CN114835264A - 一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理方法，属于污水处理领域，一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，包括处理箱，所述处理箱的顶部固定有进水管，所述处理箱的内侧固定有安装板，所述处理箱的内侧且位于所述安装板的内侧设置有生物膜体，所述安装板顶部的外侧安装有抓取杆，所述抓取杆通过一连接杆与所述生物膜体固定连接，所述抓取杆的底部和所述安装板的内侧设置有多个卡合机构，所述卡合机构用于取出所述生物膜体。它方便拆卸生物膜体，且拆卸后方便使用者对生物膜体进行清洁、添加微生物和维修维护等操作，从而保证了生物膜体的使用寿命，提升了对污水处理的效果和效率。

Description

一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置及方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，涉及一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理方法。

背景技术

随着我国城镇化水平的不断提高，水资源的需求仍将大幅增长，治理自然水体污染、提高水体自净能力、修复水生态环境，成为缓解水质型缺水困境的思路之一，其中生物膜法，具有处理效果受气温影响小、采用轻质填料以及构筑物轻巧、填料表面积较大和设备处理能力大处理效果好的特点，广泛受到使用；

如专利号为CN209668899U所提出的一种活性载体生物膜水体修复装置，其能够通过培养皿对所需的真菌进行培养，便于使用者对吸附箱内及时添加真菌；

然而，现有的装置大多存在着一定的问题，现有的装置往往不方便取出生物膜体，使得生物膜体在长时间使用后不方便进行清洁、添加微生物和维修维护等操作，进而降低了生物膜体的使用寿命，且使得该装置对污水处理的效果和效率均受到限制。

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基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，它方便拆卸生物膜体，且拆卸后方便使用者对生物膜体进行清洁、添加微生物和维修维护等操作，从而保证了生物膜体的使用寿命，提升了对污水处理的效果和效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，包括处理箱，所述处理箱的顶部固定有进水管，所述处理箱的内侧固定有安装板，所述处理箱的内侧且位于所述安装板的内侧设置有生物膜体，所述安装板顶部的外侧安装有抓取杆，所述抓取杆通过一连接杆与所述生物膜体固定连接；

所述抓取杆的底部和所述安装板的内侧设置有多个卡合机构，所述卡合机构用于取出所述生物膜体。

进一步的，每个所述卡合机构均包括有固定柱，所述固定柱固定于所述抓取杆的底部，所述固定柱底部的中心位置处固定有连接导杆，所述连接导杆的底部固定有半圆体，所述连接导杆的外侧滑动连接有上下锥面体；

该所述卡合机构还包括有卡接组件，所述卡接组件用于卡住所述半圆体。

进一步的，所述卡合组件包括有卡接框，所述卡接框固定于所述安装板的内侧且位于所述半圆体相对应的位置处，所述卡接框的外侧设置有连接框，所述卡接框的内侧且位于所述连接框的内侧滑动连接有导向杆，所述导向杆的一端且位于所述卡接框的内侧固定有卡块，所述导向杆远离所述卡块的一端设置有一阻挡片，所述导向杆的外侧且位于所述阻挡片和所述卡接框之间设置有第一弹簧；

所述卡接框内侧的底部固定有至少一个第二弹簧，所述第二弹簧的顶部固定有阻挡板，且所述阻挡板与所述卡接框滑动连接。

进一步的，所述处理箱的两侧均固定有安装L形板，所述安装L形板的内侧固定有进气空心仓，所述进气空心仓的内侧滑动连接有滑动板，所述滑动板顶部的中心位置处固定有移动杆，所述安装L形板的内侧且靠近顶部的位置处固定有安装架，且所述移动杆与所述安装架滑动连接，所述进气空心仓的底部通过一导气管与所述处理箱相连接，所述导气管的内侧且靠近所述处理箱的一端设置有单向阀；

所述安装L形板上安装有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述滑动板上下移动。

进一步的，所述驱动机构包括有电机，所述电机固定于所述安装L形板的外侧且靠近顶端的位置处，所述电机的输出端固定有转动杆，所述转动杆远离所述电机的一端固定有转动片，所述转动片远离所述转动杆的一侧转动连接有连接摆动杆，且所述连接摆动杆的底部延伸至所述安装架的下方且与所述移动杆转动连接。

