一种水体污泥生态环境改善用生物气动修复装置的制作方法

本发明涉及生态修复技术领域，更具体地说，涉及一种水体污泥生态环境改善用生物气动修复装置。

背景技术：

水体富营养化已经逐渐成为当代许多国家最为关注的环境问题，许多湖泊、河流和水库、荷塘遭到不同程度富营养化。在我国，由于人口增长和工农业迅速发展，大量富含营养物质直接排放到水体中去，造成水体不同程度富营养化。

水体富营养化导致水体生态系统结构遭到破坏，使生态功能日益恶化。水体的生态系统被破坏后也直接影响到水体污泥的生态系统，尤其针对一些依靠污泥来创造经济价值的养殖系统，污泥生态环境逐渐恶劣后，污泥中的溶氧量剧减，当氧气含量减少时，水体污泥中的的微生物数量也随之减少，从而利用微生物分解有机污染物的效果不佳，这样导致整个污泥生态系统日益恶劣，不利于一些经济水产植物的生长。

为此，我们提出一种水体污泥生态环境改善用生物气动修复装置来有效解决现有技术中所存在的一些问题。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种水体污泥生态环境改善用生物气动修复装置，通过在污泥内设置多组塑性挂膜机构，塑性挂膜机构上的磁铁块与固定环上的电磁铁相互磁吸配合，在电磁铁间断性通电、断电的情况下，实现塑性挂膜机构在污泥内进行左右伸缩扩张运动，易于附着于塑性挂膜机构上的微生物对污泥内的有机污染物进行较大范围的分解处理，同时在塑性挂膜机构的左右运动过程中，易于修复式曝气管将外界空气的导入，有效提高污泥内的溶氧量，此外，通过悬浮照明灯与光传导机构的配合，将悬浮照明灯散发的光向修复式曝气管下端部传导扩散，从而易于对污泥内部进行光照处理，提高光合作用，有效提高微生物的生长速率，改善了微生物生长环境，从而有效提高水体污泥的修复效率。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种水体污泥生态环境改善用生物气动修复装置，包括修复式曝气管和固定连接于修复式曝气管底端的插杆，所述修复式曝气管的中部位置处上下分布有一对固定圆盘，一对固定圆盘之间设有多组塑性挂膜机构，多组所述塑性挂膜机构中部位置的外侧套设有固定环，所述固定环的下端两侧均通过支撑条分别与插杆的两侧壁固定连接，多组所述塑性挂膜机构的中部位置处均嵌设连接有磁铁块，所述固定环的内部均嵌设有与多个磁铁块位置对应的电磁铁，多个所述磁铁块的内端侧壁上均固定连接有导气机构，且导气机构的内端均与修复式曝气管的内壁相连通，所述修复式曝气管的顶端部侧壁开设有进气口，所述修复式曝气管位于塑性挂膜机构内侧处的侧壁上分布有多组曝气口，且修复式曝气管位于固定圆盘上端的内部安装有单向进气阀，所述修复式曝气管的顶端部安装有悬浮照明灯，所述悬浮照明灯的底端安装有延伸至修复式曝气管内部的光传导机构，所述修复式曝气管的外侧壁上分布有多组与光传导机构相连通的透光球。

进一步的，所述塑性挂膜机构包括固定连接于一对固定圆盘上的弹性纤维片，两个所述弹性纤维片之间固定连接有网状塑性挂膜板，所述磁铁块嵌设安装于网状塑性挂膜板的中端侧壁上，网状塑性挂膜板与弹性纤维片均采用塑性材料制成，在电磁铁通电后，电磁铁对网状塑性挂膜板上的磁铁块进行吸附，使得网状塑性挂膜板向外侧扩张，当电磁铁断电时，网状塑性挂膜板在其与弹性纤维片的塑性条件下复位，网状塑性挂膜板在内外扩张运动的过程中，易于对污泥进行一定的内外推动，从而利于塑性挂膜机构上的微生物对污泥中的有害物质进行大范围的分解吸附，同时在搅动的过程中也有效提高污泥中的溶氧量。

