本實(shí)用新型涉及一種水處理裝置，具體涉及一種微生態(tài)基質(zhì)和污水凈化裝置。

背景技術(shù)：

水環(huán)境是人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的重要基礎(chǔ)，而當(dāng)今世界，水資源已成為一種緊缺的寶貴資源。目前，我國(guó)大多數(shù)城鎮(zhèn)、農(nóng)村地域面積較廣，由于規(guī)劃滯后、無(wú)序排污、治理缺失等原因，水環(huán)境質(zhì)量普遍較差，已嚴(yán)重影響到城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民的居住環(huán)境，繼而影響到人們的身體健康。加強(qiáng)城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水治理不僅關(guān)系到社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)和城鄉(xiāng)一體化發(fā)展進(jìn)程，也關(guān)系到由于發(fā)展工業(yè)而騰出環(huán)境容量等基礎(chǔ)性問(wèn)題，因而具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

目前的城鎮(zhèn)、農(nóng)村，其污水主要由大量生活污水、工業(yè)廢水和禽畜養(yǎng)殖廢水構(gòu)成，在現(xiàn)階段未能分隔對(duì)單一污水水體實(shí)施獨(dú)立有效處理的情況下，勢(shì)必形成多種污染混合水域，對(duì)水資源和水環(huán)境造成更嚴(yán)重的破壞，因而對(duì)水資源的治理、修復(fù)難度也越來(lái)越大。

而目前城鎮(zhèn)、農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)比較薄弱，在污水治理上，亟需開(kāi)發(fā)建設(shè)成本少、運(yùn)行成本低、處理效果好，并且適合分散型處理的治理技術(shù)。

現(xiàn)有的污水治理技術(shù)一般包括物理法、化學(xué)法和生物法，物理法和化學(xué)法都存在處理成本較高、處理效果及持續(xù)性較差，易于引發(fā)二次污染等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣使用。因此，生物法以其建設(shè)成本、運(yùn)行成本相對(duì)較低，無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)而得到較為廣泛地推廣應(yīng)用。生物法又分為濕地處理技術(shù)和微生物處理技術(shù)，比較而言，微生物處理技術(shù)在建設(shè)成本的投入上具有一定優(yōu)勢(shì)，但就目前城鎮(zhèn)、農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)狀況，仍然屬于負(fù)擔(dān)偏高。而且，對(duì)污水處理的效果還不夠穩(wěn)定。

專利號(hào)：ZL 2015 1 0025033.6采用點(diǎn)源處置的方式，在污水水域安裝微生物菌群母液發(fā)生器，由自動(dòng)運(yùn)行程序控制器的調(diào)控，就地將一些污水吸入，經(jīng)該發(fā)生器中新型生物填料與科學(xué)增氧及相關(guān)核心配置的共同作用，對(duì)原位土著微生物有選擇性地進(jìn)行激活、培殖，生成優(yōu)良微生物菌株并進(jìn)行馴化，進(jìn)而以微生物菌群母液的形式回輸?shù)绞芪廴舅w。人為創(chuàng)造一個(gè)集中培養(yǎng)、馴化優(yōu)良微生物菌落環(huán)境的載體，并在原位連續(xù)輸送出優(yōu)勢(shì)微生物菌液，對(duì)污水就地進(jìn)行修復(fù)處理。由于該項(xiàng)技術(shù)突破了污水生物處理的傳統(tǒng)模式，微生物菌群母液發(fā)生器對(duì)微生物的培殖、馴化功能得以足夠強(qiáng)化，微生物菌群母液輸出后又在污染水體中得以成功構(gòu)建微生物修復(fù)生態(tài)鏈，且投入成本和運(yùn)行成本都較低，治理效果較為明顯，設(shè)備運(yùn)行持續(xù)穩(wěn)定，操作維護(hù)簡(jiǎn)單方便，故從示范應(yīng)用到推廣應(yīng)用都得到社會(huì)的高度好評(píng)和肯定，從而該項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品明確定位應(yīng)用于廣大城鄉(xiāng)分散型復(fù)合污染水體的修復(fù)。

