本實用新型涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種微藻處理污水裝置。

背景技術(shù)：

污水處理廠處理后的排水中的N、P濃度比自然界的河水中的N、P濃度高，通過自然界現(xiàn)有的綠植能夠達到吸收的N、P的效果，但是隨著社會發(fā)展，污水排放量增大，自然界的自身處理量已經(jīng)不能滿足完全處理排水的需求。為了可以滿足完全處理排水的需求，通常建造人工濕地對污水進行處理，然后再將處理過后的污水排入江河。

現(xiàn)有的人工濕地雖然能夠?qū)ε潘M行處理，但是所需要的綠植量和土地面積大均很大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，本實用新型提出了一種微藻處理污水裝置，旨在解決現(xiàn)有的人工濕地采用綠植吸收N、P導(dǎo)致的所需綠植量大以及土地面積大的問題。

一個方面，本實用新型提出了一種微藻處理污水裝置，其中，該裝置包括：一級處理池、二級處理池、不透水的擋板、微藻養(yǎng)殖裝置和微生物吸附裝置；其中，一級處理池與二級處理池沿水體流動方向依次設(shè)置，并且，一級處理池與二級處理池相連通；擋板置于一級處理池和二級處理池的連通處，并且，擋板的第一端設(shè)置有出水口，一級處理池的液位和二級處理池的液位均低于擋板的第二端；微藻養(yǎng)殖裝置設(shè)置于一級處理池，微生物吸附裝置與二級處理池的內(nèi)壁相連接。

進一步地，上述微藻處理污水裝置中，微藻養(yǎng)殖裝置包括：第一支撐體和多個第一載體；其中，第一支撐體與一級處理池的內(nèi)壁相連接，各第一載體均與第一支撐體相連接，并且，兩個相鄰的第一載體相連接，各第一載體用于微藻的吸附。

進一步地，上述微藻處理污水裝置中，微藻養(yǎng)殖裝置還包括：微藻細胞接種裝置；其中，微藻細胞接種裝置設(shè)置于一級處理池的水體上游。

進一步地，上述微藻處理污水裝置中，微生物吸附裝置包括：第二載體、好氧微生物層和厭氧微生物層；其中，第二載體與二級處理池的內(nèi)壁相連接；好氧微生物層和厭氧微生物層均設(shè)置于第二載體上，并且，厭氧微生物層設(shè)置于好氧微生物層上方。

進一步地，上述微藻處理污水裝置，還包括：水體攪動裝置；其中，水體攪動裝置設(shè)置于一級處理池。

進一步地，上述微藻處理污水裝置中，水體攪動裝置包括：第一旋轉(zhuǎn)軸和攪拌槳；其中，第一旋轉(zhuǎn)軸與攪拌槳相連接，第一旋轉(zhuǎn)軸用于與電動機的輸出軸相連接。

進一步地，上述微藻處理污水裝置中，一級處理池的池底間隔設(shè)置有凸起部和凹陷部。

進一步地，上述微藻處理污水裝置，還包括：潛流部件；其中，潛流部件與二級處理池的內(nèi)壁相連接，并且，潛流部件設(shè)置于微生物吸附裝置的上方。

進一步地，上述微藻處理污水裝置中，潛流部件包括：第三載體、第一石層、第二石層和第三石層；其中，第三載體與二級處理池的內(nèi)壁相連接；第一石層、第二石層和第三石層均設(shè)置于第三載體上且從下至上依次設(shè)置，并且，構(gòu)成第一石層、第二石層和第三石層的石粒的粒徑逐漸減小。

進一步地，上述微藻處理污水裝置，還包括：截留裝采收置；其中，截留采收裝置設(shè)置于一級處理池內(nèi)，并且，截留采收裝置擋設(shè)于擋板的出水口，截留裝置用于使水體從一級處理池內(nèi)流入二級處理池內(nèi)且截留采收微藻。

