CN209890444U

CN209890444U - 一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统

Info

Publication number: CN209890444U
Application number: CN201920193631.8U
Authority: CN
Inventors: 骆梦; 李依样; 杨少杰; 欧伟阳; 柴苑苑; 刘斌玲; 刘嘉仪
Original assignee: Shenzhen Rui Yang Ecological Environment Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Rui Yang Ecological Environment Co Ltd
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2029-02-13

Abstract

本实用新型专利公开了一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其包括一格栅、一微纳米气泡机、一微生物扩培器及由砾石、黏土和沉水植物构成的微生物强化处理区，其能够有效消减底泥，特别是浮泥中的有机污染物，快速修复并重建污染水体的生态系统，提高水体自净能力，改善水质。本实用新型将污染水体提升至河床上游，依次通过格栅、微纳米气泡机及微生物扩培器，经过滤、充氧、微生物快速扩培后，引入纳污水体中。纳污水体中设置砾石、黏土和沉水植物，强化微生物的处理效果，并营造自然生境，提高生物多样性水平。本实用新型可实现污染水体的循环处理，河道中的污染物是微生物扩培的天然营养源，具有高效、安全、适用范围广、抗污染冲击强的特点。

Description

一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统

技术领域

本实用新型涉及水环境治理及水质深度提升的微污染修复技术领域，具体而言，涉及一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统。

技术背景

在我国城市化的进程中，水体污染问题日益突出。水污染造成的水生态系统破坏，水体自净能力降低，蓝藻、水绵等富营养化现象威胁，严重时导致的水体黑臭现象，不仅影响城市环境，对周边居民的生活也造成巨大影响。自2015年《水污染防治行动计划》出台后，根据全国城市黑臭水体整治信息发布平台的最新消息，目前认定的2100个黑臭水体已完成治理1745个。现阶段巩固黑臭水体治理成效、全面消除黑臭水体以及微污染水体水质深度净化工作已进入攻坚阶段。

在目前的水环境治理技术中，物理化学方法多为底泥疏浚、投撒化学药剂，治标不治本，费用昂贵，易造成二次污染。生物法是目前应用最多的技术方法，较多的是外加菌种，存在安全风险且易流失，需要每批次重新添加，易受环境条件如温度、pH影响，效果受限，修复周期较长。

有鉴于此，特提出本实用新型专利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微生物原位扩培，不存在安全风险，扩培效率高，对污染水体循环处理，利用接触氧化及水生植物水生态修复方式实现深度净化，以解决现有的水体治理中生产成本高，具有安全风险，修复效果差，难以大范围实施等问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，包括：一格栅、一微纳米气泡机、一微生物扩培器及由砾石、黏土和沉水植物构成的微生物强化处理区；进水管路，其一端连通污染水体，另一端向河床上游的格栅输送污水；污水依次通过格栅、微纳米气泡机与微生物扩培器，经过滤、曝气与微生物扩培后出水；出水管路，其一端连通微生物扩培器出水口，另一端通向污染水体的砾石层；纳污水体淤泥上层设置砾石、黏土和沉水植物，构建微生物强化处理区和水生态修复系统，实现纳污水体原位生态消淤及水质改善。

进一步地，所述进水管路另一端与格栅连接处设有进水阀门，格栅出水管路设有出水阀门；格栅出水管路连通微纳米气泡机进水管路，设有进水阀门，微纳米气泡机出水管路设有出水阀门；微纳米气泡机出水管路连通微生物扩培器进水管路，设有进水阀门，微生物扩培器出水管路，通向污染水体砾石层，设有出水阀门。

进一步地，所述格栅，间距15-40mm，旨在截留水体中的悬浮物和漂浮物。

进一步地，所述微纳米气泡机，包括进气管道及阀门、进水管道及阀门、出水管道及阀门、气压检查表及放气管道、电源及液位表、检查阀门及气液混合器。经微纳米曝气后，出水溶解氧大幅度提升，更有利于微生物的快速扩培及砾石填料的接触氧化。

