一种黑臭水体净化装置及水体净化系统的制作方法

本实用新型涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种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。

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；又或因投入微生物后，水体供氧不足，导致难以持续有效的解决水体黑臭的现状。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种黑臭水体净化装置，此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：

一种黑臭水体净化装置，所述黑臭水体净化装置包括太阳能自供氧组件、浮床、核心菌筒、填料层、填料伞以及配重块，所述浮床具有相对的第一端面和第二端面；

所述核心菌筒安装在所述第一端面上，所述核心菌筒的外壁上开设有多个间隔设置的微孔，所述核心菌筒内部填充有固化微生物缓释源，通过所述微孔能够将固化微生物缓释源释放到水体中去；

所述太阳能自供氧组件安装在所述第二端面上，所述太阳能自供氧组件的一端贯穿所述核心菌筒，所述太阳能自供氧组件能够向所述核心菌筒外侧壁上的所述填料层、所述填料伞供氧；

所述填料层沿所述核心菌筒的外侧壁上均匀分布，所述填料伞可活动地套在所述核心菌筒的外壁上，所述填料伞能够在所述核心菌筒的外壁上绕着所述核心菌筒的轴线移动，所述填料伞在水流的冲刷下能够旋转和折合。

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至少两个太阳能板、防水罩、电池、至少一个供氧泵、GPS定位器、曝气管以及曝气头，所述太阳能板安装在所述防水罩上，所述防水罩安装在所述浮床上，所述太阳能板与所述电池连接，所述供氧泵和所述电池均安装在所述防水罩中，所述供氧泵与所述电池连接，所述曝气管的一端与所述供氧泵连接，另一端穿过所述核心菌筒，并与所述曝气头连接；所述GPS定位器安装在所述防水罩中，并与所述电池连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述配重块连接于所述核心菌筒远离所述太阳能板的一端上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述太阳能板最小总面积尺寸为270mm×175mm，最小电压为5V，最小功率为5W。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述浮床的材质包括泡沫板或者轻质塑料。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述填料层包括醛化纤纶、涤纶丝或者碳纤维；所述填料伞的伞架材质包括柔性材料，所述柔性材料包括碳纤维或者玻璃纤维；所述填料伞至少为2个，所述填料伞的最小伞径为20cm；所述填料伞伞面的材质包括软性材料，所述软性材料包括纳米纱网。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述曝气头采用纳米级气泡的孔径，所述曝气头的供气量最小为2L/min。

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，所述核心菌筒为圆柱形，高度为20-80cm，直径为5-20cm，所述微孔等间距的分布在所述核心菌筒的筒壁上，所述微孔直径为2-8mm，密度为2-6个/cm²，所述核心菌筒材料包括PVC树脂、PE树脂、PP树脂、HDPE树脂或者PP滤芯。

一种水体净化系统，所述水体净化系统包括以上所述的黑臭水体净化装置。

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黑臭水体净化装置，该黑臭水体净化装置由于具有太阳能自供氧组件、浮床、核心菌筒、填料伞以及配重块；其中，核心菌筒安装在第一端面上，核心菌筒的外壁上开设有多个间隔设置的微孔，核心菌筒内部填充有微生物缓释源，通过微孔能够将微生物缓释源释放到水体中去；太阳能自供氧组件安装在第二端面上，太阳能自供氧组件的一端贯穿核心菌筒，并与配重块连接，太阳能自供氧组件能够向核心菌筒外侧的填料层以及填料伞中鼓入空气气泡，以达到充氧的目的；因此，在核心菌筒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两个太阳能板，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延长供氧泵使用寿命，进而提高整个装置的持续供氧效果。此外，通过设计可旋转可折合的填料伞，减少水流冲刷时微生物量的流失，达到重构其微生态的目的，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黑臭水体净化装置，因此，其具有结构简单且能够为水体持续净化的特点。

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黑臭水体净化装置局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的黑臭水体净化装置局部放大结构示意图；

图4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5为本实用新型实施例提供的填料伞第一状态结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的填料伞第二状态结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的核心菌筒与基座环套连接结构示意图。

图标：1-黑臭水体净化装置；2-太阳能自供氧组件；3-浮床；4-核心菌筒；5-填料伞；6-配重块；7-第一端面；8-第二端面；9-太阳能板；10-防水罩；11-供氧泵；12-曝气管；13-曝气头；14-GPS定位器；15-填料层；16-基座环套；17-微孔；18-微生物缓释源。

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，通过设计可旋转可折合的填料伞5，减少水流冲刷时微生物量的流失，持续有效的净化黑臭水体黑臭。

