CN105923789A - 一种水处理的生物增效装置 - Google Patents
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Abstract
一种水处理的生物增效装置，包括顶部投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱，投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱均为网箱结构，投料盘底部与中部增氧箱顶部榫接，中部增氧箱底部与底部增氧箱顶部榫接，中部增氧箱内配有第一曝气装置，底部增氧箱内配有第二曝气装置，第一曝气装置、第二曝气装置分别通过相应的第一进气管、第二进气管与增氧泵连通；中部增氧箱内填充有机球型培菌载体；底部增氧箱内填有无机矿物配菌载体。本发明的有益效果是：代替原有的直接投放菌种的生物增效方法，提供一种净化效果好，使硝化细菌自行大量繁殖，且不易产生二次污染的装置；在治理养殖水体时，曝气装置不但能给微生物提供氧气，还能给养殖的鱼类、虾类等提供充足氧气。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理的生物增效装置。
背景技术
我国是世界20多个严重缺水国家之一，随着工业的发展、人口的增加、城市化的加剧和化肥、农药使用量的增加，不仅产生了大量有害水体，还严重污染了河道，破坏生态环境、影响人类生存。而传统水处理技术能耗巨大，已不再适应当前节能环保的可持续发展需求。
关于水体处理，主要有物理、化学及生物三种方法。物理方法主要有吸附、沉淀和过滤等方法，其优点是运行费用低，缺点是只能去除水体中的悬浮物和固体颗粒，无法去除氨氮等对鱼类有危害的污染物；化学方法主要有臭氧氧化等方法，但处理成本较高，而且容易造成二次污染；生物方法主要是利用微生物的生物处理去除水体中有机物和氨氮，其投资低、不易产生二次污染，是处理水体最经济有效的方式。
目前观赏鱼、水产养殖业逐渐向工厂式、高度集约化方向发展，动物粪便、残饵大量积累，升高了水中氨态氮和亚硝态氮的浓度，导致养殖动物容易发病或死亡。硝化细菌是降解氨态氮和亚硝态氮的主要细菌，但由于硝化细菌是化能自养菌，其繁殖速率很慢、需要大量氧气，在水中数量有限是净化污水的瓶颈，因此迫切需要一种可以使硝化细菌大量繁殖从而可以高效净化水体的方法。
污水生物处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。为了提高水处理的效率，在水处理过程中，通过加入具有特定降解能力或更高活性的生物菌群，增强污水处理系统自身处理能力的技术，被称之为生物增效技术。
现有的生物增效技术应用于生活或污水处理活性污泥工艺法时，存在着好氧池溶解氧的量与高效菌种的需求无法匹配的矛盾，高效菌种在繁殖及转化氨氮时，需要较高的溶解氧，但是过高的溶解氧会影响污泥的沉降性能。还有好氧池溶解氧的全面增加，氧的利用率低，处理污水的成本会增加。
现有的生物增效技术应用于地表水体特别是江河水的治理时，存在着菌种使用量大，使用成本高，效果不稳定，菌种容易流失等缺陷。为了弥补现有技术的不足，利用原位生物修复技术的基本原理，研发一款可用于水处理的生物增效装置，提高水处理的效果和效率。
发明内容
本发明要解决现有技术的问题，提供一种代替原有的直接投放菌种的生物增效方法，提供一种净化效果好，可以使硝化细菌自行大量繁殖，且不易产生二次污染的装置。在治理养殖水体时，曝气装置不但能给微生物提供氧气，还能给养殖的鱼类、虾类等提供充足氧气，代替增氧泵的功效的水处理的生物增效装置。
