CN106915817A - 一种车载式高效水体修复系统 - Google Patents

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王红
吴文韬
张伦梁
张会敏
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Austria (tianjin) Environmental Protection Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种车载式高效水体修复系统,属于河湖污染治理领域。本发明利用曝气带走污水热量的基本原理，首次设计出垂直方向上的温度梯度，该装置根据污水温度的变化设置了四个温度范围，分别是28~31℃、31~34℃、34~37℃、37~40℃，每个处理档位中都固定有能够适应该档位温度条件下的微生物菌种。在系统运行时每一种微生物都生长在对应的最适温度环境中，提高了微生物的处理效率。该装置利用太阳能为污水加热，大大降低了能耗，使用温度梯度设置，极大地提高了能源的利用率。

Description

一种车载式高效水体修复系统
技术领域
本发明涉及河湖污染治理领域，特别是一种车载式高效水体修复系统。
背景技术
在富营养化水体中，微生物种类繁多且数量巨大，给水体曝气是河湖污染治理的重要手段，曝气的目的在于给水体中好氧微生物提供足够的氧气从而提高水体的自净能力。每一种微生物对有机物的降解能力都各不相同，因此将曝气装置对准降解能力最强的微生物菌株或微生物菌剂进行曝气就可以实现对氧气的高效利用，从而达到降低曝气能耗的目的。要实现这一目的只有一个办法，就是将高效微生物接种于微生物填料上，让其在微生物填料上形成稳定的生物膜。虽然短时间内高效微生物不能成为整个污染水体中的优势种群，但是可以成为人造填料上的优势种群。将曝气头对准人造填料曝气就可以实现节能的目的。
高效微生物需要适合的温度条件才可以将其高效性发挥出来。然而为水体加热需要消耗大量的电能。太阳能是一种清洁环保的免费能源，太阳能热水器是世界范围内被广泛使用的居民热水器，节能效果优异。利用太阳能为污水加热是降低能耗的最佳选择。然而日照强度随时都会发生变化，例如夏季的日照强度要高于冬季，晴天的日照强度要高于阴雨天，白天的日照强度大大高于夜晚的日照强度，正午的日照强度高于白天任何时刻的日照强度。环境温度也会对污水加热造成影响，环境温度越低，污水加热越困难，风速、气候、日照强度等因素都会影响环境温度，给污水加热过程带来诸多变数。特定的微生物必须在特定的温度范围内才能良好地生长与繁殖，若日照强度突然发生变化就会导致污水温度发生变化，若污水温度变化幅度过大（例如白天和夜晚）就会导致特定的微生物失去活力，降解污水的能力就会大大降低。例如嗜热菌喜欢生长在50~60℃的温度环境中，若将其放在20℃的温度环境中，其生长代谢速度就会大大减慢，甚至停止，酶活力也迅速降低；嗜温菌喜欢生长在20~30℃的温度环境中，若将其放在60℃的温度环境中，其生长代谢速度也会大大减慢，甚至死亡，酶活力也迅速降低。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种车载式高效水体修复系统，这种用于水体修复的高效水处理装置能够根据污水温度变化情况迅速切换至合适的档位，继续进行污水快速修复。
本发明的技术方案：
一种车载式高效水体修复系统，主要结构包括：曝气系统、生化系统、温控系统、喷水系统。如图1所示，生化池1-1-1上方固定有支架1-1-2，支架1-1-2上方固定有顶盖1-1-3；生化池1-2-1上方固定有支架1-2-2，支架1-2-2上方固定有顶盖1-2-3；生化池1-3-1上方固定有支架1-2-2，支架1-2-2上方固定有顶盖1-2-3；生化池1-3-1上方固定有支架1-3-2，支架1-3-2上方固定有顶盖1-3-3；生化池1-4-1上方固定有支架1-4-2，支架1-4-2上方固定有顶盖1-4-3。生化池1-1-1固定于顶盖1-2-3之上；生化池1-2-1固定于顶盖1-3-3之上之上；生化池1-3-1固定于顶盖1-4-3之上之上。生化池1-1-1、1-2-1、1-3-1、1-4-1的左侧分别固定有风机2-1、2-2、2-3、2-4，风机2-1、2-2、2-3、2-4分别连接着曝气管3-1、3-2、3-3、3-4，曝气管3-1、3-2、3-3、3-4，分别连接着固定化滤料4-1、4-2、4-3、4-4。生化池顶盖1-1-3、1-2-3、1-3-3、1-4-3上分别固定有温度传感器5-1、5-2、5-3、5-4和液压杆6-1、6-2、6-3、6-4。如图2所示，喷水系统设置于生化系统右侧。如图3所示，喷水系统由水枪7、升降台8、固定架9、钢索10、转动筒体11、变速箱12、电机13组成。水枪7固定于升降台8的中心，升降台8可以沿着固定支架9上下滚动，升降台8倍钢索10连接并缠绕在转动筒体11上，转动筒体11由变速箱12驱动，变速箱12由电机13驱动。