CN102491518A - 一种微生物发生系统装置及其污水生物净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物发生系统装置及其污水生物净化方法，微生物发生系统装置包括有储水箱、出水箱、过渡给水箱、微生物发生水箱和电控部件，其中所述过渡给水箱和微生物发生水箱设置于储水箱和出水箱之间，且储水箱、过渡给水箱、微生物发生水箱和出水箱依序连通。本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明所述的微生物发生系统装置人工创造了一个有利于微生物快速生长的环境，将其置放于水体中，通过进水量和出水量的控制，唤醒、利用土著优势菌种群进行筛选和优势培育使其成为最佳活力的绝对优势微生物菌群母液，进而在微生物发生水箱内的生物填料上生成大量优势微生物菌群，然后将微生物菌群回放到治理水体可快速高效对污水中的悬浮物、有机物、氨氮、磷和有害物质进行硝化、反硝化反应和降解，保证污水得到有效净化，实现污水生物净化处理的目的。

Description

一种微生物发生系统装置及其污水生物净化方法

技术领域

本发明涉及一种微生物发生系统装置，属于水资源再生利用生态技术领域，尤其是指一种微生物发生系统装置及其污水生物净化方法。

背景技术

当今世界，水资源已成为一种紧缺的、宝贵的资源。但是，人们紧缺的不是无法使用的污水，而是洁净的、可再使用的水资源。目前，污水处理厂处理后的一级排放水或中水，去除了部分污染物，表面上看起来是清澈洁净的，但是，溶于水中的物质如氮、磷等污染物含量仍然很高，无法成为洁净水——复原水(优于GB3838-2002Ⅴ类指标的水质)。从本质上讲，这些排放水都是超Ⅴ类(GB3838-2002)的污水，排放到江河湖泊后很快会引起藻类爆发，使江河湖泊发黑发臭，致使水质恶化，破坏水生态环境。

现有技术中，污水处理技术有湿地技术、微生物技术和生物膜渗透处理技术等。其中，湿地技术和微生物技术处理后的水质指标与污水处理厂相当，甚至低于污水处理厂，同时因气候变化和温度变化等不可控制的因素影响，这两种方法都难以大规模推广使用，解决水体洁净问题。而生物膜渗透处理技术处理后的水质指标虽然高于污水处理厂，但是目前由于其技术难度和技术投资非常大，单位水体的处理成本也非常高，在如今的经济发展水平下，即使发达国家也难以推广普及使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷与不足，提供一种结构简单合理、操作方便容易、低成本且快速高效的微生物发生系统装置。

本发明的另一目的在于提供上述微生物发生系统装置的污水生物净化方法。

为了实现第一个目的，本发明按以下技术方案实现：

一种微生物发生系统装置，包括有储水箱、出水箱、过渡给水箱、微生物发生水箱和电控部件，其中所述过渡给水箱和微生物发生水箱设置于储水箱和出水箱之间，且储水箱、过渡给水箱、微生物发生水箱和出水箱依序连通。

进一步，所述储水箱紧固设置于微生物发生水箱一侧面，其通过管线与外部连通，且该储水箱内部底端设置有进水潜水泵，进水潜水泵再通过另一管线与过渡给水箱连通。

进一步，所述过渡给水箱紧固设置于微生物发生水箱上方，其内设置有至少一计量进水器，计量进水器整体呈S字型管道结构，其进水口位于过渡给水箱内，出水口位于微生物发生水箱内。

进一步，所述计量进水器的进水口设置有用于形成不同进水量管径的装卸式管套。

进一步，所述计量进水器通过第一气管、第二气管与外部连通，第一气管临近进水口端部且设置有单向阀，第二气管临近出水口端部。

进一步，所述计量进水器临靠于第一气管的端部通过再一管线与设置于出水箱内部底端的冲水潜水泵连接。

进一步，所述过渡给水箱的内部设置有用于监测水位线的低水位探测器、高水位探测器、下限水位探测器和溢水位探测器。

进一步，所述过渡给水箱的箱壁上端设置有至少一溢流排渣口。

进一步，所述微生物发生水箱内部中间为生物填料仓，上端为水平布水盘，下端为供气部件。

进一步，所述生物填料仓填满新型生物填料，新型生物填料采用环保亲水性塑料一体成型，其由中部向四周放射延伸形成连续的花瓣状卷边，该连续的花瓣状卷边收缩卷曲，整体呈通透的花团状结构。

进一步，所述水平布水盘采用轻型材料一体成型，其外径小于微生物发生水箱内径，靠水体漂浮于微生物发生水箱上端，且该水平布水盘的下表面水平光滑，上表面设置有旋向一直的导流筋板。

