一种水体净化装置的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，特别是涉及一种水体净化装置。

背景技术：

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即微生物膜)进行水处理的方法。用生物膜法对水体进行处理时，需要先利用水体中自身微生物或者添加外来微生物，在固体物表面上产生一层能够适应并处理水体的微生物膜。这个微生物膜的产生过程就叫挂膜，而微生物附着的固体物一般被称为填料。

在水处理过程中，填料表面附着的微生物膜很容易受到水体流动的冲击而脱落，随后填料表面会继续生长新的微生物膜，但是由于水体中微生物菌的浓度较低，因此再次挂膜需要的周期较长，从而影响了生物膜法对水体的治理效果，导致治理效率较低。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种水体净化装置，以解决由于微生物膜脱落后再次挂膜需要的周期较长，从而导致生物膜法对水体的治理效率较低的问题。具体技术方案如下：

一种水体净化装置，包括：支架、至少一条带状填料和至少一个微生物菌存储容器；

所述带状填料固定于所述支架上，且每立方米支架中所述至少一条带状填料的总长≥20m；

所述微生物菌存储容器固定于所述支架上；所述微生物菌存储容器内部装填有固定化微生物菌，所述微生物菌存储容器的外壁设置有贯通孔，以使所述固定化微生物菌中的微生物菌通过所述贯通孔释放于水中。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述装置还包括搅拌器；

所述搅拌器安装于所述支架上。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述搅拌器外部设置有拦截罩。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述搅拌器位于所述微生物菌存储容器的上方或下方。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述支架包括两个横向框架和至少四个侧向框架；

所述至少四个侧向框架的上端和下端分别与所述两个横向框架相固定；

所述微生物菌存储容器固定于两个侧向框架上；

所述带状填料固定于剩余的侧向框架上。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述贯通孔的直径小于所述固定化微生物菌的颗粒直径。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述微生物菌存储容器距离支架底部20cm～50cm。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述微生物菌存储容器的形状为长方体形，材质为不锈钢。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述装置还包括：供电电源，以驱动所述搅拌器工作。

在本实用新型的一种更为优选实施方式中，所述带状填料为组合式多孔环填料或弹性立体填料；每立方米支架中所述至少一条带状填料的总长为20m～60m。

本实用新型实施例提供的一种水体净化装置，将带状填料和装填有固定化微生物菌的微生物菌存储容器均固定于支架上，利用微生物菌存储容器释放出的微生物菌在带状填料表面产生的微生物膜对水体进行净化处理。由于固定化微生物菌装填在微生物菌存储容器内部，不会随水体流失，并且固定化微生物菌中菌种浓度较高，因此微生物菌存储容器可以在水体中持续释放高浓度的微生物菌，从而缩短微生物膜脱落后再次挂膜的周期，提高生物膜法对水体的治理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种水体净化装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种支架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种微生物菌存储容器的外观示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种搅拌器和拦截罩的示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本实用新型实施例提供了一种水体净化装置，如图1所示，包括：支架01、至少一条带状填料02和至少一个微生物菌存储容器03；

所述带状填料02固定于所述支架01上，且每立方米支架01中所述至少一条带状填料02的总长≥20m；

所述微生物菌存储容器03固定于所述支架01上；所述微生物菌存储容器03内部装填有固定化微生物菌，所述微生物菌存储容器03的外壁设置有贯通孔031(如图3所示，图1中未示出)，以使所述固定化微生物菌中的微生物菌通过所述贯通孔031释放于水中。

其中，带状填料02具体是指将塑料片、软化的纤维素、弹性丝等载体材料中的至少一种，模拟天然水草形态，固定在中心绳上所形成的带状体。微生物可以附着在带状填料02中的载体材料上生成微生物膜，通过该微生物膜对水体进行净化处理；同时，微生物附着在载体材料上，有益于其生长繁殖。为了提高载体材料与微生物及水体的接触面积，促进微生物膜的生成，提高水体净化处理的效果，带状填料02优选为组合式多孔环填料或弹性立体填料。其中，组合式多孔环填料由双圈大塑料环、醛化纤维或涤纶丝、塑料套管和中心绳组成，将醛化纤维或涤纶丝压在双圈大塑料环的外圈上，使醛化纤维或涤纶丝均匀分布，双圈大塑料环的内圈是雪花状塑料枝条，双圈大塑料环的中心有个中心孔，由中心绳依次穿过每个双圈大塑料环的中心孔，双圈大塑料环间嵌套塑料套管以固定双圈大塑料环间的距离；弹性立体填料由高分子聚合物，并加以抗氧剂、亲水剂、稳定剂、吸附剂等添加剂，采用特殊的拉丝工艺制成弹性丝，然后将弹性丝穿插固着在中心绳上制成。需要说明的是，本实用新型实施例中的带状填料02均可以市售获得。