进一步的，所述网状塑性挂膜板为塑性陶瓷材料制成，所述网状塑性挂膜板和弹性纤维片的内外端壁上均附着有微生物菌，微生物菌采用显微藻类微生物，且网状塑性挂膜板为向外凸出的弧形结构。

进一步的，所述导气机构包括固定连接于修复式曝气管侧壁上的导气管，所述导气管内活动密封衔接有活塞，所述活塞的外端固定连接有活塞杆，所述活塞杆的外端贯穿导气管并固定连接于活塞杆的内端侧壁上，当网状塑性挂膜板向外扩张运动时，会通过活塞杆带动导气管向外拉动，与此往复运动，在一定程度上易于外界空气从进气口处导入至修复式曝气管内，而活塞随磁铁块反向复位后，易于将导入的气体通过多个曝气口向外导出，曝气口内端安装有防水透气膜。

进一步的，所述光传导机构包括固定安装于悬浮照明灯上的主光纤传导柱，所述主光纤传导柱的底端延伸至修复式曝气管内部，所述修复式曝气管的外端侧壁上分布有多个插设于修复式曝气管内部的次光纤传导柱，所述次光纤传导柱的内端与主光纤传导柱相连接，且次光纤传导柱的外端与透光球相连接。

进一步的，所述次光纤传导柱包括固定套设于修复式曝气管内壁上的绝缘管，所述绝缘管内部设有多个与主光纤传导柱相连接的光导纤维，所述光导纤维、主光纤传导柱与悬浮照明灯光信号连接，悬浮照明灯的光线通过主光纤传导柱传递多个光导纤维处，绝缘管处发光，并将光收集于透光球处，多个发光的透光球用于对污泥内部进行光照处理，易于微生物等的光合作用，且有效提高微生物的生长速率，同时光合作用又可以提高污泥内的溶氧量，改善了微生物生长环境。

进一步的，多组透光球与多组曝气口上下交错分布设置，所述透光球为透明散光罩。

进一步的，所述悬浮照明灯的外端为中空透明浮球，所述悬浮照明灯的底端固定连接有套设于修复式曝气管顶端的悬浮照明灯浮板，悬浮照明灯在夜晚可实现照明，悬浮照明灯与悬浮照明灯浮板的配合起到水体美观作用。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过在污泥内设置多组塑性挂膜机构，塑性挂膜机构上的磁铁块与固定环上的电磁铁相互磁吸配合，在电磁铁间断性通电、断电的情况下，实现塑性挂膜机构在污泥内进行左右伸缩扩张运动，易于附着于塑性挂膜机构上的微生物对污泥内的有机污染物进行较大范围的分解处理，同时在塑性挂膜机构的左右运动过程中，易于修复式曝气管将外界空气的导入，有效提高污泥内的溶氧量，此外，通过悬浮照明灯与光传导机构的配合，将悬浮照明灯散发的光向修复式曝气管下端部传导扩散，从而易于对污泥内部进行光照处理，提高光合作用，有效提高微生物的生长速率，改善了微生物生长环境，从而有效提高水体污泥的修复效率。

(2)塑性挂膜机构包括固定连接于一对固定圆盘上的弹性纤维片，两个弹性纤维片之间固定连接有网状塑性挂膜板，磁铁块嵌设安装于网状塑性挂膜板的中端侧壁上，网状塑性挂膜板与弹性纤维片均采用塑性材料制成，在电磁铁通电后，电磁铁对网状塑性挂膜板上的磁铁块进行吸附，使得网状塑性挂膜板向外侧扩张，当电磁铁断电是，网状塑性挂膜板在其与弹性纤维片的塑性条件下复位，网状塑性挂膜板在内外扩张运动的过程中，易于对污泥进行一定的内外推动，从而利于塑性挂膜机构上的微生物对污泥中的有害物质进行大范围的分解吸附，同时在搅动的过程中也有效提高污泥中的溶氧量。

