本发明涉及污水处理领域，具体地说是一种无动力零排放有机污水生态处理系统。
背景技术：
1、目前国内外处理污水的方法主要有生物处理法、物化处理法和土地处理法，生物处理法又包括活性污泥法、厌氧生化法和生物膜法等；但是生物处理法对温度和处理设备的要求高，寒冷地区净化效果较差，并且对于高浓度的有机污水比如养殖污水、屠宰废水、生活污水（含灰水与黑水）、食品行业废水的处理效果不突出，臭气严重，并且成本昂贵，达标排放困难。物化处理法需要较大的场地和能耗，一定量的化工原料，只能作为废水处理的预处理工艺，并且后续处理工艺复杂；需要溶剂的还需对溶剂进行再回收利用处理，处理成本高。土地处理法如人工湿地等，在北方地区不适合、达标排放困难。
2、综上，现有的污水（特别是有机废水）处理技术由于存在能耗、微生物管理、工艺管理、投资巨大、操作复杂、需要专人管理、运维成本较高、彻底去除水中有机污染物及氮磷成分等十分困难、达标排放难度大、需要添加大量化学药剂才能达标等问题，大多数设施不能得到很好的使用和发挥好的效果。因此，发明一种投资费用低，运行费用低，长期运行不需排泥和清洗，无需使用机械和解决堵塞问题，无需添加化学药剂等，在污水处理过程中对周围环境不会造成二次污染的污水处理系统十分必要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种一种无动力零排放有机污水生态处理系统（a/o-ubirt系统），它建设成本和运行费用低廉、能够长期免维护运行，污水处理过程本身不需耗能使用机械和解决堵塞问题，无需添加化学药剂，对周围环境不会造成二次污染。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种无动力零排放有机污水生态处理系统，包括生物反应池、生物反应床、观察井和尾水存贮池；生物反应池是由钢筋混凝土或玻璃钢制作的防渗池体，共有四级反应池，该四级反应池依次为生物沉淀池、生物分解池、生物厌氧过滤池和精密生物过滤池，生物沉淀池内安装光化器，生物分解池、生物厌氧过滤池内添加有纳米活性生物基填料，精密生物过滤池中设置精密过滤板，生物沉淀池上部设置污水进入管，污水进入管与污水水源连通，精密生物过滤池通过溢流出水管与生物反应床连通；光化器包括通水外壳，通水外壳侧周壁开设若干通孔，通水外壳内竖向平行安装多个光化板，所述光化板是在熔融状态的塑料中均匀混入碳纤维粉、锗粉冷却固化得到的隔板，该碳纤维粉及锗粉混合物在光化板中所占重量比为5-25%，碳纤维粉与锗粉的重量比为2:1；精密过滤板包括2-6层100-300目的滤网，相邻两层滤网之间均设置一层具有纳米自洁双疏即疏水性与疏油性等功能的纳米面料做成的纳米布作为中间滤材，各纳米布和滤网外周通过框架压紧，形成有效防止堵塞的多层滤板结构；生物反应床包括埋设在土壤内部的截渗槽，截渗槽用防渗材料制作，截渗槽内填充满生物反应床基质材料，截渗槽四个侧壁上半部分保留10-200cm的深度不截渗，不截渗部分的生物反应床基质材料与周边土壤相连；所述生物反应床基质材料为透水率为50-95%的材料，是包括但不限于以下材料：①电厂炉渣，②火山灰，③由珍珠岩、陶粒、生物炭和不同粒径的碎石子颗粒按一定比例组成的改性填料；每吨污水对应20--300平方米面积、厚度为50-300cm的生物反应床基质材料构成的床体，里面添加如下各类生物材料：纯度4-6n级的纳米级石墨烯粉2--11公斤、纯度4-5n级纳米碳纤维2--11公斤、纯度5-6n级的纳米锗粉1--5公斤、光化基高效生物酶1--5公斤和生物菌群3--16公斤；根据污水的种类、性质、浓度以及当地土壤、气候状况设定混合添加的具体比例；所述光化基高效生物酶由琥珀酸脱氢酶、金属酶、核酸分解酶、蛋白水解酶和辅酶q10按照质量比1~3：1~4：1~2：2~5：1~4组成；所述生物菌群为光合细菌、芽孢杆菌、放线菌、em菌中的一种或多种；生物反应床基质材料上种植农作物、草坪、花卉、树木中的一种或多种植物，生物反应床基质材料内部设置至少一组精密滤水布水装置，各精密滤水布水装置采用下述甲、乙两种结构中的一种或两种：甲结构：精密滤水布水装置包括水平设置的半圆管，半圆管内径为100-300mm，半圆管上方设置蜂窝式透水管，半圆管和蜂窝式透水管之间设置下层纳米滤布，蜂窝式透水管上部覆盖上层纳米滤布；乙结构：精密滤水布水装置包括水平设置的矩形槽，矩形槽宽度为100-300mm，矩形槽上方设置蜂窝式透水管，矩形槽和蜂窝式透水管之间设置下层纳米滤布，蜂窝式透水管上部覆盖上层纳米滤布；上述纳米滤布为尼龙纤维编织而成，编织物表面由喷涂环氧树脂、纳米碳纤维粉和锗粉的混合物冷却固化后形成，每平方米纳米滤布的碳纤维粉含量为10-30g、锗粉含量为10-50g，上层纳米滤布和下层纳米滤布在蜂窝式透水管两侧重叠，每侧重叠部分的宽度均为25-200cm，蜂窝式透水管、上层纳米滤布和下层纳米滤布都添加了上述的碳纤维粉与锗粉，精密滤水布水装置的各蜂窝式透水管均与精密生物过滤池的溢流出水管相连通，上层纳米滤布和下层纳米滤布在蜂窝式透水管两侧重叠部分的倾斜面与水平面的夹角为0°- 