一种曝气式微生物介质水体净化设备的制作方法

本实用新型属于环保设备领域，具体涉及一种曝气式微生物介质水体净化设备，用于河道、湖泊等水域水体水质净化与维护。

背景技术：

城市河道由于自然环境受限，自净能力较弱，而污染来源广泛且不可控，极易出现水质恶化甚至黑臭的现象。而水体水质恶化的原因大多由于有机质含量较高，微生物繁殖过快，水体缺氧，从而导致水体中微生物进行厌氧发酵，导致水体黑臭。针对这一现象，现有处理方法存在一些不足之处，例如曝气效率低下，方式繁琐，工程较为复杂，只起到增氧效果，对于水质提高的效果有限，因此急需研发一种新型设备，在实现高效曝气的同时，也能强化生物处理强度的设备来提高河道水体净化效率，提高水环境质量。

技术实现要素：

本实用新型主要是为现有河道水体水质速效净化提供设备解决方案，即公开了一种曝气式微生物介质水体净化设备，在实现高效曝气的同时提高污水生物处理所需生物量，强化污水生物处理效果，而且可以避免水中污染物对生物盘的扰动。

本实用新型采用如下技术方案：

一种曝气式微生物介质水体净化设备，所述曝气式微生物介质水体净化设备包括造气装置、微生物发生装置、支撑装置；所述造气装置、微生物发生装置安装在支撑装置上；所述造气装置包括风机、输气管、曝气装置；所述支撑装置侧壁设有滤网；所述支撑装置设有悬浮结构。

上述技术方案中，所述风机下方设有风机座；所述曝气装置包括曝气盘、曝气管；所述曝气管位于曝气盘上；所述输气管一端与风机出风口连通、一端与曝气管连通，通过风机造气不断产生的空气从曝气管释放而出。风机通过螺丝螺纹口固定连接在风机座上，风机座通过螺丝螺纹口固定连接在造气装置支撑杆上，造气装置支撑杆通过螺丝螺纹口固定连接于支架上，风机座在支撑杆上的位置以及支撑杆在支架上的位置均可任意调节。

上述技术方案中，所述曝气盘为框架结构；所述框架结构的边为中空结构；所述框架结构的边的中空结构与曝气管连通；所述曝气管外表面设有过滤层。框架可以采用PVC圆管作为导气管，比如由四根导气管组成曝气盘，呈直角四边形的外围四周，直角四边形的四个角与曝气盘支撑杆固定连接，比如曝气盘支撑杆设卡槽，将导气管置入卡槽内，用于固定曝气盘；曝气管的孔径为微孔，且管外设置过滤层，该过滤层在曝气水质净化设备正常作业时可以有效防止水体中悬浮物进入微孔曝气管，避免造成堵塞从而严重影响曝气管的使用寿命的现象的发生；过滤层还可以降低水体对微孔曝气管释放空气行为的阻力，从而降低风机运行功率，有效降低设备的能耗。

上述技术方案中，所述微生物发生装置包括微生物发生塔、稳定杆；所述稳定杆连接微生物发生塔的上表面与下表面；稳定杆与微生物发生塔的连接为常规技术，比如焊接。

上述技术方案中，所述微生物发生塔包括复数个生物盘；所述微生物发生塔中，由上至下，生物盘的直径依次增大；所述微生物发生塔中，直径最小的生物盘的直径为直径最大的生物盘的直径的18～25%。微生物发生塔中，相邻生物盘不接触，相邻生物盘之间的垂直距离相等；每个生物盘都与稳定杆连接，组成微生物发生塔的各生物盘通过稳定杆结合成整体。

上述技术方案中，所述生物盘内设有微生物介质层。优选的，生物盘底部多孔，上部设有带孔的盖；进一步优选的，生物盘底部的孔的孔径为5mm，带孔的盖的孔的孔径为3mm。

上述技术方案中，所述支撑装置包括支架、造气装置支撑件、微生物发生装置支撑件、曝气装置支撑件；所述造气装置位于造气装置支撑件上；微生物发生装置位于微生物发生装置支撑件上。造气装置支撑件通过螺丝螺纹口固定连接于支架上；微生物发生装置支撑件、曝气装置支撑件分别通过焊接的方式固定连接于支架上；螺丝螺纹口用于可能发生更换零件的部位，所需承受的压力不大，无需提供太大的强度支撑；焊接的部位不会发生零件替换，且需要提供足够的强度和稳定度支撑。

上述技术方案中，所述造气装置支撑件为造气装置支撑杆；所述微生物发生装置支撑件为微生物发生装置支撑杆；所述曝气装置支撑件为曝气装置支撑杆；支撑杆既可以起到稳定支撑的作用，又能够提供大的作业面积。

