CN208980433U - 一种深层黑臭水体净化装置及水体净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种深层黑臭水体净化装置及水体净化系统，属于环境工程技术领域。其包括太阳能自供氧组件、浮筒、菌筒以及配重块，浮筒具有相对的第一端面和第二端面；太阳能自供氧组件安装在第一端面上，太阳能自供氧组件的一端贯穿菌筒，并与配重块连接，太阳能自供氧组件能够向菌筒中供氧；菌筒由内至外设置有内筒和外筒，内筒中填充有固化微生物缓释源，内筒上开设有多个间隔设置的微孔；外筒与内筒的空隙中填充有第一填料层，外筒上开设有多个均匀设置的大孔，外筒的外壁上设置有第二填料层，通过微孔能够将固化微生物缓释源释放到水体中去。该水体净化系统具有深层黑臭水体净化装置，对黑臭水体有持续的净化作用。

Description

一种深层黑臭水体净化装置及水体净化系统

技术领域

本实用新型涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种深层黑臭水体净化装置及水体净化系统。

背景技术

我国城镇化的快速发展、人口的迅猛集中、工业的飞快发展以及生活污废水、工业污废水的持续大量排放，导致大规模的城镇河涌、湖泊等出现水质急剧下降乃至出现黑臭等现象；目前，很多城市的黑臭水体成为一个城市风景中的败笔，成为了一个亟待解决的环境与社会问题。

水体中有机污染物含量过高时，有机物分解消耗水中的氧气，使水体转化为缺氧或厌氧状态，产生氨、硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺和有机酸等恶臭物质，致使水体黑臭。目前，应用于城市黑臭水体处理的技术种类繁多，包括过滤、分离及其强化技术等物理方法，化学混凝、沉淀、电化学、磁处理技术等化学方法，还有生物及其强化技术，物理、化学及生化联用技术等。其中，关于河流水质净化与微生物生态修复技术集成最为推崇与热门，相对物理技术与化学技术，的确存在投资运营费用低、操作简易，基本不带来二次污染等优点。

现有技术中，通过微生物改善黑臭水体生态，所投加的高效微生物菌群容易受水流的冲刷而白白流失，难以持续发挥高效微生物的净化效果；使用传统的供氧设备，又会因场地限制使现场通电与布置变得复杂，且运行成本高；另外，厌氧底泥是导致水体黑臭的重要的内源性污染源，常规手段只关注黑臭水的治理，往往治标不治本。因此，以上原因导致难以持续有效的解决水体黑臭的现状。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种深层黑臭水体净化装置，此深层黑臭水体净化装置旨在解决现有技术中水体净化装置难以持续发挥高效微生物的净化效果和底泥治理的问题；

本实用新型的另一目的在于提供一种水体净化系统，此水体净化系统旨在解决现有技术中水体净化装置净化效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种深层黑臭水体净化装置，所述深层黑臭水体净化装置包括太阳能自供氧组件、浮筒、菌筒以及配重块，所述浮筒具有相对的第一端面和第二端面；

所述太阳能自供氧组件安装在所述第一端面上，并设置于所述浮筒内部，所述太阳能自供氧组件的一端贯穿所述菌筒，所述太阳能自供氧组件能够向所述菌筒中供氧；

所述菌筒与所述第二端面软连接，所述菌筒由内至外设置有内筒和外筒，所述内筒中填充有固化微生物缓释源，所述内筒上开设有多个间隔设置的微孔；所述外筒与所述内筒的空隙中填充有第一填料层，所述外筒上开设有多个均匀设置的大孔，所述外筒的外壁上设置有第二填料层，通过所述微孔能够将固化微生物缓释源释放到水体中去。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述内筒的材料包括PVC树脂、PE树脂、PP树脂、HDPE树脂、或者PP折滤芯；所述外筒的材料包括不锈钢纱网、尼龙纱网、PVC树脂、PE树脂、PP树脂、HDPE树脂或者PP折滤芯。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一填料层采用的材料包括PP球、PP棉、无机陶粒、石英砂、碳纤维或者多孔亲水海绵；所述第二填料层的采用的材料包括醛化纤纶、涤纶丝、碳纤维、多孔亲水海绵或PP棉。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述太阳能自供氧组件包括多个仿生态太阳能板、供氧泵、GPS定位器、电池、曝气管以及曝气器；所述供氧泵、所述电池安装在所述浮筒内，多个所述仿生态太阳能板安装在所述浮筒上部，所述电池的两端分别与所述仿生态太阳能板、所述供氧泵连接；所述曝气管的一端连接于所述供氧泵，另一端穿过所述菌筒内部，并与所述曝气器连接；所述GPS定位器安装在所述浮筒内部，并与所述电池连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述仿生态太阳能板最小面积尺寸为420mm×350mm，最小电压为18V，最小功率为20W。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述供氧泵至少2个，采用双泵交替的工作方式，所述供氧泵的最小功率为1W，最小电压为5V。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述曝气器包括曝气盘、曝气管、曝气头、定螺旋曝气器或者自吸式射流曝气器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述固化微生物缓释源包括细菌、光合细菌、霉菌、蓝细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌或球衣菌。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述内筒为圆柱形，高度为20-100cm，直径为5-15cm；所述微孔直径为2-8mm，密度为2-6个/cm²。

