一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，該裝置采用了一體化浮船式設(shè)計(jì)，有機(jī)結(jié)合了潛水式高效微孔曝氣充氧技術(shù)和固定微生物床凈化技術(shù)。包括浮體、風(fēng)機(jī)、微孔曝氣器、微生物載體以及連接風(fēng)機(jī)和微孔曝氣器的管道。
【專利說明】一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水體凈化裝置，特別涉及一種應(yīng)用于湖泊、河道及養(yǎng)殖水塘等地表水體水質(zhì)凈化的一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水環(huán)境的形勢(shì)日益嚴(yán)峻，全國(guó)超過10%的水體受到嚴(yán)重污染達(dá)到了劣V類水質(zhì)，有些流域如海河流域劣V類的比例高達(dá)39.1%，流經(jīng)城鎮(zhèn)的一些河段，城鄉(xiāng)接合部的一些溝渠塘壩污染普遍比較重，并且由于受到有機(jī)物污染，黑臭水體較多，受影響群眾多，公眾關(guān)注度高，不滿意度高，涉及飲水安全的水環(huán)境突發(fā)事件時(shí)有發(fā)生。為此，國(guó)家環(huán)保部門提出了加快改善水環(huán)境質(zhì)量，保障水環(huán)境安全，維護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)健康的水環(huán)境保護(hù)和治理的總體目標(biāo)，開發(fā)一種高效、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的水體凈化技術(shù)，并將其推廣應(yīng)用于我國(guó)水環(huán)境保護(hù)和治理，是我們環(huán)境保護(hù)科技工作者的一項(xiàng)光榮而艱巨的使命。
[0003]目前，在水環(huán)境治理措施方面，大致有物理法、化學(xué)法和生物法等三種主要手段。
[0004](I)物理法:主要有清挖河底淤泥、水體深層曝氣、注水稀釋、機(jī)械除藻等?！扒逵佟笨梢浴巴谧摺狈e累在表層底泥中的總氮和總磷，減少內(nèi)部污染源。但是，清淤工程設(shè)備投資很高；其次由于底泥污水含水量大，所以污水和污泥處理困難且費(fèi)用高；另外清淤期間會(huì)對(duì)河道和周邊環(huán)境造成較大影響；而且水質(zhì)只能暫時(shí)性地得到改善，如果沒有維持性的措施配合，一般在數(shù)年以后又要重復(fù)清淤操作。“深層曝氣”即在河底安裝曝氣系統(tǒng)，使水體保持有氧狀態(tài)，從而利用好氧微生物降解消化水體和底泥中的有機(jī)污染物，改善水質(zhì)。這種方法資金投入大，運(yùn)行費(fèi)用高，對(duì)河道管理人員素質(zhì)要求較高，而且污泥消化期會(huì)嚴(yán)重影響河流的景觀功能?！白⑺♂尅?或換水)能夠起到稀釋營(yíng)養(yǎng)物的作用，可以減少藻類生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)源，對(duì)提高水體透明度有一定的作用，但是水體內(nèi)污染物的總量并沒有減少，不能從根本上解決問題。更重要的一點(diǎn)是，我國(guó)水資源非常珍貴，頻繁的換水不符合可持續(xù)發(fā)展觀的要求。機(jī)械除藻運(yùn)行費(fèi)用高、對(duì)操作人員的身體健康有較大影響、而且也不能從根本上解決河水污染問題。
[0005](2)化學(xué)法:主要有投加混凝劑、施用除藻劑、把湖水抽出來混凝沉淀和過濾后再返回河中等。在河中直接投加“混凝劑”見效快，但是藥劑量不容易掌握，污染物沉積在河底，產(chǎn)生二次污染并對(duì)魚類構(gòu)成威脅，“治理”過后反復(fù)現(xiàn)象明顯。施用化學(xué)除藻劑可去除藻類和水中的氮，但是，無法去除水體中的磷。同時(shí)，和藻類一起沉降在河底的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在一段時(shí)間后又會(huì)釋放到水體中，不能從根本上解決富營(yíng)養(yǎng)化問題。將河水抽出來混凝沉淀和過濾后再返回河中的方法，投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，占地面積大，操作要求高，可行性較低。 [0006](3)生物法:包括投加微生物菌種、種植水生植物法、人工濕地法等。投加微生物菌種可以起到分解水體中的有機(jī)物，改善水質(zhì)的作用，但是微生物的選擇性要求高，不同的水質(zhì)，不同的污染物只能由對(duì)應(yīng)的微生物菌群來分解消化。