進一步地，上述微藻處理污水裝置中，截留采收裝置包括：第二支撐體、第二旋轉(zhuǎn)軸和絲網(wǎng)；其中，第二支撐體與一級處理池的內(nèi)壁相連接，第二旋轉(zhuǎn)軸與第二支撐體可轉(zhuǎn)動地連接；絲網(wǎng)繞設(shè)于第二旋轉(zhuǎn)軸，并且，絲網(wǎng)擋設(shè)于擋板的出水口。

本實用新型中的微藻的光合作用能力是水生植物的2～5倍，吸收N、P量相同的情況下，微藻養(yǎng)殖的占地面積比水生植物要小，并且，經(jīng)過微藻光合作用后，微藻放出的氧氣溶解在水體中，這樣溶氧濃度高的水體自身就形成了可以氧化分解有機物的作用，一部分的有機物在水體流動的過程中就已經(jīng)被分解。此外，利用微生物吸附裝置進一步吸收微藻在光合作用過程中所產(chǎn)生的有機物，降低了水體中COD的濃度，進一步凈化了水體。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例提供的微藻處理污水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的微藻處理污水裝置的又一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應(yīng)當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

參見圖1，圖1示出了本實施例提供的微藻污水處理裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖所示，該裝置包括：一級處理池1、二級處理池2、不透水的擋板3、微藻養(yǎng)殖裝置4和微生物吸附裝置5。

其中，一級處理池1與二級處理池2沿水體流動方向依次設(shè)置，并且，一級處理池1與二級處理池2相連通。擋板3置于一級處理池1和二級處理池2的連通處，并且，擋板3的第一端(圖1所示的下端)設(shè)置有出水口31，一級處理池1和二級處理池通過出水口31相連通，也就是說，污水先進入一級處理池1，再通過出水口31進入二級處理池2，最后從二級處理池2流出，進入河流9。為了防止一級處理池1的上層水體與二級處理池2的上層水體相混合，擋板3的第二端(圖1所示的上端)需要高于一級處理池1的液位和二級處理池2的液位。微藻養(yǎng)殖裝置4設(shè)置于一級處理池1內(nèi)，微生物吸附裝置5設(shè)置于二級處理池2內(nèi)，并且，微生物吸附裝置5與二級處理池2的內(nèi)壁相連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例中，微藻的光合作用能力是水生植物的2～5倍，吸收N、P量相同的情況下，微藻養(yǎng)殖的占地面積比水生植物要小，并且，經(jīng)過微藻光合作用后，微藻放出的氧氣溶解在水體中，這樣溶氧濃度高的水體自身就形成了可以氧化分解有機物的作用，一部分的有機物在水體流動的過程中就已經(jīng)被分解。此外，利用微生物吸附裝置進一步吸收微藻在光合作用過程中所產(chǎn)生的有機物，降低了水體中COD的濃度，進一步凈化了水體。

當微藻為固體養(yǎng)殖時，上述實施例中，微藻養(yǎng)殖裝置4可以包括：第一支撐體和多個第一載體41。其中，第一支撐體(圖中未示出)與一級處理池1的內(nèi)壁相連接，各第一載體41均與第一支撐體相連接，并且，兩個相鄰的第一載體41相連接，微藻吸附在各第一載體41上。

具體實施時，第一支撐體可以為框架。各第一載體41均漂浮在一級處理池1中的水體的表層且沒入水體表面。兩個相鄰的第一載體41之間的連接可以為固定連接，例如用螺栓及橫梁等將兩個相鄰的第一載體41相連接。也可以為柔性連接，例如用繩索，和/或鎖鏈等將兩個相鄰的第一載體41相連接，當然，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他連接形式，本實施例對其不做任何限定。各第一載體41可以是絲網(wǎng)狀的，可為繩索，也可以為由纖維束形成的呈立體結(jié)構(gòu)，當然，也可以為其他結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)⑽⒃寮毎皆谳d體上即可，本實施例對其不做任何限定。此外，為了保證藻處于能夠高效吸收N、P的狀態(tài)，可以直接在水體中將各第一載體41上的微藻進行定期收獲，也可以將各第一載體41打撈上岸，定期更換各第一載體41。