一种水处理的生物增效装置，其特征在于：包括顶部投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱，所述的投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱均为网箱结构，并且所述的投料盘底部与所述的中部增氧箱顶部榫接，所述的中部增氧箱底部与所述的底部增氧箱顶部榫接，所述的中部增氧箱内配有第一曝气装置，所述的底部增氧箱内配有第二曝气装置，所述的第一曝气装置、所述的第二曝气装置分别通过相应的第一进气管、第二进气管与增氧泵连通；所述的中部增氧箱内填充有机球型培菌载体；所述的底部增氧箱内填有无机矿物配菌载体。
所述的连通管为弧形连通管，并且连接同一层曝气通孔的连通管处于同一水平切面上。
所述的第一曝气装置的圆柱侧面均布3列曝气通孔，并且同一层曝气通孔通过弧形的连通管与第一曝气装置中心轴重合的第一进气管连通，同一层的连通管的走向一致，即同一层的连通管呈螺旋状排列。
所述的投料盘和中部增氧箱各有一个用于固定第一曝气装置的中心通孔，所述的第一曝气装置为圆柱形，并且所述的第一曝气装置圆柱侧面分布至少一列曝气通孔，所述的曝气通孔通过连通管与引入第一曝气装置内的进气管连通；所述的第一曝气装置的两外端面中心设有凸起，所述的第一曝气装置的两端凸起分别卡入所述的投料盘和中部增氧箱的中心通孔内。
所述的投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱的网箱厚度1～2mm，表面有支撑楞，支撑楞处厚度4～5mm，网箱结合端面上分别设有凸榫和扣槽；所述的投料盘的网孔面积为0.2～0.5cm2；所述的中部增氧箱网孔面积为1～2cm2，所述的底部增氧箱网孔面积为0.5～1cm2。
所述的有机球型培菌载体为生化球或纤维球或两种球的任意比例的混合。
所述的第二曝气装置为气盘石或纳米曝气管。
所述的无机矿物培菌载体为不规格形状的填料，其成分包括吸氨沸石、麦饭石、河床砂、火山岩、石英砂或其他一些人造多孔并具生物亲和性的培菌载体。
所述的无机矿物培菌载体的比例为：吸氨沸石25-50％，麦饭石25-50％，河床砂5-10％，火山岩5-10％，石英砂5-10％。
本装置的处理方法是：投料盘，主要用于投放特定的微生物菌剂或根据污水的性质不同投放的微生物营养剂。所述的微生物菌剂主要为处理氨氮类有毒物的硝化细菌，所述的微生物营养剂可以提高硝化细菌活性，加快硝化细菌繁殖，加快建立硝化系统。所述的微生物菌剂或微生物营养剂，为片剂、粉剂或液体。应用时片剂和粉剂装入特定的网布袋，液体装入特定容器，放置于投料盘，也可直接倒入投料盘。所述的投料盘网孔面积采用0.2～0.5cm2的小网孔，在投入一袋片剂时，片剂外部先与水体接触的部分会先在网布袋内溶解并扩散到投料盘中，再扩散到下方培菌载体，片剂规格越大溶解完的时间越长，不但减少了投放菌剂次数，而且提高了菌剂利用率，节约人力物力。
中部增氧箱里设有的第一曝气装置起增氧和加速与箱体外水体交换的作用。所述的第一曝气装置为圆柱形中心有通气孔的曝气管，两端有小圆柱突起可插入投料盘和中部增氧箱的中心通孔，起到固定位置的作用。所述的中部增氧箱内的其他部分填充有机球形载体，可以是生化球或纤维球或两种球的混合，所述曝气管喷出气流带动球型载体转动，形成旋转式微生物处理系统。所述的生化球或纤维球，采用一种有生物活性的轻质材料，既有很好的培菌效果，又能在水中处于悬浮或漂浮状态。所述的旋转式微生物处理系统，由曝气管和球型载体构成，所述的曝气管能够改变增氧泵输出气流方向，从而带动微生物培养载体自传并围绕曝气管公转，形成旋转式微生物处理系统。所述的旋转式微生物处理系统，极大限度提高了水体含氧量，加快微生物繁殖、建立硝化系统，并能起到加快箱体内已处理的水体，与箱体外还未处理水体交换的作用，提高处理效果和效率
