CN106830369A - 一种主动式太阳能生物修复自蚀系统装置 - Google Patents

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Abstract

一种主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,悬浮于待处理水体上,昼夜自给运行生化降解污染物,包括:动力保证系统,将太阳能转化为电能,为用电部件供电;生物修复系统,包括钢丝网袋、填充于钢丝网袋中的多面空心球、设置在钢丝网袋底部的曝气头以及与曝气头连接的直流气泵,袋内为生物修复区;浮仓,其上部支撑动力保证系统,下部为生物修复系统,其中钢丝网袋悬挂在浮仓的底板上,本发明动力完全来自太阳能,能漂浮于被处理水体上,形成主动式的自净自蚀效果;微生物生化处理在自携带的生物修复网区进行,如同移动的污水厂,多面空心球提供生物膜支撑,太阳能光伏电池板为直流气泵提供能量,通过曝气头提供微生物呼吸,自蚀降解污水中的COD。

Description

一种主动式太阳能生物修复自蚀系统装置
技术领域
本发明属于水污染治理技术领域,特别涉及一种主动式太阳能生物修复自蚀系统装置。
背景技术
随着人类生产生活活动的进一步加强,在很多发展中国家,江河湖库已然成为污水的最终归宿。经长期大量的排放,印度恒河、我国的滇池、太湖、巢湖等水域均超过水体的自净能力,频发水体富营养化事项。包括海洋的赤潮现象以及城市内湖、涌渠河汊及水库的水质都存在进一步恶化的趋势。现有的城市污水厂是集中处理城镇生活污水的专业机构,其采用的工艺是微生物生化处理技术。经过厌氧、好氧菌的生化作用,在足够的反应停留时间,有机污染物COD被降解,实现脱氮除磷的治理果效。污水厂的曝气反应池、二沉池建设等城市用地面积大,投入很高,是一种集中式水处理系统,且需要配套的城市管网保证。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其动力完全来自太阳能,能漂浮于被处理水体上,形成主动式的自净自蚀效果;微生物生化处理在自携带的生物修复网区进行,如同移动的污水厂,多面空心球提供生物膜支撑,太阳能光伏电池板为直流气泵提供能量,通过曝气头提供微生物呼吸,自蚀降解污水中的COD;该系统单元可以1m2的太阳能光伏板(~200w),在1~5m水深,以2~4立方/小时昼夜曝气,服务面积:0.4~0.7m2/套。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,悬浮于待处理水体上,昼夜自给运行生化降解污染物,包括:
动力保证系统,将太阳能转化为电能,为用电部件供电;
生物修复系统,包括钢丝网袋7、填充于钢丝网袋7中的多面空心球9、设置在钢丝网袋7底部的曝气头6以及与曝气头6连接的直流气泵14,钢丝网袋7内为生物修复区;
浮仓2,其上部支撑动力保证系统,下部为生物修复系统,其中钢丝网袋7悬挂在浮仓2的底板上。
所述动力保证系统包括:
太阳能光伏电池板1,将太阳能转换为电能;
储能电池10,储存电能,向外供电;
控制器11,控制电能储存与供电的过程。
本发明还可包括
微型水泵12,带液位启动器,用于排水保护;
微型GPS发射器13,用于意外位移时的报警。
所述浮仓2采用亚克力或高分子材料制作,四周闭合,与底板一并制成自身浮力舱,其中,在浮仓2内的中区3设置有若干带水平隔板的高位隔舱,分别用于放置所述储能电池10、控制器11、微型水泵12、微型GPS发射器13以及直流气泵14。其中隔板上划有漏水槽道。
所述钢丝网袋7内还设置有利于微生物繁殖寄存的表面多孔材料。
所述表面多孔材料可以为细菌屋8。
所述钢丝网袋7与浮仓2底板间固定的悬边外侧,配有一圈浮球一5,以缓释装置与硬物碰撞。
所述钢丝网袋7中设置有用于配重的浮球二4。
所述多面空心球9为轻质高分子材料,具体材料可以为聚丙烯等。
系统装置漂浮运行于待处理水上,多面空心球9与黑臭水体中有机污染物充分地透水自蚀降解。
与现有技术相比,本发明可依自身浮力移动或锚固墩停留于水面上,独立完成有氧可控的生物降解。仅1m2的太阳能光伏板(~200w),针对1~5m水深,可以2~4立方/小时昼夜曝气,服务面积:0.4~0.7m2/套,实现主动式的智能运行。
附图说明
图1是本发明结构示意图(俯视图)。
图2是本发明结构示意图(正视图)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1和图2所示,本发明一种主动式太阳能水体生物修复自蚀系统,包括:
太阳能动力系统,包括以水平或10度倾角安置于浮仓2顶部的太阳能光伏电池板1、控制器11、储能电池10、直流气泵14以及微型水泵12、微型GPS发射器13等。
生物修复系统,包括钢丝网袋7、填充于钢丝网袋7中的多面空心球9、设置在钢丝网袋7底部的曝气头6以及与曝气头6连接的直流气泵14,钢丝网袋7内为生物修复区。
浮仓2,采用亚克力或高分子材料制作,四周闭合,与底板一并制成自身浮力舱,于上支撑太阳能光伏电池板1,于下挂接钢丝网袋7。在浮仓2内的中区3设置有若干带水平隔板的高位隔舱,分别用于放置所述储能电池10、控制器11、微型水泵12、微型GPS发射器13以及直流气泵14。其中隔板上划有漏水槽道。与钢丝网袋7连接的外延处配有一圈浮球一5形成系统的漂浮支持。
由大孔的钢丝网袋7圈成内充满轻质高分子多面空心球9的生物修复区。其中也可加入细菌屋8等表面多孔材料以利于微生物的繁殖存活。多面空心球9的尺寸例如50mm与钢丝网袋7孔匹配。网内也可放置少量浮球二4配重;在钢丝网袋7底部安置的曝气头6与浮仓中的直流气泵14,于浮仓2底板处对接,为多面空心球9表面形成的生物膜供氧。系统装置漂浮运行于待处理水上,生物修复区完全浸于污水中。
根据以上结构,本发明的工作过程是:
以直径50mm的多面空心球9或其他形式的轻质大比表面材料为生物膜附着载体,选择钢丝网袋7规格,如丝径1.4mm,网孔2.5×2.5CM。钢丝网袋7的面积为太阳能光伏电池板1的90%,深度以所处理的污水浸没生物修复区可调确定。内填充满多面空心球9,将曝气头6安置于钢丝网袋7底部,并通过软管与浮仓2的底板处对接直流气泵14。
依太阳能光伏电池板1同样的规格尺寸安排浮仓2底板,浮仓2采用亚克力或高分子材料制作,并据装置的整体质量计算设计如300mm仓位高,形成系统装置的浮力支持,以保证吃水线位于生物修复区上方。其中控制器11连接太阳能光伏电池板1为储能电池10充电,供应直流气泵14昼夜运行。为防止出现意外移位或大量水淹风险,微型GPS发射器13和微型水泵12将启动、报警。
浮仓2与钢丝网袋7连接的外缘栓一圈如15cm直径的浮球一5。
据水深和装置浮力的需要,可以在生物修复区另加浮球二4配重,以使装置浮岛样悬浮于待处置的污水上。使大比表面的多面空心球生长形成污染水域的生物膜或添加细菌屋8等强化,并在曝气条件下供应微生物连续不断地降解有机物,达到去除COD的效果。