进一步，所述供气部件包括有布气盘和分气管；其中，所述布气盘位于分气管上方，其设置有均布的出气孔，所述分气管呈同心圆排布，其进气口通过供气管与设置于外部的气泵连接，出气口朝向微生物发生水箱底部，且上述供气管设置有单向阀。

进一步，所述微生物发生水箱于供气部件下方设置有集水盘，集水盘与出水箱连通。

进一步，所述出水箱紧固设置于微生物发生水箱另一侧面，其内部底端设置有出水潜水泵，出水潜水泵通过又一管线与外部连通。

进一步，所述出水箱的箱壁上端设置有至少一溢流排水口。

进一步，还包括有浮仓，所述浮仓环设于净化系统外沿四周，其上表面低于出水箱的溢流排水口。

为了实现第二个目的，本发明按以下技术方案实现：

一种微生物发生系统装置的污水生物净化方法，当污水进入储水箱后，由储水箱抽送至过渡给水箱，过渡给水箱由电控系统实现水位自动控制，之后污水进入微生物发生水箱，在微生物发生水箱内实现硝化反应和反硝化反应，进而降解水体中有害物质，使污水得到快速有效的净化，净化后的水体再从出水箱排出。

进一步，过渡给水箱由电控系统实现水位自动控制，当水位低于低水位水线时，进水潜水泵抽送污水进入过渡给水箱，当水位高于高水位水线时，进水潜水泵停止工作，且电控系统定时自动提高水位至溢水位线，使得过渡给水箱中的浮渣可以从溢流排渣口排出，而当系统出现异常，过渡给水箱水位下降至下限水位线时，系统停止工作，进而保证过渡给水箱中的水位始终位于计量进水器进水口上方，保证浮渣不会进入计量进水器而到达微生物发生水箱。

进一步，污水从过渡给水箱进入微生物发生水箱后会先落入水平布水盘，水平布水盘由水体托浮且始终保持水平，从而保证污水可以均匀的从水平布水盘周围落入生物填料仓。

进一步，污水从过渡给水箱进入微生物发生水箱后，气泵鼓吹气体进入微生物发生水箱底部的分气管，分气管出气口向下，气体从出气口出来后被散开上升，经过布气盘的密布出气孔后均匀上升，进而为生物填料仓供气。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、本发明人工创造了一个有利于微生物快速生成的环境，可以快速生成巨量生物膜，实现在同一区域内进行硝化反应和反硝化反应，进而降解水体中有害物质并转化成氮气溢出，使污水得到有效快速的生物净化；

2、效率高，投资少，使用寿命长，运行成本低，使用方法简单方便；

3、应用范围广，很多水域都可使用，包括有生活污水处理、工业废水处理、社区中水回用、公园的景观湖泊或江河、养殖池塘或室内观赏鱼池等等。

为了能更加清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A的放大示意图。

图3是图1中B的放大示意图。

图4是新型生物填料的结构示意图之一。

图5是新型生物填料的结构示意图之二。

图6是新型生物填料的结构示意图之三。

图7是本发明的工作原理示意图。

注：图7中实线箭头为水体流向，虚线箭头为气体流向。

具体实施方式

如图1至6所示，本发明所述微生物发生系统装置，包括有储水箱1、出水箱4、过渡给水箱2、微生物发生水箱3和电控部件，其中所述过渡给水箱2和微生物发生水箱3设置于储水箱1和出水箱4之间，且储水箱1、过渡给水箱2、微生物发生水箱3和出水箱4依序连通。

上述储水箱1紧固设置于微生物发生水箱3一侧面，其通过管线12与外部连通，且该储水箱1内部底端设置有进水潜水泵11，进水潜水泵11再通过另一管线13与过渡给水箱2连通。

上述过渡给水箱2紧固设置于微生物发生水箱3上方，其内设置有至少一计量进水器21，计量进水器21整体呈S字型管道结构，其进水口211位于过渡给水箱2内，出水口212位于微生物发生水箱3内，且该计量进水器21通过第一气管213、第二气管214与外部连通，第一气管213临近进水口211端部且设置有单向阀217，第二气管214临近出水口212端部，以保证计量进水器21内处于常压状态。进一步，所述过渡给水箱2的内部设置有用于监测水位线的低水位探测器、高水位探测器、下限水位探测器和溢水位探测器；所述过渡给水箱2的箱壁上端设置有至少一溢流排渣口22。作为较好优化选择，所述计量进水器21的进水口设置有用于形成不同进水量管径的装卸式管套215，且临靠于第一气管213的端部通过再一管线218与设置于出水箱4内部底端的冲水潜水泵216连接，通过该冲水潜水泵216可以定时抽送出水箱4内的洁净水冲洗计量进水器21，并可以反冲进水口211以防止进水口211堵塞。