(3)导气机构包括固定连接于修复式曝气管侧壁上的导气管，导气管内活动密封衔接有活塞，活塞的外端固定连接有活塞杆，活塞杆的外端贯穿导气管并固定连接于活塞杆的内端侧壁上，当网状塑性挂膜板向外扩张运动时，会通过活塞杆带动导气管向外拉动，与此往复运动，在一定程度上易于外界空气从进气口处导入至修复式曝气管内，而活塞随磁铁块反向复位后，易于将导入的气体通过多个曝气口向外导出，曝气口内端安装有防水透气膜。

(4)光传导机构包括固定安装于悬浮照明灯上的主光纤传导柱，主光纤传导柱的底端延伸至修复式曝气管内部，修复式曝气管的外端侧壁上分布有多个插设于修复式曝气管内部的次光纤传导柱，次光纤传导柱的内端与主光纤传导柱相连接，且次光纤传导柱的外端与透光球相连接，次光纤传导柱包括固定套设于修复式曝气管内壁上的绝缘管，绝缘管内部设有多个与主光纤传导柱相连接的光导纤维，光导纤维、主光纤传导柱与悬浮照明灯光信号连接，悬浮照明灯的光线通过主光纤传导柱传递多个光导纤维处，绝缘管处发光，并将光收集于透光球处，多个发光的透光球用于对污泥内部进行光照处理，易于微生物等的光合作用，且有效提高微生物的生长速率，同时光合作用又可以提高污泥内的溶氧量，改善了微生物生长环境。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的去除固定环后的立体图；

图3为本发明的内部剖视图；

图4为本发明的修复式曝气管与多组透光球结合处的部分立体图；

图5为本发明的主光纤传导柱与次光纤传导柱结合处的内部剖视图。

图中标号说明：

1修复式曝气管、101进气口、102曝气口、2固定圆盘、3网状塑性挂膜板、4弹性纤维片、5磁铁块、6固定环、7支撑条、8电磁铁、9插杆、10活塞、11导气管、12活塞杆、13单向进气阀、14悬浮照明灯、15浮板、16主光纤传导柱、17次光纤传导柱、171光导纤维、172绝缘管、18透光球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明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发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种水体污泥生态环境改善用生物气动修复装置，包括修复式曝气管1和固定连接于修复式曝气管1底端的插杆9，插杆9用于将整个装置插设于水体的污泥中，起到固定作用，修复式曝气管1的中部位置处上下分布有一对固定圆盘2，一对固定圆盘2之间设有多组塑性挂膜机构，多组塑性挂膜机构中部位置的外侧套设有固定环6，固定环6的下端两侧均通过支撑条7分别与插杆9的两侧壁固定连接，多组塑性挂膜机构的中部位置处均嵌设连接有磁铁块5，固定环6的内部均嵌设有与多个磁铁块5位置对应的电磁铁8。

请参阅图2-3，塑性挂膜机构包括固定连接于一对固定圆盘2上的弹性纤维片4，两个弹性纤维片4之间固定连接有网状塑性挂膜板3，网状塑性挂膜板3为塑性陶瓷材料制成，网状塑性挂膜板3和弹性纤维片4的内外端壁上均附着有微生物菌，微生物菌采用显微藻类微生物，且网状塑性挂膜板3为向外凸出的弧形结构，磁铁块5嵌设安装于网状塑性挂膜板3的中端侧壁上，网状塑性挂膜板3与弹性纤维片4均采用塑性材料制成，在电磁铁8通电后，电磁铁8对网状塑性挂膜板3上的磁铁块5进行吸附，使得网状塑性挂膜板3向外侧扩张，当电磁铁8断电时，网状塑性挂膜板3在其与弹性纤维片4的塑性条件下复位，网状塑性挂膜板3在内外扩张运动的过程中，易于对污泥进行一定的内外推动，从而利于塑性挂膜机构上的微生物对污泥中的有害物质进行大范围的分解吸附，同时在搅动的过程中也有效提高污泥中的溶氧量。

