CN210505776U - 一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，包括浮力瓶，浮力瓶漂浮在水面上，浮力瓶的内部空腔分别与进气管和出气管相连，进气管内设有进气单向阀，进气单向阀仅使外部气体沿进入管进入浮力瓶内，出气管内设有出气单向阀，出气单向阀仅使浮力瓶内气体沿出气管排出；和出气管相连的微生物载体；设置在浮力瓶内部的膨胀单元，膨胀单元的体积随温度升高而变大，以减小浮力瓶内容积，使浮力瓶内压强增大。本实用新型利用浮力瓶的浮力直接投放在水域中，浮力瓶下方的水中设置微生物载体，浮力瓶内的膨胀单元在自然光照条件下能够受热膨胀，夜晚温度降低后膨胀单元的体积会变小，使浮力瓶内容积变化，能够向微生物载体位置间隔通入空气。

Description

一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，人们对水源环境的破坏也日益加重，污水处理是现在的一大难题，近些年城市化和城镇化进程的加快，人们从散落的村落慢慢聚集到一起，形成了城市人口聚集效应，在人口密集区尤其是城市中，都会配备污水处理厂，现有的污水处理厂中会采用多种处理工艺对污水进行处理，使污水达到相应标准，但现在农村基本没有配备污水处理厂，因为农村人口生活相对疏松，有的农村之间距离很远，考虑到建造成本和距离成本，目前的条件都无法在农村建造污水处理厂，在之前因为农村基本没有工厂污染，周围的水源还是比较干净健康的，但近些年随着经济的发展，一是有部分工厂选择在农村建厂，二是人们生活垃圾的排放，对原本健康的水源环境造成了污染破坏，导致现在农村的水源环境遭到挑战，而目前还没有很好的解决方法，另外，在很多不易治理的河道、湖泊和水库等水域中也出现水源污染问题，针对此类问题，直接向水中投放消毒物质会对水生生物造成损失，这种粗暴的污水治理方式也会带来很多负面作用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其结构设计合理，利用浮力瓶的浮力直接投放在水域中，浮力瓶下方的水中设置微生物载体，微生物载体具有降解污水中有机物的效果，能够起到污水治理的作用，而微生物载体中附着的微生物也能够保持活性，浮力瓶内的膨胀单元在自然光照条件下能够受热膨胀，夜晚温度降低后膨胀单元的体积会变小，使浮力瓶内容积变化，能够向微生物载体位置间隔通入空气，使微生物保持活性，投放后长期有效，不需要人工干预，起到治理污水的作用，根据水源受污染情况，可选择向水源中投放相应数量的本装置，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，包括：

浮力瓶，所述浮力瓶适于漂浮在水面上，所述浮力瓶的内部空腔分别与进气管和出气管相连，所述进气管内设有进气单向阀，所述进气单向阀仅使外部气体沿进入管进入浮力瓶内，所述出气管内设有出气单向阀，所述出气单向阀仅使浮力瓶内气体沿出气管排出；

和所述出气管相连的微生物载体，所述出气管的出气口向水下延伸设置，所述微生物载体附着有适于净化污水的微生物；

设置在浮力瓶内部的膨胀单元，所述膨胀单元的体积随温度升高而变大，以减小浮力瓶内容积，使浮力瓶内压强增大，使得浮力瓶内气体沿出气管从出气口排出，使气体输送至微生物载体位置；所述膨胀单元的体积随温度降低而变小，以增大浮力瓶内容积，使浮力瓶内压强减小，使的浮力瓶外部气体沿进气管进入。

进一步的，所述浮力瓶选用废旧的饮料瓶，漂浮在水面上的浮力瓶在白天受到太阳光照升温，在夜晚温度降低，使浮力瓶内的膨胀单元体积随温度变化。

进一步的，所述饮料瓶的外壁设有吸热层，所述吸热层设为黑色涂料。

进一步的，所述微生物载体设置在所述出气管的出气口和浮力瓶之间位置，使出气口排出的气体在水中向上输送至微生物载体位置。

进一步的，所述出气管的底部设有配重部，所述配重部使出气管能够克服水的浮力向下延伸。

进一步的，所述配重部设有导气腔，所述出气管的出气口和导气腔的进气孔相连，所述配重部面对所述微生物载体方向的表面设有多个出气孔，所述出气孔和导气腔相连通。

进一步的，所述膨胀单元包括弹性密封层和填充物，所述弹性密封层形成一个密闭空腔，所述填充物设置在所述空腔内，所述填充物的体积随温度变化而增大或减小，使弹性密封层的体积增加或减小。