為了保障優(yōu)良微生物回輸?shù)绞芪廴舅w后，能趨于可控性、保持穩(wěn)定性，發(fā)揮功能性，加速成功構(gòu)建微生物修復(fù)生態(tài)鏈，提高微生物修復(fù)生態(tài)鏈的功能效率，考慮在被處理的污染水域構(gòu)建微生態(tài)基質(zhì)，形成與以微生物菌群母液發(fā)生器為內(nèi)載體相對(duì)應(yīng)的外載體，從而更有效承接微生物菌群母液發(fā)生器優(yōu)良微生物菌群的輸出，使其往復(fù)再繁殖、再降解的功能得以成倍放大，達(dá)到更快速、明顯的修復(fù)處理效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種施工方便、與水體接觸良好、成本低廉的微生態(tài)基質(zhì)以及應(yīng)用所述微生態(tài)基質(zhì)的污水凈化裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種微生態(tài)基質(zhì)，所述微生態(tài)基質(zhì)包括微生物載體和中心繩，多個(gè)所述微生物載體串連于中心繩上，所述中心繩的上端連接有浮體，所述中心繩的下端連接有墜塊。

微生態(tài)基質(zhì)的主體是在水體中呈立體分布的微生物載體，微生物載體沿垂直于水體方向分布于水體中，俯視看是每一個(gè)微生物載體都經(jīng)過(guò)一個(gè)點(diǎn)呈放射狀分布。為了使微生態(tài)基質(zhì)能長(zhǎng)期固定于水中某一固定位置的以及使該微生態(tài)基質(zhì)垂直于水體分布，在所述微生物載體的上連接浮體，所述微生物載體的下端連接墜塊。這樣，當(dāng)該串微生態(tài)基質(zhì)被拋入水中后，墜塊端自然墜入池底，浮體端自然向上浮至最高位或浮出水面，從而完成微生態(tài)基質(zhì)的安裝。

微生態(tài)基質(zhì)是微生物的載體，為微生物和藻類呈高生物量的空間立體分布附著提供了一個(gè)空間載體，進(jìn)而為菌藻共生系統(tǒng)的呼吸生存和繁殖、硝化、降解創(chuàng)造了必要的條件。微生態(tài)基質(zhì)投入自然水體后在微生物、藻類、陽(yáng)光等作用下，在微生物載體上逐漸附著上菌類、藻類，形成一個(gè)生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然水體的凈水生態(tài)系統(tǒng)，此生態(tài)系統(tǒng)在太陽(yáng)光的照射下，藻類光合作用產(chǎn)生氧氣，氧氣供微生物載體上附著的好氧微生物呼吸，好氧微生物代謝作用將水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳及水，從而實(shí)現(xiàn)水體的自凈，它利用了好氧微生物的特性及藻類光合作用產(chǎn)氧的特性，好氧微生物和藻類兩者共同結(jié)成一對(duì)，再和太陽(yáng)光一起組成一個(gè)水質(zhì)凈化系統(tǒng)，它無(wú)需消耗電力曝氣供氧，而是由太陽(yáng)光為原動(dòng)力而間接供氧。它沒(méi)有外源的微生物投入，不至于造成生物入侵。微生態(tài)基質(zhì)不溶于水，本身不造成水體污染。微生態(tài)基質(zhì)為水體的自凈提供了一種施工方便、價(jià)廉、比表面巨大、掛膜快速、生物量豐富，且與水體接觸良好的生物載體。

優(yōu)選地，墜塊的密度大于2500kg/m³；這樣墜塊能帶動(dòng)微生態(tài)基質(zhì)的一端很快墜入池底。更優(yōu)選地，所述微生態(tài)基質(zhì)的墜塊由鍍鋅鐵線加混凝土塊或浸塑鐵線加混凝土塊組成。

優(yōu)選地，所述微生物載體為纖維絲。纖維絲不溶于水，也不容易腐爛，不會(huì)造成水體的再次污染，比表面積大，與水體接觸良好。

優(yōu)選地，所述纖維絲的長(zhǎng)度為200mm。綜合使用效果和生產(chǎn)成本，當(dāng)纖維絲的長(zhǎng)度為200mm時(shí)最佳。

優(yōu)選地，所述微生物載體為聚酯纖維絲。聚酯纖維絲不溶于水，不會(huì)腐爛，不會(huì)造成水體的再次污染，且生產(chǎn)成本低。

優(yōu)選地，所述微生物載體通過(guò)絞織的方式固定在中心繩上。

優(yōu)選地，所述中心繩為尼龍繩。為了使纖維絲沿水平及沿垂直方向均勻分布固定在尼龍繩上，用二股或三股尼龍繩將其絞織成為一串，上、下方各留一段尼龍繩用于綁結(jié)浮體和墜塊。

