CN109320021A - 一种城市河水微生物净化处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市河水微生物净化处理装置，包括浮岛本体，浮岛本体包括圆筒形的侧板和底板，侧板外周连接浮体，在浮岛本体内腔设置有净水微生物培养基，净水微生物培养基包括厌氧微生物培养基和好氧微生物培养基，所述侧板的内腔设有数个水平的隔板，数个隔板自上而下依次为第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，第四隔板与底板间设置有厌氧微生物培养基，第三隔板与第四隔板间为曝气层，第二隔板与第三隔板间设置有好氧微生物培养基，第一隔板与第二隔板间设有挺水植物培养基，第一隔板顶面为挺水植物种植区。该装置能够有效净化污染程度高的城市河水，净水效果好，效率高。

Description

一种城市河水微生物净化处理装置

技术领域

本发明涉及城市水体净化领域，具体涉及一种城市河水微生物净化处理装置。

背景技术

生态浮岛是一种针对富营养化的水质，利用生态工学原理，降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果。生态浮岛对水质净化最主要的功效是利用植物的根系吸收水中的富营养化物质，例如总磷、氨氮、有机物等，使得水体的营养得到转移，减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭、富营养化现象。

目前，生态浮岛主要应用在水体污染程度不高的水域进行净水处理，而对于水体污染严重的城市河水，生态浮岛上的净水植物净水效果有限，且由于水体污染严重容易导致净水植物发育迟缓甚至死亡，因此现有生态浮岛还难以应用于污染较为严重的城市黑臭水体的净化。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开一种城市河水微生物净化处理装置，该装置能够有效净化污染程度高的城市河水，净水效果好，效率高。

本发明通过下述技术方案实现：

一种城市河水微生物净化处理装置，包括浮岛本体，浮岛本体包括圆筒形的侧板和底板，侧板外周连接浮体，在浮岛本体内腔设置有净水微生物培养基，净水微生物培养基包括厌氧微生物培养基和好氧微生物培养基。

本发明中，浮体用于使浮岛本体漂浮在城市待净化水域的水面，浮岛本体内的厌氧微生物培养基和好氧微生物培养基含有具有净化水质效果的厌氧微生物和好氧微生物，相比传统的水生植物而言，能够更好的适应并有效净化黑臭水体，改善水质，降低水体的COD及氮、磷含量，相比现有生态浮岛而言，其对污染程度高的城市黑臭水体的净化效果好，效率高。

所述侧板的内腔设有数个水平的隔板，数个隔板自上而下依次为第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，第四隔板与底板间设置有厌氧微生物培养基，第三隔板与第四隔板间为曝气层，第二隔板与第三隔板间设置有好氧微生物培养基，第一隔板与第二隔板间设有挺水植物培养基，第一隔板顶面为挺水植物种植区。

所述侧板、底板和数个隔板上均密布有网孔。

所述曝气层内设有若干中空的密封球，密封球内充满氧气，所述密封球采用易被生物降解的材料制得。

所述密封球的材质为淀粉基聚乙烯醇塑料，每个密封球厚度不同且呈等差数列递增，各个密封球的厚度在0.5-3mm范围内逐步增大。

由于城市黑臭水体本身含氧量低，且在利用净水微生物处理净化黑臭水体过程中，水体中原有的氧气也会被逐步耗尽，因此现有利用微生物处理黑臭水体的工艺中，通常需要在水体中增加曝气装置，提高水体含氧量。

本发明的密封球采用淀粉基聚乙烯醇塑料制得，淀粉基聚乙烯醇塑料属于易降解材料，在本发明浮岛本体投放到黑臭水域中一段时间后，密封球会逐步被净水微生物培养基内的微生物和黑臭水体中自带的微生物降解，降解产物天然无毒，不会对水域造成污染，密封球降解后释放的氧气在水体中会自动上浮，进入到其上侧的好氧微生物培养基内，为其中的好氧微生物提供氧气，促进其快速繁殖，进而提高净水效率。