本實施例中，微藻吸附于各第一載體41上，各第一載體41通過第一支撐體固定于一級處理池1內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。

參見圖2，圖2示出了本實施例提供的微藻污水處理裝置的又一優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖所示，當微藻為液體養(yǎng)殖時，微藻養(yǎng)殖裝置4還可以包括：微藻細胞接種裝置42。其中，微藻細胞接種裝置42設(shè)置于一級處理池1的水體上游。微藻可以直接在一級處理池1中的水體中生長，占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作。

上述各實施例中，微生物吸附裝置5可以包括：第二載體(圖中未示出)、好氧微生物層(圖中未示出)和厭氧微生物層(圖中未示出)。其中，第二載體可以與二級處理池2的內(nèi)壁相連接。具體實施時，第二載體可以連接于擋板3與二級處理池2內(nèi)壁形成的腔體。好氧微生物層和厭氧微生物層均設(shè)置于第二載體上，并且，厭氧微生物層設(shè)置于好氧微生物層上方。具體實施時，厭氧微生物層和好氧微生物層可以布滿二級處理池2的水面。

本實施例中，一級處理池1中的水體經(jīng)過出水口31進入二級處理池2中，首先經(jīng)過好氧微生物層，好氧微生物層中的好氧微生物利用水體中還有的一部分殘留的氧氣，將多糖類分解為二氧化碳和其他短鏈糖類。隨著水體中殘留的氧氣被耗盡，在水體呈無氧的狀態(tài)下，水體經(jīng)過厭氧微生物層，厭氧微生物層中的厭氧微生物將其他短鏈糖類以及殘留的多糖完全利用，產(chǎn)生二氧化碳，進而降解了水體中的COD。

上述各實施例中，還可以包括：水體攪動裝置6。其中，水體攪動裝置6設(shè)置于一級處理池1內(nèi)。具體實施時，水體攪動裝置6可以固定在一級處理池1的池底或者接近池底的位置。水體攪動裝置6至少一個，當水體攪動裝置6為兩個及以上時，相鄰的兩個水體攪動裝置6之間的距離可以盡量小，設(shè)置的距離越近，表面水體和深層水體的交換效果越好。

本實施例中，水體攪動裝置6在攪動水體的過程中使表面水體和深層水體相互交換，提高了水體對N、P的吸收效率。

上述各實施例中，水體攪動裝置6可以包括：第一旋轉(zhuǎn)軸(圖中未示出)和攪拌槳(圖中未示出)。其中，第一旋轉(zhuǎn)軸與攪拌槳相連接。具體實施時，攪拌槳可以位于第一旋轉(zhuǎn)軸的四周且平行于第一旋轉(zhuǎn)軸。當水體攪動裝置6為兩個及以上時，相鄰的兩個水體攪動裝置6之間的距離可以在各自的攪拌槳直徑的10倍以內(nèi)。攪拌槳的攪拌的直徑小于一級處理池1中的水體表面至一級處理池1的池底的深度距離。各第一旋轉(zhuǎn)軸可以垂直于池底和平行于池底交錯設(shè)置。第一旋轉(zhuǎn)軸用于與電動機或發(fā)動機的輸出軸相連接，通過電動機或發(fā)動機帶動第一旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，進而帶動攪拌槳旋轉(zhuǎn)。當然，具體實施時，也可以通過空氣壓縮機引一個通氣管至一級處理池1的池底部進行爆氣，進而讓水體上下翻滾，進而使表面水體和深層水體相互交換。