優(yōu)選地，所述浮體為聚酯泡沫；所述浮體為圓柱形或者圓球形，所述中心繩穿過(guò)所述浮體的幾何中心。

本實(shí)用新型還提供了一種污水凈化裝置，包括上述微生態(tài)基質(zhì)和微生物菌群母液培殖發(fā)生器，所述微生態(tài)基質(zhì)位于所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器的外周。

微生物菌群母液培殖發(fā)生器安裝于水中，優(yōu)選安裝于水面，在其周邊及外圍布設(shè)微生態(tài)基質(zhì)，發(fā)生器產(chǎn)生的微生物母液從水面輸入污染水體，而微生態(tài)基質(zhì)從水底到水面垂直于水體方向的立體分布，有利于菌群(微生物)呈現(xiàn)自上而下的附著。微生態(tài)基質(zhì)是一種浸泡于水中提供微生物、藻類等附著生長(zhǎng)以構(gòu)建一個(gè)在水體中呈立體分布的水質(zhì)凈化微生態(tài)系統(tǒng)的凈水裝置。對(duì)于有機(jī)污染嚴(yán)重的水體，水中的溶解氧整體幾乎為零，好氧微生物無(wú)法存活。但表面與空氣接觸形成氧覆蓋的表層水尚有一定量的溶解氧。受有機(jī)污染嚴(yán)重的水體發(fā)黑發(fā)臭，透明度極低，陽(yáng)光很難穿透水體到達(dá)水下，而水體表層是陽(yáng)光能到達(dá)之處，因而安裝于水面的微生物菌群母液培殖發(fā)生器和人工構(gòu)筑于水體中的微生態(tài)基質(zhì)，加上水面的溶解氧及水面的陽(yáng)光，共同為水體自凈過(guò)程最關(guān)鍵的微生物菌群及藻類創(chuàng)造了有利的條件。微生物菌群母液培殖發(fā)生器培植出優(yōu)勢(shì)的微生物母液并輸送出微生物母液，微生態(tài)基質(zhì)為微生物及藻類提供了附著的“床”，水表面微量的溶解氧為好氧微生物提供了氧氣，太陽(yáng)光提供了藻類產(chǎn)氧的源動(dòng)力，隨著菌藻共生系不斷地向縱深生長(zhǎng)，水體的水質(zhì)自上而下逐步得到凈化，隨著水體透明度逐步提高，藻類從上到下逐漸地附著生長(zhǎng)在微生態(tài)基質(zhì)上并獲得更多的日照，在陽(yáng)光照射下藻類產(chǎn)生氧氣供微生物呼吸，微生物在有氧代謝下消耗掉有機(jī)污染物，產(chǎn)生二氧化碳和水，藻類在日夜交替的陽(yáng)光照射下，持續(xù)周期性地產(chǎn)氧、耗氧，微生物不斷地利用水體中的溶解氧代謝凈水，這樣受有機(jī)污染的水體得到凈化，同時(shí)沉積于底泥中的有機(jī)污染物也不斷地被消耗掉，這樣可做到治理水體有機(jī)污染而不必清淤，一箭雙雕，節(jié)能高效，水與泥同治。隨著水體中溶解氧的提高及毒物氨和硫化物的降低，原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、魚(yú)類等高等生物依期而至，形成一條凈化修復(fù)生態(tài)鏈。另外，藻類在白天陽(yáng)光的照射下產(chǎn)生氧，夜間由呼吸作用消耗氧，這樣在微生態(tài)基質(zhì)附著的藻類為硝化菌制造了一個(gè)交替厭好氧的微生態(tài)環(huán)境，提供了微生物硝化和反硝化的必備條件，因而又在硝化菌的代謝作用下實(shí)現(xiàn)水體的脫氮。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器為專利號(hào)：ZL 201510025033.6所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器。

優(yōu)選地，所述微生態(tài)基質(zhì)均勻分布于微生物菌群母液培殖發(fā)生器的四周。微生態(tài)基質(zhì)均勻分布于微生物菌群母液培殖發(fā)生器的四周有利于充分利用水域的空間。

優(yōu)選地，所述污水凈化裝置包括多組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)由至少一個(gè)微生態(tài)基質(zhì)組成。

