污水已經得到了解決。然后村鎮和分散居住地區，尤其是類似于四川災區等偏遠地區，普遍存在污水收集管網不健全，污水處理設施不完善的特點，糞便污水及其他生活用水未經妥善處理，隨意排放或滲入地下，污染環境；雨季雨污合流，進入河道，對水環境造成危害，加上農村要求黑水、灰水混排的特點，農村的分散式生活給污水的集中處理帶來了不便。源頭分離技術需要每個便器都要安裝相應的設備，成本比較高，維修不方便等缺點日益顯現。對于當前村鎮大部分生活污水沒有相應的處理設備或者有比較落后和不適應當地特點的設備，因此，開發一套能夠實現生活污水 中氮磷離子提取分離技術和設備對于我國廣大農村的分散式生活污水控制與資源化具有廣泛的應用和推廣價值。
技術實現思路
本專利技術的目的是公開一種生活污水中的氮磷離子分離提取并資源化的方法，以解決我國廣大農村尤其是偏遠農村分散式生活污水的處理、控制與污水中氮磷離子的資源化問題。為實現上述目的，本專利技術提供的生活污水中的氮磷離子分離提取并資源化的方法，其主要步驟為A)在生活污水下水管路中鋪設一段半雙層管，該半雙層管的一端為單層管，該單層的內壁上纏繞有金屬線圈或金屬板；該半雙層管的其余部分插設有一內層管，形成內外兩層的雙層管，雙層管之間由支架固定并留有縫隙，金屬線圈或金屬板通電后形成電場，生活污水中的氮磷離子在管路中受電場作用與污水中的液體分離并在電場的作用下發生偏轉進入雙層管的縫隙；B)分離出來的氮磷離子添加化學試劑后形成可作為肥料的沉淀；C)分離氮磷離子之后的生活污水作為植物的肥料。所述的方法，其中，金屬線圈或金屬與單層管內壁之間用絕緣且不易腐蝕的材料隔離開。所述的方法，其中，半雙層管為有機材料制成的環形管。所述的方法，其中，半雙層管為PPR材料的環形管。所述的方法，其中，步驟B中添加的化學試劑為MgO，形成的沉淀是一種鳥糞石肥料。所述的方法，其中，半雙層管兩端與其它半雙層管的兩端相互套接，以形成足夠長的管路。所述的方法，其中，電場的強弱由單片機控制。所述的方法，其中，單片機為52系列單片機。所述的方法，其中，步驟C中的氮磷離子是由沉淀池和過濾池進行分離。所述的方法，其中，沉淀池中放置有木屑填料，過濾池中從下向上依次放入粗礫石、細礫石、砂土和土壤。本專利技術基于的原理是，在線圈通電之后會在金屬線圈或金屬板內部形成一電場，帶電離子在電場中運動就會發生偏轉，當電流足夠大時，污水中的大部分帶電離子都會偏轉到雙層管之間，從而分離出氮磷離子。本專利技術的有益效果是I、很容易實現生活污水中氮磷離子的分離提取并資源化； 2、減少了源頭分離中出現的堵塞、異味等現象；3、整個系統建設費用低，占地面積小，運行費用低，維護簡單，安裝簡單，運行安全可靠。附圖說明圖Ia為半雙層管的示意圖；圖Ib為圖Ia的俯視圖。附圖中的組件符號說明I單層管；2內層管；3金屬線圈；4支架；5縫隙；6縫隙液體出口。具體實施例方式現今我國許多村鎮沒有污水處理設施或設施比較落后，村鎮生活污水的污染問題一直沒有得到有效控制。本專利技術根據當前實際情況及農村生活污水的特點設計了一套生活污水中氮磷離子分離提取并資源化方法。其原理是利用運動的帶電離子在電場中會發生偏轉。這樣，生活污水中的氮磷離子就會在下水管路中與污水中的大部分液體溶液分離開來，然后針對分離出來的氮磷離子添加化學藥品(如MgO)，經過攪拌等處理之后形成鳥糞石沉淀，這種沉淀經過簡單的脫水處理就可以作為植物栽培等肥料。關于氮磷離子的處理詳見專利《一種尿液自動分離收集并資源化的裝置及方法》(專利申請號20101060180.5);其中電電場的大小強弱是由電電場的自動控制系統來控制的。生活污水經過氮磷離子分離提取之后的污水經過簡單的沉淀，然后經過土地處理系統。其中沉淀池中的沉淀經過脫水之后可以作為植物栽培等肥料。