CN217709182U - 一种生态浮床控藻设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水体治理领域，具体公开了一种生态浮床控藻设备。悬浮单元、微生物单元，悬浮单元包括浮床框架和浮体，浮体固定在浮床框架上，且浮体的密度小于水的密度；微生物单元包括若干微生物附着器，且若干微生物附着器均固定在浮床框架上。本实用新型中的生态浮床控藻设备成本更低、效果更好的，能够替代传统的除藻方法对水体中的藻类进行清除，并避免引入其它的化学物质对水体造成二次污染。

Description

一种生态浮床控藻设备

技术领域

本实用新型涉及水体治理领域，具体涉及一种生态浮床控藻设备。

背景技术

当水体营养化时往往会导致藻类爆发，会进一步加重水体的污染，在淡水资源相对匮乏的地区，水体污染严重的甚至会导致当地水资源短缺，故需要对被污染的水体进行治理，而对于水体营养化的水体而言，如何避免藻类爆发是治理时需要着重考虑的问题。

目前的除藻方法主要分为三大类:物理除藻、化学除藻、生物除藻。化学方法包括投加药剂法、粘土絮凝法、预氧化法及活性炭法等，但其对水生生态的破坏较大。生物除藻虽然生态安全性较好，但其治理周期较长，治理效果缓慢；物理法的见效快、操作简便，但成本较高，且治理效果不彻底，所以需要一种新的除藻设备，以替代传统的除藻方法对水体进行治理。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种成本更低、效果更好的生态浮床控藻设备，以替代传统的除藻方法对水体中的藻类进行清除，并避免引入其它的化学物质对水体造成二次污染。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种生态浮床控藻设备，悬浮单元、微生物单元，悬浮单元包括浮床框架和浮体，浮体固定在浮床框架上，且浮体的密度小于水的密度；微生物单元包括若干微生物附着器，且若干微生物附着器均固定在浮床框架上。

本方案的有益效果为：

1.本方案中的微生物附着器上附着有能够分解水体中的营养物质或者能够对藻类的生长进行抑制的微生物，以白腐菌为例，白腐菌能够对藻类的生长进行抑制，有效防止水华的发生，且白腐菌在起作用的过程中不会引入其它的化学物质，与传统的对藻类处理的方式相比，不会产生会引起水体二次污染的污染物，故对水体进行处理的效果更好、更为安全。

2.使用时，在浮体的作用下，浮床框架能够悬浮在水体中，并随着水流的流动而移动，能够对不同位置的水体进行处理，而不需要人工移动，操作简单、使用便捷。

进一步，微生物附着器包括固定杆和若干微生物附着部，微生物附着部沿固定杆的轴向依次固定在固定杆上，固定杆安装在浮床框架上。

本方案的有益效果为：每根固定杆上均可设置若干微生物附着部，与直接将微生物附着部设置在浮床框架上相比，本方案中能够设置的微生物附着部更多，故在水体进行治理时，能够同时使用更多的微生物，进一步提高治理效果。

进一步，微生物附着部包括定位盘和若干碳纤维杆，固定杆贯穿定位盘并与定位盘固定，若干碳纤维杆沿周向固定在定位盘上。

本方案的有益效果为：将碳纤维杆作为微生物生长和挂膜的载体时，碳纤维通过自身的吸附作用能够净化水体，同时还能够快速吸收微生物菌群，并在自身的表面形成活性生物膜，进一步提高对水体的治理速度。其次，相同体积的碳纤维质量轻、强度大，在使用一段时间后不容易发生损坏，进一步避免微生物附着部掉落至水体中形成二次污染。而将若干碳纤维杆固定在定位盘上时能够进一步增加能够安装的碳纤维杆的数量，使用更多的微生物对水体进行治理。

最后，碳纤维杆在浸入水后能够吸附藻类死亡释放的藻毒素，由于微生物附着在碳纤维杆上，故当藻毒素被吸附后能够被微生物进行生化降解，进一步避免藻毒素扩散在水体中对水体造成二次污染，使得对水体的治理更加环保和高效。

进一步，浮床框架上固定有下定位架，固定杆沿竖向安装在下定位架上。

本方案的有益效果为：通过下定位架能够进一步增大浮床框架上能够安装固定杆的面积，从而增加固定杆的数量和微生物附着器的数量，使用更多的微生物对水体进行治理，进一步提高治理速度。

进一步，浮床框架的底部低于固定杆的底部。

本方案的有益效果为：在将设备放入水体中时，本方案中的浮床框架能够对固定杆进行保护，固定杆不会与地面接触而发生损坏。

进一步，浮床框架上还设有种植单元，种植单元位于微生物附着器的上方，种植单元包括若干种植槽。

本方案的有益效果为：在种植槽中能够种植水生植物，使得设备能够通过水生植物对二氧化碳进行吸收而达到碳中和的效果，对水体表层一下部位的浮游藻类进行移植和去除，进一步避免水体中的藻类大量生长，提高控藻效果。在种植槽中种植水生植物时，水生植物还能够作为观赏植物，提高水体的美观度。

