CN108928925A - 一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，本发明提供的处理方法具有以下优点：本发明提供的装置整体结构简单，采用太阳能电板绿色能源来作为装置整体能量来源，绿色环保，三个净化室内均采用生物处理方式对污水进行依次处理，处理过程无需添加任何化学添加剂，无化学物残留；本方法的处理方法整体运行过程中无需人工看管，控制柜保证各净化室之间高效的水污染处理流程，特别适用于水流速度较慢的河流湖泊；装置维护简单，利用第二漂浮物及空气压缩机可实现装置整体的上下沉浮，有助于对净化室内的藻类及植物等进行维护清理并向微生物培养罐中添加培养液，使用方便。

Description

一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法。

背景技术

目前，工业生产过程中排放的各类有机污水日益增多，特别是印染、石化、医药及农药生产过程中产生的有机污水，该类污水以毒性大、盐度高、污染物浓度高、难生物降解等特点而成为困扰当前环境治理的一大难题。难降解有机物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类有机物、有机农药、染料、表面 活性剂等，该类污染物易在生物体内富集，如果这些物质不加以治理而直接进行排放，必将导致严重的环境污染，并最终威胁到人类的身体健康。污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理，生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，其中工业污水中往往含有高浓度的重金属及其他有害物质，未处理完全的污水直接排放对环境的污染严重，因此工业污水的处理比较复杂，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等，为减少成本，大多数工厂采用单一的处理方式，这种处理方式由于方式单一耗时长，工作效率低下，相应的很容易拉长生 产工期，污水处理的成本也就相应会提高。

国内外处理污水的方法主要有生物处理法、物化处理法和土地处理法，生物处理法又包括活性污泥法、厌氧生化法和生物膜法等；但是生物处理法对温度和处理设备的要求高，物化处理法需要较大的场地和能耗，一定量的化工原料，只能作为废水处理的预处理工艺，并且后续处理工艺复杂；需要溶剂的还需对溶剂进行再回收利用处理，处理成本高，目前对于污水的处理大都经过单一处理方式，如中国发明专利申请号201410820615.9公开了一种处理工业废水的微生物法，所述方法包括以下步骤：a、微生物絮凝：将所需要处理的工业废水经过含有微生物絮凝剂的水箱，进行微生物的絮凝；b、膜过滤：将a处理水经过超滤膜组过滤；c、过滤吸附：将b处理水经过具有生物填料的流动床；d、检测：若检测合格，由管道注入纯水水箱，若检测不合格，按照 检测结果进入上述a步骤，该微生物法系统结构简单，仅经过微生物及超滤膜过滤；中国发明专利申请号201410327211.6公开了一种利用微生物进行污水净化的水处理方法，其特征在于，至少包括下列步骤：在处理水域内设置至少一个生化床，在生化床上设置具有贯通口的框架体。此发明的优点是：可产生良好的微生物缓释作用；水域内的微生物多样性大大提高；微生物的繁殖、生长环境大大改善，抵消了冬季微生物活性下降的影响；生化床相对于处理水域的投加体积比大大低于常规生化工艺中填料的投加体积比。

现有的有机污水处理技术由于涉及能耗问题，污水量问题，工艺管理问题，投资问题，场地问题，操作复杂，彻底去除水中有机污染物等十分困难，达标排放难度大等实际问题，需要添加大量化学制剂才能达标等问题，不能得到很好的使用和发挥好的效果，因此需要一种综合处理手段来提高污水的净化效率效果就显得尤为必要。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其利用微生物、藻类及植物对其有机污水进行逐步分解转化，最终将其净化，采用绿色环保的处理方式，不存在添加化学制剂或高难度处理设备的限制，装置整体可实现无人看管运行，本发明具有成本低、无毒性、无污染、效率高、易实现等优点，尤其适用于城市生活污水的净化处理。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，

所述水污染处理漂浮装置包括：

漂浮板、固设于漂浮板上的水处理机构、能量供应机构、漂浮机构及控制柜，

其中水处理机构包括

隔离腔，所述隔离腔设于漂浮板前端，所述隔离腔为“C”型隔板状，其侧壁上设有若干进水条孔，

净化室，所述净化室位于隔离腔右侧，包括第一净化室、第二净化室及第三净化室，其中第一净化室与第二净化室之间、第二净化室与第三净化室之间分别设有第一升降门与第二升降门结构，其中第一升降门、第二升降门的底部分别与设于漂浮板底部的液压马达输出端相连；