本專利技術的具體技術方案是A)在生活污水下水管路中安裝帶電場線圈的半雙層管，具體長度視需要而定，安裝時可以將若干個半雙層管的兩端采用熱熔接技術連接在一起，達到所需的長度；B)將半雙層管中的金屬線圈或金屬板連接至電電場的控制裝置；C)將半雙層管的出水口與相應的氮磷離子處理設備相連接。氮磷離子提取之后的生活污水經過簡單處理之后可以大棚蔬菜和花卉等植物的肥料。本專利技術的半雙層管可以采用管徑50mm的PPR雙層管，其中半雙層管的兩壁之間側纏繞有不易受腐蝕且阻抗較小的金屬線圈或金屬板。控制電場強度的裝置采用最簡單的52系列單片機作為核心器件進行控制。氮磷離子分離提取之后的生活污水經過簡單處理，采用的是初步沉淀池沉淀-土地處理系統。其中沉淀池中放有木屑等填料。本專利技術的由三個部分組成I、電場控制部分根據運動的帶電離子在電場會發生偏轉這一物理原理，設計了一套電場-電場-帶電粒子偏轉技術，從而實現生 活污水中帶電的氮磷離子的分離提取，以便后續的氮磷離子的資源化；2、土地處理系統生活污水經過氮磷離子分離提取之后的污水中主要包含水、有機物、顆粒狀物質等不帶電物質。上述污水經過簡單的沉淀之后進入土地處理系統。其中沉淀池中的物質經過簡單厭氧處理之后可以作為植物栽培等肥料；3、氮磷離子資源化系統這一部分詳見專利《一種尿液自動分離收集并資源化的裝置及方法》(專利申請號=20101060180. 5)。為了更詳細地介紹本專利技術，下面結合實例來說明實施例I :本專利技術應用于北京市密云縣太師屯鎮太師莊村產業科技園。該科技園有管理者15人，加上來往的行人估計客流量為50人/天。科技園門口的有公共廁所一個。科技園內有各種花卉和植被等，大棚內種植各種蔬菜瓜果。公廁以及食堂產生的污水經過格柵后進入下水道直排村邊的溝渠。首先，將該科技園污水系統中格柵之后的管路換成裝有金屬線圈的半雙層管。這樣便可實現生活污水中氮磷離子的分離提取；其次，經過氮磷離子分離提取之后的污水經過沉淀池，然后進入土地處理系統。沉淀池中的沉淀物經過簡單處理之后可以作為大棚，花卉等植物肥料，同時分離出來的氮磷離子通過添加化學藥品，并攪拌之后會形成一種鳥糞石的肥料。從而使整個系統中氮磷物質盡可能多的得到了資源化，并且降低了生活污水對環境的污染的程度。本專利技術的整個工程裝置由生活污水中氮磷離子分離提取部分、氮磷離子的資源化部分和土地處理部分組成。I、氮磷離子分離提取部分包括管路和自動控制裝置。提取原理給金屬線圈通電之后就會在線圈內部形成電場，帶電離子在電場中運動就會發生偏轉，當電流足夠大時，污水中的大部分帶電離子都會偏轉到外壁內側，從而使得帶電離子進入外壁I和內壁2之間。具體如下當生活污水經過格柵池后已經沒有大塊的堵塞物等，此后污水進入下水管路。通過流量傳感器感應污水水量的大小，然后由自動控制系統根據傳感器的輸出信號來控制金屬線圈通電時間的長短和強弱，進而實現污水中帶電離子與污水的分離。這樣分離提取氮磷離子后污水進入管路的內外壁之間的環形管路，進入氮磷離子的收集系統。其中管路中的金屬線圈是緊貼外壁的，在內壁與金屬線圈之間隔有絕緣且不易腐蝕的材料使金屬線圈與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生活污水中的氮磷離子分離提取并資源化的方法，其主要步驟為：A)在生活污水下水管路中鋪設一段半雙層管，該半雙層管的一端為單層管，該單層的內壁上纏繞有金屬線圈或金屬板；該半雙層管的其余部分插設有一內層管，形成內外兩層的雙層管，雙層管之間由支架固定并留有縫隙，金屬線圈或金屬板通電后形成電場，生活污水中的氮磷離子在管路中受電場作用與污水中的液體分離并在電場的作用下發生偏轉進入雙層管的縫隙；B)分離出來的氮磷離子添加化學試劑后形成可作為肥料的沉淀；C)分離氮磷離子之后的生活污水作為植物的肥料。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡正義，溫國期，孟憲超，劉小寧，朱春游，
申請(專利權)人：中國科學院研究生院，
類型：發明
國別省市：