由于每个密封球厚度不同且呈等差数列递增，各个密封球的厚度在0.5-3mm范围内逐步增大，因此每个密封球破裂的时间不等，能够有效保证每隔一段时间会有密封球破裂供氧，使净水微生物在整个净水过程中氧气充足，避免所有密封球一次性全部破裂导致水体的后续净化过程中缺乏氧气。

本发明将好氧微生物与厌氧微生物分开培养，密封球设置在厌氧微生物培养基上方，能够减少其破碎后氧气对下方的厌氧微生物的影响。

所述好氧微生物培养基内培养有好氧微生物，厌氧微生物培养基内培养有厌氧微生物，挺水植物培养基包括多孔玄武岩颗粒和黏土，且挺水植物培养基与第一隔板具有间隙。

多孔玄武岩具有较大的比表面积，能够吸附水体中的微生物和养分，促进挺水植物生长，黏土能够在一定程度上填补多孔玄武岩颗粒间的间隙，使挺水植物根系能够更稳定的生长在挺水植物培养基内，提高其抗倒伏和风浪的能力。

挺水植物培养基与第一隔板具有间隙，因而能够避免水分和微生物通过挺水植物培养基与上方的椭圆球接触，避免其过早破裂。

所述挺水植物种植区内设有若干椭圆球，椭圆球内腔填充有挺水植物种子，椭圆球顶部设有透气孔，所述椭圆球通过淀粉基聚乙烯醇塑料制得，所述椭圆球的厚度为0.5-1mm。

由于黑臭水体中污染物含量高、氧气含量低，并不利于水生植物的生存，因此对于污染程度高的水体而言，通常不会直接将挺水植物投放其中进行净水，而是需要利用其它物理、化学和生物的方法将水质提升到一定水平后，才种植挺水植物。

本发明中，由于密封球通过淀粉基聚乙烯醇塑料制得，易于生物降解，当黑臭水体净化到一定时间后，水质大幅提升，密封球在水体中微生物作用下逐步降解破裂，整个浮岛本体会一定程度上下沉，浮岛本体下沉会导致椭圆球与水体接触，由于椭圆球通过淀粉基聚乙烯醇塑料制得，在一定时间后会被水体内微生物降解，导致其内部的挺水植物种子与水接触并萌发，其根系伸长至挺水植物培养基内，然后逐步生长为挺水植物，进行水体的持续净化，构建一个稳定的生态系统，提高水体自我修复能力。

本发明将挺水植物种子封装在椭圆球内，在浮体和密封球提供的浮力下，椭圆球与水面分离，待水体净化到适宜挺水植物生存时才使椭圆球与水体接触降解，进而使挺水植物种子发芽生长，此时的水体环境更适合挺水植物生长，整个黑臭水体的净化只需将本发明按照一定密度投放到待净化水域即可，自动且方便。

挺水植物种子萌发生根后，根系会向下进入到挺水植物培养基内。

由于水体中自带的微生物数量相对稳定，因此密封球需要浮岛本体中的厌氧微生物和好氧微生物繁殖到一定浓度和持续时间才能够被降解，进而使椭圆球与水接触降解，因此椭圆球与水接触时，浮岛本体中的厌氧微生物和好氧微生物已经繁殖到一定数量，厌氧微生物和好氧微生物的数量与水体净化程度密切相关，且为正相关，因此椭圆球释放出种子后，水体洁净度必然已经显著提高，有利于挺水植物生长，因此本发明能够无需人工干预，自动确认挺水植物种子的释放时机，更加方便高效，节约人力成本。