进一步的，所述滑动板的底部转动连接有至少一个阻挡气片。

进一步的，所述处理箱的内侧且位于所述生物膜体的顶部设置有多个预处理流道，多个所述预处理流道均倾斜设置，且两个相邻的所述预处理流道的倾斜端相反。

进一步的，每个所述预处理流道的上表面均设置有波浪纹。

进一步的，所述上下锥面体的顶部设置有第一磁铁，所述固定柱的底部且位于所述第一磁铁相对应的位置处固定有第二磁铁。

一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理方法，所述方法包括有以下步骤：

S1：通过进水管将城市中的黑臭水体引入处理箱的内侧，通过预处理流道进行一次过滤，并通过波浪纹的设置，使得黑臭水体中的大颗粒废物留在波浪纹的内侧，进入至处理箱内侧与生物膜体相接触的水体为杂质较少的污水；

S2：安装生物膜体，将半圆体对准卡接框，并将半圆体下移，通过卡块对半圆体卡住，通过第二弹簧和阻挡板的设置，使得半圆体不会移动至卡接框的最底部；

S3：当需要取出生物膜体时，按压固定柱，使得卡块移动至与上下锥面体相接触，卡块继续下移，进而使得卡块移动至上下锥面体的顶部，当上下锥面体与半圆体接触时，卡块通过上下锥面体上斜面的设置，进而使得卡块回缩，从而使得卡块移动至上下锥面体和半圆体的底部，完成对生物膜体的取出；

S4：通过驱动机构驱动移动杆上下移动，进而大多滑动板上下移动，当滑动板向上移动时，使得滑动板通过阻挡气片向进气空心仓的内侧输送空气，滑动板下移时，将空气输送至处理箱的内侧，对生物膜体进行输送氧气，通过单向阀的设置，使得处理箱内侧的水不会回流至导气管的内侧；

S5：在启动电机时，带动转动片的转动，带动连接摆动杆绕着转动杆为轴心进行摆动，进而通过连接摆动杆带动移动杆上下移动，从而完成滑动板的上下移动。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过半圆体和卡块的卡接，使得半圆体在与卡块接触时上下移动，进而使得生物膜体在处理箱的内侧便于安装和拆卸，进而拆卸后方便使用者对生物膜体进行清洁、添加微生物和维修维护等操作，从而保证了生物膜体的使用寿命，提升了对污水处理的效果和效率。

(2)本方案通过移动杆的上下移动，带动滑动板移动，进而通过导气管对处理箱的内侧添加氧气，从而使得生物膜体上的微生物充分得到氧气，保证微生物的存活率，进而使得生物膜体不需要经常更换即可完成工作，保证工作的连续性。

(3)本方案通过启动电机，使得电机带动转动片和连接摆动杆转动，进而通过连接摆动杆带动移动杆上下移动，从而通过此种往复机构，带动滑动板可循环往复的上下移动，进而不间断的为处理箱的内侧提供氧气。

(4)本方案通过阻挡气片的设置，使得阻挡气片在滑动板上移时，能够为进气空心仓的内侧积攒空气，且在滑动板下移时，阻挡气片可封堵滑动板，使其不会从滑动板上漏气。

(5)本方案通过预处理流道的设置，使得预处理流道能够为黑臭水体进行预先过滤，并通过波浪纹的设置，使得黑臭水体中的大颗粒杂质经过波浪纹时，可残留在波浪纹的内侧。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明处理箱的剖视图；

图3为本发明安装板、生物膜体和抓取杆之间的结构示意图；

图4为本发明固定柱、半圆体和连接框之间的结构示意图；

图5为本发明固定柱、上下锥面体和半圆体之间的结构示意图；

图6为本发明卡接框的剖视图；

图7为本发明转动片、进气空心仓和单向阀之间的结构示意图；

图8为本发明滑动板和阻挡气片之间的结构示意图。

图中标号说明：

1、处理箱；2、进水管；3、安装板；4、倒流槽；5、生物膜体；6、抓取杆；7、连接杆；8、固定柱；9、连接导杆；10、半圆体；11、上下锥面体；12、第一磁铁；13、第二磁铁；14、卡接框；15、连接框；16、导向杆；17、第一弹簧；18、卡块；19、第二弹簧；20、阻挡板；21、安装L形板；22、进气空心仓；23、滑动板；24、移动杆；25、导气管；26、单向阀；27、安装架；28、电机；29、转动杆；30、转动片；31、连接摆动杆；32、阻挡气片；33、预处理流道；34、波浪纹。

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。

实施例：

请参阅图1-8，一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，包括处理箱1，处理箱1的顶部固定有进水管2，处理箱1的内侧固定有安装板3，处理箱1的内侧且位于安装板3的内侧设置有生物膜体5，安装板3顶部的外侧安装有抓取杆6，抓取杆6通过一连接杆7与生物膜体5固定连接；

