CN103979676A - 污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统及其构建方法，该系统包括曝气装置和填料支架，经浮体连接器固连在一起的外环漂浮载体和内环漂浮载体；悬挂有生物填料的填料支架悬挂于外环漂浮载体底部；内环漂浮载体外侧悬挂尼龙网；内环漂浮载体内侧悬挂有一组升降导柱，各升降导柱底部与同一水平框架固连；曝气装置包括设于水平框架上的曝气管道，曝气管道与空气压缩机、空气排空装置连通。该构建方法包括：构建漂浮载体、曝气装置升降框架、曝气装置、生物膜滤网体和曝气好氧区、配套动力装置。本发明可对湖泊、水库等大型污染水体污染点与面、表与本兼治；且投资少，施工周期短，工厂集中流水生产，治理现场组装，效率高。　

Description

污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统及其构建方法

技术领域　

本发明涉及一种污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统及其构建方法，属于环保技术领域。　 

背景技术　

在污水处理过程中，好氧工艺起到至关重要的作用。传统的好氧工艺将曝气装置安装在污水处理构筑物内，如固定在混凝土、玻璃钢等构筑物池体的底部，该技术工艺只局限于在陆地上用于污水收集处理厂的污水处理中。然而在现实社会中，面对较大开放水域的受污染水体，如河塘、水库、湖泊的污染治理，该项技术工艺应用起来就显得捉襟见肘、无能为力而无法实施，因而不能产生更大的社会效应。目前河塘、水库、湖泊水体污染日趋严重，呈扩大的趋势，自然水体遭污染的势头如果不能得到有效扼制，水体得不到治理，任其发展下去，那将会对人类的生存发展造成严重的恶果。　 

亟需开发出适用于治理河塘、水库、湖泊水体污染，并且成本低、处理效率高的污水处理曝气生物膜滤系统及其构建方法。　 

发明内容　

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统及其构建方法，可针对湖泊、水库等开放水域的受污染水体进行污染治理。　 

本发明解决其技术问题的技术方案如下：　 

一种污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统，包括曝气装置和填料支架，其特征是，还包括经浮体连接器固连在一起的外环漂浮载体和内环漂浮载体，所述内环漂浮载体位于外环漂浮载体的内侧；所述填料支架悬挂于外环漂浮载体底部，所述填料支架与生物填料的一端固定连接，所述生物填料的另一端装有挂坠，所述生物填料围成外层生物膜滤网体；所述内环漂浮载体外侧悬挂尼龙网、并围成内层曝气好氧区；所述内环漂浮载体内侧悬挂有一组竖直升降导柱，所述各升降导柱底部与同一水平框架固连； 所述曝气装置包括设于水平框架上的曝气管道，所述曝气管道进气口经进气管与空气压缩机连通，所述曝气管道排空口与空气排空装置连通。　 

该结构在使用时，外、内环漂浮载体浮于水面，填料支架、尼龙网、曝气管道均位于水体内。组装时，可根据水体水位高低选择不同长度的升降导柱。整个曝气生物膜滤系统组装完毕后，通过曝气使水体产生运动，水体里的有机污染物在经过生物膜滤网体时被生物菌降解消化。　 

优选地，所述内环漂浮载体外侧设有一组尼龙网固定件、内侧设有一组升降紧固件，所述各升降紧固件与对应升降导柱具有的升降调节孔固连。　 

优选地，所述曝气管道设有一组微孔空气扩散头。　 

优选地，所述外、内环漂浮载体的材质为环氧树脂玻璃钢材料、不锈钢材料、ＡＢＳ塑料材料，所述外、内环漂浮载体内填充有聚氨酯发泡材料。　 

本发明还提供上述曝气生物膜滤系统的构建方法，其特征是，包括以下步骤：　 

第一步、按照污染水体体量的大小，以及污水处理曝气量的要求，计算出所述曝气生物膜滤系统的总重量，以及外、内环漂浮载体所需承担的荷载浮力；　 

第二步、构建漂浮载体：分别制出外、内环漂浮载体，并以浮体连接器组装在一起；在内环漂浮载体内侧预埋升降紧固件、外侧预埋尼龙网固定件；在外环漂浮载体下方预埋填料支架紧固件；　 

