一體化浮動(dòng)式水體凈化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型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(shuō)明】一體化淳動(dòng)式水體凈化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型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(guò)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] (1)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。"清淤" 可以"挖走"積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(méi)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。"注水稀釋"（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(méi)有減少，不能從根本 上解決問(wèn)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(wèn)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(lái)混凝沉淀和過(guò)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(guò)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(wú)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(wèn)題。將河水抽出來(lái)混凝沉淀和 過(guò)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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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] 本實(shí)用新型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(wú)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(wú)需建設(shè)風(fēng)機(jī)房、無(wú)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(guò)程中，通過(guò)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（C0 2、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/Ο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] 本實(shí)用新型的一體化浮動(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，所述的微生物載體為片狀或帶狀或球型或毛刷狀，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。
[0010] 本實(shí)用新型是有機(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(wú)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。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】 [0011] ：圖1為本實(shí)用新型的結(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)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，圖1所 示結(jié)構(gòu)為本實(shí)用新型其中的一個(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1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1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1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(guò)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，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 生物載體為片狀或帶狀或球型或毛刷狀，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。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK204022560SQ201420315217
【公開日】2014年12月17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(wú)錫博美環(huán)境工程有限公司