微生物培养罐，所述微生物培养罐设于第二净化室的一侧，用于向净化室内输送微生物以净化水质；

泵组，包括第一水泵及第二水泵，其中第一水泵连通隔离腔及第一净化室，其进水管设于隔离腔内。出水管置于第一净化室内，第二水泵的进水管连通微生物培养罐，其出水管置于第一净化室内，

生氧器，所述生氧器与微生物培养罐相连通，用于向其内输送氧气；

其中漂浮机构包括

第一漂浮物，设置于净化室的外侧壁，用于保证装置整体的漂浮；

第二漂浮物，设置于漂浮板下方，其中第二漂浮物与空气压缩机相连，用于控制装置的上浮与下沉；

所述空气压缩机设于漂浮板末端、第三净化室右侧；

其中能量供应机构包括太阳能板、支架、蓄电池及连接导线，其中太阳能板安装于支架的上方，支架通过螺钉固接于漂浮板处，其中控制器与蓄电池固设于漂浮板底部，其中蓄电池分别与控制器、液压马达、泵组、生氧器及空气压缩机电性连接；

其中所述方法包括以下步骤：

1)微生物、藻类、植物培养：取1m³的水，向其内添加500g硝化菌，优选氨氮去除菌，其中活菌总数≥5.0 cfu/g，继续相其内添加适量的5%的葡萄糖溶液及维生素B1、B2，搅拌均匀，在7-15℃环境下培养10-15天，作为微生物培养罐的菌源来源并加入其中；在第二净化室内投入藻类，其中藻类选自附近区域的绿藻门、红藻门类藻类，其中绿藻门优选浮游藻类的小球藻，底栖藻类优选扁藻或绳藻，向第二净化室内投入藻类，连续培养一周以上；向第三培养室内移植千屈菜、水葱等，移植的植物高度应高于15cm，优选附近区域的河底软泥进行培养，培养30天以上；

2)污水处理：控制柜第一水泵将隔离腔内的水吸入第一净化室，由第二水泵将培养罐内的微生物培养液加入至第一净化室，净化完成后液压马达打开第一升降门，初次净化后的污水进入第二净化室内，待液面稳定后关闭第一升降门，

3）由第二净化室内的藻类进行二次净化，二次净化完成后液压马达打开第二升降门进行三次净化，待二次净化水进入第三净化室后关闭第二升降门，

4）由第三净化室内的植被对三次净化水进行三次吸收净化；

5)排空：控制柜控制第三水泵将第三净化室内的水排出，如此完成一次污水净化操作。

进一步地，所述步骤2中第一升降门关闭后控制柜即控制第一水泵重复步骤2操作，待第二升降门关闭后打开第一升降门。

进一步地，所述漂浮装置还包括有N个传感器，所述传感器与控制柜相连，其中传感器包括有设于第一净化室内的氨氮传感器、位于微生物培养罐底部及第一净化室内的液面传感器及位于生氧器中的氧气传感器。

进一步地，所述控制柜包括控制系统包括控制器及显示屏，所述控制器用于控制液压马达、泵组、生氧器及空气压缩机的开启，所述显示屏用于接收来自氨氮传感器、液面传感器及氧气传感器传送来的信息。