进一步，种植单元还包括种植板，种植板横向固定在浮床框架上，且若干种植槽分布在种植板上。

本方案的有益效果为：通过种植板能够设置更多的种植槽，能够种植更多的水生植物。其次，种植板能够对下方的微生物附着器进行遮挡，提高整体的美观度。

进一步，若干种植槽位于浮床框架上。

本方案的有益效果为：本方案中的种植槽的设置简单。

进一步，浮床框架的上部还设有太阳能超声波装置，太阳能超声波装置底部比微生物附着器顶部高20～30cm。

本方案的有益效果为：太阳能超声波装置能够利用机械以及空化效应来破碎藻细胞或抑制其生长，同时能够对水体表层的浮游藻类进行初步去除，进一步提高除藻、抑藻的效果。与此同时，经过试验，因为太阳能超声波装置与微生物附着器之间有较大的距离，所以太阳能超声波装置不会对微生物附着器上的微生物的生命活动造成不利影响。

进一步，浮床框架的上部还设有太阳能微曝气装置，微曝气装置高于微生物附着器。

本方案的有益效果为：太阳能微曝气装置能够向水体中通入空气，增加水动力和对水中进行供氧，最后提高水体流动性，使未处理的水流动至浮床框架中被治理，进一步提高水体治理的效果。与此同时，太阳能微曝气装置也能够对水体表层的浮游藻类进行初步去除，进一步提高除藻、抑藻的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的立体图；

图2为图1中一个微生物附着器的立体图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：浮床框架1、浮体11、种植板2、种植槽21、太阳能超声波装置3、太阳能微曝气装置4、固定杆5、定位盘51、碳纤维杆52、下定位架6。

实施例1

一种生态浮床控藻设备，如图1和图2所示，包括悬浮单元和微生物单元，悬浮单元包括浮床框架1和浮体11，微生物单元包括若干微生物附着器，本实施例中的微生物附着器包括固定杆5和若干微生物附着部。浮床框架1内壁通过螺钉安装有下定位架6，固定杆5通过螺钉沿竖向固定在下定位架6上，固定杆5的底部高于浮床框架1的底部，每个微生物附着器的若干微生物附着部沿竖向设置在固定杆5上。具体的，本实施例中的微生物附着部包括定位盘51和若干碳纤维杆52，固定杆5沿竖向贯穿定位盘51并与定位盘51焊接，若干碳纤维杆52沿周向分布在定位盘51上，且碳纤维杆52沿竖向胶接在定位盘51的底部。碳纤维杆52上耦合有微生物，具体的，本实施例中采用将混有微生物的溶液喷涂在碳纤维杆52上的方式将微生物与碳纤维52进行耦合，在实际实施时，也可采用其它现有技术将微生物耦合在碳纤维杆52上，本实施例中不再赘述。

浮床框架1的上部设有种植单元，种植单元位于下定位架6的上方，本实施例中的种植单元包括种植板2和若干种植槽21，种植板2通过螺钉安装在浮床框架1上，若干种植槽21分布在种植板2上，本实施例中的种植槽21为沿竖向贯穿种植板2的通槽；在实际实施时，本实施例中的种植槽21也可直接设置在浮床框架1上，此时无需设置种植板2也能够在种植槽21中种植水生植物。浮床框架1上部的四个顶角位置通过螺栓均安装有太阳能超声波装置3，太阳能超声波装置3的底部比最上方的碳纤维杆52的顶部高30cm。种植板2的中部通过螺栓安装有太阳能微曝气装置4，本实施例中的太阳能超声波装置3和太阳能微曝气装置4均采用现有装置，本实施例中对其结构、工作原理和使用方法不再赘述。

本实施例中的浮体11设有多个，多个浮体11通过螺钉安装在浮床框架1的外壁上，本实施例中的浮体11采用气囊，多个浮体11沿浮床框架1的周向均匀分布，使得浮床框架1能够漂浮在水面上，同时使固定杆5位于水面以下、种植板2位于水面上。

具体实施过程如下：

本实施例中的微生物采用白腐菌。在对水体进行治理前，先人工将水生植物置于种植槽21内，在实际实施时，种植槽21也可为上端直径大于下端直径的阶梯状，保证水生植物的根部位于种植板2的下方的同时，避免水生植物从种植槽21中掉下。治理时，将浮床框架1置入水体中后，浮床框架1在浮体11的作用下漂浮在水体上，此时固定杆5和若干微生物附着部位于水面下，种植板2位于水面上，种植槽21中种植的水生植物的根部浸于水中，通过水生植物去除水体中的二氧化碳，抑制水体中藻类的生长。

