CN208667384U - 一种水体净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水体净化装置，包括动力系统、生物反应器、微生物系统、导流系统和搅拌系统。动力系统固定悬浮在水面上方。生物反应器上下开口且内部中空，微生物系统固定安装在生物反应器内部。搅拌系统包括电机、搅拌轴和叶轮，电机悬浮在水面上方，搅拌轴上端与电机旋转连接，另一端穿过生物反应器和微生物系统与叶轮连接。本实用新型的有益之处在于：借助液体自重压力做补充进水获得的势能与叶轮旋转式产生的离心力形成动能，液体在重力加速的条件下沿叶轮圆周方向作切线运动，在池壁的反射作用下，形成自下而上的循环水流，故可获得在轴向和径向方向的交叉水流，搅拌流态好，耗能小、安装方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及水体净化技术领域，特别涉及一种水体净化装置。
背景技术
河流湖泊富营养化的原因是水体中营养盐过高，导致蓝藻等大量生长。水体富营养化危害巨大。在正常情况下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件，而且氧参加水中的各种氧化-还原反应，促进污染物转化降解，是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解放出营养元素，促进水中藻类丛生，植物疯长，使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无氧层。以致使水生植物大量死亡，水面发黑，水体发臭，进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多，这种水的水质差，不能直接利用，且气味难闻，对周边环境影响很大。
20世纪70年代，固定化微生物技术开始应用于工业废水的生物处理，与传统的悬浮生物处理法相比，它具有提高反应器内微生物细胞浓度、保持高效菌种、污泥产量少，反应器中固液分离容易等优点，因此具有广阔的应用前景。现有的水体净化装置中通常通过曝气的方式实现水流循环，曝气盘往往设置于装置底部，气泡行程长，能耗高，较大的剪切力不利于微生物挂膜，且容易造成过量曝气，而且现有曝气技术对净化装置内水的搅拌效果差、传质速率低，能耗较高。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水体净化装置，借助液体自重压力做补充进水获得的势能与叶轮旋转式产生的离心力形成动能。液体在重力加速的条件下沿叶轮圆周方向作切线运动，在池壁的反射作用下，形成自下而上的循环水流，故可获得在轴向和径向方向的交叉水流，具有搅拌流态好、耗能小、安装方便的优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种水体净化装置，包括动力系统、生物反应器、微生物系统、导流系统和搅拌系统。所述的动力系统固定悬浮在水面上方，所述的生物反应器、微生物系统和导流系统安装在水体内。所述的生物反应器上下开口且内部中空，所述的微生物系统固定安装在生物反应器内部。所述的搅拌系统包括电机、搅拌轴和叶轮，所述的电机悬浮在水面上方，所述的搅拌轴上端与电机旋转连接，另一端穿过所述生物反应器和微生物系统与叶轮连接。所述的叶轮设在生物反应器的下方，所述的叶轮上固设有若干导流叶片。
进一步地，所述的叶轮为双曲面叶轮，双曲面叶轮在渐开双弧面上均布有若干条导流叶片。
进一步地，所述导流叶片的数量为5-10条，优选8条。
进一步地，所述的导流系统包括可伸缩的导流布和若干块导流板，若干块导流板设在浮囊的下方并呈环状布置，所述的导流布为圆柱状且上下开口，所述的导流布周边及底部分别设置有用于固定其形状的铅锤。
进一步地，所述的导流板上设有若干个用于对装置运行过程进行摄像的摄像头。
进一步地，为了使微生物更容易附着在生物反应器内壁上，所述的生物反应器的内壁为螺旋波纹状壁面，其表面积大，非常适宜微生物的附着和生长。
进一步地，所述的动力系统为太阳能电池板，也可以通过市电供电。
进一步地，还包括至少两个浮囊，所述的动力系统和电机固定在浮囊上方。
进一步地，所述的微生物系统包括微生物盒和固设在其内部的微生物载体，所述的微生物载体具有多孔结构并且微生物载体上的孔深入到微生物载体内部。所述的微生物盒顶部设有网格布，底部开设有若干小孔，可以让微生物从顶部逸出，所述的微生物盒设置在靠近生物反应器底部的位置。装置运行时，在水流及各种营养物质的作用下，载体上的微生物复苏，并不断繁殖，部分微生物扩散到生物反应器中，在反应器中进一步生长、繁殖，并净化水体。