进一步地，所述第二净化室内固设有孔隙率大，比表面积大的滤芯结构，所述滤芯结构优选网箱类结构用以藻类生长着床。

进一步地，所述漂浮板末端、第三净化室右侧设有第三水泵，所述第三水泵进水管位于第三净化室内。

进一步地，所述第一漂浮物的水平高度高于进水条孔的高度。

进一步地，所述漂浮板的下方设有圆形围栏，所述圆形围栏上设有挂环，其中挂环用于与第二票服务固定连接。

进一步地，所述漂浮板的底部固设有重物。

进一步地，所述第二漂浮物为可充气气囊。

本发明提供的污水处理方法的工作原理主要是通过好氧微生物首先将污水中的有机污染物作为营养源进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，方便进行二次处理，二次处理主要是运用藻类，藻类细胞具有富集金属的能力，对一些金属离子如Zn、Hg、Cd、Cu、U、Pb等金属离子进行富集，代谢迅速，吸附作用快净化率高，最终将氮源、磷酸盐转化为氨基酸、蛋白质及磷脂等有机物，三次处理主要是植物对二次净化水进行降解、吸附、吸收等，将藻类与植物分开培养的目的主要是为了防止水生植物分泌抑制藻类生长的物质，破坏藻类的正常生理代谢，分开处理的污水净化处理效率将更加高效，与现有技术相比，本发明提供的处理方法具有以下优点：

1、本发明提供的装置整体结构简单，采用太阳能电板绿色能源来作为装置整体能量来源，绿色环保，三个净化室内均采用生物处理方式对污水进行依次处理，处理过程无需添加任何化学添加剂，无化学物残留；

2、本发明装置整体运行过程中无需人工看管，控制柜保证各净化室之间高效的水污染处理流程，特别适用于水流速度较慢的河流湖泊；

3、装置维护简单，利用第二漂浮物及空气压缩机可实现装置整体的上下沉浮，有助于对净化室内的藻类及植物等进行维护清理并向微生物培养罐中添加培养液，使用方便。

附图说明

图1是本发明漂浮装置的主视图；

图2是本发明漂浮装置的剖视图；

图3是本发明漂浮装置的俯视图。

图中，1、隔离腔，2、净化室，21、第一净化室，22、第二净化室，23、第三净化室，24、第一升降门，25、第二升降门，26、液压马达，3、微生物培养罐，4、泵组，41、第一水泵，42、第二水泵，5、生氧器，6、漂浮机构，61、第一漂浮物，62、第二漂浮物，63、空气压缩机，7、能量供应机构，71、太阳能板，72、支架，73、蓄电池。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若采用术语“第一”、“第二”、“第三”，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，包括漂浮板、固设于漂浮板上的水处理机构、能量供应机构、漂浮机构及控制柜，其特征在于，

其中水处理机构包括

隔离腔1，所述隔离腔1设于漂浮板前端，所述隔离腔1为“C”型隔板状，其侧壁上设有若干进水条孔11，

净化室2，所述净化室位于隔离腔右侧，包括第一净化室21、第二净化室22及第三净化室23，其中第一净化室21与第二净化室22之间、第二净化室22与第三净化室23之间分别设有第一升降门24与第二升降门25结构，其中第一升降门24、第二升降门25的底部分别与设于漂浮板底部的液压马达26输出端相连；

微生物培养罐3，所述微生物培养罐3设于第二净化室22的一侧，用于向净化室内输送微生物以净化水质；

泵组4，包括第一水泵41及第二水泵42，其中第一水泵41连通隔离腔1及第一净化室21，其进水管设于隔离腔1内，出水管置于第一净化室21内，第二水泵42的进水管连通微生物培养罐3，其出水管置于第一净化室内21，

生氧器5，所述生氧器5与微生物培养罐3相连通，用于向其内输送氧气；

其中漂浮机构6包括

第一漂浮物61，设置于净化室2的外侧壁，用于保证装置整体的漂浮；

第二漂浮物62，设置于漂浮板下方，其中第二漂浮物62与空气压缩机63相连，用于控制装置的上浮与下沉，装置下沉时提高装置整体的稳定性，上浮则有助于对装置整体进行维护检修，使用方便；

所述空气压缩机63设于漂浮板末端、第三净化23室右侧；

其中能量供应机构7包括太阳能板71、支架72、蓄电池73及连接导线，其中太阳能板71安装于支架72的上方，支架72通过螺钉固接于漂浮板处，其中控制器与蓄电池73固设于漂浮板底部，其中蓄电池73分别与控制器、液压马达26、泵组4、生氧器5及空气压缩机63电性连接；