上述技术方案中，所述微生物发生装置的高度为微生物发生装置支撑件到支架上表面距离的75～85%。生物塔结构的好处为：①呈垂直方向上的等距分布，使不同水深微生物量浓度均匀增加；②生物盘的设立使微生物介质具有稳定的发生环境；③塔状结构更契合曝气盘曝气时产生的水流方向。

上述技术方案中，滤网的高度为微生物发生装置支撑件到支架上表面的距离。

上述技术方案中，所述支撑装置侧壁设有滤网；网孔为边长为1cm的正方形，阻挡水生动植物对微生物发生塔的冲击与扰动。利用支架可提高水流的充分性、均匀性，结合滤网可以解决水中无污染物比如水藻之类的干扰，尤其是网孔的设计可起到减轻整体质量的作用并且不会消弱生物盘微生物与外界的交换能力，同时高效的阻隔对塔有影响的污染物。

上述技术方案中，所述支撑装置设有悬浮结构；比如为椭圆悬浮台，可以为多个，呈相对位置分布，具体悬浮结构的材质为常规技术，悬浮台可以通过螺丝螺纹口固连于支架上。

本实用新型中，风机位于支架上表面平面上方，且固定于风机座上，风机座固定于造气装置支撑杆上，造气装置支撑杆在支架的位置以及风机座在造气装置支撑杆上的位置可任意调节。曝气盘为装配式模块，比如框架结构呈直角四边形的形态，如果设直角四边形的四条边分别为a、b、c、d，且a//c、b//d，边a、b、c、d均由导气管组成；曝气盘内接复数个曝气管，且曝气管内接于边a、c，平行于边b、d，或者曝气管内接于边b、d，平行于边a、c，曝气盘固定于曝气盘支撑杆上；曝气管选用微孔曝气管，且管外设过滤层，具体设置为常规技术，比如缠绕。微生物发生塔由复数个从上往下直径递减、垂直距离相等的圆柱形的生物盘通过稳定杆结合成整体；如果设微生物发生装置支撑杆与支架上表面之间的垂直距离为P，则微生物发生塔的垂直高度为4P/5，微生物发生塔的垂直高度即是微生物发生装置的高度；生物盘内设有微生物介质层，填充微生物介质；微生物介质为由粒径大于5mm的生物质电厂发电作业产生的底部炉渣负载硝化细菌和芽孢杆菌后制成的固定微生物载体材料，为现有材料。

本实用新型中，造气装置、输气管和曝气盘实现高效曝气功能，微生物发生塔内填充有固化微生物载体材料，不断产生污水处理所需的微生物，不锈钢的支架为曝气和微生物发生功能的实现提供结构支撑，悬浮台为设备在水体中作业时提供必要浮力，实现风机高于水面的目的；实现曝气功能的造气装置、输气管和曝气盘，实现微生物缓释作用的微生物发生塔共同组成了曝气式微生物介质水体净化设备。本实用新型的曝气式微生物介质水体净化设备在水体里正常作业时，可以在实现高效曝气的同时，大幅提高周围水体中促进水质净化的微生物浓度，为污水的高强度生物处理提供足量的溶解氧与生物量条件，从而为实现水体水质的高效净化提供一种切实可行的设备解决方案。

附图说明

图1为曝气式微生物介质水体净化设备的结构示意图；

图2为生物盘结构示意图；

图3为曝气装置结构示意图；

其中：风机1、输气管2、风机座3、椭圆悬浮台4、曝气盘5、曝气管6、过滤层7、稳定杆8、生物盘9、介质层10、生物盘底部11、带孔的盖12、支架13、造气装置支撑杆14、微生物发生装置支撑杆15、曝气装置支撑杆16、滤网17。

具体实施方式

实施例一

一种曝气式微生物介质水体净化设备，包括造气装置、微生物发生装置、支撑装置；造气装置、微生物发生装置安装在支撑装置上；造气装置包括风机1、输气管2、曝气装置。

风机下方设有风机座3；曝气装置包括曝气盘5、曝气管6；曝气盘为框架结构；框架结构的边为中空结构；框架的边的中空结构与曝气管连通；曝气管外表面缠绕过滤层7；曝气管位于曝气盘上；输气管一端与风机出风口连通、一端通过框架的边的中空结构与曝气管连通；框架采用PVC材质圆管作为导气管。

微生物发生装置包括微生物发生塔、稳定杆8；微生物发生塔包括5个生物盘9，只标注一处；由下至上，生物盘的直径依次增大，依次为1.4m、1.1m、0.8 m、0.5 m、0.3 m；稳定杆焊接连接微生物发生塔的上表面与下表面，与每个微生物盘都连接。