90°，截渗槽内设置观察井，观察井包括由防渗材料制作的底部封闭的管体，该管体顶部高于周边的生物反应床基质材料表面，管体上部安装井盖，该管体底部与盲沟连通，盲沟位于截渗槽底部，盲沟外周包裹有纳米滤布，观察井通过尾水管道与尾水存贮池连通，尾水存贮池是由防渗材料制作的封闭式储水池，尾水存贮池上设置尾水资源化利用输出管道和再循环管道，再循环管道与生物反应池的生物沉淀池顶部连通，尾水资源化利用输出管道和再循环管道上均设置输送泵和控制阀门；尾水存贮池后端的尾水资源化利用输出管道、再循环管道及后端输送泵和控制阀门、遮雨棚是否设置，视该处理系统所在地的降雨量、气温、周边地形等因素确定。生物沉淀池的体积占生物反应池总体积的1/2，生物分解池、生物厌氧过滤池和精密生物过滤池各自的体积分别占生物反应池总体积的1/6。生物沉淀池和生物分解池之间设置第一溢流连通管，生物分解池和生物厌氧过滤池之间设置第二溢流连通管，生物厌氧过滤池和精密生物过滤池之间设置第三溢流连通管；污水进入管、第一溢流连通管、第二溢流连通管和第三溢流连通管、溢流出水管的水平管部分，内壁底部高度依次降低，相邻两级高差范围0.1-50cm；污水进入管出口由生物沉淀池顶部伸入生物沉淀池中，污水进入管、第一溢流连通管、第二溢流连通管和第三溢流连通管出口垂直部分最低端分别至各自相对应的各池体内污水液面的垂直距离为以上各池内污水总深度的1/3，第一溢流连通管、第二溢流连通管、第三溢流连通管和溢流出水管进口垂直部分最低端分别至各自相对应的各池体内污水液面的垂直距离为生物沉淀池内污水总深度的1/2，污水总深度是上述生物反应池内各出水管的水平部分内壁底部至池底的垂直高度。所述纳米活性生物基填料包括纳米布，纳米布是在尼龙纤维织物表面喷涂环氧树脂、纳米碳纤维粉和锗粉的混合物冷却固化后得到的，每平方米纳米布的碳纤维粉含量为10-30g、锗粉含量为10-50g；纳米布按下述a、b两种方式中的一种或两种进行布置，形成纳米活性生物基填料：方式a：将纳米布裁剪至宽20-40cm、长50-200cm的纳米布布条，将多个纳米布布条的中间点均固定在一个垂直绳索上，垂直绳索固定的纳米布布条成串地垂直放置于污水液面以下，各垂直绳索的上下两端通过生物分解池或生物厌氧过滤池内的横向纵向绳索固定；上部纵向绳索、横向绳索与污水液面高度相同，形成平面网格结构；下部纵向绳索、横向绳索高度距离生物分解池或生物厌氧过滤池的底部10-30cm，形成平面网格结构；相邻各纵向绳索之间距离、相邻各横向绳索之间距离，都为10-40cm；方式b：将纳米布裁剪至宽20-40cm、长100-500cm的纳米布布条，将多个纳米布布条的上下两端通过生物分解池或生物厌氧过滤池内的横向纵向绳索固定；上部纵向绳索、横向绳索与污水液面高度相同，形成平面网格结构；下部纵向绳索、横向绳索高度距离生物分解池或生物厌氧过滤池的底部10-30cm，形成平面网格结构；相邻各纵向绳索之间距离、相邻各横向绳索之间距离，都为10-40cm，相邻纳米布布条间隔1-30cm。所述光化板、蜂窝式透水管、上层纳米滤布和下层纳米滤布中添加的碳纤维粉纯度为8-9n、细度为2000-25000目；所述锗粉纯度为5-6n、细度为2000-25000目。所述纳米布的尼龙纤维每平方米重量为100-400g。所述截渗槽的内部深度为50-300cm。所述精密滤水布水装置可设置多组，各精密滤水布水装置的各蜂窝式透水管均与精密生物过滤池的溢流出水管相连通。当生物反应床基质材料内部设置精密滤水布水装置数量为2组或两组以上时，各组精密滤水布水装置在同一水平面内平行设置，相邻精密滤水布水装置之间的间隔为2-10m。精密生物过滤池的溢流出水管与各精密滤水布水装置的各半圆管及蜂窝式透水管之间设置一个或多个分配池。