请参照图1，配合参照图2、图3以及图7，黑臭水体净化装置1包括太阳能自供氧组件2、浮床3、核心菌筒4、填料伞5以及配重块6，浮床3具有相对的第一端面7和第二端面8；核心菌筒4安装在第一端面7上，核心菌筒4的外壁上开设有多个间隔设置的微孔17，核心菌筒4内部填充有微生物缓释源18，通过微孔17能够将微生物缓释源18释放到水体中去；太阳能自供氧组件2安装在第二端面8上，太阳能自供氧组件2的一端贯穿核心菌筒4，并与配重块6连接，太阳能自供氧组件2能够向核心菌筒4中散发氧气；填料伞5可活动地套在核心菌筒4的外壁上，填料伞5能够在核心菌筒4的外壁上绕着核心菌筒4的轴线移动，填料伞5在水流的冲刷下能够旋转和折合。

需要说明的是，核心菌筒4内的高效复合固化微生物缓释源18，遇水在水中扩散并吸附到可旋转可折合的填料伞5软性材料上，通过软性填料为其提供生长环境。由于填料伞5可旋转可折合的影响，其能够减少微生物受水流冲刷的流失，进而有效降低黑臭水体中污染物的含量，能够有效净化黑臭水体。

需要说明的是，在本实施例中，填料伞5为伞状，伞架采用柔性材料，伞面采用软性材料，受水力冲刷时具有可自动旋转和可自动收合的作用，避免微生物受水流冲刷而流失。软性材料应该采用具有比表面积大、利用率高等优点的材质。

请参照图1，配合参照图4，太阳能自供氧组件2包括至少两个太阳能板9、防水罩10、电池、至少一个供氧泵11、曝气管12以及曝气头13，太阳能板9安装在防水罩10上，防水罩10安装在浮床3上，太阳能板9与电池连接，供氧泵11和电池均安装在防水罩10中，供氧泵11与电池连接，曝气管12的一端与供氧泵11连接，另一端穿过核心菌筒4，并与曝气头13连接。通过太阳能板9连接电池，储存电能；通过电池与供氧泵11连接，为供氧泵11提供电能，电池及供氧泵11均置于浮床3上的防水罩10内。

需要说明的是，在本实施例中，根据实际的需要，曝气管12的长度可以设置为20-50cm。

配重块6连接于曝气头13。

需要说明的是，配重块6均布于核心菌筒4底端周向方向，同时，核心菌筒4底端设置有淤泥刷。配重块6的设置便于使该装置一直处于竖直状态，保证该处理装置的正常放置净化处理需求。具体设置时，配重块6可以通过绳子与核心菌筒4的底端边缘连接，对称放置，保证受力均匀，配重块6及其他各模块的重力应低于整个装置产生的浮力同时满足该装置的净化需求。

需要说明的是，在本实施例中，浮床3的材质包括泡沫板，需要说明的是，浮板的浮力应大于该净化装置中其他各模块的重力。

请参照图5，配合参照图6和图7，在本实施例中，填料伞5的伞架的材质采用的是柔性材料，填料伞5伞面的材质采用的是软性材料。在其他的实施例中，填料伞5的伞架和伞面的材质还可以采用其他的材质。

需要说明的是，在本实施例中，曝气头13采用纳米级气泡。

需要说明的是，在本实施例中，微生物缓释源18包括细菌、光合细菌、霉菌、蓝细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌或球衣菌等。

需要说明的是，在本实施例中，核心菌筒4为圆柱形，高度为20-40cm，直径为5-20cm，微孔17等间距的分布在核心菌筒4的筒壁上，微孔17直径为3-10mm，密度为2-6个/cm²。

需要说明的是，在本实施例中，核心菌筒4材料采用的是PE树脂、PP树脂或HDPE树脂等。

由此可知，水体黑臭在于其微生态环境发生了失衡，本实施例主要针对黑臭水体得到持续有效的净化，提供一种不受场地与动力限制的太阳能一体化供氧设备，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，通过设计可旋转可折合的填料伞5，减少水流冲刷时微生物量的流失，达到重构其微生态的目的，从根本上解决黑臭水体的生态失衡问题。通过核心菌筒4缓慢释放高效的固化复合微生物，同时在可旋转可折合填料伞5的配合下，能够减少水流冲刷时微生物量的流失。

综上所述，该黑臭水体净化装置1由于具有太阳能自供氧组件2、浮床3、核心菌筒4、填料伞5以及配重块6；其中，核心菌筒4安装在第一端面7上，核心菌筒4的外壁上开设有多个间隔设置的微孔17，核心菌筒4内部填充有微生物缓释源18，通过微孔17能够将微生物缓释源18释放到水体中去；太阳能自供氧组件2安装在第二端面8上，太阳能自供氧组件2的一端贯穿核心菌筒4，并与配重块6连接，太阳能自供氧组件2能够向核心菌筒4中散发氧气；因此，在核心菌筒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两个太阳能板9，其能够将太阳能转化为电能维持供氧泵11供氧，且供氧泵11采用双泵交替的工作方式来延长供氧泵11使用寿命，进而提高整个装置的持续供氧效果。此外，通过设计可旋转可折合的填料伞5，减少水流冲刷时微生物量的流失，达到重构其微生态的目的，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。