所以，選擇適當(dāng)?shù)奈⑸锞哼\(yùn)用到河流治理中需要操作人員具有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，一般情況下微生物菌種的造價(jià)非常昂貴，而且存在外來物種破壞水體生態(tài)系統(tǒng)等風(fēng)險(xiǎn)。種植水生植物，通過植物的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抑制浮游藻類的生長(zhǎng)，其發(fā)達(dá)的根系為微生物提供生長(zhǎng)繁殖場(chǎng)所，分解水中污染物以供植物吸收。這種方法副作用小、投資也不高，但是見效慢，而且存在種植等水生生物難以控制的隱患，需要經(jīng)常清洗、打撈，受季節(jié)和外界環(huán)境影響較大，如果水生植物死亡后又腐爛在水中，則其作用便大打折扣。人工濕地是模擬自然濕地的人工生態(tài)系統(tǒng)，類似自然沼澤地，但由人工建造和監(jiān)督控制，是由人工基質(zhì)(碎石、砂礫等)和生長(zhǎng)在其上的水生植物組成，污水在濕地基質(zhì)的表層或表面下流動(dòng)，靠基質(zhì)的吸附、植物吸收、微生物轉(zhuǎn)化等一系列過程降解水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是一種有別于自然濕地的獨(dú)特的土壤一植物一微生物系統(tǒng)。這種方法投資高，占地面積大，后期維護(hù)管理較為麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，該裝置采用了一體化浮船式設(shè)計(jì)，有機(jī)結(jié)合了潛水式高效微孔曝氣充氧技術(shù)和固定微生物床凈化技術(shù)。潛水式高效微孔曝氣充氧技術(shù)由風(fēng)機(jī)、管道和微孔曝氣器組成，風(fēng)機(jī)設(shè)置于水面浮體上部，微孔曝氣器固定在浮體下部并深入水下，既可實(shí)現(xiàn)水體的高效充氧，又無需在水體底部安裝固定曝氣管道，相較傳統(tǒng)的水體表面曝氣，具有充氧量大，氧利用率高，能耗低等優(yōu)勢(shì)，相較傳統(tǒng)的深層曝氣，無需建設(shè)風(fēng)機(jī)房、無需圍堰排水，敷設(shè)固定管道和曝氣裝置，具有投資少，工期短，維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)。固定微生物床凈化技術(shù)是以具有巨大比表面積的高分子材料作為微生物載體，水中大量的微生物附著在載體上形成生物膜，污水和載體表面生物膜的接觸過程中，通過對(duì)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的吸附、生物氧化等環(huán)節(jié)，對(duì)水體中的溶解性有機(jī)物進(jìn)行降解。有機(jī)物一部分被微生物分解和轉(zhuǎn)化，最終形成各種代謝產(chǎn)物(C02、H20、礦化物等)，同時(shí)為微生物的生長(zhǎng)和代謝提供能量；另一部分被微生物同化，形成新的微生物組分。生物膜及礦化物在生態(tài)基表面不斷積累和脫落，為水底微生物、水生植物對(duì)水體的進(jìn)一步生物凈化提供條件，最終高效去除水體中的有機(jī)物。此外，由于生物膜存在一定的厚度，空氣尤其是氧氣在生物膜上進(jìn)入最里層的速率和量不同，從而使生物膜表面和內(nèi)部溶解氧含量存在差異，生物膜表面為好氧環(huán)境，生物膜內(nèi)部為厭氧環(huán)境，這種生物膜上的微A/0環(huán)境，為具有硝化、反硝化作用的細(xì)菌群落繁殖創(chuàng)造了適宜的條件，從而強(qiáng)化了氮、磷的去除效果。
[0008]微生物載體安裝在浮體下部，深入水中一定深度，隨著水體的流動(dòng)或裝置的移動(dòng)與水充分接觸，進(jìn)行水質(zhì)凈化。整個(gè)裝置由于采用了一體化浮船式設(shè)計(jì)，使凈化系統(tǒng)高度集成且可自由移動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)高效水體復(fù)氧和凈化功能的同時(shí)，可以做到哪里需要凈化去哪里，有效節(jié)省了占地面積和投資費(fèi)用，縮短了建設(shè)周期?？蓮V泛用于各種污染嚴(yán)重的湖泊、河道及養(yǎng)殖水塘等水體凈化，具有一定的創(chuàng)新性和較強(qiáng)的實(shí)用性。