可以理解的是，单位体积内带状填料02越长，即带状填料02中中心绳的长度越长，载体材料与微生物及水体的接触面积就越大，生成的微生物膜就越多，对水体的处理效果也就越好。发明人研究发现，每立方米支架01中至少一条带状填料02的总长≥20m时，上述装置对水体的处理效果较好。在具体实施过程中，本领域技术人员可以根据水体的污染状况进一步确定至少一条带状填料02的总长度。考虑到成本和处理效果，优选的，至少一条带状填料02的总长为20m～60m。实际应用中，至少一条带状填料02可以是一整条较长的填料缠绕固定在支架01上，也可以是若干条较短的填料，然后每条单独固定在支架01上；如果是一整条较长的填料，则至少一条带状填料02的总长为该条填料的中心绳的长度；如果是若干条较短的填料，则至少一条带状填料02的总长为若干条较短填料的中心绳的长度之和。

本实用新型实施例中的微生物菌存储容器03可以设计成满足前述微生物菌存储容器03的作用的任意形式，本实用新型实施例在此无需对微生物菌存储容器03的具体形式进行限定。在实际应用中，微生物菌存储容器03可以是一种中空柱状体，也可以如图1和图3所示，呈长方体形。微生物菌存储容器03的内部装填有固定化微生物菌，上述固定化微生物菌是通过包埋、吸附、交联、共价结合、复合固定化和介质截流法等固定化微生物技术，将微生物菌及微生物生长所需的各种营养物质固定在载体中，形成颗粒；其中，载体可以是活性炭、斜发沸石、陶瓷小球等材料中的一种或多种。微生物菌存储容器03的外壁设置有贯通孔031，以使固定化微生物菌中的微生物菌通过上述贯通孔031释放于水中，然后附着在带状填料02上，形成微生物膜。由于固定化微生物菌中的菌种浓度较高，因此微生物菌存储容器03周围水体中的微生物菌的浓度也较高，从而缩短了挂膜的周期，提高了生物膜法对水体的治理效率。上述贯通孔031的数量可以由设计人员确定，本实用新型实施例在此不进行限定。贯通孔031的直径小于固定化微生物菌的颗粒直径，以保证固定化微生物菌颗粒不外露，不会随水体流失，可以在水体中持续释放高浓度的微生物菌。上述微生物菌存储容器03的材质可以是不锈钢、亚克力、橡胶等，考虑到材料的强度，优选不锈钢。

对于支架01的具体形式，可以设计成满足前述支架01的作用的任意形式，本实用新型实施例在此无需对支架01的具体形式进行限定。在实际应用中，支架01可以设计成如图2所示的形式，该支架01包括两个横向框架011和至少四个侧向框架012；其中，至少四个侧向框架012的上端和下端分别与两个横向框架011相固定；微生物菌存储容器03固定于两个侧向框架012上；带状填料02固定于剩余的侧向框架012上。具体的，假如微生物菌存储容器03呈长方体形，如图1所示，可以是长方体侧面的四条棱与上述两个侧向框架012相固定；假如微生物菌存储容器03为中空柱状体，可以是柱状体的两个端面与侧向框架012相固定，此时柱状体的两个端面可以固定在同一个侧向框架012上，也可以分别固定在两个侧向框架012上；带状填料02可以呈悬挂状态，即每条带状填料02的中心绳的两端分别固定在剩余的侧向框架012的上端和下端。