所述生物反应床顶部设置可电动开启和关闭的遮雨棚，该遮雨棚包括相互对称设置的第一倾斜篷布和第二倾斜篷布，第一倾斜篷布和第二倾斜篷布均可在电机驱动下向上关闭或向下开启，第一倾斜篷布和第二倾斜篷布均关闭时，可在顶部合拢，遮雨棚顶部设置雨量检测器，雨量检测器和第一倾斜篷布、第二倾斜篷布的驱动电机均通过控制线路与雨棚控制器连接，雨棚控制器根据雨量检测器检测的雨量数值自动控制第一倾斜篷布和第二倾斜篷布的开启和关闭。雨量检测器通过控制线路与尾水ai智能调节终端连接。该终端由空气土壤湿度、温度、视频图像、雨量传感器等前端部件，传输系统，后端ai智能处理系统组成；根据系统内湿度、水量、雨量、周边农田墒情等因素，智能调节极端天气下可能发生的生物反应床尾水溢出后，智能调节尾水利用消纳方向。所述琥珀酸脱氢酶是一类能催化物质进行氧化还原作用的酶；所述金属酶为含铜与锌的超氧化物歧化酶、含锰的超氧化物歧化酶、含铁的超氧化物歧化酶或细胞色素氧化酶中的一种或几种；所述核酸分解酶为脱氧核糖核酸酶、核糖核酸酶或核糖外切酶中的一种或几种；所述蛋白水解酶为胰蛋白酶、组织蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶和木瓜蛋白酶中的一种或几种；所述辅酶q10为一种具有氧化还原活性、具有重要生物活性的脂溶性物质；所述生物菌群为光合细菌、芽孢杆菌、放线菌、em菌按照质量比2~5：1~3：1~3：2~5组成。构筑物如生物反应池、生物反应床及其周边坝体，高程要满足以下条件，污水由系统外前端化粪池进入生物反应池，视化粪池内污水液面高度的高低来确定污水由泵送提升或自流进入生物反应池后，污水依次自流顺序为生物沉淀池、生物分解池、生物厌氧过滤池、精密生物过滤池，分配井，生物反应床内精密滤水布水装置中半圆管两侧溢水线边缘，以上相邻两级高差范围0.1-50cm；以下环节中的处理过程水须依次实现自流，观察井、经尾水管道进入尾水存贮池，高差范围0.1-100cm；以下环节中的处理过程水在系统内循环须进行泵送提升，尾水存贮池、经再循环管道进入生物沉淀池；以下环节中的处理水进入附近农田林地，须视尾水存贮池内液面、农田林地之间的高低，来确定处理水自流或泵送经再循环管道进入附近农田林地进行资源化利用；生物反应床周边坝体的高度，须高于生物反应床基质材料的高度，高差范围0cm-50cm；生物反应池、生物反应床上部完成高度，须高于周边地面平均高度，高差范围0cm-200cm，雨水排水顺畅，避免系统被浸泡。
4、本发明的积极效果在于：它建设成本和运行费用低廉、能够长期免维护运行，采用特制的生物材料、生物活性制剂、生物菌剂、酶制剂及普通植物参与污水处理，强化微生物的活性，无需电力、无需机械设备、无需化学药剂就能达到对有机污水处理的目的，正常情况下无处理水的放流排放问题，水分向空气中蒸发或者被植物吸收蒸腾，在处理过程中污染物会被微生物菌彻底分解和被植物吸收，生物基质材料无板结现象。
1.一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：包括生物反应池（1）、生物反应床（2）、观察井（3）和尾水存贮池（4）；
2.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：生物沉淀池（1-1）的体积占生物反应池（1）总体积的1/2，生物分解池（1-2）、生物厌氧过滤池（1-3）和精密生物过滤池（1-4）各自的体积分别占生物反应池（1）总体积的1/6。
3.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：生物沉淀池（1-1）和生物分解池（1-2）之间设置第一溢流连通管（6），生物分解池（1-2）和生物厌氧过滤池（1-3）之间设置第二溢流连通管（7），生物厌氧过滤池（1-3）和精密生物过滤池（1-4）之间设置第三溢流连通管（8）；污水进入管（5）、第一溢流连通管（6）、第二溢流连通管（7）和第三溢流连通管（8）、溢流出水管（9）的水平管部分，内壁底部高度依次降低，相邻两级高差范围0.1-50cm；污水进入管（5）出口由生物沉淀池（1-1）顶部伸入生物沉淀池（1-1）中，污水进入管（5）、第一溢流连通管（6）、第二溢流连通管（7）和第三溢流连通管（8）出口垂直部分最低端分别至各自相对应的各池体内污水液面的垂直距离为以上各池内污水总深度的1/3，第一溢流连通管（6）、第二溢流连通管（7）、第三溢流连通管（8）和溢流出水管（9）进口垂直部分最低端分别至各自相对应的各池体内污水液面的垂直距离为生物沉淀池（1-1）内污水总深度的1/2，污水总深度是上述生物反应池内各出水管的水平部分内壁底部至池底的垂直高度。