底部增氧箱设有的第二曝气装置为整个水处理系统提供氧气，利用微生物的好氧反应进行生物处理。所述的第二曝气装置为气盘石、纳米曝气管等。箱体内的其他部分填充不规格形状的无机矿物培菌载体，所述的无机矿物培菌载体包括但不限于下面举例中的一种或多种。如吸氨沸石、麦饭石、河床砂、火山岩、石英砂或其他一些人造多孔并具生物亲和性的培菌载体，优选比例为：吸氨沸石25-50％，麦饭石25-50％，河床砂5-10％，火山岩5-10％，石英砂5-10％。所述的无机矿物培菌载体，密度远大于水，既能起到培菌作用，又能使整个装置重心在最下面，起到稳定整个装置的作用。
本发明的有益效果是：代替原有的直接投放菌种的生物增效方法，提供一种净化效果好，菌种投放次数少且利用率高，可以使硝化细菌自行大量繁殖，且不易产生二次污染的装置。在治理养殖水体时，曝气装置不但能给微生物提供氧气，还能给养殖的鱼类、虾类等提供充足氧气，代替增氧泵的功效。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明的局部放大图。
图3是本发明的第一曝气装置的结构图。
图4是图3的局部放大图。
图5是图2的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明
参照附图：
实施例1一种水处理的生物增效装置，包括顶部投料盘1、中部增氧箱2和底部增氧箱3，所述的投料盘1、中部增氧箱2和底部增氧箱3均为网箱结构，并且所述的投料盘1底部与所述的中部增氧箱2顶部榫接，所述的中部增氧箱2底部与所述的底部增氧箱3顶部榫接，所述的中部增氧箱2内配有第一曝气装置21，所述的底部增氧箱3内配有第二曝气装置31，所述的第一曝气装置21、所述的第二曝气装置31分别通过相应的第一进气管22、第二进气管32与增氧泵连通；所述的中部增氧箱2内填充有机球型培菌载体23；所述的底部增氧箱3内填有无机矿物配菌载体33。
所述的连通管为弧形连通管，并且连接同一层曝气通孔的连通管处于同一水平切面上。
所述的第一曝气装置21的圆柱侧面均布3列曝气通孔，并且同一层曝气通孔通过弧形的连通管212与第一曝气装置21中心轴重合的第一进气管22连通，同一层的连通管212的走向一致，即同一层的连通管212呈螺旋状排列。
所述的投料盘1和中部增氧箱2各有一个用于固定第一曝气装置的中心通孔(11、24)，所述的第一曝气装置21为圆柱形，并且所述的第一曝气装置21圆柱侧面分布若干曝气通孔，所述的曝气通孔通过连通管与引入第一曝气装置21内的第一进气管22连通；所述的第一曝气装置21的两外端面中心设有凸起211，所述的第一曝气装置21的两端凸起211分别卡入所述的投料盘1和中部增氧箱2的中心通孔内(11、24)。
所述的投料盘1、中部增氧箱2和底部增氧箱3的网箱厚度1～2mm，表面有支撑楞，支撑楞处厚度4～5mm，网箱结合端面上分别设有凸榫和扣槽；所述的投料盘1的网孔面积为0.2～0.5cm2；所述的中部增氧箱2网孔面积为1～2cm2，所述的底部增氧箱3网孔面积为0.5～1cm2。
所述的有机球型培菌载体为生化球或纤维球或两种球的任意比例的混合。
所述的第二曝气装置31为气盘石或纳米曝气管。
所述的无机矿物培菌载体为不规格形状的填料，其成分包括吸氨沸石、麦饭石、河床砂、火山岩、石英砂或其他一些人造多孔并具生物亲和性的培菌载体。
所述的无机矿物培菌载体的比例为：吸氨沸石25-50％，麦饭石25-50％，河床砂5-10％，火山岩5-10％，石英砂5-10％。
本装置的处理方法是：
投料盘，主要用于投放特定的微生物菌剂或根据污水的性质不同投放的微生物营养剂。所述的微生物菌剂主要为处理氨氮类有毒物的硝化细菌，所述的微生物营养剂可以提高硝化细菌活性，加快硝化细菌繁殖，加快建立硝化系统。所述的微生物菌剂或微生物营养剂，为片剂、粉剂或液体。应用时片剂和粉剂装入特定的网布袋，液体装入特定容器，放置于投料盘，也可直接倒入投料盘。所述的投料盘网孔面积采用0.2～0.5cm2的小网孔，在投入一袋片剂时，片剂外部先与水体接触的部分会先在网布袋内溶解并扩散到投料盘中，再扩散到下方培菌载体，片剂规格越大溶解完的时间越长，不但减少了投放菌剂次数，而且提高了菌剂利用率，节约人力物力。