Claims (10)

1.一种主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,悬浮于待处理水体上,其特征在于,包括:
动力保证系统,将太阳能转化为电能,为用电部件供电;
生物修复系统,包括钢丝网袋(7)、填充于钢丝网袋(7)中的多面空心球(9)、设置在钢丝网袋(7)底部的曝气头(6)以及与曝气头(6)连接的直流气泵(14),钢丝网袋(7)内为生物修复区;
浮仓(2),其上部支撑动力保证系统,下部为生物修复系统,其中钢丝网袋(7)悬挂在浮仓(2)的底板上。
2.根据权利要求1所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述动力保证系统包括:
太阳能光伏电池板(1),将太阳能转换为电能;
储能电池(10),储存电能,向外供电;
控制器(11),控制电能储存与供电的过程。
3.根据权利要求1或2所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,还包括
微型水泵(12),带液位启动器,用于排水保护;
微型GPS发射器(13),用于意外位移时的报警。
4.根据权利要求3所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述浮仓(2)以高分子材料四周闭合,与底板一并制成自身浮力舱,其中,在浮仓(2)内的中区(3)设置有若干带水平隔板的高位隔舱,分别用于放置所述储能电池(10)、控制器(11)、微型水泵(12)、微型GPS发射器(13)以及直流气泵(14)。
5.根据权利要求1所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述钢丝网袋(7)内还设置有利于微生物繁殖寄存的表面多孔材料。
6.根据权利要求5所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述表面多孔材料为细菌屋(8)。
7.根据权利要求1所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述钢丝网袋(7)与浮仓(2)底板间固定的悬边外侧,配有一圈浮球一(5),以缓释装置与硬物碰撞。
8.根据权利要求7所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述钢丝网袋(7)中设置有用于配重的浮球二(4)。
9.根据权利要求1所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述多面空心球(9)为轻质高分子材料。
10.根据权利要求9所述主动式太阳能生物修复自蚀系统装置,其特征在于,所述轻质高分子材料为聚丙烯。
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