所述浮体成圆筒形，浮体套设在侧板外周，浮体顶部还连接有水平的环形凸台，浮体和环形凸台为气囊或泡沫塑料材质。

环形凸台能够增大浮体与水体表面的接触面，避免本发明生在水域中翻转或倾倒。

在浮体作用下，第一隔板高度大于水面高度，部分密封球破裂后，第一隔板与水面接触。

所述浮岛本体底板下方连接一个圆形箱体，圆形箱体上设有若干网孔，圆形箱体内填充有活性炭和多孔玄武岩颗粒。

活性炭和多孔玄武岩颗粒能够大量吸附水体中的氮、磷、有机质等物质，吸附的物质被厌氧微生物和好氧微生物分解利用，实现水体的净化，厌氧微生物和好氧微生物的代谢产物则会提高浮岛本体附近水体养分含量，养分被挺水植物根系吸收，促进挺水植物萌芽、根部伸长、植株生长，厌氧微生物、好氧微生物和挺水植物形成一个协同工作的净水体系，提高净水效率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种城市河水微生物净化处理装置，浮体用于使浮岛本体漂浮在城市待净化水域的水面，浮岛本体内的厌氧微生物培养基和好氧微生物培养基含有具有净化水质效果的厌氧微生物和好氧微生物，相比传统的水生植物而言，能够更好的适应并有效净化黑臭水体，改善水质，降低水体的COD及氮、磷含量，相比现有生态浮岛而言，其对污染程度高的城市黑臭水体的净化效果好，效率高；

2、本发明一种城市河水微生物净化处理装置，密封球采用淀粉基聚乙烯醇塑料制得，淀粉基聚乙烯醇塑料属于易降解材料，在本发明浮岛本体投放到黑臭水域中一段时间后，密封球会逐步被净水微生物培养基内的微生物和黑臭水体中自带的微生物降解，降解产物天然无毒，不会对水域造成污染，密封球降解后释放的氧气在水体中会自动上浮，进入到其上侧的好氧微生物培养基内，为其中的好氧微生物提供氧气，促进其快速繁殖，进而提高净水效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-浮岛本体，11-侧板，12-底板，13-第一隔板，14-第二隔板，15-第三隔板，16-第四隔板，2-浮体，21-环形凸台，3-厌氧微生物培养基，4-曝气层，41-密封球，5-好氧微生物培养基，6-挺水植物培养基，7-椭圆球，8-圆形箱体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、2所示，本发明一种城市河水微生物净化处理装置，包括浮岛本体1，浮岛本体1包括圆筒形的侧板11和底板12，侧板11外周连接浮体2，在浮岛本体1内腔设置有净水微生物培养基，净水微生物培养基包括厌氧微生物培养基3和好氧微生物培养基5。

所述侧板11的内腔设有数个水平的隔板，数个隔板自上而下依次为第一隔板13、第二隔板14、第三隔板15和第四隔板16，第四隔板16与底板12间设置有厌氧微生物培养基3，第三隔板15与第四隔板16间为曝气层4，第二隔板14与第三隔板15间设置有好氧微生物培养基5，第一隔板13与第二隔板14间设有挺水植物培养基6，第一隔板13顶面为挺水植物种植区。

所述侧板11、底板12和数个隔板上均密布有网孔。

所述曝气层4内设有若干中空的密封球41，密封球41内充满氧气，所述密封球41采用易被生物降解的材料制得。

所述密封球41的材质为淀粉基聚乙烯醇塑料，每个密封球41厚度不同且呈等差数列递增，各个密封球41的厚度在0.5-3mm范围内逐步增大。

所述好氧微生物培养基5内培养有好氧微生物，厌氧微生物培养基3内培养有厌氧微生物，挺水植物培养基6包括多孔玄武岩颗粒和黏土，且挺水植物培养基6与第一隔板13具有间隙。

所述挺水植物种植区内设有若干椭圆球7，椭圆球7内腔填充有挺水植物种子，椭圆球7顶部设有透气孔，所述椭圆球7通过淀粉基聚乙烯醇塑料制得，所述椭圆球7的厚度为0.5-1mm。

实施例2

如图1、2所示，本发明一种城市河水微生物净化处理装置，包括浮岛本体1，浮岛本体1包括圆筒形的侧板11和底板12，侧板11外周连接浮体2，在浮岛本体1内腔设置有净水微生物培养基，净水微生物培养基包括厌氧微生物培养基3和好氧微生物培养基5。

所述侧板11的内腔设有数个水平的隔板，数个隔板自上而下依次为第一隔板13、第二隔板14、第三隔板15和第四隔板16，第四隔板16与底板12间设置有厌氧微生物培养基3，第三隔板15与第四隔板16间为曝气层4，第二隔板14与第三隔板15间设置有好氧微生物培养基5，第一隔板13与第二隔板14间设有挺水植物培养基6，第一隔板13顶面为挺水植物种植区。