进一步地，所述微生物扩培器，包括进水管道及阀门、出水管道及阀门、温度传感器及补偿装置、搅拌器、液位器、撇渣装置及污泥管道。根据微生物扩培的最佳水力停留时间及液位器的指示调控进出水阀门的开闭，温度传感器及补偿装置可有效调控微生物活跃的环境条件，使微生物快速扩培。

进一步地，所述的由砾石、黏土和沉水植物构成的微生物强化处理区，其砾石厚度30-60cm，黏土厚度10-20cm，沉水植物主要为苦草、金鱼藻和黑藻，布设密度为80株/m²。砾石及黏土可因沉淀、物理拦截及水动力的作用使污染水体中的SS接触沉淀，并利用微生物扩培器扩培出的大量微生物在砾石、黏土及沉水植物根系表层形成多种群生物膜，吸附并分解水中的污染物质，深度净化微污染水体，提高污水的处理效率。

附图说明

图1是本实用新型专利一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统的结构示意图；

图2是本实用新型专利格栅、微纳米气泡机及微生物扩培器的布设结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、河床；2、进水管；3、提升泵；4、格栅；41、格栅进水阀门；42、格栅出水阀门；43、微纳米气泡机进水提升泵；5、微纳米气泡机进水管道；6、微纳米气泡机；61、微纳米气泡机进水阀门；62、气压检查表及放气管道；63、进气管道及阀门；64、微纳米气泡机液位器；65、气液混合器；66、微纳米气泡机检查阀门；67、微纳米气泡机出水阀门；68、微生物扩培器进水提升泵；7、微生物扩培器进水管道；8、微生物扩培器；81、微生物扩培器进水阀门；82、温度传感器及补偿装置；83、搅拌器；84、微生物扩培器液位器；85、撇渣装置；86、污泥管道；87、出水阀门；9、出水管；10、河道淤泥；11、砾石层；12、黏土层；13、沉水植物层；14、常水位。

具体实施方式

如图1所示，在本实用新型专利实施例的一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其包括一格栅4、一微纳米气泡机6、一微生物扩培器8及由砾石层11、黏土层12、沉水植物层13构成的微生物强化处理区。

污染水体经提升泵3由进水管2至河床上游1，依次通过格栅4、微纳米气泡机6及微生物扩培器8，经过滤、充氧、微生物快速扩培后，由出水管9引入纳污水体中。

一般污染水体中淤泥层10厚度约80-150cm，为使水体淤泥层10实现原位消减，在其上方设置微生物强化处理区，包括砾石层11、黏土层12、沉水植物层13。砾石层11厚度30-60cm，黏土层12厚度10-20cm，沉水植物层13主要以苦草、金鱼藻、黑藻为主，布设密度80株/m²。砾石、黏土及沉水植物的根系可因沉淀、物理拦截及水动力作用使污水中的SS接触沉淀，并可为微生物生长提供载体，使微生物扩培器扩培出的物种巨大的微生物菌群在其表面自然富集形成生物膜，通过微生物的生命活动摄取污染水体中的有机物及氮、磷等营养物质，加以同化、分解，从而实现水质深度净化。

如图2所示，进水管2另一端与格栅4连接处设有进水阀门41，格栅出水设有出水阀门42；格栅出水经提升泵43提升后进入微纳米气泡机进水管路5，设有进水阀门61，微纳米气泡机出水设有出水阀门67；微纳米气泡机出水经提升泵68提升后进入微生物扩培器进水管路7，设有进水阀门81，微生物扩培器出水管路9，通向污染水体砾石层11，设有出水阀门86。

格栅4间距15-40mm，旨在截留水体中的悬浮物和漂浮物。

微纳米气泡机6包括进气管道及阀门63、进水管道阀门61、出水管道阀门67、气压检查表及放气管道62、液位器64、检查阀门66、气液混合器65。经微纳米曝气后，出水溶解氧大幅度提升，溶解氧是微生物激活及快速扩培的基础，是水质深度净化的基本条件。相比普通的曝气方式，经微纳米气泡机处理的溶氧远高于饱和溶解氧浓度，曝气效率更高，系统治理效果更加稳定，将更有利于微生物的快速扩培及砾石填料的接触氧化。