中部增氧箱里设有的第一曝气装置起增氧和加速与箱体外水体交换的作用。所述的第一曝气装置为圆柱形中心有通气孔的曝气管，两端有小圆柱突起可插入投料盘和中部增氧箱的中心通孔，起到固定位置的作用。所述的中部增氧箱内的其他部分填充有机球形载体，可以是生化球或纤维球或两种球的混合，所述曝气管喷出气流带动球型载体转动，形成旋转式微生物处理系统。所述的生化球或纤维球，采用一种有生物活性的轻质材料，既有很好的培菌效果，又能在水中处于悬浮或漂浮状态。所述的旋转式微生物处理系统，由曝气管和球型载体构成，所述的曝气管能够改变增氧泵输出气流方向，从而带动微生物培养载体自传并围绕曝气管公转，形成旋转式微生物处理系统。所述的旋转式微生物处理系统，极大限度提高了水体含氧量，加快微生物繁殖、建立硝化系统，并能起到加快箱体内已处理的水体，与箱体外还未处理水体交换的作用，提高处理效果和效率。
底部增氧箱设有的第二曝气装置为整个水处理系统提供氧气，利用微生物的好氧反应进行生物处理。所述的第二曝气装置为气盘石、纳米曝气管等。箱体内的其他部分填充不规格形状的无机矿物培菌载体，所述的无机矿物培菌载体包括但不限于下面举例中的一种或多种。如吸氨沸石、麦饭石、河床砂、火山岩、石英砂或其他一些人造多孔并具生物亲和性的培菌载体，优选比例为：吸氨沸石25-50％，麦饭石25-50％，河床砂5-10％，火山岩5-10％，石英砂5-10％。所述的无机矿物培菌载体，密度远大于水，既能起到培菌作用，又能使整个装置重心在最下面，起到稳定整个装置的作用。
实施例2水族业
5×30×1.5m养殖观赏鱼的庭院水池，水质透明度平均值10cm，氨氮0.7mg/L、亚硝酸盐0.2mg/L、硝酸盐120mg/L(以N计)，10米左右间隔放置一个微生物增效装置，共放置2个。首次投入10g市售安米牌硝化细菌冻干粉，每天一次加入适量维喜牌微生物营养剂，持续曝氧使水的含氧量保持5mg/L。24小时后第一次测量水质，氨氮0.2mg/L、亚硝酸盐0.01mg/L、硝酸盐50mg/L。48小时后第二次测量水质，氨氮0.05mg/L、亚硝酸盐0.005mg/L、硝酸盐12.5mg/L。72小时后第三次测量水质，氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐基本为零，水质透明度平均值达到30cm以上。经过多次试验，基本在3-5天，水质达到指标。
实施例3、河塘养殖
面积约500平方米养殖池塘，水深1.5-2米，平均100平方米放置一个微生物增效装置，共放置5个。投入市售安米牌硝化细菌冻干粉200g，每天一次加入适量维喜牌微生物营养剂，持续曝氧使水的含氧量保持5mg/L以上，3-5天后水质达到健康指标。由于水体较大，微生物净化系统建立会受到更多因素影响，通过隔天检测水质，加入适量微生物营养剂。
实施例4、网箱养殖
10平方米试验养殖池，水深3米，放置2个容积1000L养殖网箱，1号网箱放置体长约15-20cm，体重200～250g的鲫鱼100尾，2号网箱放置体长约15-20cm，体重200～250g的鲤鱼50尾。饲养一周后，检测水体水质，透明度15-20cm，氨氮0.5mg/L、亚硝酸盐0.2mg/L、硝酸盐100mg/L(以N计)。分别在网箱下面悬挂一个生物增效装置。每个装置投入5g市售安米牌硝化细菌冻干粉，每天一次加入适量维喜牌微生物营养剂，持续曝氧使水的含氧量保持5mg/L。由于水体分布较为集中，持续供氧48小时后，各项数据都明显下降，60小时后水体指标达到健康值。
