CN111302428A - 一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，属于污水治理技术领域，一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，通过在浮板底端安装多组装载有若干吸附球的球形吸附网,球形吸附网至于河道水体内，其内部的若干吸附球用于对水中的重金属离子进行吸附，而在球形吸附网内套设微生物挂筒，微生物挂筒上的微生物挂膜后，一些不易分解的有机物进行吸附分解，实现污水的脱氮除磷，此外，通过驱动机构与活塞筒等的配合，实现将外界空气源源不断地导入至微生物挂筒内，从而对附着在微生物挂筒上的微生物提供氧气，同时过多的气体运动，有利于提高球形吸附网内的吸附球的活动率，进一步提高污水处理效率。

Description

一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置

技术领域

本发明涉及污水治理技术领域，更具体地说，涉及一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人类用水量也越来越大，生活污水也越来越多，若污水不经处理便排放到自然界，必然会对自然产生污染。随着工业、农业、肥料等行业的不断发展，排放废水中的污染物也在不断增加从而形成混合废水。

一些没有经过处理的混合废水排放入河流后，在造成河流的水质变差。混合废水中的污染主要包括Cd、Cu、Cr、Pb、Zn等重金属元素以及氮、磷等有害物质。含重金属的混合废水难以降解，且会随食物链富集，给人类的生活健康带来极大的危害，而过多的氮、磷会使得水体富营养化。

现如今，关于城市河水污染处理的研究报道很多，但能实际应用的处理技术却十分有限。由于河流治理范围大，治理条件受限，市场上存在的一些处理污水的装置，往往难以对污水中的重金属离子以及氮、磷等富营养物质进行很好的同步处理，处理效果较差，同时，现有技术中通常也采用生物法对污水进行处理，若在治理范围较大的河道内采用生物法，则难以实现对微生物团进行实时氧气供给，不利于提高生物处理效果，而采用增氧泵则会提高一对的处理成本。

为此，我们提出一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置来有效解决现有技术中所存在的一些问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，包括上下固定连接的浮板和浮箱以及固定安装于浮箱底端的多组竖杆，所述竖杆上固定套设有多组球形吸附网，所述浮板的上端两侧均安装有浮球，所述球形吸附网内装载有多个吸附球，所述竖杆的侧壁上固定套设有多个与球形吸附网位置对应的微生物挂筒，所述微生物挂筒位于球形吸附网的内部，所述竖杆与微生物挂筒相连通，所述浮板的上端固定连接有工作箱，所述工作箱的内部固定安装有活塞筒，所述活塞筒的内部设有活塞，所述活塞的顶端固定连接有活塞杆，所述活塞杆的顶端贯穿活塞筒并固定连接有按压头，所述活塞杆的外侧壁上套设有强力压缩弹簧，所述工作箱的内部安装有对按压头进行上下驱动的驱动机构，所述活塞筒的外端固定连接有与其内部相连通的进气管，所述活塞筒的底端固定连接有导气机构，且导气机构与多个竖杆的顶端相连接。

进一步的，所述球形吸附网为泡沫金属材料制成，所述球形吸附网由两个中空半球扣设组成，两个所述中空半球上下端的衔接处均开设有用于套设竖杆的套设腔，两个所述中空半球之间通过连接块固定衔接，且其中一个中空半球侧壁上转动安装有给料口封盖，设置可相互连接成球形的球形吸附网，对吸附球起到聚集盛装作用。

进一步的，所述吸附球是由树脂类吸附剂和碳质吸附剂混合配制而成，所述树脂类吸附剂优选为离子交换树脂，所述碳质吸附剂优选为活性炭、木炭。

进一步的，所述离子交换树脂、活性炭、木炭的质量分数比为1:2:1，所述离子交换树脂、活性炭、木炭搅拌混合并通过制粒机进行造粒，混合离子交换树脂，易于提高吸附球的凝结力，造粒生成多孔结构，用于吸附污水中的重金属离子。

