本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿生變截面雙虹吸勢能增氧生態(tài)床（塔）污水處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

水體污染來自企業(yè)、礦山排污、城市污水、農(nóng)田排水以及降水地表徑流及至大氣濕沉降等，這些污染物中有毒有害的有病原微生物、耗氧有機(jī)物、植物營養(yǎng)素、重金屬及難降解有機(jī)物共5種為有毒害物質(zhì)。世界衛(wèi)生組織（WHO）認(rèn)為已知的疾病中約80%都與水污染有關(guān)，其中水體中的污染物95%以上都是耗氧有機(jī)物。水體中氧的含量是水生物的生存環(huán)境中最重要的限制性因子；水體污染是指污染物進(jìn)入水體后消耗水中的溶解氧超過了水體自凈能力的現(xiàn)象，因而破壞了水體的生態(tài)平衡；為了消除水體中耗氧有機(jī)污染物，就要恢復(fù)水體中的溶解氧含量。污水生物處理的核心是在好氧條件下通過微生物的生長、繁殖、分解污水使其得到凈化，使污染物變?yōu)闊o害物質(zhì)或轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)。傳統(tǒng)的水體增氧技術(shù)，向水體送入氣泡，氣泡上升的過程遵循雙面理論向水體增加溶解氧，氣泡中的氧有限，在氣泡上升的過程中，氧分壓逐漸降低，增氧效率較低；針對以上問題，有必要開發(fā)出一種在層數(shù)、級數(shù)、虹吸管、生物填料機(jī)整體的運(yùn)行方式上面相互協(xié)調(diào)作業(yè)，利用水體勢能來達(dá)到凈化水質(zhì)的技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到規(guī)?；瘧?yīng)用的條件的污水處理技術(shù)；因此，開發(fā)一種在層數(shù)、級數(shù)、虹吸管、生物填料機(jī)整體的運(yùn)行方式上面相互協(xié)調(diào)作業(yè)，利用水體勢能來達(dá)到凈化水質(zhì)的技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到規(guī)?；瘧?yīng)用的條件的具有十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種在層數(shù)、級數(shù)、虹吸管、生物填料機(jī)整體的運(yùn)行方式上面相互協(xié)調(diào)作業(yè)，利用水體勢能來達(dá)到凈化水質(zhì)的技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到規(guī)模化應(yīng)用的條件的仿生變截面雙虹吸勢能增氧生態(tài)床（塔）污水處理設(shè)備。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種仿生變截面雙虹吸勢能增氧生態(tài)床（塔）污水處理設(shè)備，它包括生態(tài)床床體，所述的生態(tài)床床體的內(nèi)設(shè)置有生態(tài)床進(jìn)水槽、小口徑變截面雙虹吸管和超細(xì)纖維彈性填料或鐵-碳填料，所述的生態(tài)床床體的上端設(shè)置有脈沖布水器，所述的脈沖布水器的內(nèi)部設(shè)置有大口徑變截面雙虹吸管，所述的生態(tài)床床體的下端設(shè)置有沉淀池。

虹吸管的規(guī)格為設(shè)計(jì)要求的任意規(guī)格。

該設(shè)施在整體運(yùn)行過程中，當(dāng)污水自流或連續(xù)進(jìn)水時(shí)，在頂部設(shè)置利用大規(guī)格變截面（徑）虹吸管的脈沖布水槽，即可啟動(dòng)生態(tài)塔（床）的自動(dòng)運(yùn)行。

正常每層生態(tài)床（塔）的高度為50～500mm，標(biāo)準(zhǔn)塔高24層以上。

每層生態(tài)床填料采用超細(xì)彈性纖維和生態(tài)濾棉（或阿科蔓填料）填料，交替設(shè)置，達(dá)到協(xié)同強(qiáng)化的目的。

對難降解高濃度廢水，每層生態(tài)塔（床）內(nèi)填料采用鐵-碳填料與火山巖或陶粒濾料交替布置，并采用多級串聯(lián)處理的工藝，可實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)排放要求。