本实用新型具有如下有益效果：1、采用双曲面叶轮搅拌系统，双曲面叶轮在渐开双弧面上均布有5-10条导流叶片，具有以下特点：搅拌流态好，效果好；大比表面积叶轮，配备功率小，具有节能效果；安装十分灵活，维护方便、便捷。2、导流布、导流板等构成导流系统，在导流系统的作用下，形成环状的流场形态，形成好氧-兼氧-厌氧的交替分布流场形态，从而适宜多种不同的菌种存在，从而分解、处理水体中的各种污染物质，达到有效净化水体的作用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为导流系统的原理示意图。
图3为叶轮的俯视图。
主要组件符号说明：1、动力系统；11、蓄电池；12、太阳能电池板；2、浮囊；3、生物反应器；4、微生物系统；41、微生物盒；42、微生物载体；43、网格布；5、导流系统；51、导流布；511、铅锤；52、导流板；53、摄像头；61、电机；62、搅拌轴；63、双曲面叶轮；631、导流叶片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
如图1-3所示，一种水体净化装置，包括动力系统1、浮囊2、生物反应器3、微生物系统4、导流系统5和搅拌系统。动力系统1包括蓄电池11和太阳能电池板12，蓄电池11和太阳能电池板12安装在浮囊2上方。生物反应器3、微生物系统4和导流系统5安装在水体内。生物反应器3的内壁为螺旋波纹状壁面。微生物系统4包括微生物盒41和固设在其内部的微生物载体42，微生物盒41固定安装在生物反应器3靠近底部的位置上，微生物载体42为活性炭、海泡石、页岩陶粒、膨润土或麦饭石等颗粒状物质。微生物盒41顶部设有网格布43，底部开设有若干小孔。导流系统5包括导流布51和三块呈环状布置的导流板52，导流板52上设有两个摄像头53，导流布51周边及底部固设有若干个铅锤511。
搅拌系统包括电机61、搅拌轴62和双曲面叶轮63，电机61安装在浮囊2上方，搅拌轴62上端与电机61旋转连接，另一端穿过生物反应器3和微生物盒41与双曲面叶轮63连接，双曲面叶轮63在渐开双弧面上均布有五条导流叶片631。
本实用新型的工作原理为：借助液体自重压力做补充进水获得的势能与双曲面叶轮63旋转式产生的离心力形成动能，液体在重力加速的条件下沿双曲面叶轮63圆周方向作切线运动，在池壁的反射作用下，形成自下而上的循环水流，故可获得在轴向和径向方向的交叉水流。
导流布51、导流板52等构成导流系统5，在导流系统5的作用下，形成环状的流场形态，形成好氧-兼氧-厌氧的交替分布流场形态，从而适宜多种不同的菌种存在，从而分解、处理水体中的各种污染物质，达到有效净化水体的作用。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种水体净化装置，其特征在于：包括动力系统、生物反应器、微生物系统、导流系统和搅拌系统，所述的动力系统固定悬浮在水面上方，所述的生物反应器、微生物系统和导流系统设在水体内，所述的生物反应器上下开口且内部中空，所述的微生物系统固定安装在生物反应器内部，所述的搅拌系统包括电机、搅拌轴和叶轮，所述的电机悬浮在水面上方，所述的搅拌轴上端与电机旋转连接，另一端穿过所述生物反应器和微生物系统与叶轮连接，所述的叶轮设在生物反应器的下方，所述的叶轮上固设有若干导流叶片。
2.如权利要求1所述的一种水体净化装置，其特征在于：所述的叶轮为双曲面叶轮，若干导流叶片均布在双曲面叶轮的渐开双弧面上。
3.如权利要求1所述的一种水体净化装置，其特征在于：所述导流叶片的数量为5-10条。
4.如权利要求1所述的一种水体净化装置，其特征在于：所述的导流系统包括可伸缩的导流布和若干块导流板，若干块导流板设在浮囊的下方并呈环状布置，所述的导流布为圆柱状且上下开口，所述的导流布周边及底部分别设置有用于固定其形状的铅锤。
5.如权利要求4所述的一种水体净化装置，其特征在于：所述的导流板上设有若干个用于对装置运行过程进行摄像的摄像头。
6.如权利要求1所述的一种水体净化装置，其特征在于：所述生物反应器的内壁为螺旋波纹状壁面。
7.如权利要求1所述的一种水体净化装置，其特征在于：所述的动力系统为太阳能电池板。
8.如权利要求1所述的一种水体净化装置，其特征在于：还包括至少两个浮囊，所述的动力系统和电机固定在浮囊上方。
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