进一步的，所述微生物挂筒包括挂膜套管和固定连接于挂膜套管上下端的螺纹接头，所述螺纹接头螺纹连接于竖杆上，且上下两个螺纹接头之间固定连接有多个挂膜条。

进一步的，所述挂膜套管的侧壁上开设有多个蜂窝孔，所述挂膜条上附着有纤维束，所述挂膜套管和纤维束上附着有微生物团，用于附着微生物团，给微生物团提供载体。

进一步的，所述竖杆与挂膜套管位置对应的侧壁上开设有出气孔，所述出气孔与挂膜套管内部相连通，通过竖杆向下输送空气，为微生物挂筒上的微生物团提供氧气需求，同时过多的气体运动，有利于提高球形吸附网内的吸附球的活动率，进一步提高污水处理效率。

进一步的，所述驱动机构包括转动安装于工作箱内壁上的凸轮，所述凸轮的外侧壁与按压头的顶端相抵接触，所述工作箱的外侧端固定安装有对凸轮进行驱动的电机，电机驱动后带动凸轮做偏心运动，以实现在偏心运动时将按压头间断地向下压动。

进一步的，所述导气机构包括固定安装于浮箱内部的导气管，所述导气管的顶端贯穿浮板并延伸至活塞筒的内底部，所述导气管的两侧均固定连接有固定管，所述固定管的顶端固定连接于浮板的底端，所述固定管的底端贯穿浮箱并与竖杆固定连接。

进一步的，所述进气管以导气管的顶端部均安装有气体单向阀，实现气体单向流通，从而源源不断地将外界空气导入至球形吸附网内。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过在浮板底端安装多组装载有若干吸附球的球形吸附网,球形吸附网至于河道水体内，其内部的若干吸附球用于对水中的重金属离子进行吸附，而在球形吸附网内套设微生物挂筒，微生物挂筒上的微生物挂膜后，一些不易分解的有机物进行吸附分解，实现污水的脱氮除磷，此外，通过驱动机构与活塞筒等的配合，实现将外界空气源源不断地导入至微生物挂筒内，从而对附着在微生物挂筒上的微生物提供氧气，同时过多的气体运动，有利于提高球形吸附网内的吸附球的活动率，进一步提高污水处理效率。

(2)球形吸附网为泡沫金属材料制成，球形吸附网由两个中空半球扣设组成，两个中空半球上下端的衔接处均开设有用于套设竖杆的套设腔，两个中空半球之间通过连接块固定衔接，且其中一个中空半球侧壁上转动安装有给料口封盖，设置可相互连接成球形的球形吸附网，对吸附球起到聚集盛装作用，同时易于拆装，便于操作。

(3)离子交换树脂、活性炭、木炭搅拌混合并通过制粒机进行造粒，混合离子交换树脂，易于提高吸附球的凝结力，造粒生成多孔结构，其所具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，用于吸附污水中的重金属离子以及其它有害污染物。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的内部剖视图；

图3为本发明的球形吸附网的立体图；

图4为本发明的微生物挂筒的立体图。

图中标号说明：

1浮板、2浮箱、3竖杆、4球形吸附网、401中空半球、402套设腔、403给料口封盖、404连接块、5吸附球、6微生物挂筒、601螺纹接头、602挂膜套管、603挂膜条、7工作箱、8活塞筒、9活塞、10活塞杆、11强力压缩弹簧、12按压头、13凸轮、14电机、15进气管、16导气管、17固定管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅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“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，术语“第一”、“第二”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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

实施例1：

请参阅图1-3，一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，包括上下固定连接的浮板1和浮箱2以及固定安装于浮箱2底端的多组竖杆3，竖杆3为中空结构，竖杆3上固定套设有多组球形吸附网4，浮板1的上端两侧均安装有浮球，以利于实现该装置能够漂浮于河道水面上，球形吸附网4内装载有多个吸附球5，球形吸附网4为泡沫金属材料制成，泡沫金属为多孔结构，易于河道水流的流动，球形吸附网4由两个中空半球401扣设组成，两个中空半球401上下端的衔接处均开设有用于套设竖杆3的套设腔402，两个中空半球401之间通过连接块404固定衔接，且其中一个中空半球401侧壁上转动安装有给料口封盖403，设置可相互连接成球形的球形吸附网4，对吸附球5起到聚集盛装作用，在对吸附球5进行清洁时，只需打开球形吸附网4即可实现对吸附球5进行收集，操作方便灵活。