第三步、构建曝气装置升降框架：按照污水处理曝气量的要求，用角钢或槽钢形构件制成水平框架，所述水平框架四周外侧预留有螺母；以管件为升降导柱，在升降导柱下端车出与框架的螺母相配的螺纹，在升降导柱上部间隔开设一组与升降紧固件配合的升降调节孔；将升降导柱下端与水平框架固连，并将升降导柱上部升降调节孔之一悬挂于升降紧固件上；　 

第四步、构建曝气装置：按照污水处理曝气量的要求，先将曝气管道均匀排列并固定在水平框架上，再于曝气管道上安装微孔空气扩散头，然后将进气管、空气排空装置分别与曝气管道进气口、排空口连通；　 

第五步、构建生物膜滤网体和曝气好氧区：在外环漂浮载体的填料支架紧固件上悬挂填料支架，在所述填料支架上固定生物填料的一端，并在生物填料另一端装上挂坠，使微生物附着的生物填料保持下垂，并围成外层生物膜滤网体；在内环漂浮载体的尼龙网固定件上悬挂尼龙网，并围成内层曝气好氧区；　 

第六步、构建配套动力装置：以市电或自发电为曝气生物膜滤系统的动力用电，以总制气分体管道输送方式或分体自带空气压缩风机方式提供动力压缩空气源；将压缩空气源与进气管连通。　 

优选地，所述升降紧固件与角钢形构件固连，所述角钢形构件具有供升降导柱穿过的升降孔，所述角钢形构件与升降导柱固连；所述角钢形构件的升降孔与水平框架的螺母位置一一对应。　 

更优选地，相邻升降孔的间距为2米。　 

优选地，所述水平框架尺寸比内环漂浮载体内侧尺寸小10公分；所述升降导柱的升降调节孔位于其上部四分之一处至其上端，相邻升降调节孔的间距为10公分；所述升降紧固件所处高度位于内环漂浮载体内侧高度的一半。　 

优选地，所述外、内环漂浮载体的材质为环氧树脂玻璃钢材料、不锈钢材料、ＡＢＳ塑料材料，所述外、内环漂浮载体内填充有聚氨酯发泡材料；所述升降导柱的材质为镀锌钢管或不锈钢管。　 

优选地，所述自发电包括柴油机发电、太阳能发电、风能发电。　 

本发明的有益效果如下：　 

(1)实现并完成了在同一个污染水体中的好氧、缺氧、厌氧、生物膜滤、生物菌播撒五项处理工艺有机结合与相互转换，对污染有机物氮、磷保持稳定、持续、有效的去除，不产生致癌、致畸、致突变的“三致”物质和有毒有害物，恢复水体多元化的生态体系和自净功能。　 

(2)节能环保，不占用土地资源，可节省建造污水处理厂所需的大量建筑材料和能源消耗。　 

(3)具有因地制宜，不受污染水体水底复杂条件，雨季、旱季水位变化 等因素的限制，灵活、多变、快捷、方便、实用性强。　 

(4)具有处理大型污染水体污染点与面、表与本兼治的功能；且具有投资少，施工周期短，工厂集中流水生产，治理现场组装，运行成本能耗低，效率高，见效快的优势。　 

附图说明　

图1为本发明实施例1曝气生物膜滤系统俯视图。　 

图2为本发明实施例1曝气生物膜滤系统的结构示意图。　 

具体实施方式　

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。　 

实施例1　　　污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统及其构建方法　 

本实施例的曝气生物膜滤系统，包括曝气装置、填料支架1，经浮体连接器3固连在一起的外环漂浮载体4和内环漂浮载体5；内环漂浮载体位于外环漂浮载体的内侧；填料支架悬挂于外环漂浮载体底部，填料支架与生物填料19的一端固定连接，生物填料的另一端装有挂坠20，生物填料围成外层生物膜滤网体；内环漂浮载体外侧悬挂尼龙网6、并围成内层曝气好氧区；内环漂浮载体内侧悬挂有一组竖直升降导柱7，各升降导柱底部与同一水平框架8固连；曝气装置包括设于水平框架上的曝气管道9，曝气管道进气口经进气管10与空气压缩机11连通，曝气管道排空口与空气排空装置12连通。　 

