一种可携带土著微生物的水体净化装置的制作方法

本实用新型涉及一种水体净化装置，特别是涉及一种可携带土著微生物的水体净化装置。

背景技术：

随着我国经济的发展，大量未经处理的污水直接排入水体，造成湖泊、河流、景观水体等的污染。目前治理水体污染的主要方法有物理方法、化学方法、生物方法等。使用物理方法治理水体污染通常需要耗费巨大的人力和物力，而化学方法可以在短期内迅速控制水体污染，但这类方法只有暂时性效果，往往治标不治本，没有从根本上解决问题，容易复发，且化学药剂的使用会对水体造成二次污染。

生物方法比物理化学方法需要更长一些治理周期，但效果显著，可以在恢复水体生态多样性同时，增强水体的自净能力，无耗能，便于管理，无二次污染等优点。利用生态修复、生物修复等技术治理水体污染是目前治理水体污染的一项有效途径。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可携带土著微生物的水体净化装置，以促进水体中土著微生物富集并且便于转移，利用比表面积较大的人工介质为载体，富集大量土著微生物，通过其表面形成粘液状生物膜，对污染水体进行净化。此净化装置结构简单，施工方便，并且此装置可重复利用。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种可携带土著微生物的水体净化装置，所述水体净化装置包括设置在水面上的浮筒、设置在所述浮筒下侧的挂环、通过细绳分别与所述挂环相连接的铁锚和微生物载体机构，所述微生物载体机构包括至少两个通过细绳垂直连接的环状载体盒，所述环状载体盒内填充有生物炭层，所述环状载体盒上下面层上设置有蜂窝状的附着孔，所述环状载体盒的外侧面上设置有卡槽，所述卡槽中设置有碳纤维束。

优选地，所述浮筒为扁平状的箱体，长度为50～60cm，宽度为30～40cm，高度为20～25cm，材质为聚乙烯。

优选地，所述环状载体盒由聚氯乙烯、聚乙烯或者聚丙烯材料添加硼铝酸盐发光粉末制成。

优选地，所述环状载体盒的外环直径为15～20cm，内环直径为4～6cm，高度为2～3cm。

优选地，所述环状载体盒包括中空圆柱体和与所述中空圆柱体外径相配合的盖面，所述盖面的外侧设有折叠扣，所述中空圆柱体外侧与折叠扣对应的位置设有挂钩，所述折叠扣与挂钩将盖面和中空圆柱体进行固定。

优选地，所述碳纤维束由12000根直径为7微米的单根碳素纤维构成，所述碳素纤维的比表面积至少为1000m²/g。

优选地，所述中空圆柱体内侧设有半圆状的固定环，相邻环状载体盒之间通过细绳穿过固定环连接固定。

优选地，相邻环状载体盒之间的间距为20～30cm。

优选地，所述碳纤维束的长度为20cm，每个环状载体盒上设置60～100束碳纤维束，每个环状载体盒上的碳素纤维量为20～30g。

优选地，所述生物炭层由粒径为1～2cm的颗粒状生物炭填充铺设而成。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：

本实用新型的可携带土著微生物的水体净化装置采用生物炭和碳素纤维作为微生物附着的载体，吸附聚集水质较好水体中的土著微生物，因土著微生物的适应性好，净化效率高，特别是对于处理富营养化水体，利用生物炭吸附氮磷的作用以及生物膜结构净化，效果较佳，且结构简单，施工方便。

将富集有土著微生物的净化装置用于附近污染水体的治理，一方面避免使用人工驯化的净化水质的微生物菌种，节约驯化、培养微生物菌群的成本；另一方面使用的土著微生物生态性好，适应水体环境的周期短，利于提高水体净化效率。本实用新型采用的发光塑料有利于激发碳素纤维生态草的生物亲和性，促进微生物在碳素纤维生态草上快速富集形成生物膜。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为水体净化装置结构示意图；