所述侧板11、底板12和数个隔板上均密布有网孔。

所述曝气层4内设有若干中空的密封球41，密封球41内充满氧气，所述密封球41采用易被生物降解的材料制得。

所述密封球41的材质为淀粉基聚乙烯醇塑料，每个密封球41厚度不同且呈等差数列递增，各个密封球41的厚度在0.5-3mm范围内逐步增大。

所述好氧微生物培养基5内培养有好氧微生物，厌氧微生物培养基3内培养有厌氧微生物，挺水植物培养基6包括多孔玄武岩颗粒和黏土，且挺水植物培养基6与第一隔板13具有间隙。

所述挺水植物种植区内设有若干椭圆球7，椭圆球7内腔填充有挺水植物种子，椭圆球7顶部设有透气孔，所述椭圆球7通过淀粉基聚乙烯醇塑料制得，所述椭圆球7的厚度为0.5-1mm。

所述浮体2成圆筒形，浮体2套设在侧板11外周，浮体2顶部还连接有水平的环形凸台21，浮体2和环形凸台21为气囊或泡沫塑料材质。

在浮体2作用下，第一隔板13高度大于水面高度，部分密封球41破裂后，第一隔板13与水面接触。

所述浮岛本体1底板12下方连接一个圆形箱体8，圆形箱体8上设有若干网孔，圆形箱体8内填充有活性炭和多孔玄武岩颗粒。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，包括浮岛本体(1)，浮岛本体(1)包括圆筒形的侧板(11)和底板(12)，侧板(11)外周连接浮体(2)，在浮岛本体(1)内腔设置有净水微生物培养基，净水微生物培养基包括厌氧微生物培养基(3)和好氧微生物培养基(5)。

2.根据权利要求1所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述侧板(11)的内腔设有数个水平的隔板，数个隔板自上而下依次为第一隔板(13)、第二隔板(14)、第三隔板(15)和第四隔板(16)，第四隔板(16)与底板(12)间设置有厌氧微生物培养基(3)，第三隔板(15)与第四隔板(16)间为曝气层(4)，第二隔板(14)与第三隔板(15)间设置有好氧微生物培养基(5)，第一隔板(13)与第二隔板(14)间设有挺水植物培养基(6)，第一隔板(13)顶面为挺水植物种植区。

3.根据权利要求2所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述侧板(11)、底板(12)和数个隔板上均密布有网孔。

4.根据权利要求2所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述曝气层(4)内设有若干中空的密封球(41)，密封球(41)内充满氧气，所述密封球(41)采用易被生物降解的材料制得。

5.根据权利要求4所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述密封球(41)的材质为淀粉基聚乙烯醇塑料，每个密封球(41)厚度不同且呈等差数列递增，各个密封球(41)的厚度在0.5-3mm范围内逐步增大。

6.根据权利要求2所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述好氧微生物培养基(5)内培养有好氧微生物，厌氧微生物培养基(3)内培养有厌氧微生物，挺水植物培养基(6)包括多孔玄武岩颗粒和黏土，且挺水植物培养基(6)与第一隔板(13)具有间隙。

7.根据权利要求2所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述挺水植物种植区内设有若干椭圆球(7)，椭圆球(7)内腔填充有挺水植物种子，椭圆球(7)顶部设有透气孔，所述椭圆球(7)通过淀粉基聚乙烯醇塑料制得，所述椭圆球(7)的厚度为0.5-1mm。

8.根据权利要求1所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述浮体(2)成圆筒形，浮体(2)套设在侧板(11)外周，浮体(2)顶部还连接有水平的环形凸台(21)，浮体(2)和环形凸台(21)为气囊或泡沫塑料材质。

9.根据权利要求4所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，在浮体(2)作用下，第一隔板(13)高度大于水面高度，部分密封球(41)破裂后，第一隔板(13)与水面接触。

10.根据权利要求1所述的一种城市河水微生物净化处理装置，其特征在于，所述浮岛本体(1)底板(12)下方连接一个圆形箱体(8)，圆形箱体(8)上设有若干网孔，圆形箱体(8)内填充有活性炭和多孔玄武岩颗粒。