[0009] 本發(fā)明的一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，包括浮體、風(fēng)機(jī)、微生物載體、微孔曝氣器、以及連接風(fēng)機(jī)和微孔曝氣器的管道。其特征在于所述的浮體為中空的鋼制或塑料浮筒平臺(tái)；所述的風(fēng)機(jī)是羅茨鼓風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)或旋渦風(fēng)機(jī)；所述的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述的浮體上部；所述的微生物載體是具有較大比表面積的高分子材料制品的統(tǒng)稱，形狀為片狀或帶狀或球型或毛刷狀，為常規(guī)市售產(chǎn)品，包括生態(tài)基、組合填料、浮球填料等；所述的微生物載體設(shè)置在所述的浮體下部；所述的微孔曝氣器是管式微孔曝氣器或盤式微孔曝氣器；所述的微孔曝氣器設(shè)置在所述的微生物載體下部；所述的風(fēng)機(jī)和所述的微孔曝氣器通過管道連接。[0010]本發(fā)明是有機(jī)結(jié)合了潛水式高效微孔曝氣充氧技術(shù)和固定微生物床凈化技術(shù)，并進(jìn)行了一體化浮船式設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備相比，它有以下有益效果:1、水體復(fù)氧和水質(zhì)凈化效果更好。這是基于:一是采用了潛水式微孔曝氣技術(shù)，曝氣器深入水體底部，并且微孔曝氣氣泡更細(xì)小，氧利用率高；二是采用了具有巨大表面積的微生物載體，可附著大量微生物膜，提高了單位面積內(nèi)的微生物數(shù)量和種類，可有效去除水體中的有機(jī)物，并具有脫氮除磷功能；2、布置靈活，可移動(dòng)。3、占地面積小。該裝置采用一體化浮船式設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，無需新建土建構(gòu)筑物。4、節(jié)能降耗。由于采用了鼓風(fēng)機(jī)曝氣，較常規(guī)表面機(jī)械曝氣裝置效率高，節(jié)能效果明顯。5、建設(shè)工期短。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，圖1所示結(jié)構(gòu)為本發(fā)明其中的一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)，它是一種一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，主要包括浮體1、風(fēng)機(jī)2、微生物載體3、微孔曝氣器4以及連接風(fēng)機(jī)2和微孔曝氣器3的管道5。浮體I為中空塑料浮筒平臺(tái)，風(fēng)機(jī)2為旋渦風(fēng)機(jī)，設(shè)置在浮體I上部，微生物載體3為高分子材料編織的帶狀生態(tài)基產(chǎn)品，設(shè)置在浮體I下部，微孔曝氣器4為管式微孔曝氣器，設(shè)置在微生物載體3下部，風(fēng)機(jī)2和 微孔曝氣器3通過管道5連接。
【權(quán)利要求】
1.一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，其特征在于包括浮體、風(fēng)機(jī)、微生物載體、微孔曝氣器以及連接風(fēng)機(jī)和微孔曝氣器的管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，其特征在于所述的浮體為中空的鋼制或塑料浮筒平臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，其特征在于所述的風(fēng)機(jī)是羅茨鼓風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)或旋渦風(fēng)機(jī)，所述的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述的浮體上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，其特征在于所述的微生物載體是具有較大比表面積的高分子材料制品的統(tǒng)稱，形狀為片狀或帶狀或球型或毛刷狀，為常規(guī)市售產(chǎn)品，包括生態(tài)基、組合填料、浮球填料等，所述的微生物載體設(shè)置在所述的浮體下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，其特征在于所述的微孔曝氣器是管式微孔曝氣器或盤式微孔曝氣器，所述的微孔曝氣器設(shè)置在所述的微生物載體下部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置，其特征在于所述的風(fēng)機(jī)和所述的微孔曝氣器通過管道 連接。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK103991963SQ201410262976
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】張亮, 王冬梅 申請(qǐng)人:無錫博美環(huán)境工程有限公司