上述微生物发生水箱3内部中间为生物填料仓31，上端为水平布水盘32，下端为供气部件33；其中：所述生物填料仓31填满新型生物填料311，新型生物填料311采用环保亲水性塑料一体成型，其比表面积为1000～2000m²/m³，由中部向四周放射延伸形成连续的花瓣状卷边3111，该连续的花瓣状卷边3111收缩卷曲，整体呈通透的花团状结构；所述水平布水盘32采用轻型材料一体成型，其外径小于微生物发生水箱3内径，靠水体漂浮于微生物发生水箱3上端，且该水平布水盘32的下表面水平光滑，上表面设置有旋向一直的导流筋板，当水体冲下落入导流筋板内时，水体的冲力可以带动水平布水盘在水面旋转；所述供气部件33包括有布气盘331和分气管332，布气盘331位于分气管332上方，其设置有均布的出气孔3311，而分气管332呈同心圆排布，其进气口通过供气管3321与设置于外部的气泵3322连接，出气口朝向微生物发生水箱底部，且上述供气管3321设置有单向阀3323。作为较好优化选择，所述微生物发生水箱3于供气部件下方设置有集水盘34，集水盘34与出水箱4连通。

上述出水箱4紧固设置于微生物发生水箱3另一侧面，其内部底端设置有出水潜水泵41，出水潜水泵41通过又一管线42与外部连通，出水潜水泵41不仅可以将出水箱内的洁净水抽送到外部，而且在长期使用后系统装置可能存在一些沉淀或余渣，通过出水潜水泵41可以定时将这些沉淀和余渣抽排到外部；同时，出水箱4的箱壁上端设置有至少一溢流排水口43。作为较好优化选择，本发明还包括有浮仓5，所述浮仓5环设于净化系统外沿四周，其上表面低于出水箱4的溢流排水口43，进而保证当本净化系统悬浮于水面时，水体不会从溢流排水口43倒流入出水箱4。

本发明所述的微生物发生系统装置人工创造了一个有利于微生物快速生长的环境，将其置放于治理水体中，通过进水量和出水量的控制，唤醒、利用土著优势菌种群进行筛选和优势培育使其成为最佳活力的绝对优势微生物菌群母液，进而在微生物发生水箱内的生物填料上生成大量优势微生物菌群，然后将微生物菌群回放到治理水体可快速高效对污水中的悬浮物、有机物、氨氮、磷和有害物质进行硝化、反硝化反应和降解，保证污水得到有效净化，实现污水生物净化处理的目的。

如图7所示，本发明的污水生物净化方法如下所述：

污水从管线进入储水箱1，由进水潜水泵抽送至过渡给水箱2；过渡给水箱2由电控系统根据水位探测器实现水位自动控制，当水位低于低水位水线23且被低水位探测器感应时，进水潜水泵抽送污水进入过渡给水箱2，当水位高于高水位水线24且被高水位探测器感应时，进水潜水泵停止工作，且电控系统定时自动提高水位至溢水位线25，使得过渡给水箱中的浮渣可以从溢流排渣口排出，而当系统出现异常，过渡给水箱水位下降至下限水位线26且被下限水位探测器感应时，系统停止工作，进而保证过渡给水箱2中的水位始终位于计量进水器进水口上方，保证浮渣不会进入计量进水器而到达微生物发生水箱3；污水从计量进水器出水口进入微生物发生水箱3后落入水平布水盘32，水平布水盘32由水体托浮且始终保持水平，从而保证污水可以均匀的从水平布水盘32周围落入生物填料仓31，污水在生物填料仓31内进行硝化反应和反硝化反应，进而降解水体中有害物质，使污水得到快速有效的净化，与此同时，气泵3322鼓吹气体进入分气管332，由于分气管332出气口向下，气体从出气口出来后被散开上升，经过布气盘331的密布出气孔后均匀上升，为生物填料仓31供气；被净化后的水体从集水盘进入出水箱4，被出水潜水泵41抽送至外部或从溢流排水口排出外部，从而完成整个污水生物净化过程。而为了保证系统装置的长期正常运行，冲水潜水泵216会定时抽送出水箱4内的洁净水进入计量进水器21，冲洗计量进水器21内部，同时可以反冲进水口，以防止进水口堵塞。

另一方面，本发明可定位于陆地上或任意物体上使用，也可通过浮仓5漂浮于水面上使用，形式灵活多变，适应不同区域的水体净化要求。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (20)