内环漂浮载体外侧设有一组尼龙网固定件13、内侧设有一组升降紧固件14，各升降紧固件与对应升降导柱具有的升降调节孔2固连。曝气管道设有一组微孔空气扩散头15。　 

上述曝气生物膜滤系统的构建方法，包括：　 

第一步、按照污染水体体量的大小，以及污水处理曝气量的要求，计算出曝气生物膜滤系统的总重量，以及外、内环漂浮载体所需承担的荷载浮力；　 

第二步、构建漂浮载体：分别制出外、内环漂浮载体，并以浮体连接器 组装在一起；在内环漂浮载体内侧预埋升降紧固件、外侧预埋尼龙网固定件；在外环漂浮载体下方预埋填料支架紧固件18；　 

第三步、构建曝气装置升降框架：按照污水处理曝气量的要求，用角钢或槽钢形构件制成水平框架，水平框架四周外侧预留有螺母；以管件为升降导柱，在升降导柱下端车出与框架的螺母相配的螺纹，在升降导柱上部间隔开设一组与升降紧固件配合的升降调节孔；将升降导柱下端与水平框架固连，并将升降导柱上部升降调节孔之一悬挂于升降紧固件上；　 

第四步、构建曝气装置：按照污水处理曝气量的要求，先将曝气管道均匀排列并固定在水平框架上，再于曝气管道上安装微孔空气扩散头，然后将进气管、空气排空装置分别与曝气管道进气口、排空口连通；　 

第五步、构建生物膜滤网体和曝气好氧区：在外环漂浮载体的填料支架紧固件上悬挂填料支架，在填料支架上固定生物填料的一端，并在生物填料另一端装上挂坠，使微生物附着的生物填料保持下垂，并围成外层生物膜滤网体；在内环漂浮载体的尼龙网固定件上悬挂尼龙网，并围成内层曝气好氧区；　 

第六步、构建配套动力装置：以市电或自发电为曝气生物膜滤系统的动力用电，以总制气分体管道输送方式或分体自带空气压缩风机方式提供动力压缩空气源；将压缩空气源与进气管连通。　 

其中，升降紧固件与角钢形构件16固连，角钢形构件具有供升降导柱穿过的升降孔17，角钢形构件与升降导柱固连；角钢形构件的升降孔与水平框架的螺母位置一一对应。相邻升降孔的间距为2米。　 

水平框架尺寸比内环漂浮载体内侧尺寸小10公分；升降导柱的升降调节孔位于其上部四分之一处至其上端，相邻升降调节孔的间距为10公分；升降紧固件所处高度位于内环漂浮载体内侧高度的一半。　 

外、内环漂浮载体的材质为环氧树脂玻璃钢材料、不锈钢材料、ＡＢＳ塑料材料，外、内环漂浮载体内填充有聚氨酯发泡材料；升降导柱的材质为镀锌钢管或不锈钢管。　 

自发电包括柴油机发电、太阳能发电、风能发电。　 

实施例2　　　实施例1在池塘污染水体处理中的应用　 

某汽车培训驾校训练基地内有一个大约1.2万平方米的景观池塘。雨水是池塘内主要水源补充来源，水深在1.8米左右，水底条件较复杂，高低不平。水塘遭到污染后形成富营养化状态，每年6月至10月份水面出现大面积的藻类，并散发处腥臭味，对校区内的环境造成一定的影响。　 

采用实施例1构建方法所得曝气生物膜滤系统，对其进行污染水体治理与修复。池塘水质为典型的富营养化水体，本系统处理前对污染水体取样化验的水质结果为：氨氮14.0ｍｇ/Ｌ，高锰酸盐指数9.1ｍｇ/Ｌ，浊度8度，总磷2.44　ｍｇ/Ｌ。造成这一现象的主要原因有两个：一是学校食堂的污水排入池塘内；二是池塘水体不流动。　 

针对这一情况，我们采取两步措施，即先把食堂的污水排放做一改造，增加配套一个隔油池，把污水中的动植物浮油及固体垃圾拦截在隔油池内，做定期清掏处理。再把实施例1曝气生物膜滤系统安放在池塘里。本处理装置投入运行后，池塘水体出现循环流动，经过一周的运行，水体中的腥臭味明显消失，水体感官清澈，水质得到改善。对处理后第八天和第二十天的水质取样送南京市环境监测中心站分析，水质监测结果达到国家《地面水环境质量标准》(ＧＢ3838－2002)规定的二类标准。　 

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。　 

Claims (10)