一种水体净化系统，所述水体净化系统包括以上所述的深层黑臭水体净化装置。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过上述设计提供一种深层黑臭水体净化装置，该深层黑臭水体净化装置由于具有太阳能自供氧组件、浮筒、菌筒以及配重块，浮筒具有相对的第一端面和第二端面；太阳能自供氧组件安装在第一端面上，太阳能自供氧组件的一端贯穿菌筒，并与配重块连接，太阳能自供氧组件能够向菌筒中供氧；菌筒安装在第二端面上，菌筒的外壁上开设有多个间隔设置的微孔；菌筒与第二端面软连接，菌筒由内至外设置有内筒和外筒，内筒中填充有固化微生物缓释源，内筒上开设有多个间隔设置的微孔；外筒与内筒的空隙中填充有第一填料层，外筒上开设有多个均匀设置的大孔，外筒的外壁上设置有第二填料层；因此，菌筒中的固化微生物被激活后可通过内筒微孔缓慢释放到第一填料层中生长，继续通过外筒大孔扩散到第二填料层中繁殖。第二填料层所采用的填料长度设置下垂超出配重块位置；大量繁殖的微生物可延第二填料层继续增殖扩散至底泥层，并作用于底泥；因此，在菌筒向填料、水体、底泥中缓慢释放高效的被激活的复合微生物，同时，由于太阳能一体化供氧设备具有仿生态太阳能板，可吸收的有效太阳辐射能量增加，其能够将太阳能转化为电能维持供氧泵供氧，且供氧泵采用双泵交替的工作方式来加大供氧量、延长供氧时间，进而提高整个装置的持续深度供氧效果。本实用新型主要针对深层水体以及底泥生态环境，提供了一种不受场地与动力限制的太阳能一体化供氧设备，为深层水体中的微生物供氧，保证其持续地为深层黑臭水体和底泥发挥净化作用，通过重构其微生态，从根本上解决黑臭水体的生态失衡问题。

本实用新型通过上述设计提供一种水体净化系统，该水体净化系统由于具有以上的深层黑臭水体净化装置，结构简单，即装即用，零运行成本，生态清洁，能够为水体持续深度净化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的深层黑臭水体净化装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的菌筒内外层填充结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的菌筒第一填料层结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的菌筒第一填料层第一角度结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的菌筒第一填料层第二角度结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的太阳能自供氧组件结构示意图。

图标：1-深层黑臭水体净化装置；2-太阳能自供氧组件；3-浮筒；4-菌筒；5-配重块；6-第一端面；7-第二端面；8-第一填料层；9-第二填料层；12-仿生态太阳能板；13-供氧泵；14-电池；15-曝气管；16-曝气器；17-内筒；18-外筒；19-GPS定位器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”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实用新型中的具体含义。

实施例：

本实施例提供一种水体净化系统，其包括深层黑臭水体净化装置1，其在缓慢释放高效的固化复合微生物的同时，利用太阳能一体化供氧设备随时随地为微生物供氧，为深层水体中的微生物供氧，减少水体深层的微生物因缺少溶解氧而死亡，保证其持续地为深层黑臭水体和底泥发挥净化作用，通过重构其微生态，从根本上解决黑臭水体的生态失衡问题。

请参照图1，配合参照图2至图3，深层黑臭水体净化装置1包括太阳能自供氧组件2、浮筒3、菌筒4以及配重块5，浮筒3具有相对的第一端面6和第二端面7；太阳能自供氧组件2安装在第一端面6上，太阳能自供氧组件2的一端贯穿菌筒4，并与配重块5连接，太阳能自供氧组件2能够向菌筒4中供氧；菌筒4安装在第二端面7上；菌筒4与第二端面7软连接，菌筒4由内至外设置有内筒17和外筒18，内筒17中填充有固化微生物缓释源，内筒17上开设有多个间隔设置的微孔；外筒18与内筒17的空隙中填充有第一填料层8，外筒18上开设有多个均匀设置的大孔，外筒18的外壁上设置有第二填料层9，通过微孔能够将固化微生物缓释源释放到水体中去。