在固定带状填料02和微生物菌存储容器03时，需要保证带状填料02不会堵塞微生物菌存储容器03外壁上的贯通孔031。优选的，为了增加微生物与带状填料02的接触面积，促进微生物膜的生成，微生物菌存储容器03固定于支架01的内部，带状填料02固定于支架01上且位于微生物菌存储容器03的两侧或周围。本领域技术人员可以理解的是，本实用新型实施例中的微生物菌为好氧菌，因此为了防止微生物菌处于厌氧环境，优选的，微生物菌存储容器03距离支架01底部20cm～50cm。

需要说明的是，虽然图1中只示出了支架01的端面上固定有带状填料02，但是在实际应用中，带状填料02还可以固定于支架01的内部。

为了增加水体中的溶解氧，同时推动水体的流动，加快微生物菌的释放，缩短挂膜周期，上述装置还可以包括搅拌器04；搅拌器04安装于支架01上。在实际应用中，搅拌器04可以采用本领域常用的搅拌器，例如可以采用如图4所示的搅拌器04，该搅拌器04包括转动轴041和搅拌叶轮042；转动轴041的一端与搅拌叶轮042相连接，另一端可旋转地安装于支架01上。在使用过程中，转动轴041带动搅拌叶轮042进行旋转，从而增加水体中的溶解氧，并且推动水体的流动，加快微生物菌的释放，缩短挂膜的周期。

优选的，搅拌器04位于微生物菌存储容器03的上方或下方。在实际应用中，如果水体的流速过快，会使固定化微生物菌中的微生物菌释放过快，从而缩短固定化微生物菌的使用寿命，因此搅拌器04的转速可以控制在40转/分钟～200转/分钟，以使得水体的流速适中。

为了防止水体中的悬浮垃圾缠绕在搅拌器04上，影响搅拌器04的正常工作，搅拌器04外部可以设置有拦截罩05，拦截罩05可以固定在支架01上。在实际应用中，当采用如图4所示的搅拌器04时，拦截罩05也可以如图4所示只设置在搅拌叶轮042的外部，防止水体中的悬浮垃圾缠绕在搅拌叶轮042上。拦截罩05可以采用过滤网式，以拦截较大的悬浮垃圾，例如塑料袋等，具体的网孔大小，本领域技术人员可以根据实际情况进行确定，本实用新型实施例在此不进行限定。拦截罩05的材料可以为不锈钢，亚克力等，优选不锈钢。对于拦截罩05的具体形式，可以设计成满足前述拦截罩05的作用的任意形式，本实用新型实施例在此无需对拦截罩05的具体形式进行限定。

另外，在上述装置还包括搅拌器04的情况下，上述装置还包括用于驱动搅拌器04工作的供电电源(图1和图4中未示出)。上述供电电源既可以包括可以直接与市电或工业电连通以驱动搅拌器04工作的电源，也可以包括太阳能电池、风力发电机等供电电源，以便在电力短缺的情况下保证搅拌器04的正常运行。上述供电电源可以通过一个漂浮平台漂浮在水面上，也可以放置在河岸上，具体采用何种形式，本实用新型实施例在此不进行限定。

在实际应用中，本领域技术人员可以采用本领域常用的固定方式将上述装置固定于水体中的指定位置。例如在支架01两侧设置两条缆绳，两条缆绳的一端与支架01固定连接，两条缆绳的另一端可以分别固定在河流的两岸，也可以固定在河底的桩基上，从而将上述装置固定于水体中的指定位置；假如上述装置较沉，可以下沉到河流底部，则可以沿着水体流动的方向在上述装置的前方放置一排木桩，以抵挡水流的冲力，从而将上述装置固定于水体中的指定位置。具体采用何种方式固定上述装置，本实用新型实施例在此不进行限定。

由上述实施例可见，本实用新型实施例提供的一种水体净化装置，将带状填料02和装填有固定化微生物菌的微生物菌存储容器03均固定于支架01上，利用微生物菌存储容器03释放出的微生物菌在带状填料02表面产生的微生物膜对水体进行净化处理。由于固定化微生物菌装填在微生物菌存储容器03内部，不会随水体流失，并且固定化微生物菌中菌种浓度较高，因此微生物菌存储容器03可以在水体中持续释放高浓度的微生物菌，从而缩短微生物膜脱落后再次挂膜的周期，提高生物膜法对水体的治理效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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，均包含在本实用新型的保护范围内。