请参阅图3-4，多个磁铁块5的内端侧壁上均固定连接有导气机构，且导气机构的内端均与修复式曝气管1的内壁相连通，修复式曝气管1的顶端部侧壁开设有进气口101，修复式曝气管1位于塑性挂膜机构内侧处的侧壁上分布有多组曝气口102，曝气口102只允许修复式曝气管1内的空气向外导出，且修复式曝气管1位于固定圆盘2上端的内部安装有单向进气阀13，单向进气阀13的设置是实现从外界导入至修复式曝气管1内的空气单向流动。

具体的，导气机构包括固定连接于修复式曝气管1侧壁上的导气管11，导气管11内活动密封衔接有活塞10，活塞10的外端固定连接有活塞杆12，活塞杆12的外端贯穿导气管11并固定连接于活塞杆12的内端侧壁上，当网状塑性挂膜板3向外扩张运动时，会通过活塞杆12带动导气管11向外拉动，与此往复运动，在一定程度上易于外界空气从进气口101处导入至修复式曝气管1内，而活塞10随磁铁块5反向复位后，易于将导入的气体通过多个曝气口102向外导出，曝气口102内端安装有防水透气膜。

请参阅图2-3，修复式曝气管1的顶端部安装有悬浮照明灯14，悬浮照明灯14的底端安装有延伸至修复式曝气管1内部的光传导机构，修复式曝气管1的外侧壁上分布有多组与光传导机构相连通的透光球18，透光球18通电后，发出的光随光传导机构向修复式曝气管1底端扩散，从而给污泥内部带来光线。

请参阅图3-5，具体的，光传导机构包括固定安装于悬浮照明灯14上的主光纤传导柱16，主光纤传导柱16的底端延伸至修复式曝气管1内部，修复式曝气管1的外端侧壁上分布有多个插设于修复式曝气管1内部的次光纤传导柱17，次光纤传导柱17的内端与主光纤传导柱16相连接，且次光纤传导柱17的外端与透光球18相连接，多组透光球18与多组曝气口102上下交错分布设置，透光球18为透明散光罩，次光纤传导柱17包括固定套设于修复式曝气管1内壁上的绝缘管172，绝缘管172内部设有多个与主光纤传导柱16相连接的光导纤维171，光导纤维171、主光纤传导柱16与悬浮照明灯14光信号连接，悬浮照明灯14的光线通过主光纤传导柱16传递多个光导纤维171处，绝缘管172处发光，并将光收集于透光球18处，多个发光的透光球18用于对污泥内部进行光照处理，易于微生物等的光合作用，且有效提高微生物的生长速率，同时光合作用又可以提高污泥内的溶氧量，改善了微生物生长环境。

请参阅图1，此外，需要补充的是，悬浮照明灯14的外端为中空透明浮球，所述悬浮照明灯14的底端固定连接有套设于修复式曝气管1顶端的悬浮照明灯浮板15，悬浮照明灯14与照明灯浮板15至于水面上，修复式曝气管1的径直长度可根据实际需要进行设置，悬浮照明灯14在夜晚可实现照明，悬浮照明灯14与悬浮照明灯浮板15的配合起到水体美观作用。

本发明通过在污泥内设置多组塑性挂膜机构，塑性挂膜机构上的磁铁块5与固定环6上的电磁铁8相互磁吸配合，在电磁铁8间断性通电、断电的情况下，实现塑性挂膜机构在污泥内进行左右伸缩扩张运动，易于附着于塑性挂膜机构上的微生物对污泥内的有机污染物进行较大范围的分解处理，同时在塑性挂膜机构的左右运动过程中，易于修复式曝气管1将外界空气的导入，有效提高污泥内的溶氧量，此外，通过悬浮照明灯14与光传导机构的配合，将悬浮照明灯14散发的光向修复式曝气管1下端部传导扩散，从而易于对污泥内部进行光照处理，提高光合作用，有效提高微生物的生长速率，改善了微生物生长环境，从而有效提高水体污泥的修复效率。

本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。