其中所述方法包括以下步骤：

1)微生物、藻类、植物培养：取1m³的水，向其内添加500g硝化菌，优选氨氮去除菌，其中活菌总数≥5.0 cfu/g，继续相其内添加适量的5%的葡萄糖溶液及维生素B1、B2，搅拌均匀，在7-15℃环境下培养10-15天，作为微生物培养罐的菌源来源并加入其中；在第二净化室22内投入藻类，其中藻类选自附近区域的绿藻门、红藻门类藻类，其中绿藻门优选浮游藻类的小球藻，底栖藻类优选扁藻或绳藻，向第二净化室22内投入藻类，连续培养一周以上；向第三培养室23内移植千屈菜、水葱等，移植的植物高度应高于15cm，优选附近区域的河底软泥进行培养，培养30天以上；

2)污水处理：控制柜第一水泵41将隔离腔1内的水吸入第一净化室21，由第二水泵42将培养罐内的微生物培养液加入至第一净化室21，净化完成后液压马达打开第一升降门24，初次净化后的污水进入第二净化室22内，待液面稳定后关闭第一升降门24，

3）由第二净化室22内的藻类进行二次净化，二次净化完成后液压马达打开第二升降门25，二次净化水进入第三净化室23进行三次净化，待二次净化水进入第三净化室23后关闭第二升降门25，

4）由第三净化室23内的植被对三次净化水进行三次吸收净化；

5)排空：控制柜控制第三水泵将第三净化室内的水排出，如此完成一次污水净化操作。

作为本发明的进一步改进，所述步骤2中第一升降门24关闭后控制柜即控制第一水泵重复步骤2操作，待第二升降门25关闭后打开第一升降门24，保证第一净化室21及第二净化室22内始终有污水进行处理，提高了装置整体的污水净化速率。

作为本发明的进一步改进，所述漂浮装置还包括有N个传感器，所述传感器与控制柜相连，其中传感器包括有设于第一净化室21内的氨氮传感器、位于微生物培养罐3底部及第一净化室21内的液面传感器及位于生氧器5中的氧气传感器。

作为本发明的进一步改进，所述控制柜包括控制系统包括控制器及显示屏，所述控制器用于控制液压马达26、泵组4、生氧器5及空气压缩机63的开启，所述显示屏用于接收来自氨氮传感器、液面传感器及氧气传感器传送来的信息。

作为本发明的进一步改进，所述第二净化室内22固设有孔隙率大，比表面积大的滤芯结构，所述滤芯结构优选网箱类结构用以藻类生长着床。

作为本发明的进一步改进，所述第三净化室23底部设有凹槽，其中凹槽内铺设泥沙用于培植植物，第三净化室内优选水生植物对污水进行三次吸收吸附处理。

作为本发明的进一步改进，所述漂浮板末端、第三净化室23右侧设有第三水泵43，所述第三水泵43进水管位于第三净化室23内，装置整体借由第一漂浮物61来实现装置的漂浮，第一漂浮物61要低于净化室的整体高度，将净化室与污水隔绝开来，保证一次污水净化流程。

作为本发明的进一步改进，所述第一漂浮物61的水平高度高于进水条孔11的高度。

作为本发明的进一步改进，所述漂浮板的下方设有圆形围栏，所述圆形围栏上设有挂环，其中挂环用于与第二票服务62固定连接，漂浮板底面外侧圆周方向设有一圈环绕的围栏结构，保证装置整体的稳定性，漂浮板的底部固设有重物，所述第二漂浮物62为可充气气囊。

作为本发明的进一步改进，其中第三净化室23的右侧设有第三升降门，第三升降门的下方固接液压马达的输出轴，当第二漂浮物62充气后对漂浮装置进行检修时，同样不影响装置整体的污水处理功能。

作为本发明的进一步改进，其中控制柜还包括有制动模块，所述制动模块接受到来自微生物培养罐3的液面数据用以向控制器发送指令，当微生物培养罐3内无混合液后则停止装置整体的净化处理工作，第一水泵41停止工作，保护第二净化室22内的藻类及第三净化室23内的植物。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，