優(yōu)選地，所述污水凈化裝置包括6組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括6個(gè)微生態(tài)基質(zhì)。當(dāng)污水凈化裝置包括6組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括6個(gè)微生態(tài)基質(zhì)時(shí)，對(duì)局部水域的污水凈化效果最佳。

優(yōu)選地，所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器中的上部設(shè)有排液口。所述排液口的作用是將微生物菌群母液培殖發(fā)生器中的微生物母液排出至水中。將排液口設(shè)置于微生物菌群母液培殖發(fā)生器的上部，可以使排出的微生物母液較多地分布在污染水體的上部，上部溶解氧更多，更有利于微生物的繁殖。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型提供了一種微生態(tài)基質(zhì)和污水凈化裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述微生態(tài)基質(zhì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型所述微生態(tài)基質(zhì)為水體的自凈提供了一種施工方便、價(jià)廉、比表面巨大、掛膜快速、生物量豐富，且與水體接觸良好的生物載體。

2、本實(shí)用新型所述微生態(tài)基質(zhì)上的微生物載體為附著于其上的微生物創(chuàng)造了呼吸生存和繁殖、硝化、降解的必要條件。藻類光合作用出現(xiàn)巨量放氧，在可控條件下的一定量藻類，經(jīng)光合作用產(chǎn)生的氧氣可以滿足微生物硝化、降解的需氧量，因而實(shí)現(xiàn)了自然充氧增氧、自然繁殖代謝、自然硝化降解，而且連續(xù)不斷、往復(fù)再現(xiàn)的生態(tài)鏈特征。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述污水凈化裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型所述污水凈化裝置結(jié)合了本實(shí)用新型所述微生態(tài)基質(zhì)和微生物菌群母液發(fā)生器，微生物菌群母液發(fā)生器具有培殖、馴化原位優(yōu)質(zhì)微生物菌群的功能，并能向受污染水體源源不斷地輸出這種優(yōu)質(zhì)微生物，同時(shí)又能衍生適量可控的藻類，在污染水體中成功構(gòu)建微生物污水修復(fù)凈化生態(tài)鏈，從而為污水的微生物治理提供了關(guān)鍵的主體條件；微生態(tài)基質(zhì)，作為相對(duì)于微生物菌群母液發(fā)生器的外部微生物載體，能夠主動(dòng)式形成廣泛的立體分布整體。經(jīng)微生物菌群母液發(fā)生器培殖、馴化后輸出的優(yōu)良微生物和水體中的藻類能夠在微生態(tài)基質(zhì)上得到共同寄主的新載體，同時(shí)依照人工合理布局體現(xiàn)立體式科學(xué)分布，間接引導(dǎo)優(yōu)勢(shì)微生物均勻擴(kuò)散，豐富生物量，并促使優(yōu)勢(shì)微生物增強(qiáng)活性，凸顯其繁殖、降解功能的快速成倍放大，達(dá)到有效承接微生物菌群母液發(fā)生器微生物輸出的功能優(yōu)化。

2、本實(shí)用新型所述污水凈化裝置的能耗低。本實(shí)用新型所述污水凈化裝置可以在不需要能耗或極低能耗情況下(微生物菌群母液發(fā)生器單機(jī)24小時(shí)能耗僅為3度電)，完全依托自然能量轉(zhuǎn)換增強(qiáng)微生物修復(fù)生態(tài)鏈的功能和效率，實(shí)現(xiàn)了高效率、低成本對(duì)復(fù)合污染水體的修復(fù)。

3、本實(shí)用新型所述污水凈化裝置的投資成本極低，操作簡(jiǎn)單方便。本實(shí)用新型所述污水凈化裝置可以針對(duì)具體水域，結(jié)合微生物菌群母液發(fā)生器的安裝，或滿足水域水流和排澇等要求，靈活進(jìn)行多種形式的配置。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述微生態(tài)基質(zhì)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述污水凈化裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型所述污水凈化裝置的一種實(shí)施例的主視圖；

圖4為本實(shí)用新型所述污水凈化裝置的一種實(shí)施例的仰視圖。

其中：1、微生態(tài)基質(zhì)；2、微生物菌群母液培殖發(fā)生器；3、進(jìn)水口；4、排液口；11、繩結(jié)；12、浮體；13、中心繩；14、微生物載體；15、繩結(jié)；16、鐵線；17、墜塊。