上述各實施例中，一級處理池1的池底可以間隔設(shè)置有凸起部11和凹陷部12。具體實施時，凸起部11和凹陷部12可以設(shè)置于水體攪動裝置6攪動水體所形成水流的上游或者下游。凸起部11的下部體積大于上部體積，凹陷部12的下部體積小于上部體積。優(yōu)選地，凸起部11為山峰狀，凹陷部12為坎兒狀。

本實施例中，凸起部11和凹陷部12可以使流經(jīng)的水流流動方向由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较?，使得表面水體和深層水體相互交換的更加徹底，提高了水體對N、P的吸收效率。

上述各實施例中，還可以包括：潛流部件7。其中，潛流部件7可以與二級處理池2的內(nèi)壁相連接，并且，潛流部件7設(shè)置于微生物吸附裝置5的上方。水體經(jīng)過微生物吸附裝置5后，再經(jīng)過潛流部件7，水體中的COD可以完全降解。

上述實施例中，潛流部件7可以包括：第三載體(圖中未示出)、第一石層(圖中未示出)、第二石層(圖中未示出)和第三石層(圖中未示出)。其中，第三載體可以與二級處理池2的內(nèi)壁相連接，第一石層、第二石層和第三石層均設(shè)置于第三載體上且從下至上依次設(shè)置，具體實施時，第一石層、第二石層和第三石層可以布滿二級處理池2的水面。構(gòu)成第一石層、第二石層和第三石層的石粒的粒徑逐漸減小，此外，第一石層、第二石層和第三石層的厚度也可以不同。例如，第一石層可以為約15cm厚的卵石，石粒粒徑可以為4cm～8cm。第二石層可以為35cm～40cm厚的豆石，石粒粒徑從下至上可以依次為8mm～16mm和4mm～10mm。第三石層可以為約10cm厚的砂石，石粒粒徑可以約為4mm。

本實施例中，石粒的表面在長時間后有微生物的吸附，石粒的表面積較大，更有力于有機物的吸附。此外，構(gòu)成第一石層、第二石層和第三石層的石粒的粒徑逐漸減小使得水體更容易流動。

上述各實施例中，還可以包括：截留采收裝置8。其中，截留采收裝置8設(shè)置于一級處理池1內(nèi)，并且，截留采收裝置8擋設(shè)于擋板3的出水口31。截留采收裝置可以允許水體從一級處理池1流入二級處理池2，同時，也可以將水體中的微藻截留，使微藻繼續(xù)留在一級處理池1內(nèi)，從而防止微藻進入二級處理池2中，堵塞潛流部件7。當截留采收裝置8上的微藻過多時，可以更換截留采收裝置。

上述實施例中，截留采收裝置8可以包括：第二支撐體(圖中未示出)、第二旋轉(zhuǎn)軸(圖中未示出)和絲網(wǎng)(圖中未示出)。其中，第二支撐體可以與一級處理池1的內(nèi)壁相連接，第二旋轉(zhuǎn)軸與第二支撐體可轉(zhuǎn)動地連接。具體實施時，第二支撐體可以為框架。絲網(wǎng)繞設(shè)于第二旋轉(zhuǎn)軸，并且，絲網(wǎng)擋設(shè)于擋板3的出水口31。絲網(wǎng)可以允許水體從一級處理池1流入二級處理池2，同時，也可以將水體中的微藻截留，使微藻繼續(xù)留在一級處理池1內(nèi)。具體實施時，第二旋轉(zhuǎn)軸可以與電動機的輸出軸相連接，通過電動機帶動第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，進而帶動絲網(wǎng)，使絲網(wǎng)可以類似于傳送帶方式進行連續(xù)采收，水體經(jīng)過絲網(wǎng)后，微藻可以被截留，使一部分微藻可以回到水體，另一部分微藻可以隨著絲網(wǎng)傳送至水面，然后可以通過刮板采收。采收后的絲網(wǎng)通過第二旋轉(zhuǎn)軸再次進入水體中繼續(xù)截留微藻。絲網(wǎng)的孔徑必須與微藻的大小相匹配，即需要保證微藻能夠穩(wěn)定地被截留，同時，又不能因為絲網(wǎng)孔徑過小而阻礙水流的通過。絲網(wǎng)可以為硬性材料，例如塑料板、金屬板等，也可以是柔性材料，例如尼龍紗網(wǎng)等。如果與第二旋轉(zhuǎn)軸相配合，則絲網(wǎng)材質(zhì)需要是柔性材料。絲網(wǎng)可以是一體成型的，也可以是編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)，本實施例對其不做任何限定。當然，具體實施時，截留采收裝置需要根據(jù)使用的藻株而定，如果是直徑比較小的微藻，例如小球藻類，則需要離心機或者膜過濾的方式進行藻水分離，如果是絲狀微藻，則可以采用絲網(wǎng)進行打撈。