生物盘内设有微生物介质层10，为现有产品（由粒径大于5mm的生物质电厂发电作业产生的底部炉渣散料负载硝化细菌后制成）。生物盘底部11多孔，上部设有带孔的盖12，生物盘底部的孔的孔径为5mm，带孔的盖的孔的孔径为3mm。

支撑装置包括支架13、造气装置支撑杆14、微生物发生装置支撑杆15、曝气装置支撑杆16；造气装置位于造气装置支撑杆上；微生物发生装置位于微生物发生装置支撑杆上；曝气装置位于曝气装置支撑杆上。支架侧壁四周设有滤网17，为了附图简洁，只给出一面滤网示意图，不影响本领域技术人员的理解，滤网的具体安装为现有技术；支架侧壁设有椭圆悬浮台4，滤网网孔为边长为1cm的正方形，高度为0.9m。

风机通过螺丝螺纹口固定连接在风机座上，风机座通过螺丝螺纹口固定连接在造气装置支撑杆上，造气装置支撑杆通过螺丝螺纹口固定连接于支架上，风机座在支撑杆上的位置以及支撑杆在支架上的位置均可任意调节；造气装置支撑杆通过螺丝螺纹口固定连接于支架上；微生物发生装置支撑杆、曝气装置支撑杆分别通过焊接的方式固定连接于支架上。

本实施例曝气式微生物介质水体净化设备选用功率为0.85kw的风机，风机通过螺丝与螺纹口固定于风机座上，风机座的规格为：长0.4m，宽0.3m，高0.3m，风机座通过螺丝螺纹口固定于造气装置支撑杆上，造气装置支撑杆长1.8m，两端位于悬浮台上，增加结合力，造气装置支撑杆通过螺丝螺纹口固定于支架上，支架上表面为边长为1.5m的正方形，悬浮台同时固定于造气装置支撑杆与支架上，风机造气通过直径为5cm的输气管输送到曝气盘上的导气管内，导气管的管径为6cm，边长为1.3m，内接15根管径为3cm的曝气管，支架的高度为1.4m，支架底部距离曝气盘支撑杆下端的高度为0.3m，曝气盘与微生物发生装置支撑杆之间的距离为0.2m，微生物发生塔的高度为0.7m，内设5个生物盘，生物盘高0.1m，相邻生物盘之间的距离为0.05m；相关部件的具体连接为常规固定手段。

实施例二

一种曝气式微生物介质水体净化设备，结构组成与实施例一一致，其中区别在于：选用功率为2kw的风机，风机座的规格为：长0.4m，宽0.3m，高0.4m，造气装置支撑杆长2m，支架上表面为长1.8m，宽1.5m的长方形；输气管的直径为8cm，曝气盘呈长方形，导气管的管径为6cm，长边的导气管为1.6m，短边的导气管为1.3m，内接18根管径为3cm的曝气管；支架的高度为1.6m，支架底部距离曝气盘支撑杆下端的高度为0.3m，曝气盘与微生物发生装置支撑杆之间的距离为0.2m，微生物发生塔的高度为0.9m，内设6个生物盘，生物盘高0.1m，相邻生物盘之间的距离为0.05m，各生物盘的直径从下往上依次为1.4m、1.1m、0.9m、0.7m、0.5m、0.3m。

处理前河道水质情况为：COD含量为38mg/L，DO含量为2.2 mg/L，氨氮含量为1.9 mg/L，根据地表水环境质量标准GB3838-2002可知，该河道水体水质属于Ⅴ类水质（30 mg/L≤ COD≤40 mg/L，3mg/L ≥DO≥2mg/L，1.5 mg/L≤氨氮≤2.0 mg/L）。根据该河道的长度和水域面积，布设本实用新型曝气式微生物介质水体净化设备，利用框架结构可以减轻设备质量，结合悬浮台结构可使得风机留在水面以上，风机提供曝气，多层不同大小的生物盘可以提供微生物处理效果。在高效曝气和微生物介质相结合的情况下，不仅能有效提升溶解氧含量，且微生物介质中的硝酸菌等菌种不断缓释到水体中，从而迅速增加水体中微生物的含量，再加上因为水体中高效曝气所带来的充盈的溶解氧含量，从而为硝酸菌等好氧菌的生长繁殖提供有利条件，以水体中有机物为碳源的好氧微生物总量迅速增加，且保持高度活性，经过30天处理，可实现速效降低水体中有机质含量，促使水质恢复到Ⅳ类水水质及以上标准（COD≤30 mg/L，DO≥3mg/L，氨氮≤1.5 mg/L）并且中途无需清理水草之类会影响发生塔的杂质；如果单用现有曝气设备或者微生物设备，处理40天依然处于Ⅴ类水质。