對空間放置的塔（床）體采用分層階段標(biāo)準(zhǔn)化鋼架組合結(jié)構(gòu)，每段層高2.0～3.5m，對大型污水處理可采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果：首先，采用了扁口長方形變截面雙虹吸排水裝置對傳統(tǒng)的“∩”型虹吸管進(jìn)行了研發(fā)創(chuàng)新，開發(fā)出了變截面（徑）雙虹吸管設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)；打破了傳統(tǒng)“∩”型虹吸管管徑小、流量小、流速低、不易觸發(fā)等不利于批量化生產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)用的難題；采用扁口長方形變截面雙虹吸管單元的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用并列承插企口連接設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品批量化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；打破了流量、流速的限制，滿足了批量化生產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)用的需要；其次、充分利用了仿生學(xué)的呼吸原理，使塔體的設(shè)計(jì)更趨近于自然；通過人體仿生學(xué)心肺呼吸供氧的原理，利用虹吸管（相當(dāng)于心臟）的作用，對每層生態(tài)床的水體實(shí)現(xiàn)了充、排過程的間斷運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于肺的呼、吸），通過生態(tài)床內(nèi)設(shè)置的高比表面積的填料上生物膜表面的水膜（相當(dāng)于肺泡）在滿足好氧生物膜需氧的同時(shí)對新進(jìn)入的污水進(jìn)行水體復(fù)氧；結(jié)束了傳統(tǒng)好氧污水處理工藝人工曝氣增氧的現(xiàn)實(shí)；利用水體勢能進(jìn)行大氣復(fù)氧、大大降低了污水處理的運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到了較高的出水水質(zhì)；其次，結(jié)構(gòu)分層靈活多樣，滿足不同水體、水質(zhì)凈化的需要利用仿生學(xué)的呼吸供氧原理，根據(jù)對不同水體、水質(zhì)凈化需氧量的要求，采用不同的高度的床體結(jié)構(gòu)分層，選擇適合的生態(tài)床充、排水時(shí)間間隔（呼吸次數(shù)），確定塔體的高度和規(guī)格；滿足50~500mm及以上生態(tài)床層高的需要；標(biāo)準(zhǔn)層級24層以上；為充分利用水體的勢能，對水體從高向低的跌落過程進(jìn)行了合理分段，增加了水體大氣復(fù)氧的次數(shù)，通過水膜（填料）是固定的、有限的，而空氣中的氧是流動(dòng)的，過量的（濃度高）的傳質(zhì)過程，實(shí)現(xiàn)了高效率的復(fù)氧過程；根據(jù)水質(zhì)及需氧量的不同，選擇相應(yīng)的層高，增加了水體復(fù)氧的次數(shù)，降低了生態(tài)床的充、排水時(shí)間間隔，使整個(gè)增氧過程更接近與仿生學(xué)的呼吸原理；第三、根據(jù)生態(tài)學(xué)中的 “島嶼效應(yīng)”，利用較長的食物鏈，提高了凈化效率，減少了剩余污泥量；生物學(xué)者認(rèn)為：相同生境中孤立的有機(jī)體難超越的小生境，也可以認(rèn)為這種小生境是“島”，如水體中的石頭、樹枝等；這時(shí)填料上就會(huì)形成生物膜，外來物種就在生物膜上停留，產(chǎn)生群集，并很快達(dá)到平衡，從而產(chǎn)生了捕食、被捕食等物種間的相互作用，產(chǎn)生食物鏈；“島”的數(shù)量增加，小生境數(shù)量增加，生物群集的區(qū)域增加；水體大氣復(fù)氧過程為單面性的增氧，是唯一值得人工強(qiáng)化的最關(guān)鍵的增氧技術(shù)；時(shí)間延長，食物鏈就加長，就可使被污染水體得到很高程度的凈化；同時(shí)，由于食物鏈較長，產(chǎn)生的污泥量很少；“島”的增加就是填料數(shù)量的增加，生態(tài)系統(tǒng)簡單說就是生物群落與其生存環(huán)境組成的綜合體；群集的微生物代表了生物鏈上的幾個(gè)營養(yǎng)級；群落內(nèi)會(huì)產(chǎn)生捕食、被捕食、競爭等種間的相互作用，產(chǎn)生食物鏈，恢復(fù)生態(tài)平衡；同時(shí)利用生態(tài)學(xué)原理和生態(tài)食物鏈現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了污泥減量化的目的第四、選用超高比表面積的生物填料（比表面積8000m2/m3以上）和專用高效填料；

針對“仿生變截面（徑）雙虹吸勢能增氧生態(tài)塔（床）污水處理技術(shù)”；每層生態(tài)塔（床）內(nèi)的填料采用高比表面積的超細(xì)彈性纖維和生態(tài)過濾棉填料交替設(shè)置；由于單位體積內(nèi)的填料提供了巨大的表面積，大大提高了大氣復(fù)氧的效率；對難降解等高濃度廢水，塔（床）內(nèi)填料采用高品位鐵-碳填料與火山巖或陶粒濾料交替布置，并采用二段以上處理塔串聯(lián)工藝布置；使水質(zhì)達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；鐵碳填料在作為生物膜載體具有生物處理功能的同時(shí)還能利用原電池的原理對污染物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，達(dá)到協(xié)同強(qiáng)化的雙重效果；第五、設(shè)施運(yùn)行過程中，上部設(shè)置脈沖布水槽（增氧呼吸機(jī)），采用大規(guī)格、高流量的變截面（徑）雙虹吸管啟動(dòng)下部生態(tài)床自動(dòng)運(yùn)行；從整體上來說，該技術(shù)也同時(shí)滿足了“局部完全混合、整體趨于推流”的高效生物反應(yīng)器理論的基本原理，是一種低能耗高效率的污水處理創(chuàng)新技術(shù)；因此，本實(shí)用新型具有在層數(shù)、級數(shù)、虹吸管、生物填料機(jī)整體的運(yùn)行方式上面相互協(xié)調(diào)作業(yè)，利用水體勢能來達(dá)到凈化水質(zhì)的技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到規(guī)?；瘧?yīng)用的條件的的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種仿生變截面雙虹吸勢能增氧生態(tài)床（塔）污水處理設(shè)備的主視圖。