抓取杆6的底部和安装板3的内侧设置有多个卡合机构，卡合机构用于取出生物膜体5。

参阅图4和图5，每个卡合机构均包括有固定柱8，固定柱8固定于抓取杆6的底部，固定柱8底部的中心位置处固定有连接导杆9，连接导杆9的底部固定有半圆体10，连接导杆9的外侧滑动连接有上下锥面体11；

该卡合机构还包括有卡接组件，卡接组件用于卡住半圆体10。

参阅图6，卡合组件包括有卡接框14，卡接框14固定于安装板3的内侧且位于半圆体10相对应的位置处，卡接框14的外侧设置有连接框15，卡接框14的内侧且位于连接框15的内侧滑动连接有导向杆16，导向杆16的一端且位于卡接框14的内侧固定有卡块18，导向杆16远离卡块18的一端设置有一阻挡片，导向杆16的外侧且位于阻挡片和卡接框14之间设置有第一弹簧17；

安装生物膜体5时，将半圆体10对准卡接框14，并将半圆体10下移，通过卡块18对半圆体10卡住，通过第二弹簧19和阻挡板20的设置，使得半圆体10不会移动至卡接框14的最底部，当需要取出生物膜体5时，按压固定柱8，使得固定柱8带动半圆体10下移，进而对第二弹簧19进行压缩，此时卡块18移动至与上下锥面体11相接触，通过卡块18继续下移，进而使得卡块18移动至上下锥面体11的顶部，再向上移动固定柱8，通过卡块18的设置，使得卡块18卡住上下锥面体11使其不会随着固定柱8移动，当上下锥面体11与半圆体10接触时，卡块18通过上下锥面体11上斜面的设置，进而使得卡块18回缩，从而使得卡块18移动至上下锥面体11和半圆体10的底部，完成对生物膜体5的取出，取出后，可对生物膜体5进行清洁、更换和添加微生物等操作；

卡接框14内侧的底部固定有至少一个第二弹簧19，第二弹簧19的顶部固定有阻挡板20，且阻挡板20与卡接框14滑动连接。

参阅图1和图7，处理箱1的两侧均固定有安装L形板21，安装L形板21的内侧固定有进气空心仓22，进气空心仓22的内侧滑动连接有滑动板23，滑动板23顶部的中心位置处固定有移动杆24，安装L形板21的内侧且靠近顶部的位置处固定有安装架27，且移动杆24与安装架27滑动连接，进气空心仓22的底部通过一导气管25与处理箱1相连接，导气管25的内侧且靠近处理箱1的一端设置有单向阀26，生物膜体5上的微生物大多为好氧生物，通过驱动机构驱动移动杆24上下移动，进而大多滑动板23上下移动，当滑动板23向上移动时，使得滑动板23通过阻挡气片32向进气空心仓22的内侧输送空气，当滑动板23下移时，通过阻挡气片32的设置，使得阻挡气片32紧贴滑动板23，对滑动板23进行封堵，形成进气空心仓22的内侧为相对密封，在滑动板23下移时，将空气输送至导气管25的内侧，并通过导气管25输送至处理箱1的内侧，对生物膜体5进行输送氧气，通过单向阀26的设置，使得处理箱1内侧的水不会回流至导气管25的内侧；

安装L形板21上安装有驱动机构，驱动机构用于驱动滑动板23上下移动。

参阅图7，驱动机构包括有电机28，电机28固定于安装L形板21的外侧且靠近顶端的位置处，电机28的输出端固定有转动杆29，转动杆29远离电机28的一端固定有转动片30，转动片30远离转动杆29的一侧转动连接有连接摆动杆31，且连接摆动杆31的底部延伸至安装架27的下方且与移动杆24转动连接，在启动电机28时，使得电机28带动转动杆29和转动片30转动，进而通过转动片30的转动，带动连接摆动杆31绕着转动杆29为轴心进行摆动，进而通过连接摆动杆31带动移动杆24上下移动，从而完成滑动板23的上下移动。

参阅图8，滑动板23的底部转动连接有至少一个阻挡气片32，通过阻挡气片32的设置，使得阻挡气片32在滑动板23上移时，能够为进气空心仓22的内侧积攒空气，且在滑动板23下移时，阻挡气片32可封堵滑动板23，使其不会从滑动板23上漏气。

参阅图2，处理箱1的内侧且位于生物膜体5的顶部设置有多个预处理流道33，多个预处理流道33均倾斜设置，且两个相邻的预处理流道33的倾斜端相反，通过预处理流道33的设置，使得预处理流道33能够为黑臭水体进行预先过滤。