进一步的，所述填充物设为乙醚。

进一步的，所述弹性密封层设为橡胶。

进一步的，所述进气管的进气口设有过滤网，所述进气管和浮力瓶相连，使进气管的进气口位于水面上方。

本实用新型采用上述结构的有益效果是，其结构设计合理，利用浮力瓶的浮力直接投放在水域中，浮力瓶下方的水中设置微生物载体，微生物载体具有降解污水中有机物的效果，能够起到污水治理的作用，而微生物载体中附着的微生物也能够保持活性，浮力瓶内的膨胀单元在自然光照条件下能够受热膨胀，夜晚温度降低后膨胀单元的体积会变小，使浮力瓶内容积变化，能够向微生物载体位置间隔通入空气，使微生物保持活性，投放后长期有效，不需要人工干预，起到治理污水的作用，根据水源受污染情况，可选择向水源中投放相应数量的本装置。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的膨胀单元膨胀状态并设置配重部的结构示意图。

图中，1、浮力瓶；2、进气管；3、出气管；4、进气单向阀；5、出气单向阀；6、微生物载体；7、膨胀单元；8、配重部；801、导气腔；802、出气孔；9、过滤网。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-2所示，一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，包括浮力瓶1，浮力瓶1适于漂浮在水面上，浮力瓶1的内部空腔分别与进气管2和出气管3相连，进气管2内设有进气单向阀4，进气单向阀4仅使外部气体沿进入管2进入浮力瓶1内，出气管3内设有出气单向阀5，出气单向阀5仅使浮力瓶1内气体沿出气管3排出；和出气管3相连的微生物载体6，出气管3的出气口向水下延伸设置，微生物载体6附着有适于净化污水的微生物；设置在浮力瓶1内部的膨胀单元7，在白天日照条件下，膨胀单元7的体积随温度升高而变大，以减小浮力瓶1内容积，使浮力瓶1内压强增大，使得浮力瓶1内气体沿出气管3从出气口排出，使气体输送至微生物载体6位置；在夜晚温度降低后，膨胀单元7的体积随温度降低而变小，以增大浮力瓶1内容积，使浮力瓶1内压强减小，使的浮力瓶1外部气体沿进气管2进入。使用时，利用浮力瓶1的浮力直接投放在水域中，浮力瓶1的出气管3挂载微生物载体6，微生物载体6具有降解污水中有机物的效果，能够起到污水治理的作用，而浮力瓶1内膨胀单元7随温度变化可发生体积变化，使浮力瓶1内的压力变大或变小，将外部空气不断输送至出气管3的出气口位置，空气从出气口排出，向上输送至微生物载体6位置，使微生物载体6中附着的微生物能够保持活性，整个装置利用浮力瓶1、进气管2、出气管3、膨胀单元7这些简单廉价的结构，能够对污水处理起到一定的积极作用，投放后长期有效，不需要人工干预，起到治理污水的作用，根据水源受污染情况，可选择向水源中投放相应数量的本装置。

值得一提的是，微生物载体6设为多孔陶瓷或多孔玻璃结构。多孔玻璃和多孔陶瓷结构是运用吸附法使微生物进行吸附，吸附法一般依靠生物体与载体之间的作用，包括范德华力、氢键、静电作用、共价键及离子键，两者间的屯电位，在微生物体和载体的相互作用中起重要作用。

在优选的实施例中，浮力瓶1选用废旧的饮料瓶，漂浮在水面上的浮力瓶1在白天受到太阳光照升温，在夜晚温度降低，使浮力瓶1内的膨胀单元7体积随温度变化。废旧饮料瓶的使用起到了废物利用的效果，使废旧的饮料瓶得到处理，并起到治理污水的积极作用，可谓一举两得，并且不需要消耗电能等能源，直接利用太阳能，而且不需要安装价格昂贵体积大的光伏组件，而是利用废旧饮料瓶加膨胀单元7解决问题，成本低、可行性高，虽然单个饮料瓶的体积较小，但可以通过投放大量废旧饮料瓶的方式，使污水得到有效处理。

在优选的实施例中，饮料瓶的外壁设有吸热层，吸热层设为黑色涂料。为了进一步提高饮料瓶吸收太阳能的能力，使饮料瓶接受太阳光照后温度上升更加明显，在饮料瓶外壁涂刷黑色涂料，或者可以利用黑色的饮料瓶。

在优选的实施例中，微生物载体6设置在出气管3的出气口和浮力瓶1之间位置，使出气口排出的气体在水中向上输送至微生物载体6位置。出气口排出的气体会向上漂浮，为了使微生物载体6能够尽可能接收到空气，将其设置在出气口的上方，使出气口排出的气体在向上漂浮过程正好触碰到微生物载体6，使微生物载体6中附着的微生物充分接收空气。