具体的，吸附球5是由树脂类吸附剂和碳质吸附剂混合配制而成，树脂类吸附剂优选为离子交换树脂，碳质吸附剂优选为活性炭、木炭，离子交换树脂、活性炭、木炭的质量分数比为1:2:1，离子交换树脂、活性炭、木炭搅拌混合并通过制粒机进行造粒，混合离子交换树脂，易于提高吸附球5的凝结力，造粒生成多孔结构，其所具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，用于吸附污水中的重金属离子以及其它有害污染物。

请参阅图2和图4，竖杆3的侧壁上固定套设有多个与球形吸附网4位置对应的微生物挂筒6，微生物挂筒6位于球形吸附网4的内部，竖杆3与微生物挂筒6相连通，微生物挂筒6包括挂膜套管602和固定连接于挂膜套管602上下端的螺纹接头601，螺纹接头601螺纹连接于竖杆3上，且上下两个螺纹接头601之间固定连接有多个挂膜条603，挂膜套管602的侧壁上开设有多个蜂窝孔，挂膜条603上附着有纤维束，挂膜套管602上和纤维束上附着有微生物团，用于附着微生物团，给微生物团提供载体。

竖杆3与挂膜套管602位置对应的侧壁上开设有出气孔，出气孔与挂膜套管602内部相连通，通过竖杆3向下输送空气，为微生物挂筒6上的微生物团提供氧气需求，同时过多的气体运动，有利于提高球形吸附网4内的吸附球5的活动率，进一步提高污水处理效率。

请参阅图1-2，浮板1的上端固定连接有工作箱7，工作箱7的内部固定安装有活塞筒8，活塞筒8的内部设有活塞9，活塞9的顶端固定连接有活塞杆10，活塞杆10的顶端贯穿活塞筒8并固定连接有按压头12，活塞杆10的外侧壁上套设有强力压缩弹簧11，工作箱7的内部安装有对按压头12进行上下驱动的驱动机构，活塞筒8的外端固定连接有与其内部相连通的进气管15，活塞筒8的底端固定连接有导气机构，且导气机构与多个竖杆3的顶端相连接，驱动机构包括转动安装于工作箱7内壁上的凸轮13，凸轮13的外侧壁与按压头12的顶端相抵接触，工作箱7的外侧端固定安装有对凸轮13进行驱动的电机14，电机14驱动后带动凸轮13做偏心运动，电机14带动凸轮13进行旋转，凸轮13在偏心运动过程中对按压头12进行下压运动，当凸轮13偏向上方后，不给于按压头12一个下压力，按压头12在强力压缩弹簧11的反弹作用下向上复位，当按压头12再次偏向下方时，对按压头12一个下压力，如此往复，以实现按压头12连同活塞杆10的上下升降运动，按压头12在向下运动时带动活塞9向下运动，从而将活塞筒8内的气体通过导气机构输送至竖杆3内，再由竖杆3导入至微生物挂筒6处为微生物挂筒6上的微生物团提供氧气。

具体的，导气机构包括固定安装于浮箱2内部的导气管16，导气管16的顶端贯穿浮板1并延伸至活塞筒8的内底部，导气管16的两侧均固定连接有固定管17，固定管17的顶端固定连接于浮板1的底端，固定管17的底端贯穿浮箱2并与竖杆3固定连接，此外，进气管15以导气管16的顶端部均安装有气体单向阀，实现气体单向流通，从而源源不断地将外界空气导入至球形吸附网4内。

本发明中的重金属颗粒吸附装置在进行使用时，首先技术人员将挂膜完成的微生物挂筒6固定套设于竖杆3上，并在微生物挂筒6的外侧扣设连接上球形吸附网4，再通过球形吸附网4上的给料口封盖4032向球形吸附网4内投放若干吸附球5，安装完成后，将整个装置放置于待处理的河道内，球形吸附网4置于河道内，球形吸附网4内的若干吸附球5对污水中的中金属离子进行吸附，同时，微生物挂筒6上所附着的微生物对污水中的一些不易分解的有机物进行吸附分解，实现污水的脱氮除磷；