请参照图1，内筒17为圆柱形，高度为20-100cm，直径为5-15cm；微孔直径为2-8mm，密度为2-6个/cm²。

内筒17的材料包括PVC树脂、PE树脂、PP树脂、HDPE树脂、或者PP折滤芯；外筒18的材料包括不锈钢纱网、尼龙纱网、PVC树脂、PE树脂、PP树脂、HDPE树脂或者PP折滤芯。

其中，菌筒4内的高效复合微生物，通过内筒17表面微孔缓慢释放，从而减少微生物量的流失。

请参照图3，配合参照图4至图5，第一填料层8采用的材料包括PP球、PP棉、无机陶粒、石英砂、碳纤维或者多孔亲水海绵等。

请参照图2，第二填料层9采用多个单端固定滤网的形式外散于外筒18的四周，第二填料层9的采用的材料包括醛化纤纶、涤纶丝、碳纤维、多孔亲水海绵或PP棉等。

第一填料层8和第二填料层9的设置大大的增加了微生物生长的比表面积，并通过附着生长，大大降低了微生物量流失。

优选的，填料的材料采用比表面积大、价格低廉的产品。

请参照图6，太阳能自供氧组件2包括多个仿生态太阳能板12、GPS定位器19、供氧泵13、电池14、曝气管15以及曝气器16；仿生态太阳能板12安装在浮筒3上，电池14的两端分别与仿生态太阳能板12、供氧泵13连接；曝气管15的一端连接于供氧泵13，另一端穿过菌筒4内部，并与曝气器16连接；GPS定位器19安装在浮筒3内部，并与电池14连接。

需要说明的是，在本实施例中，太阳能一体化供氧设备的上部结构以仿生态构造设计，增加外观的美观性。其中，仿生态太阳能板12的最小面积尺寸为420mm×350mm，最小电压为18V，最小功率为20W。整个设备的电机、供氧泵13包裹荷花蕾内部以防水，同时起到塑景的作用，并采用了软连接以适用水面的涨落，保持设备浮于水面上。太阳能一体化供氧设备将太阳能转化为动能，采用双泵交替工作方式延长供氧泵13使用寿命。

需要说明的是，在本实施例中，供氧泵13的最小功率为1W，最小电压为5V，以实现深层供氧。

需要说明的是，在本实施例中，底部曝气器16直接焊接在与菌筒4相连的架子上，持续的曝气供氧，保证了深层水体与底泥微生物生长所需的溶解氧。

其中，曝气器16可以采用曝气盘、曝气管15、曝气头、定螺旋曝气器或者自吸式射流曝气器；优选地可以采用微纳米气泡曝气头。

优选的，采用纳米级曝气器16，超细气泡的产生，提高了气水传递效率，污染物的降解效率得到提升。

需要说明的是，在本实施例中，固化微生物缓释源所采用的固化材料包括硅胶、炉渣、多孔砖、建筑陶粒、石英砂、活性炭、沸石、麦饭石、多孔玻璃、硅藻土等，固化微生物缓释源所含微生物为休眠态，包括细菌、光合细菌、霉菌、蓝细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、或球衣菌、硝化菌、反硝化菌、磷细菌或硫细菌等；固化微生物缓释源的颗粒粒径为0.5～2cm，密度为2.0～2.9g/cm³。通过复合型微生物的搭配，包括了好氧菌、厌氧菌、兼性菌的组成，能起到相互协同的作用，保证了水质的净化效果。

需要说明的是，在本实施例中，微生物生长，只要存在介质，就能延伸生长；装置底部设置了配重块5，保证装置主要置于深层水体，并通过配重块5延伸至底泥，微生物通过配重块5作为介质，延伸至底泥，通过微生物菌群的大量持续繁殖、生长，重构深层水体与底泥的微生态环境。

该装置利用太阳能一体化设备实现深层供氧，菌筒4高效缓释高效微生物的同时，底部曝气器16进行深层供氧，微生物可以生长于软性填料上，并能过底部配重块5作为介质把微生物延伸至底泥，同时实现深层水体和底泥的净化，达到重构水体微生态环境的目的。

由此可知，水体黑臭在于其微生态环境发生了失衡，本实施例主要针对深层水体以及底泥生态环境，提供了一种不受场地与动力限制的太阳能一体化供氧设备，为深层水体中的微生物供氧，减少水体深层的微生物因缺少溶解氧而死亡，保证其持续地为深层黑臭水体和底泥发挥净化作用，通过重构其微生态，从根本上解决黑臭水体的生态失衡问题。