参阅图2，每个预处理流道33的上表面均设置有波浪纹34，通过波浪纹34的设置，使得黑臭水体中的大颗粒杂质经过波浪纹34时，可残留在波浪纹34的内侧。

参阅图5，上下锥面体11的顶部设置有第一磁铁12，固定柱8的底部且位于第一磁铁12相对应的位置处固定有第二磁铁13，通过第一磁铁12和第二磁铁13的设置，使得上下锥面体11通过第一磁铁12和第二磁铁13的相互吸引，始终在连接导杆9的顶端，安装板3的上表面上设置有多个倒流槽4，通过倒流槽4的设置，使得安装板3顶部的水均能够通过倒流槽4流淌下与生物膜体5相接触。

一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理方法，应用于上述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，包括有以下步骤：

第一步：将生物膜体5安装在处理箱1的内侧，通过进水管2将城市中的黑臭水体引入处理箱1的内侧，通过预处理流道33进行一次过滤，并通过波浪纹34的设置，使得黑臭水体中的大颗粒废物留在波浪纹34的内侧，进入至处理箱1内侧与生物膜体5相接触的水体为杂质较少的污水，在生物膜体5对水体净化完成之后，处理箱1上还安装有一排水管，净化后的水通过排水管排出；

第二步：当安装生物膜体5时，将半圆体10对准卡接框14，并将半圆体10下移，进而使得半圆体10进入至卡接框14的内侧，当半圆体10与卡块18接触时，继续下移，进而对卡块18的压力，使得卡块18向着远离半圆体10的方向移动，当半圆体10移动至卡块18的底部时，卡块18通过第一弹簧17进行回弹，对半圆体10卡住，通过第二弹簧19和阻挡板20的设置，使得半圆体10不会移动至卡接框14的最底部；

第三步：当需要取出生物膜体5时，按压固定柱8，使得固定柱8带动半圆体10下移，进而对第二弹簧19进行压缩，此时卡块18移动至与上下锥面体11相接触，通过卡块18继续下移，进而使得卡块18移动至上下锥面体11的顶部，再向上移动固定柱8，通过卡块18的设置，使得卡块18卡住上下锥面体11使其不会随着固定柱8移动，当上下锥面体11与半圆体10接触时，卡块18通过上下锥面体11上斜面的设置，进而使得卡块18回缩，从而使得卡块18移动至上下锥面体11和半圆体10的底部，完成对生物膜体5的取出，取出后，可对生物膜体5进行清洁、更换和添加微生物等操作；

第四步：生物膜体5上的微生物大多为好氧生物，通过驱动机构驱动移动杆24上下移动，进而大多滑动板23上下移动，当滑动板23向上移动时，使得滑动板23通过阻挡气片32向进气空心仓22的内侧输送空气，当滑动板23下移时，通过阻挡气片32的设置，使得阻挡气片32紧贴滑动板23，对滑动板23进行封堵，形成进气空心仓22的内侧为相对密封，在滑动板23下移时，将空气输送至导气管25的内侧，并通过导气管25输送至处理箱1的内侧，对生物膜体5进行输送氧气，通过单向阀26的设置，使得处理箱1内侧的水不会回流至导气管25的内侧；

第五步：在启动电机28时，使得电机28带动转动杆29和转动片30转动，进而通过转动片30的转动，带动连接摆动杆31绕着转动杆29为轴心进行摆动，进而通过连接摆动杆31带动移动杆24上下移动，从而完成滑动板23的上下移动。

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)

1.一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，包括处理箱(1)，其特征在于：所述处理箱(1)的顶部固定有进水管(2)，所述处理箱(1)的内侧固定有安装板(3)，所述处理箱(1)的内侧且位于所述安装板(3)的内侧设置有生物膜体(5)，所述安装板(3)顶部的外侧安装有抓取杆(6)，所述抓取杆(6)通过一连接杆(7)与所述生物膜体(5)固定连接；

所述抓取杆(6)的底部和所述安装板(3)的内侧设置有多个卡合机构，所述卡合机构用于取出所述生物膜体(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：每个所述卡合机构均包括有固定柱(8)，所述固定柱(8)固定于所述抓取杆(6)的底部，所述固定柱(8)底部的中心位置处固定有连接导杆(9)，所述连接导杆(9)的底部固定有半圆体(10)，所述连接导杆(9)的外侧滑动连接有上下锥面体(11)；