微生物扩培器8包括进水管道及阀门81、出水管道阀门87、温度传感器及补偿装置82、搅拌器83、液位器84、撇渣装置85及污泥管道86。通过液位控制装置84可实现自动化进出水，温度传感器及补偿装置82可有效调控微生物活跃的环境条件，使微生物快速扩培。本实用新型不引入外部微生物菌群，通过对污染水体原位微生物的激活与扩培，实现污染水体的循环处理。微生物快速扩培产生的污泥利用撇渣装置85及污泥管道86排出，不会造成堵塞。

本实施例一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统的工作过程描述如下：进水管路2通过水泵3等装置将污水及污泥输送至河床上游1的格栅4处，较大粒径杂质被格栅过滤后，水体及粒径较小的污泥及水中的污染物进入到微纳米气泡机6。通过向微纳米气泡机输送空气或氧气，使水、气充分混合，并根据液位器64、气压计62等控制装置自动控制阀门开闭，输出高溶氧水体进入微生物扩培器中8。通过调控微生物扩培器中温度传感器及补偿装置82和搅拌装置83，给予好氧微生物快速扩培的适宜环境条件，开启剩余污泥撇渣装置85，排出剩余污泥，并根据液位器84指示及停留时间（约4小时）等自动控制阀门开闭，输出富含大量好氧微生物的水体进入砾石层11进行接触氧化，同时构建的沉水植物13水生态系统可为多种生物提供栖息环境，实现水体深度净化及底泥原位消减。

综上所述，本实用新型具有以下优势：

1.不引入投加外来微生物菌群，河道污染源是微生物天然的营养源，更加安全。

2.微纳米气泡机6可提供微纳米气泡，实现饱和溶解氧，停留时间长，曝气效果佳，有利于微生物的快速扩培及微生物强化处理区的接触氧化。

3.纳污水体原位设置由砾石11、黏土12及沉水植物13构成的微生物强化处理区，能够增强污水的处理效果，实现原位生态消淤及水质深度提升，大大提高了处理效率。

4.安装、运行及维护简单，自动化控制，节约人力及运行成本。

本实用新型并不局限于上述实施例，相关领域技术人员在本实用新型揭露的技术范围内改变或替换的内容，都应包括在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型保护范围以所述权利要求范围为准。

Claims

1.一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其特征在于：该系统包括一格栅、一微纳米气泡机、一微生物扩培器及由砾石、黏土和沉水植物构成的微生物强化处理区；进水管路，其一端连通污染水体，另一端向河床上游的格栅输送污水；污水依次通过格栅、微纳米气泡机与微生物扩培器，经过滤、曝气与微生物扩培后出水；出水管路，其一端连通微生物扩培器出水口，另一端通向污染水体的砾石层；纳污水体淤泥上层设置砾石、黏土和沉水植物，构建微生物强化处理区和水生态修复系统。

2.根据权利要求1所述的一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其特征在于：所述进水管路另一端与格栅连接处设有进水阀门，格栅出水管路设有出水阀门；格栅出水管路连通微纳米气泡机进水管路，设有进水阀门，微纳米气泡机出水管路设有出水阀门；微纳米气泡机出水管路连通微生物扩培器进水管路，设有进水阀门，微生物扩培器出水管路通向污染水体砾石层，设有出水阀门。

3.根据权利要求1所述的一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其特征在于：所述格栅间距15-40mm。

4.根据权利要求1所述的一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其特征在于：所述微纳米气泡机包括进气管道及阀门、进水管道及阀门、出水管道及阀门、气压检查表及放气管道、液位器、检查阀门和气液混合器。

5.根据权利要求1所述的一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其特征在于：所述微生物扩培器包括进水管道及阀门、出水管道及阀门、温度传感器及补偿装置、搅拌器、液位器、撇渣装置及污泥管道。

6.根据权利要求1所述的一种微生物扩培及微污染水体深度净化系统，其特征在于：所述的由砾石、黏土和沉水植物构成的微生物强化处理区，其砾石厚度30-60cm，黏土厚度10-20cm，沉水植物主要为苦草、金鱼藻和黑藻，布设密度为80株/m²。