同时，在使用过程中，启动电机14,电机14带动凸轮13进行旋转，凸轮13在偏心运动过程中对按压头12进行下压运动，按压头12在向下运动时带动活塞9向下运动，从而将活塞筒8内的气体通过导气机构输送至竖杆3内，并从竖杆3处的出气孔导入至微生物挂筒6内，从而对附着在微生物挂筒6上的微生物提供氧气，同时过多的气体运动，有利于提高球形吸附网4内的吸附球5的活动率，进一步提高污水处理效率，在此概括的是，活塞9向上运动时，通过进气管15将外接空气导入至活塞筒8内，在活塞9向下运动时，将导入的气体压入球形吸附网4内，而进气管15与导气管16上均安装有气体单向阀，实现气体单向流通；

在此需要补充的是，本领域技术人员可在该装置固定上一个牵引绳用于与地面固定装置相连接，易于后期收集。

本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，包括上下固定连接的浮板(1)和浮箱(2)以及固定安装于浮箱(2)底端的多组竖杆(3)，所述竖杆(3)上固定套设有多组球形吸附网(4)，其特征在于：所述浮板(1)的上端两侧均安装有浮球，所述球形吸附网(4)内装载有多个吸附球(5)，所述竖杆(3)的侧壁上固定套设有多个与球形吸附网(4)位置对应的微生物挂筒(6)，所述微生物挂筒(6)位于球形吸附网(4)的内部，所述竖杆(3)与微生物挂筒(6)相连通；

所述浮板(1)的上端固定连接有工作箱(7)，所述工作箱(7)的内部固定安装有活塞筒(8)，所述活塞筒(8)的内部设有活塞(9)，所述活塞(9)的顶端固定连接有活塞杆(10)，所述活塞杆(10)的顶端贯穿活塞筒(8)并固定连接有按压头(12)，所述活塞杆(10)的外侧壁上套设有强力压缩弹簧(11)，所述工作箱(7)的内部安装有对按压头(12)进行上下驱动的驱动机构，所述活塞筒(8)的外端固定连接有与其内部相连通的进气管(15)，所述活塞筒(8)的底端固定连接有导气机构，且导气机构与多个竖杆(3)的顶端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述球形吸附网(4)为泡沫金属材料制成，所述球形吸附网(4)由两个中空半球(401)扣设组成，两个所述中空半球(401)上下端的衔接处均开设有用于套设竖杆(3)的套设腔(402)，两个所述中空半球(401)之间通过连接块(404)固定衔接，且其中一个中空半球(401)侧壁上转动安装有给料口封盖(403)。

3.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述吸附球(5)是由树脂类吸附剂和碳质吸附剂混合配制而成，所述树脂类吸附剂优选为离子交换树脂，所述碳质吸附剂优选为活性炭、木炭。

4.根据权利要求3所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述离子交换树脂、活性炭、木炭的质量分数比为1:2:1，所述离子交换树脂、活性炭、木炭搅拌混合并通过制粒机进行造粒。

5.根据权利要求4所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述微生物挂筒(6)包括挂膜套管(602)和固定连接于挂膜套管(602)上下端的螺纹接头(601)，所述螺纹接头(601)螺纹连接于竖杆(3)上，且上下两个螺纹接头(601)之间固定连接有多个挂膜条(603)。

6.根据权利要求5所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述挂膜套管(602)的侧壁上开设有多个蜂窝孔，所述挂膜条(603)上附着有纤维束，所述挂膜套管(602)上和纤维束上附着有微生物团。

7.根据权利要求6所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述竖杆(3)与挂膜套管(602)位置对应的侧壁上开设有出气孔，所述出气孔与挂膜套管(602)内部相连通。

8.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述驱动机构包括转动安装于工作箱(7)内壁上的凸轮(13)，所述凸轮(13)的外侧壁与按压头(12)的顶端相抵接触，所述工作箱(7)的外侧端固定安装有对凸轮(13)进行驱动的电机(14)。

9.根据权利要求1所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述导气机构包括固定安装于浮箱(2)内部的导气管(16)，所述导气管(16)的顶端贯穿浮板(1)并延伸至活塞筒(8)的内底部，所述导气管(16)的两侧均固定连接有固定管(17)，所述固定管(17)的顶端固定连接于浮板(1)的底端，所述固定管(17)的底端贯穿浮箱(2)并与竖杆(3)固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种应用于污水处理的基于颗粒吸附的治理装置，其特征在于：所述进气管(15)以导气管(16)的顶端部均安装有气体单向阀。

Images