该所述卡合机构还包括有卡接组件，所述卡接组件用于卡住所述半圆体(10)。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：所述卡合组件包括有卡接框(14)，所述卡接框(14)固定于所述安装板(3)的内侧且位于所述半圆体(10)相对应的位置处，所述卡接框(14)的外侧设置有连接框(15)，所述卡接框(14)的内侧且位于所述连接框(15)的内侧滑动连接有导向杆(16)，所述的导向杆(16)一端且位于所述卡接框(14)的内侧固定有卡块(18)，所述导向杆(16)远离所述卡块(18)的一端设置有一阻挡片，所述导向杆(16)的外侧且位于所述阻挡片和所述卡接框(14)之间设置有第一弹簧(17)；

所述卡接框(14)内侧的底部固定有至少一个第二弹簧(19)，所述第二弹簧(19)的顶部固定有阻挡板(20)，且所述阻挡板(20)与所述卡接框(14)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：所述处理箱(1)的两侧均固定有安装L形板(21)，所述安装L形板(21)的内侧固定有进气空心仓(22)，所述进气空心仓(22)的内侧滑动连接有滑动板(23)，所述滑动板(23)顶部的中心位置处固定有移动杆(24)，所述安装L形板(21)的内侧且靠近顶部的位置处固定有安装架(27)，且所述移动杆(24)与所述安装架(27)滑动连接，所述进气空心仓(22)的底部通过一导气管(25)与所述处理箱(1)相连接，所述导气管(25)的内侧且靠近所述处理箱(1)的一端设置有单向阀(26)；

所述安装L形板(21)上安装有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述滑动板(23)上下移动。

5.根据权利要求4所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：所述驱动机构包括有电机(28)，所述电机(28)固定于所述安装L形板(21)的外侧且靠近顶端的位置处，所述电机(28)的输出端固定有转动杆(29)，所述转动杆(29)远离所述电机(28)的一端固定有转动片(30)，所述转动片(30)远离所述转动杆(29)的一侧转动连接有连接摆动杆(31)，且所述连接摆动杆(31)的底部延伸至所述安装架(27)的下方且与所述移动杆(24)转动连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：所述滑动板(23)的底部转动连接有至少一个阻挡气片(32)。

7.根据权利要求1所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：所述处理箱(1)的内侧且位于所述生物膜体(5)的顶部设置有多个预处理流道(33)，多个所述预处理流道(33)均倾斜设置，且两个相邻的所述预处理流道(33)的倾斜端相反。

8.根据权利要求7所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：每个所述预处理流道(33)的上表面均设置有波浪纹(34)。

9.根据权利要求2所述的一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理装置，其特征在于：所述上下锥面体(11)的顶部设置有第一磁铁(12)，所述固定柱(8)的底部且位于所述第一磁铁(12)相对应的位置处固定有第二磁铁(13)。

10.一种基于改进生物膜法的城市黑臭水体处理方法，其特征在于：所述方法应用于权利要求1-9任意一项所述的城市黑臭水体处理装置，包括有以下步骤：

S1：通过进水管(2)将城市中的黑臭水体引入处理箱(1)的内侧，通过预处理流道(33)进行一次过滤，并通过波浪纹(34)的设置，使得黑臭水体中的大颗粒废物留在波浪纹(34)的内侧，进入至处理箱(1)内侧与生物膜体(5)相接触的水体为杂质较少的污水；

S2：安装生物膜体(5)，将半圆体(10)对准卡接框(14)，并将半圆体(10)下移，通过卡块(18)对半圆体(10)卡住，通过第二弹簧(19)和阻挡板(20)的设置，使得半圆体(10)不会移动至卡接框(14)的最底部；

S3：当需要取出生物膜体(5)时，按压固定柱(8)，使得卡块(18)移动至与上下锥面体(11)相接触，卡块(18)继续下移，进而使得卡块(18)移动至上下锥面体(11)的顶部，当上下锥面体(11)与半圆体(10)接触时，卡块(18)通过上下锥面体(11)上斜面的设置，进而使得卡块(18)回缩，从而使得卡块(18)移动至上下锥面体(11)和半圆体(10)的底部，完成对生物膜体(5)的取出；

S4：通过驱动机构驱动移动杆(24)上下移动，进而大多滑动板(23)上下移动，当滑动板(23)向上移动时，使得滑动板(23)通过阻挡气片(32)向进气空心仓(22)的内侧输送空气，滑动板(23)下移时，将空气输送至处理箱(1)的内侧，对生物膜体(5)进行输送氧气，通过单向阀(26)的设置，使得处理箱(1)内侧的水不会回流至导气管(25)的内侧；

S5：在启动电机(28)时，带动转动片(30)的转动，带动连接摆动杆(31)绕着转动杆(29)为轴心进行摆动，进而通过连接摆动杆(31)带动移动杆(24)上下移动，从而完成滑动板(23)的上下移动。

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