图2为环状载体盒结构示意图；

图3为环状载体盒盖面示意图；

图4为环状载体盒中空圆柱体示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供一种促进水体中土著微生物富集并且便于转移的水体净化装置，此装置由固定有多束碳纤维的载体、浮筒以及锚形成，固定有碳纤维的载体盒通过细绳连接，并固定于浮筒上，浮筒被铁锚固定于水中，利用比表面积较大的人工介质为载体，将装置置于水质较好水体中富集大量土著微生物，通过其表面形成粘液状生物膜，然后将其放于污染水体中，利用富集土著微生物的生物膜结构进行水质净化。如图1～图4所示，其中示出了本实用新型的一种优选实施方式。

如图1、图2所述，所述水体净化装置包括设置在水面上的浮筒1、设置在所述浮筒1下侧的挂环2、通过细绳3分别与所述挂环2相连接的铁锚9和微生物载体机构4，所述微生物载体机构4包括至少两个通过细绳垂直连接的环状载体盒10，所述环状载体盒10内填充有生物炭层5，所述环状载体盒10上下面层上设置有蜂窝状的附着孔11，所述环状载体盒10的外侧面上设置有卡槽8，所述卡槽8中设置有碳纤维束6。

浮筒1为扁平状的箱体，长度为50～60cm，宽度为30～40cm，高度为20～25cm，材质为聚乙烯，具有良好的抗腐蚀性及抗冲击破坏性，能防紫外线、防冻、抗海水化学剂油渍等侵蚀，并且扁平状结构抗风性好，防止由于风力过大将浮筒1吹离原有位置。同时浮筒1置于水面的一侧设有2～4个半圆形的挂环2，便于将微生物载体机构4固定于浮筒1上。

所述微生物载体机构4包括至少两个通过细绳垂直连接的环状载体盒10。环状载体盒10是由聚氯乙烯、聚乙烯或者聚丙烯材料并添加硼铝酸盐发光粉末形成的发光材料制成的具有一定厚度的环状结构，外环的直径为15～20cm，内环直径为5cm，高度控制在2～3cm。

如图3、图4，所述环状载体盒10包括中空圆柱体7和与所述中空圆柱体7外径相配合的盖面12，所述盖面12的外侧设有折叠扣14，所述中空圆柱体7外侧与折叠扣14对应的位置设有挂钩15，所述折叠扣14与挂钩15将盖面12和中空圆柱体7进行固定，并在中空圆柱体7外侧设有多个宽度为5mm的卡槽8，用于放置碳纤维束6。

优选地，所述碳纤维束6由12000根直径为7微米的单根碳纤维构成，所述碳素纤维的比表面积至少为1000m²/g。通过将若干束碳纤维束6放于卡槽8中，通过填充生物炭层5以及盖面12与中空圆柱体7的扣合来固定碳纤维束6。优选地，所述中空圆柱体7内侧设有半圆状的固定环13，直径1cm，相邻环状载体盒10之间通过细绳3穿过固定环13连接固定，细绳3要求强韧，不易撕裂，在水中不易腐烂。

环状载体盒10的上下面层上设置有多个粒径为5mm左右的附着孔11，便于水体中土著微生物附着于填充物上。优选地，所述生物炭层5由粒径为1～2cm的颗粒状生物炭填充铺设而成。生物炭一方面起到过滤作用，另一方面为土著微生物提供载体，便于微生物附着形成生物膜，并且生物炭具有吸附水体中氮、磷的作用，降低水体中氮磷含量。应用时先用细绳3将相邻环状载体盒10通过固定环13连接起来，相邻环状载体盒10之间的间距为20～30cm。再取一根较长细绳3的一端通过环状载体盒10中间的固定环13固定于最下方的环状载体盒10的固定环13上，另外一端则固定于浮筒1上。

优选地，所述碳纤维束6的长度为20cm，每个环状载体盒10上设置60～100束碳纤维束6，每个环状载体盒上的碳素纤维量为20～30g。碳素纤维具有很大的表面积，能高效吸收、吸附、截留水中溶解态和悬浮态的污染物，为各类微生物、藻类等提供着生、附着条件，形成动态的生物膜结构，并且碳素纤维的音波能够激发微生物活性，促进污染物的降解及转化，起到净化水质的作用。