本實施例中，第二旋轉(zhuǎn)軸和絲網(wǎng)相配合，既可以實現(xiàn)對微藻的截留又可以實現(xiàn)對微藻的連續(xù)采收。

下面將舉例對上述裝置處理污水的過程進行詳細解釋。

當微藻為固定養(yǎng)殖時，多個吸附有微藻的第一載體41設(shè)置在一級處理池1內(nèi)，各第一載體41漂浮在水體的表層且沒入水體表面。當微藻為液體養(yǎng)殖時，在一級處理池1的水體上游設(shè)置微藻細胞接種裝置42。這樣，微藻在光照條件下，就可以源源不斷的吸收微藻細胞周圍的局部水體中的N、P，進而使一級處理池1內(nèi)的上層水體得到了凈化。

為了讓一級處理池1內(nèi)的水體下層的水體也得到充分凈化，在下層水體內(nèi)設(shè)置了讓水體翻滾的水體攪動裝置6，實現(xiàn)上下層的水體的循環(huán)，進而實現(xiàn)水體的整體凈化。此外，也可以在一級處理池1的池底設(shè)置一個凸起部11或間隔設(shè)置凸起部11和凹陷部12，讓下層水體實現(xiàn)亂流擾動，使上下層的水體充分混合，提高水體中N、P的吸收效率。也就是說，在一級處理池1中，微藻完成了對水體中N、P的吸收。

經(jīng)過微藻處理后的水體經(jīng)過截留采收裝置8和出水口31進入二級處理池2中，同時，截留采收裝置8將水體中的微藻進行截留并采收。

水體進入二級處理池2后，首先經(jīng)過好氧微生物層，好氧微生物層中的好氧微生物利用水體中還有的一部分殘留的氧氣，將多糖類分解為二氧化碳和其他短鏈糖類。隨著水體中殘留的氧氣被耗盡，在水體呈無氧的狀態(tài)下，水體經(jīng)過厭氧微生物層，厭氧微生物層中的厭氧微生物將其他短鏈糖類以及殘留的多糖完全利用，產(chǎn)生二氧化碳。然后，水體經(jīng)過由石粒構(gòu)成的潛流部件7，石粒的表面有微生物的吸附，進一步吸附了水體中殘留的有機物，使水體完成了凈化，排入河流9中。也就是說，在二級處理池2中，好氧生物層、厭氧生物層和潛流部件完成了對微藻進行光合作用產(chǎn)生的有機物的吸收。

綜上，本實施例中微藻的光合作用能力是水生植物的2～5倍，吸收N、P量相同的情況下，微藻養(yǎng)殖的占地面積比水生植物要小，并且，經(jīng)過微藻光合作用后，微藻放出的氧氣溶解在水體中，這樣溶氧濃度高的水體自身就形成了可以氧化分解有機物的作用，一部分的有機物在水體流動的過程中就已經(jīng)被分解。此外，利用微生物吸附裝置進一步吸收微藻在光合成反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的有機物，降低了水體中COD的濃度，進一步凈化了水體。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。