1.　一种污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统，包括曝气装置和填料支架，其特征是，还包括经浮体连接器固连在一起的外环漂浮载体和内环漂浮载体，所述内环漂浮载体位于外环漂浮载体的内侧；所述填料支架悬挂于外环漂浮载体底部，所述填料支架与生物填料的一端固定连接，所述生物填料的另一端装有挂坠，所述生物填料围成外层生物膜滤网体；所述内环漂浮载体外侧悬挂尼龙网、并围成内层曝气好氧区；所述内环漂浮载体内侧悬挂有一组竖直升降导柱，所述各升降导柱底部与同一水平框架固连；所述曝气装置包括设于水平框架上的曝气管道，所述曝气管道进气口经进气管与空气压缩机连通，所述曝气管道排空口与空气排空装置连通。

2.　根据权利要求1所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统，其特征是，所述内环漂浮载体外侧设有一组尼龙网固定件、内侧设有一组升降紧固件，所述各升降紧固件与对应升降导柱具有的升降调节孔固连。

3.　根据权利要求1所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统，其特征是，所述曝气管道设有一组微孔空气扩散头。

4.　根据权利要求1所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统，其特征是，所述外、内环漂浮载体的材质为环氧树脂玻璃钢材料、不锈钢材料、ＡＢＳ塑料材料，所述外、内环漂浮载体内填充有聚氨酯发泡材料。

5.　一种权利要求1至4任一项所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统的构建方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、按照污染水体体量的大小，以及污水处理曝气量的要求，计算出所述曝气生物膜滤系统的总重量，以及外、内环漂浮载体所需承担的荷载浮力；

第二步、构建漂浮载体：分别制出外、内环漂浮载体，并以浮体连接器组装在一起；在内环漂浮载体内侧预埋升降紧固件、外侧预埋尼龙网固定件；在外环漂浮载体下方预埋填料支架紧固件；

第三步、构建曝气装置升降框架：按照污水处理曝气量的要求，用角钢或槽钢形构件制成水平框架，所述水平框架四周外侧预留有螺母；以管件为升降导柱，在升降导柱下端车出与框架的螺母相配的螺纹，在升降导柱上部间隔开设一组与升降紧固件配合的升降调节孔；将升降导柱下端与水平框架固连，并将升降导柱上部升降调节孔之一悬挂于升降紧固件上；

第四步、构建曝气装置：按照污水处理曝气量的要求，先将曝气管道均匀排列并固定在水平框架上，再于曝气管道上安装微孔空气扩散头，然后将进气管、空气排空装置分别与曝气管道进气口、排空口连通；

第五步、构建生物膜滤网体和曝气好氧区：在外环漂浮载体的填料支架紧固件上悬挂填料支架，在所述填料支架上固定生物填料的一端，并在生物填料另一端装上挂坠，使微生物附着的生物填料保持下垂，并围成外层生物膜滤网体；在内环漂浮载体的尼龙网固定件上悬挂尼龙网，并围成内层曝气好氧区；

第六步、构建配套动力装置：以市电或自发电为曝气生物膜滤系统的动力用电，以总制气分体管道输送方式或分体自带空气压缩风机方式提供动力压缩空气源；将压缩空气源与进气管连通。

6.　根据权利要求5所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统的构建方法，其特征是，所述升降紧固件与角钢形构件固连，所述角钢形构件具有供升降导柱穿过的升降孔，所述角钢形构件与升降导柱固连；所述角钢形构件的升降孔与水平框架的螺母位置一一对应。

7.　根据权利要求6所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统的构建方法，其特征是，相邻升降孔的间距为2米。

8.　根据权利要求5所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统的构建方法，其特征是，所述水平框架尺寸比内环漂浮载体内侧尺寸小10公分；所述升降导柱的升降调节孔位于其上部四分之一处至其上端，相邻升降调节孔的间距为10公分；所述升降紧固件所处高度位于内环漂浮载体内侧高度的一半。

9.　根据权利要求5所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统的构建方法，其特征是，所述外、内环漂浮载体的材质为环氧树脂玻璃钢材料、不锈钢材料、ＡＢＳ塑料材料，所述外、内环漂浮载体内填充有聚氨酯发泡材料；所述升降导柱的材质为镀锌钢管或不锈钢管。

10.　根据权利要求5所述污染水体治理与修复用悬浮升降式曝气生物膜滤系统的构建方法，其特征是，所述自发电包括柴油机发电、太阳能发电、风能发电。