圖2是圖1的局部放大圖。

圖中：1、生態(tài)床進(jìn)水槽 2、生態(tài)床床體 3、小口徑變截面（徑）雙虹吸管 4、超細(xì)纖維彈性填料或鐵-碳填料 5、脈沖布水器 6、大口徑變截面（徑）雙虹吸管 7、沉淀池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖1-2所示，一種仿生變截面雙虹吸勢能增氧生態(tài)床（塔）污水處理設(shè)備，它包括生態(tài)床床體2，所述的生態(tài)床床體2的內(nèi)設(shè)置有生態(tài)床進(jìn)水槽1、小口徑變截面雙虹吸管3和超細(xì)纖維彈性填料或鐵-碳填料4，所述的生態(tài)床床體2的上端設(shè)置有脈沖布水器5，所述的脈沖布水器5的內(nèi)部設(shè)置有大口徑變截面雙虹吸管6，所述的生態(tài)床床體2的下端設(shè)置有沉淀池7。

首先，采用了扁口長方形變截面雙虹吸排水裝置對傳統(tǒng)的“∩”型虹吸管進(jìn)行了研發(fā)創(chuàng)新，開發(fā)出了變截面（徑）雙虹吸管設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)；打破了傳統(tǒng)“∩”型虹吸管管徑小、流量小、流速低、不易觸發(fā)等不利于批量化生產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)用的難題；采用扁口長方形變截面雙虹吸管單元的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用并列承插企口連接設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品批量化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；打破了流量、流速的限制，滿足了批量化生產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)用的需要；其次、充分利用了仿生學(xué)的呼吸原理，使塔體的設(shè)計(jì)更趨近于自然；通過人體仿生學(xué)心肺呼吸供氧的原理，利用虹吸管（相當(dāng)于心臟）的作用，對每層生態(tài)床的水體實(shí)現(xiàn)了充、排過程的間斷運(yùn)動(dòng)（相當(dāng)于肺的呼、吸），通過生態(tài)床內(nèi)設(shè)置的高比表面積的填料上生物膜表面的水膜（相當(dāng)于肺泡）在滿足好氧生物膜需氧的同時(shí)對新進(jìn)入的污水進(jìn)行水體復(fù)氧；結(jié)束了傳統(tǒng)好氧污水處理工藝人工曝氣增氧的現(xiàn)實(shí)；利用水體勢能進(jìn)行大氣復(fù)氧、大大降低了污水處理的運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到了較高的出水水質(zhì)；其次，結(jié)構(gòu)分層靈活多樣，滿足不同水體、水質(zhì)凈化的需要利用仿生學(xué)的呼吸供氧原理，根據(jù)對不同水體、水質(zhì)凈化需氧量的要求，采用不同的高度的床體結(jié)構(gòu)分層，選擇適合的生態(tài)床充、排水時(shí)間間隔（呼吸次數(shù)），確定塔體的高度和規(guī)格；滿足50~500mm及以上生態(tài)床層高的需要；標(biāo)準(zhǔn)層級24層以上；為充分利用水體的勢能，對水體從高向低的跌落過程進(jìn)行了合理分段，增加了水體大氣復(fù)氧的次數(shù)，通過水膜（填料）是固定的、有限的，而空氣中的氧是流動(dòng)的，過量的（濃度高）的傳質(zhì)過程，實(shí)現(xiàn)了高效率的復(fù)氧過程；根據(jù)水質(zhì)及需氧量的不同，選擇相應(yīng)的層高，增加了水體復(fù)氧的次數(shù)，降低了生態(tài)床的充、排水時(shí)間間隔，使整個(gè)增氧過程更接近與仿生學(xué)的呼吸原理；第三、根據(jù)生態(tài)學(xué)中的 “島嶼效應(yīng)”，利用較長的食物鏈，提高了凈化效率，減少了剩余污泥量；生物學(xué)者認(rèn)為：相同生境中孤立的有機(jī)體難超越的小生境，也可以認(rèn)為這種小生境是“島”，如水體中的石頭、樹枝等；這時(shí)填料上就會(huì)形成生物膜，外來物種就在生物膜上停留，產(chǎn)生群集，并很快達(dá)到平衡，從而產(chǎn)生了捕食、被捕食等物種間的相互作用，產(chǎn)生食物鏈；“島”的數(shù)量增加，小生境數(shù)量增加，生物群集的區(qū)域增加；水體大氣復(fù)氧過程為單面性的增氧，是唯一值得人工強(qiáng)化的最關(guān)鍵的增氧技術(shù)；時(shí)間延長，食物鏈就加長，就可使被污染水體得到很高程度的凈化；同時(shí)，由于食物鏈較長，產(chǎn)生的污泥量很少；“島”的增加就是填料數(shù)量的增加，生態(tài)系統(tǒng)簡單說就是生物群落與其生存環(huán)境組成的綜合體；群集的微生物代表了生物鏈上的幾個(gè)營養(yǎng)級；群落內(nèi)會(huì)產(chǎn)生捕食、被捕食、競爭等種間的相互作用，產(chǎn)生食物鏈，恢復(fù)生態(tài)平衡；同時(shí)利用生態(tài)學(xué)原理和生態(tài)食物鏈現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了污泥減量化的目的第四、選用超高比表面積的生物填料（比表面積8000m2/m3以上）和專用高效填料；針對“仿生變截面（徑）雙虹吸勢能增氧生態(tài)塔（床）污水處理技術(shù)”；每層生態(tài)塔（床）內(nèi)的填料采用高比表面積的超細(xì)彈性纖維和生態(tài)過濾棉填料交替設(shè)置；由于單位體積內(nèi)的填料提供了巨大的表面積，大大提高了大氣復(fù)氧的效率；對難降解等高濃度廢水，塔（床）內(nèi)填料采用高品位鐵-碳填料與火山巖或陶粒濾料交替布置，并采用二段以上處理塔串聯(lián)工藝布置；使水質(zhì)達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；鐵碳填料在作為生物膜載體具有生物處理功能的同時(shí)還能利用原電池的原理對污染物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，達(dá)到協(xié)同強(qiáng)化的雙重效果；第五、設(shè)施運(yùn)行過程中，上部設(shè)置脈沖布水槽（增氧呼吸機(jī)），采用大規(guī)格、高流量的變截面（徑）雙虹吸管啟動(dòng)下部生態(tài)床自動(dòng)運(yùn)行；從整體上來說，該技術(shù)也同時(shí)滿足了“局部完全混合、整體趨于推流”的高效生物反應(yīng)器理論的基本原理，是一種低能耗高效率的污水處理創(chuàng)新技術(shù)；因此，本實(shí)用新型具有在層數(shù)、級數(shù)、虹吸管、生物填料機(jī)整體的運(yùn)行方式上面相互協(xié)調(diào)作業(yè)，利用水體勢能來達(dá)到凈化水質(zhì)的技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到規(guī)模化應(yīng)用的條件的的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例2