综上所述，该深层黑臭水体净化装置1由于具有太阳能自供氧组件2、浮筒3、菌筒4以及配重块5，浮筒3具有相对的第一端面6和第二端面7；太阳能自供氧组件2安装在第一端面6上，太阳能自供氧组件2的一端贯穿菌筒4，并与配重块5连接，太阳能自供氧组件2能够向菌筒4中供氧；菌筒4安装在第二端面7上，菌筒4的内筒17上开设有多个间隔设置的微孔；内筒17中填充有固化微生物缓释源，通过微孔能够将微生物缓释源释放到水体中去；外筒18与内筒17的空隙中填充有第一填料层8，外筒18的外壁上设置有第二填料层9；因此，在菌筒4向水体中缓慢释放高效的固化复合微生物的同时，还能够利用太阳能一体化供氧设备随时随地为水体中的微生物供氧，减少水体中的微生物因缺少溶解氧而死亡，保证其持续地为黑臭水体发挥净化作用。同时，由于太阳能一体化供氧设备具有仿生态太阳能板12，其能够将太阳能转化为电能维持供氧泵13供氧，且供氧泵13采用双泵交替的工作方式来延长供氧泵13使用寿命，进而提高整个装置的持续供氧效果。本实用新型主要针对深层水体以及底泥生态环境，提供了一种不受场地与动力限制的太阳能一体化供氧设备，为深层水体中的微生物供氧，减少水体深层的微生物因缺少溶解氧而死亡，保证其持续地为深层黑臭水体和底泥发挥净化作用，通过重构其微生态，从根本上解决黑臭水体的生态失衡问题。该水体净化系统由于具有以上的深层黑臭水体净化装置1，因此，其具有结构简单且能够为水体持续净化的特点。

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

Claims (10)

1.一种深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述深层黑臭水体净化装置包括太阳能自供氧组件、浮筒、菌筒以及配重块，所述浮筒具有相对的第一端面和第二端面；

所述太阳能自供氧组件安装在所述第一端面上，并设置于所述浮筒内部，所述太阳能自供氧组件的一端贯穿所述菌筒，所述太阳能自供氧组件能够向所述菌筒中供氧；

所述菌筒与所述第二端面软连接，所述菌筒由内至外设置有内筒和外筒，所述内筒中填充有固化微生物缓释源，所述内筒上开设有多个间隔设置的微孔；所述外筒与所述内筒的空隙中填充有第一填料层，所述外筒上开设有多个均匀设置的大孔，所述外筒的外壁上设置有第二填料层，通过所述微孔能够将固化微生物缓释源释放到水体中去。

2.根据权利要求1所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述内筒的材料包括PVC树脂、PE树脂、PP树脂、HDPE树脂、或者PP折滤芯；所述外筒的材料包括不锈钢纱网、尼龙纱网、PVC树脂、PE树脂、PP树脂、HDPE树脂或者PP折滤芯。

3.根据权利要求1所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述第一填料层采用的材料包括PP球、PP棉、无机陶粒、石英砂、碳纤维或者多孔亲水海绵；所述第二填料层采用的材料包括醛化纤纶、涤纶丝、碳纤维、多孔亲水海绵或PP棉；所述第二填料层所采用的填料长度设置下垂超出所述配重块位置。

4.根据权利要求1所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述太阳能自供氧组件包括多个仿生态太阳能板、供氧泵、GPS定位器、电池、曝气管以及曝气器；所述供氧泵、所述电池安装在所述浮筒内，多个所述仿生态太阳能板安装在所述浮筒上部，所述电池的两端分别与所述仿生态太阳能板、所述供氧泵连接；所述曝气管的一端连接于所述供氧泵，另一端穿过所述菌筒内部，并与所述曝气器连接；所述GPS定位器安装在所述浮筒内部，并与所述电池连接。

5.根据权利要求4所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述仿生态太阳能板最小面积尺寸为420mm×350mm，最小电压为18V，最小功率为20W。

6.根据权利要求4所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述供氧泵至少2个，采用双泵交替的工作方式，所述供氧泵的最小功率为1W，最小电压为5V。

7.根据权利要求4所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述曝气器包括曝气盘、曝气管、曝气头、定螺旋曝气器或者自吸式射流曝气器。

8.根据权利要求1所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述固化微生物缓释源包括细菌、光合细菌、霉菌、蓝细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌或球衣菌。

9.根据权利要求1所述的深层黑臭水体净化装置，其特征在于：所述内筒为圆柱形，高度为20-100cm，直径为5-15cm；所述微孔直径为2-8mm，密度为2-6个/cm²。

10.一种水体净化系统，其特征在于：所述水体净化系统包括权利要求1至9任一项所述的深层黑臭水体净化装置。