具體實(shí)施方式

為更好的說(shuō)明本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

本實(shí)用新型提供的微生態(tài)基質(zhì)的一種實(shí)施例，如圖1所示，所述微生態(tài)基質(zhì)包括中心繩13和微生物載體14，多個(gè)所述微生物載體14串連于中心繩13上，所述中心繩13的上端連接有浮體12，所述中心繩13的下端連接有墜塊17。

如圖1所示，微生物載體14的固定在中心繩13上，中心繩13的上端從圓柱形的浮體12的柱心穿過(guò)，通過(guò)繩結(jié)11將浮體12限位，中心繩13的下端連接墜塊17，墜塊17與中心繩13通過(guò)鐵線16連接，鐵線16通過(guò)繩結(jié)15限位。

較佳地，所述微生物載體14為纖維絲，所述纖維絲的長(zhǎng)度為200mm。更佳地，所述微生物載體14為聚酯纖維絲。

較佳地，所述微生物載體14通過(guò)絞織的方式固定在中心繩13上。

較佳地，所述中心繩13為尼龍繩。為了使纖維絲沿水平及沿垂直方向的均勻分布地固定在尼龍繩上，用二股或三股尼龍繩將其絞織成為一串，上、下方各留一段尼龍繩用于綁結(jié)浮體12和墜塊17。

較佳地，所述浮體12為聚酯泡沫；所述浮體12為圓柱形或者圓球形，所述中心繩13穿過(guò)所述浮體12的幾何中心，所述浮體也可以為任意形狀的聚酯泡沫。

較佳地，所述墜塊17的密度大于2500kg/m³。更佳地，所述微生態(tài)基質(zhì)的墜塊17由鍍鋅鐵線加混凝土塊或浸塑鐵線加混凝土塊組成。

本實(shí)施例所述微生態(tài)基質(zhì)，使用時(shí)，將組裝好的微生態(tài)基質(zhì)投入需要凈化的水體中，墜塊端自然墜入池底，浮體端自然向上浮至最高位或浮出水面，從而完成微生態(tài)基質(zhì)的安裝。微生態(tài)基質(zhì)投入到需要凈化的水體后在微生物、藻類、陽(yáng)光等作用下，在纖維絲上逐漸附著上菌類、藻類，形成一個(gè)生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然水體的凈水生態(tài)系統(tǒng)。

實(shí)施例2

本實(shí)用新型提供的污水凈化裝置的一種實(shí)施例，如圖2～4所示所述污水凈化裝置包括微生態(tài)基質(zhì)1和微生物菌群母液培殖發(fā)生器2，所述微生態(tài)基質(zhì)1位于所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的外周；所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2上設(shè)有進(jìn)水口3和排液口4。

較佳地，所述微生態(tài)基質(zhì)1均勻分布于微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的四周。

較佳地，所述污水凈化裝置包括多組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括至少一個(gè)微生態(tài)基質(zhì)。更佳地，所述污水凈化裝置包括6組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括6個(gè)微生態(tài)基質(zhì)。所述污水凈化裝置也可以根據(jù)需要設(shè)置多組微生態(tài)基質(zhì)，每組設(shè)置多個(gè)微生態(tài)基質(zhì)。

較佳地，每組微生態(tài)基質(zhì)由中的微生態(tài)基質(zhì)的浮體串連于硬質(zhì)塑料桿上。

較佳地，所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2中的上部設(shè)置排液口4。通過(guò)在所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2為上部外周向上設(shè)置環(huán)形浮箱(圖中未示出)，環(huán)形浮箱使得微生物菌群母液培殖發(fā)生器2能夠在污水水域水面上保持漂浮狀態(tài)并達(dá)到平衡。

本實(shí)施例所述污水凈化裝置，使用時(shí)，將所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2投入水中，微生物菌群母液培殖發(fā)生器2部分浮于水面上，在微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的周圍布設(shè)多組微生態(tài)基質(zhì)1。開(kāi)啟微生物菌群母液培殖發(fā)生器2，污水水域的污水從進(jìn)水口3進(jìn)入微生物菌群母液培殖發(fā)生器2中，微生物菌群母液培殖發(fā)生器2中培殖出更強(qiáng)活力、生物量更多的微生物菌群，富含優(yōu)勢(shì)微生物菌群的母液從排液口4排出。排液口4設(shè)置于微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的上部，排出的微生物母液較多地分布在污染水體的上部，上部溶解氧更多，更有利于微生物的繁殖。

最后所應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。