加热后的污水通过管道连接在水枪7上，电机13可以根据污水的温度控制升降台8的位置。当污水温度介于37~40℃时，水枪对准生化池1-1-1喷水；当污水温度介于34~37℃时，水枪对准生化池1-2-1喷水；当污水温度介于31~34℃时，水枪对准生化池1-3-1喷水；当污水温度介于28~31℃时，水枪对准生化池1-4-1喷水。加热后的污水首先进入上层生化池，生化池内的温度传感器可以实时监控污水的温度变化，当污水温度符合生化池设定的温度范围时，对应的风机在电脑的控制下处于工作状态，对应的液压杆处于下压状态，随着曝气过程的进行，污水温度逐渐下降，当监测到的水温掉落出生化池设定温度的下限时，对应的风机在电脑的控制下立即关闭，同时对应的液压杆立刻收缩将对应的出水口打开，此时该生化池的污水全部流入下一级生化池内并重复上述过程，直至污水的温度降至常温从生化池1-4-1的出水口流出，排放至环境中。
本发明的工作原理：
曝气过程会不断带走污水的热量，因此污水温度在时间上会形成一个温度梯度，将适应不同温度的高效微生物菌剂放入这个温度梯度中，就可以让每一种微生物都生长在最适温度范围内，从而达到高效处理污水的目的。
本发明的优点和有益效果是：
（1）采用滤料负载微生物避免了高效微生物流失与杂菌污染；
（2）将曝气管包埋于微生物滤料中强化了曝气效率；
（3）可以自动根据日照强度和环境温度变化让污水随时切换至合适的生化池中处理；
（4）设备体积小、处理效率高、便于运输、节能环保、操作简便。
附图说明
图1 生化系统侧视结构示意图。
图2 生化系统与喷水系统俯视结构示意图。
图3 喷水系统侧视与正视结构示意图。
图中：1.生化池 2.风机 3.曝气管 4.滤料 5.温度传感器 6.液压杆 7.水枪 8.升降台 9.固定架 10.钢索11.转动筒体12.变速箱13.电机。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述,但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
实施例：
一种车载式高效水体修复系统，主要结构包括：曝气系统、生化系统、温控系统、喷水系统。如图1所示，生化池1-1-1上方固定有支架1-1-2，支架1-1-2上方固定有顶盖1-1-3；生化池1-2-1上方固定有支架1-2-2，支架1-2-2上方固定有顶盖1-2-3；生化池1-3-1上方固定有支架1-2-2，支架1-2-2上方固定有顶盖1-2-3；生化池1-3-1上方固定有支架1-3-2，支架1-3-2上方固定有顶盖1-3-3；生化池1-4-1上方固定有支架1-4-2，支架1-4-2上方固定有顶盖1-4-3。生化池1-1-1固定于顶盖1-2-3之上；生化池1-2-1固定于顶盖1-3-3之上之上；生化池1-3-1固定于顶盖1-4-3之上之上。生化池1-1-1、1-2-1、1-3-1、1-4-1的左侧分别固定有风机2-1、2-2、2-3、2-4，风机2-1、2-2、2-3、2-4分别连接着曝气管3-1、3-2、3-3、3-4，曝气管3-1、3-2、3-3、3-4，分别连接着固定化滤料4-1、4-2、4-3、4-4。生化池顶盖1-1-3、1-2-3、1-3-3、1-4-3上分别固定有温度传感器5-1、5-2、5-3、5-4和液压杆6-1、6-2、6-3、6-4。如图2所示，喷水系统设置于生化系统右侧。如图3所示，喷水系统由水枪7、升降台8、固定架9、钢索10、转动筒体11、变速箱12、电机13组成。水枪7固定于升降台8的中心，升降台8可以沿着固定支架9上下滚动，升降台8倍钢索10连接并缠绕在转动筒体11上，转动筒体11由变速箱12驱动，变速箱12由电机13驱动。
上述实施例中生化池1由有机玻璃制作而成，尺寸为1m*1m*1m（长*宽*高），顶盖也是由有机玻璃制作而成。风机2选用型号为ACO-016的曝气机。曝气管3内径为30mm。滤料4选用直径为80mm的球形滤料。温度传感器选用WRNK-191K型。喷水系统由天津奥为环保科技（天津）有限公司与北京普世圣华科技有限公司联合设计研发。污水输送所使用的污水泵的型号为：LX-155，额定功率为85w。

Claims (5)

1.一种车载式高效水体修复系统，主要结构包括：曝气系统、生化系统、温控系统、喷水系统。
2.根据权利要求1所述一种车载式高效水体修复系统，其特征在于：根据水温设置了多个生化池，每个生化池中分别固定着能够适应对应水温的微生物。
3.根据权利要求1所述一种车载式高效水体修复系统，其特征在于：根据水温设置了多个生化池，每个生化池沿垂直方向堆叠在一起。
4.根据权利要求1所述一种车载式高效水体修复系统，其特征在于：四个生化池所对应的水温分别是：28~31℃、31~34℃、34~37℃、37~40℃。
5.根据权利要求1所述一种车载式高效水体修复系统，其特征在于：水枪可以沿垂直方向移动，并且可以根据水温移动至对应的生化池。
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