4.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：所述纳米活性生物基填料（21）包括纳米布，纳米布是在尼龙纤维织物表面喷涂环氧树脂、纳米碳纤维粉和锗粉的混合物冷却固化后得到的，每平方米纳米布的碳纤维粉含量为10-30g、锗粉含量为10-50g；纳米布按下述a、b两种方式中的一种或两种进行布置，形成纳米活性生物基填料（21）：
5.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：所述光化板（20-2）、蜂窝式透水管（11）、上层纳米滤布（13）和下层纳米滤布（12）中添加的碳纤维粉纯度为8-9n、细度为2000-25000目；所述锗粉纯度为5-6n、细度为2000-25000目。
6.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：所述纳米布的尼龙纤维每平方米重量为100-400g。
7.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：所述截渗槽的内部深度为50-300cm。
8.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：所述精密滤水布水装置（2-3）可设置多组，各精密滤水布水装置（2-3）的各蜂窝式透水管（11）均与精密生物过滤池（1-4）的溢流出水管（9）相连通。
9.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：当生物反应床基质材料（2-2）内部设置精密滤水布水装置（2-3）数量为2组或两组以上时，各组精密滤水布水装置（2-3）在同一水平面内平行设置，相邻精密滤水布水装置（2-3）之间的间隔为2-10m。
10.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：精密生物过滤池（1-4）的溢流出水管（9）与各精密滤水布水装置（2-3）的各半圆管及蜂窝式透水管（11）之间设置一个或多个分配池（18）。
11.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：所述生物反应床（2）顶部设置可电动开启和关闭的遮雨棚（15），该遮雨棚包括相互对称设置的第一倾斜篷布（15-1）和第二倾斜篷布（15-2），第一倾斜篷布（15-1）和第二倾斜篷布（15-2）均可在电机驱动下向上关闭或向下开启，第一倾斜篷布（15-1）和第二倾斜篷布（15-2）均关闭时，可在顶部合拢，遮雨棚（15）顶部设置雨量检测器（16），雨量检测器（16）和第一倾斜篷布（15-1）、第二倾斜篷布（15-2）的驱动电机均通过控制线路与雨棚控制器（17）连接，雨棚控制器（17）根据雨量检测器（16）检测的雨量数值自动控制第一倾斜篷布（15-1）和第二倾斜篷布（15-2）的开启和关闭。
12.根据权利要求11所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：雨量检测器（16）通过控制线路与尾水ai智能调节终端连接，该终端由空气土壤湿度、温度、视频图像、雨量传感器等前端部件，传输系统，后端ai智能处理系统组成；根据系统内湿度、水量、雨量、周边农田墒情等因素，智能调节极端天气下可能发生的生物反应床尾水溢出后，智能调节尾水利用消纳方向。
13.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：
14.根据权利要求1所述的一种无动力零排放有机污水生态处理系统，其特征在于：构筑物如生物反应池（1）、生物反应床（2）及其周边坝体，高程要满足以下条件，污水由系统外前端化粪池进入生物反应池（1），视化粪池内污水液面高度的高低来确定污水由泵送提升或自流进入生物反应池（1）后，污水依次自流顺序为生物沉淀池（1-1）、生物分解池（1-2）、生物厌氧过滤池（1-3）、精密生物过滤池（1-4），分配井（18），生物反应床（2）内精密滤水布水装置（2-3）中半圆管（10）两侧溢水线边缘，以上相邻两级高差范围0.1-50cm；