在使用时，选取待净化水体附近水质好的水体，将所述水体净化装置放于水中，并通过铁锚固定，放置5～7天，便于水体中的土著微生物富集于环状载体盒上形成生物膜。5～7天后，转移所述水体净化装置，拉取固定于浮筒上的细绳，将多个环状载体盒聚集于顶端形成一个整体，节省空间，同时有助于保护土著微生物形成的生物膜，防止散落，并且便于将装置转移至待净化水体。然后解开浮筒上连接铁锚的绳，将所述水体净化装置转移至待处理水体中。

使用时将水体净化装置接受太阳光照射20分钟左右，然后将其放入水中，于黑暗中发光12小时以上，碳素纤维在光照刺激下发出超声波，促进周围的多种微生物快速吸附到碳素纤维生态草上，微生物通过降解水中的污染物大量繁殖，在碳素纤维生态草表明形成具有粘着性的生物膜，将水体中的土著微生物富集，起到净化水体的作用。

本实用新型的可携带土著微生物的水体净化装置采用生物炭和碳素纤维作为微生物附着的载体，吸附聚集水质较好水体中的土著微生物，因土著微生物的适应性好，净化效率高，特别是对于处理富营养化水体，利用生物炭吸附氮磷的作用以及生物膜结构净化，效果较佳，且结构简单，施工方便。

将富集有土著微生物的净化装置用于附近污染水体的治理，一方面避免使用人工驯化的净化水质的微生物菌种，节约驯化、培养微生物菌群的成本；另一方面使用的土著微生物生态性好，适应水体环境的周期短，利于提高水体净化效率。本实用新型采用的发光塑料有利于激发碳素纤维生态草的生物亲和性，促进微生物在碳素纤维生态草上快速富集形成生物膜。

本实用新型提供了一种促进水体中土著微生物富集并且便于转移的水体净化装置，实施时先将所述水体净化装置放于待净化处理水体附近的水质较好的水体中，吸附聚集土著微生物，待水体净化装置上形成生物膜结构后，将水体净化装置转移至待净化水体中。根据待处理水域的大小确定所需净化装置的个数，下述以一个水体净化装置为例进行实施步骤说明：

(1)先将环状载体盒接受太阳光照射20分钟左右，然后将80束长为20cm的碳纤维放于中空圆柱体上的卡槽，内部填充粒径为1～2cm的颗粒状生物炭，并通过盖面上的折叠扣与中空圆柱体上的挂钩实现固定。每束碳纤维由12000根直径为7微米的单根碳素纤维构成。在光照刺激下碳素纤维发出超声波，促进周围的多种土著微生物快速吸附到碳素纤维结构上，微生物通过降解水中的污染物大量繁殖，在碳素纤维结构表面形成具有粘着性的生物膜；

(2)将2～4个环状载体盒通过载体内侧的固定环利用细绳连接起来，细绳要求强韧，不易撕裂，在水中不易腐烂。相邻环状载体盒之间的间距控制在25cm，便于碳素纤维在水中自由漂浮，增大碳素纤维活动的空间，利于更多土著微生物吸附聚集于碳素纤维结构上；

(3)取一条较长的细绳一端通过上述连接在一起的环状载体盒中间空隙固定于最下方环状载体盒的固定环上，另外一端固定于浮筒上；

(4)将两个栓有铁锚的细绳分别固定于浮筒的半圆环的挂钩上，铁锚抛入水质较好水体的浅水区域，然后缓慢释放连接浮筒的细绳将载体依次放入水中；

(5)将所述水体净化装置在水中放置5～7天，便于水体中的土著微生物富集于载体上形成生物膜。待将水体净化装置转移时，向上拽浮筒上的细绳，载体间的细绳折叠，多个环状载体盒聚集于顶端，节省空间，同时有助于保护土著微生物形成的生物膜，防止散落；

(6)然后解开浮筒与铁锚之间的细绳，并将连接有载体的浮筒运至待处理水体处。选取好待处理水体的净化位置，将铁锚抛入水中，然后将另外一端连接于上述连接有载体的浮筒上，缓慢松开细绳，让载体悬浮于水中，利用环状载体盒形成的生物膜结构进行污染水体的净化。待水质转好，将水体净化装置提取出，进行重复利用。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。