实施例5、污水处理厂
5000立方印染废水处理池，主要处理水体中氨氮类有害物，测量氨氮含量80mg/L(以N计)。平均布置4个微生物增效装置，投入市售蒙佰欧微生物菌剂2kg，持续曝氧使水的含氧量保持3～5mg/L。经过多次实验，平均7～10天氨氮含量减少到5mg/L以下，达到处理指标。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (9)
1.一种水处理的生物增效装置，其特征在于：包括顶部投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱，所述的投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱均为网箱结构，并且所述的投料盘底部与所述的中部增氧箱顶部榫接，所述的中部增氧箱底部与所述的底部增氧箱顶部榫接，所述的中部增氧箱内配有第一曝气装置，所述的底部增氧箱内配有第二曝气装置，所述的第一曝气装置、所述的第二曝气装置分别通过相应的第一进气管、第二进气管与增氧泵连通；所述的中部增氧箱内填充有机球型培菌载体；所述的底部增氧箱内填有无机矿物配菌载体。
2.如权利要求1所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的投料盘和中部增氧箱各有一个用于固定第一曝气装置的中心通孔，所述的第一曝气装置为圆柱形，并且所述的第一曝气装置圆柱侧面分布至少一列曝气通孔，所述的曝气通孔通过连通管与引入第一曝气装置内的进气管连通；所述的第一曝气装置的两外端面中心设有凸起，所述的第一曝气装置的两端凸起分别卡入所述的投料盘和中部增氧箱的中心通孔内。
3.如权利要求2所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的的连通管为弧形连通管，并且连接同一层曝气通孔的连通管处于同一水平切面上。
4.如权利要求3所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的第一曝气装置的圆柱侧面均布3列曝气通孔，并且同一层曝气通孔通过弧形的连通管与第一曝气装置中心轴重合的第一进气管连通，同一层的连通管的走向一致，即同一层的连通管呈螺旋状排列。
5.如权利要求2所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的投料盘、中部增氧箱和底部增氧箱的网箱厚度1～2mm，表面有支撑楞，支撑楞处厚度4～5mm，网箱结合端面上分别设有凸榫和扣槽；所述的投料盘的网孔面积为0.2～0.5cm2；所述的中部增氧箱网孔面积为1～2cm2，所述的底部增氧箱网孔面积为0.5～1cm2。
6.如权利要求1所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的有机球型培菌载体为生化球或纤维球或两种球的任意比例的混合。
7.如权利要求1所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的第二曝气装置为气盘石或纳米曝气管。
8.如权利要求7所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的无机矿物培菌载体为不规格形状的填料，其成分包括吸氨沸石、麦饭石、河床砂、火山岩、石英砂或其他一些人造多孔并具生物亲和性的培菌载体。
9.如权利要求8所述的一种水处理的生物增效装置，其特征在于：所述的无机矿物培菌载体的比例为：吸氨沸石25-50％，麦饭石25-50％，河床砂5-10％，火山岩5-10％，石英砂5-10％。
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