1.一种微生物发生系统装置，包括有储水箱、出水箱和电控部件，其特征在于：还包括有过渡给水箱和微生物发生水箱，所述过渡给水箱和微生物发生水箱设置于储水箱和出水箱之间，且储水箱、过渡给水箱、微生物发生水箱和出水箱依序连通。

2.根据权利要求1所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述储水箱紧固设置于微生物发生水箱一侧面，其通过管线与外部连通，且该储水箱内部底端设置有进水潜水泵，进水潜水泵再通过另一管线与过渡给水箱连通。

3.根据权利要求1所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述过渡给水箱紧固设置于微生物发生水箱上方，其内设置有至少一计量进水器，计量进水器整体呈S字型管道结构，其进水口位于过渡给水箱内，出水口位于微生物发生水箱内。

4.根据权利要求3所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述计量进水器的进水口设置有用于形成不同进水量管径的装卸式管套。

5.根据权利要求3所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述计量进水器通过第一气管、第二气管与外部连通，第一气管临近进水口端部且设置有单向阀，第二气管临近出水口端部。

6.根据权利要求5所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述计量进水器临靠于第一气管的端部通过再一管线与设置于出水箱内部底端的冲水潜水泵连接。

7.根据权利要求3所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述过渡给水箱的内部设置有用于监测水位线的低水位探测器、高水位探测器、下限水位探测器和溢水位探测器。

8.根据权利要求3所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述过渡给水箱的箱壁上端设置有至少一溢流排渣口。

9.根据权利要求1所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述微生物发生水箱内部中间为生物填料仓，上端为水平布水盘，下端为供气部件。

10.根据权利要求9所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述生物填料仓填满新型生物填料，新型生物填料采用环保亲水性塑料一体成型，其由中部向四周放射延伸形成连续的花瓣状卷边，该连续的花瓣状卷边收缩卷曲，整体呈通透的花团状结构。

11.根据权利要求9所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述水平布水盘采用轻型材料一体成型，其外径小于微生物发生水箱内径，靠水体漂浮于微生物发生水箱上端，且该水平布水盘的下表面水平光滑，上表面设置有旋向一直的导流筋板。

12.根据权利要求9所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述供气部件包括有布气盘和分气管；其中，所述布气盘位于分气管上方，其设置有均布的出气孔，所述分气管呈同心圆排布，其进气口通过供气管与设置于外部的气泵连接，出气口朝向微生物发生水箱底部，且上述供气管设置有单向阀。

13.根据权利要求9所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述微生物发生水箱于供气部件下方设置有集水盘，集水盘与出水箱连通。

14.根据权利要求1所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述出水箱紧固设置于微生物发生水箱另一侧面，其内部底端设置有出水潜水泵，出水潜水泵通过又一管线与外部连通。

15.根据权利要求14所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：所述出水箱的箱壁上端设置有至少一溢流排水口。

16.根据权利要求15所述一种微生物发生系统装置，其特征在于：还包括有浮仓，所述浮仓环设于净化系统外沿四周，其上表面低于出水箱的溢流排水口。

17.如权利要求1所述一种微生物发生系统装置的污水生物净化方法，其特征在于：污水进入储水箱，由储水箱抽送至过渡给水箱，过渡给水箱由电控系统实现水位自动控制，之后污水进入微生物发生水箱，在微生物发生水箱内实现硝化反应和反硝化反应，进而降解水体中有害物质，使污水得到快速有效的净化，净化后的水体再从出水箱排出。

18.根据权利要求17所述一种微生物发生系统装置的污水生物净化方法，其特征在于：过渡给水箱由电控系统实现水位自动控制，当水位低于低水位水线时，进水潜水泵抽送污水进入过渡给水箱，当水位高于高水位水线时，进水潜水泵停止工作，且电控系统定时自动提高水位至溢水位线，使得过渡给水箱中的浮渣可以从溢流排渣口排出，而当系统出现异常，过渡给水箱水位下降至下限水位线时，系统停止工作，进而保证过渡给水箱中的水位始终位于计量进水器进水口上方，保证浮渣不会进入计量进水器而到达微生物发生水箱。

19.根据权利要求17所述一种微生物发生系统装置的污水生物净化方法，其特征在于：污水从过渡给水箱进入微生物发生水箱后会先落入水平布水盘，水平布水盘由水体托浮且始终保持水平，从而保证污水可以均匀的从水平布水盘周围落入生物填料仓。

20.根据权利要求17所述一种微生物发生系统装置的污水生物净化方法，其特征在于：污水从过渡给水箱进入微生物发生水箱后，气泵鼓吹气体进入微生物发生水箱底部的分气管，分气管出气口向下，气体从出气口出来后被散开上升，经过布气盘的密布出气孔后均匀上升，进而为生物填料仓供气。

Images