所述水污染处理漂浮装置包括：

漂浮板、固设于漂浮板上的水处理机构、能量供应机构、漂浮机构及控制柜，

其中水处理机构包括

隔离腔，所述隔离腔设于漂浮板前端，所述隔离腔为“C”型隔板状，其侧壁上设有若干进水条孔，

净化室，所述净化室位于隔离腔右侧，包括第一净化室、第二净化室及第三净化室，其中第一净化室与第二净化室之间、第二净化室与第三净化室之间分别设有第一升降门与第二升降门结构，其中第一升降门、第二升降门的底部分别与设于漂浮板底部的液压马达输出端相连；

微生物培养罐，所述微生物培养罐设于第二净化室的一侧，用于向净化室内输送微生物以净化水质；

泵组，包括第一水泵及第二水泵，其中第一水泵连通隔离腔及第一净化室，其进水管设于隔离腔内；

出水管置于第一净化室内，第二水泵的进水管连通微生物培养罐，其出水管置于第一净化室内，

生氧器，所述生氧器与微生物培养罐相连通，用于向其内输送氧气；

其中漂浮机构包括

第一漂浮物，设置于净化室的外侧壁，用于保证装置整体的漂浮；

第二漂浮物，设置于漂浮板下方，其中第二漂浮物与空气压缩机相连，用于控制装置的上浮与下沉；

所述空气压缩机设于漂浮板末端、第三净化室右侧；

其中能量供应机构包括太阳能板、支架、蓄电池及连接导线，其中太阳能板安装于支架的上方，支架通过螺钉固接于漂浮板处，其中控制器与蓄电池固设于漂浮板底部，其中蓄电池分别与控制器、液压马达、泵组、生氧器及空气压缩机电性连接；

其中所述方法包括以下步骤：

1)微生物、藻类、植物培养：取1m³的水，向其内添加500g硝化菌，优选氨氮去除菌，其中活菌总数≥5.0 cfu/g，继续相其内添加适量的5%的葡萄糖溶液及维生素B1、B2，搅拌均匀，在7-15℃环境下培养10-15天，作为微生物培养罐的菌源来源并加入其中；在第二净化室内投入藻类，其中藻类选自附近区域的绿藻门、红藻门类藻类，其中绿藻门优选浮游藻类的小球藻，底栖藻类优选扁藻或绳藻，向第二净化室内投入藻类，连续培养一周以上；向第三培养室内移植千屈菜、水葱等，移植的植物高度应高于15cm，优选附近区域的河底软泥进行培养，培养30天以上；

2)污水处理：控制柜第一水泵将隔离腔内的水吸入第一净化室，由第二水泵将培养罐内的微生物培养液加入至第一净化室，净化完成后液压马达打开第一升降门，初次净化后的污水进入第二净化室内，待液面稳定后关闭第一升降门，

3）由第二净化室内的藻类进行二次净化，二次净化完成后液压马达打开第二升降门进行三次净化，待二次净化水进入第三净化室后关闭第二升降门，

4）由第三净化室内的植被对三次净化水进行三次吸收净化；

5)排空：控制柜控制第三水泵将第三净化室内的水排出，如此完成一次污水净化操作。

2.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述步骤2中第一升降门关闭后控制柜即控制第一水泵重复步骤2操作，待第二升降门关闭后打开第一升降门。

3.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述漂浮装置还包括有N个传感器，所述传感器与控制柜相连，其中传感器包括有设于第一净化室内的氨氮传感器、位于微生物培养罐底部及第一净化室内的液面传感器及位于生氧器中的氧气传感器。

4.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述控制柜包括控制系统包括控制器及显示屏，所述控制器用于控制液压马达、泵组、生氧器及空气压缩机的开启，所述显示屏用于接收来自氨氮传感器、液面传感器及氧气传感器传送来的信息。

5.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述第二净化室内固设有孔隙率大，比表面积大的滤芯结构，所述滤芯结构优选网箱类结构用以藻类生长着床。

6.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述漂浮板末端、第三净化室右侧设有第三水泵，所述第三水泵进水管位于第三净化室内。

7.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述第一漂浮物的水平高度高于进水条孔的高度。

8.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述漂浮板的下方设有圆形围栏，所述圆形围栏上设有挂环，其中挂环用于与第二票服务固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述漂浮板的底部固设有重物。

10.根据权利要求1所述的一种利用应用于水污染处理的漂浮装置的污水净化处理方法，其特征在于，所述第二漂浮物为可充气气囊。