与此同时，人工打开太阳能超声波装置3和太阳能微曝气装置4，通过太阳能超声波装置3的空化效应破碎藻细胞并移植藻细胞生长，通过太阳能微曝气装置4促使水体流动，使未被治理的水流动至浮床框架1内被治理，提高治理效果。

其次，碳纤维负载纳米零价铁制成的碳纤维杆52能够对藻类死亡释放的藻毒素进行吸附，再通过白腐菌对吸附的藻毒素进行生化降解，避免因为富营养化的水体中，藻类过多导致死亡的藻类也较多，同时释放的藻毒素过多导致水体中的藻毒素浓度过大，对水体中的生态系统造成破坏。

与将碳纤维应用于重金属污染的水体治理相比，碳纤维只能对重金属污染的水体中的重金属进行吸附，后续还需要进一步解析等工艺才能对重金属进行治理和回收。本实施例中对藻毒素的治理原理与上述完全不同：本实施例直接将纳米零价铁和微生物与碳纤维耦合，当藻毒素被吸附至碳纤维杆52上后直接被微生物降解，故碳纤维杆52上的藻毒素不会达到饱和，碳纤维杆52能够长时间的保持对藻毒素的吸附作用，从而能够持续的对富营养化的水体进行治理，而不需要中途更换碳纤维杆52。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例中同时在碳纤维杆52上耦合纳米零价铁，具体的操作为：在氮气的条件下电动搅拌，将50.00mL的包含有0.20gNaBH₄的水溶液逐滴滴加到30mL包含有1.20g FeSO₄.7H₂O溶液中，待NaBH₄完全滴完后，溶液在通氮气的条件下继续搅拌30min。待反应结束后，首先用磁铁将产物分离，等到上方的溶液层与下方的纳米零价铁清晰的分开后，把上层水溶液倾倒除去，然后用无水乙醇洗涤3次，真空抽滤，最后把得到的产物纳米零价铁装入样品瓶置于真空干燥箱中进行干燥。

然后将2.00g活性碳纤维(ACF)浸入30.00mL包含有1.2g FeSO₄.7H₂O的溶液中，搅拌过夜后，按照上述的方法在通氮气条件下与NaBH₄反应，由此制得活性炭纤维负载纳米零价铁。然后将负载有纳米零价铁的活性碳纤维按照目前活性碳纤维制备棒状的碳纤维杆的现有技术制备碳纤维杆52,即本实施例中的碳纤维杆52上耦合有纳米零价铁，在实际实施时，也可采用其它现有技术将纳米零价铁与活性碳纤维耦合制成碳纤维杆52。

本实施例同时将纳米零价铁应用于营养化的水体中，营养化的水体是水体中包括多种营养物质、浮游藻类，并在地形地貌以及环境等共同影响下造成的污染，所以水体富营养化难以治理，采用纳米零价铁能够更好的治理营养化水体中的藻类。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种生态浮床控藻设备，其特征在于：悬浮单元、微生物单元，所述悬浮单元包括浮床框架和浮体，所述浮体固定在浮床框架上，且浮体的密度小于水的密度；所述微生物单元包括若干微生物附着器，且若干微生物附着器均固定在浮床框架上。

2.根据权利要求1所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：微生物附着器包括固定杆和若干微生物附着部，所述微生物附着部沿固定杆的轴向依次固定在固定杆上，所述固定杆安装在浮床框架上。

3.根据权利要求2所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：微生物附着部包括定位盘和若干碳纤维杆，所述固定杆贯穿定位盘并与定位盘固定，若干碳纤维杆沿周向固定在定位盘上。

4.根据权利要求3所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：浮床框架上固定有下定位架，所述固定杆沿竖向安装在下定位架上。

5.根据权利要求4所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：浮床框架的底部低于固定杆的底部。

6.根据权利要求1所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：浮床框架上还设有种植单元，所述种植单元位于微生物附着器的上方，所述种植单元包括若干种植槽。

7.根据权利要求6所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：种植单元还包括种植板，所述种植板横向固定在浮床框架上，且若干种植槽分布在种植板上。

8.根据权利要求6所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：若干种植槽位于浮床框架上。

9.根据权利要求1所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：浮床框架的上部还设有太阳能超声波装置，所述太阳能超声波装置底部比微生物附着器顶部高20～30cm。

10.根据权利要求1所述的一种生态浮床控藻设备，其特征在于：浮床框架的上部还设有太阳能微曝气装置，所述微曝气装置高于微生物附着器。

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