如圖1-2所示，一種仿生變截面雙虹吸勢能增氧生態(tài)床（塔）污水處理設(shè)備，它包括生態(tài)床床體2，所述的生態(tài)床床體2的內(nèi)設(shè)置有生態(tài)床進(jìn)水槽1、小口徑變截面雙虹吸管3和超細(xì)纖維彈性填料或鐵-碳填料4，所述的生態(tài)床床體1的上端設(shè)置有脈沖布水器5，所述的脈沖布水器5的內(nèi)部設(shè)置有大口徑變截面雙虹吸管6，，所述的生態(tài)床床體2的下端設(shè)置有沉淀池7；虹吸管的規(guī)格為設(shè)計(jì)要求的任意規(guī)格，該設(shè)施在整體運(yùn)行過程中，當(dāng)污水自流或連續(xù)進(jìn)水時(shí)，在頂部設(shè)置利用大規(guī)格變截面（徑）虹吸管的脈沖布水槽（增氧呼吸機(jī)），即可啟動(dòng)生態(tài)塔（床）的自動(dòng)運(yùn)行，正常每層生態(tài)床（塔）的高度為50～500mm，標(biāo)準(zhǔn)塔高24層以上，每層生態(tài)床填料采用超細(xì)彈性纖維和生態(tài)濾棉（或阿科蔓填料）填料，交替設(shè)置，達(dá)到協(xié)同強(qiáng)化的目的，對難降解高濃度廢水，每層生態(tài)塔（床）內(nèi)填料采用鐵-碳填料與火山巖或陶粒濾料交替布置，并采用多級串聯(lián)處理的工藝，可實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)排放要求，對空間放置的塔（床）體采用分層階段標(biāo)準(zhǔn)化鋼架組合結(jié)構(gòu)，每段層高2.0～3.5m，對大型污水處理可采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式是對本實(shí)用新型的進(jìn)一步說明而非限制，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說在不脫離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下對結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步變換，而所有這些變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。