在优选的实施例中，如附图2所示，出气管3的底部设有配重部8，配重部8使出气管3能够克服水的浮力向下延伸。为了确保出气管3能够在水中保持稳定，在出气管3底部设置配重部8，利用配重部8增加出气管的重力，以克服水的浮力，使出气管3在水中保持向下延伸的状态。

在优选的实施例中，配重部8设有导气腔801，出气管3的出气口和导气腔801的进气孔相连，配重部8面对微生物载体6方向的表面设有多个出气孔802，出气孔802和导气腔801相连通。为了进一步提高微生物载体6对空气的利用率，使微生物载体6能够尽可能与空气接触利用，在配重部8内设置导气腔801，通过导气腔801将出气管3输送的空气进行分散导出，相当于增加了微生物载体6与空气的接触面积。

在优选的实施例中，膨胀单元7包括弹性密封层和填充物，弹性密封层形成一个密闭空腔，填充物设置在空腔内，填充物的体积随温度变化而增大或减小，使弹性密封层的体积增加或减小。

在优选的实施例中，填充物设为乙醚。乙醚在常温常压下为具有特殊气味的无色透明液体，极易挥发，其沸点为34.6℃，液体状态的密度(20℃)为713.5kg/m3，在我国很多地区，白天的日照强度能够使浮力瓶内的温度达到34.6℃，使乙醚的体积变大，夜晚的温度能够降低至20℃，使乙醚恢复至液体状态，体积变小；使膨胀单元在太阳光照的自然条件下能够发生体积变化，使浮力瓶能够不断吸收外部空气，并供给至水中的微生物载体。

在优选的实施例中，弹性密封层设为橡胶。利用橡胶自身的弹性变形能力，当填充物因温度变化发生体积变化时，橡胶的弹性密封层能够随之变化，使浮力瓶内的容积变大或变小。

在优选的实施例中，进气管2的进气口设有过滤网9，进气管2和浮力瓶1相连，使进气管2的进气口位于水面上方。为了避免外部空气中的杂质堵塞进气管，在进气管2的进气口位置设置过滤网9，起到过滤空气的作用。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，包括：

浮力瓶，所述浮力瓶适于漂浮在水面上，所述浮力瓶的内部空腔分别与进气管和出气管相连，所述进气管内设有进气单向阀，所述进气单向阀仅使外部气体沿进入管进入浮力瓶内，所述出气管内设有出气单向阀，所述出气单向阀仅使浮力瓶内气体沿出气管排出；

和所述出气管相连的微生物载体，所述出气管的出气口向水下延伸设置，所述微生物载体附着有适于净化污水的微生物；

设置在浮力瓶内部的膨胀单元，所述膨胀单元的体积随温度升高而变大，以减小浮力瓶内容积，使浮力瓶内压强增大，使得浮力瓶内气体沿出气管从出气口排出，使气体输送至微生物载体位置；所述膨胀单元的体积随温度降低而变小，以增大浮力瓶内容积，使浮力瓶内压强减小，使的浮力瓶外部气体沿进气管进入。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述浮力瓶选用废旧的饮料瓶，漂浮在水面上的浮力瓶在白天受到太阳光照升温，在夜晚温度降低，使浮力瓶内的膨胀单元体积随温度变化。

3.根据权利要求2所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述饮料瓶的外壁设有吸热层，所述吸热层设为黑色涂料。

4.根据权利要求2或3所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述微生物载体设置在所述出气管的出气口和浮力瓶之间位置，使出气口排出的气体在水中向上输送至微生物载体位置。

5.根据权利要求4所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述出气管的底部设有配重部，所述配重部使出气管能够克服水的浮力向下延伸。

6.根据权利要求5所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述配重部设有导气腔，所述出气管的出气口和导气腔的进气孔相连，所述配重部面对所述微生物载体方向的表面设有多个出气孔，所述出气孔和导气腔相连通。

7.根据权利要求5或6所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述膨胀单元包括弹性密封层和填充物，所述弹性密封层形成一个密闭空腔，所述填充物设置在所述空腔内，所述填充物的体积随温度变化而增大或减小，使弹性密封层的体积增加或减小。

8.根据权利要求7所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述填充物设为乙醚。

9.根据权利要求8所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述弹性密封层设为橡胶。

10.根据权利要求8或9所述的一种利用太阳能和废旧饮料瓶组合的污水净化装置，其特征在于，所述进气管的进气口设有过滤网，所述进气管和浮力瓶相连，使进气管的进气口位于水面上方。

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