一种本土微生物活化修复黑臭水体的装置的制作方法

本实用新型属于废水或污水的生物处理领域，尤其涉及一种本土微生物活化修复黑臭水体的装置。

背景技术：

我国经济发展长久以来采用“先发展，后治理”这一模式，带来的后果是环境污染、土地沙漠化、水土流失等自然生态问题，在我国的内陆和近海水体中曾频发的蓝藻灾害，就是因为污染物排放造成的水体富营养化而导致的水体生态灾害。其结果是导致水质恶化，水体发黑发臭、溶解氧耗竭、透明度降低、鱼类死亡，对人和动物产生毒性，已经形成非常严重的环境污染问题。因此，水体环境污染不仅导致人们赖以生存的环境受到了影响，同时也对国家经济的可持续发展产生了严重制约。国务院关于印发水污染防治行动计划中的主要指标指出，到2020年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大重点流域水质优良(达到或优于ⅲ类)比例总体达到70％以上，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内。到2030年，全国七大重点流域水质优良比例总体达到75％以上，城市建成区黑臭水体总体得到消除。因此，做好修复黑臭水体建设工作迫在眉睫。

水质恶化的水体中污染物之所以难以降解的主要原因是环境体系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物，通过人工补充有利于水体污染物降解的微生物群落，强化微生物对水体污染物的降解，从而达到河道水体净化的目的。目前微生物水生态修复方面的技术主要有以下几种，一是通过各种方式直接向水体投加微生物制剂(包括液体制剂、固态制剂和包埋固定化制剂)，从而达到增加水体微生物群落的目的；二是通过向水体设置微生物附着介质，为水体微生物创造更有利的生存环境，增加水体微生物群落数量，从而达到微生物对水体污染物降解的目的；三是以上两种方案相结合，微生物附着介质设置和微生物制剂投加同步进行，达到水质净化的目的；但上述的微生物水生态修复处理工序相对复杂，技术要求高，处理速度较慢、成本高，设备体积过大，需要占用较大空间，操作相对复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种本土微生物活化修复黑臭水体的装置，本实用新型的装置能大量激活本土净水微生物，可以快速把水体的富营养物质消减及转化，从根本上提升水体自净承载力，逐渐使水体的生态达到平衡，从而达到水质净化的目的；其占地面积小，运行安全，操作简单；不产生污泥，无二次污染。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种本土微生物活化修复黑臭水体的装置，包括修复柜体，所述修复柜体由微生物激活单元、微生物扩增单元和mbbr挂膜单元组装而成，且微生物激活单元和微生物扩增单元从左至右排列，所述mbbr挂膜单元位于微生物激活单元和微生物扩增单元分布排列的后侧，在所述的微生物激活单元的外侧设置有电气柜以及安装在电气柜内的潜水泵、曝气风机和控制器，所述微生物激活单元的水流输入端连接有输水总管，所述潜水泵设置在输水总管上，所述微生物激活单元的水流排出端通过第一输送管道依次连通所述微生物扩增单元和mbbr挂膜单元，所述曝气风机的气体输出端通过输气管分别与所述微生物扩增单元和mbbr挂膜单元连通，所述控制器分别与所述潜水泵和曝气风机电气连接。

上述方案进一步优选的，所述微生物激活单元包括活化箱体和设置在所述活化箱体内的流化灌体，在接近流化灌体的内壁顶端的侧壁上设有第一溢流槽，在所述流化灌体的腔体内的底端设置有布水板，在第一溢流槽的下方与布水板之间设置有用于承托生物载体的承托挡板，所述第一溢流槽内的流化灌体的侧壁上设有通向流化灌体外部的出水口，该出水口通过第一输送管道与所述微生物扩增单元的输入口连通，在流化灌体的底部且位于所述布水板的下方设置有第一曝气管，所述微生物扩增单元包括微生物扩增箱体和设置在微生物扩增箱体底部的第二曝气管，所述mbbr挂膜单元包括mbbr挂膜箱体和设置在mbbr挂膜箱体内部底端的第三曝气管，所述第一曝气管、第二曝气管和第三曝气管与所述输气管进行连通，所述微生物扩增箱体的顶端侧壁的输出口通过第二输送管道与所述mbbr挂膜箱体顶端侧壁的输入口连通，在mbbr挂膜箱体的顶端侧壁设置有第二溢流槽，所述第二溢流槽内的mbbr挂膜箱体的侧壁上设有通向mbbr挂膜箱体外部的出水管。

上述方案进一步优选的，在所述流化灌体的下端侧壁设置有排空管，该排空管的一端从流化灌体的下端侧壁伸入至流化灌体内，该排空管的另一端水平或向下倾斜伸出至活化箱体的外部。

上述方案进一步优选的，在流化灌体的外壁与活化箱体的内壁之间的排空管上设置有阀门。

上述方案进一步优选的，在所述流化灌体的外壁设置有保温层，在所述流化灌体的外壁与活化箱体的内壁之间设置有加热循环装置。

上述方案进一步优选的，所述保温层设置在第一溢流槽的下方与布水板23之间的活化箱体的外壁上，所述加热循环装置沿保温层表面盘旋设置。

上述方案进一步优选的，所述承托挡板呈环形状设置流化灌体的内壁，所述布水板呈锥形状安装在流化灌体的底部。

上述方案进一步优选的，所述承托挡板设置在流化灌体的内壁的层数为一层、两层或三层以上；在所述第一曝气管、第二曝气管和第三曝气管上分别设置有曝气头，该曝气头为盘式曝气头、微孔曝气头或旋混式曝气头。

上述方案进一步优选的，在所述微生物扩增单元内放置有生态修复剂层，在所述微生物激活单元内和mbbr挂膜单元内分别放置有微生物载体层。

上述方案进一步优选的，在所述mbbr挂膜箱体内间隔设有左导流板和右导流板，且使所述左导流板和右导流板呈漏斗状焊接在所述mbbr挂膜箱体的前后侧壁上内。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

(1)、本实用新型利用了生物活化修复黑臭水体的装置及微生物生长所需的物质，大量激活本土净水微生物，通过本土微生物及原位消减转化技术，可以快速把水体的富营养物质消减及转化，从根本上提升水体自净承载力，逐渐使水体的生态达到平衡，水体感官显着提升，从而达到水质净化的目的；本实用新型适用于黑臭水体、城市景观微污染水体、河道微污染水体的净化修复，处理效果好，设备占地面积小，运行安全，操作简单；不产生污泥，无二次污染；

(2)、本实用新型中的微生物激活单元内部通过水流和气流的带动并且结合导流板的导向作用，使填料在池内进行有序的循环流动，而且循环的流化状态使池体内曝气更加均匀，填料(微生物载体层)上附着的活性污泥形成溶解氧梯度，实现同步硝化反硝化，更好的提高脱氮效率；循环流动过程中，填料不会上浮堆积，增强了填料与污水的传质效果，更好的附着活性污泥。

附图说明

图1是本实用新型的一种微生物活化修复黑臭水体的装置的俯视图；

图2是本实用新型的一种微生物活化修复黑臭水体的装置的结构原理图；

附图中，电气柜1，微生物激活单元2，微生物扩增单元3，mbbr挂膜单元4，曝气头5，第一曝气管6，生态修复剂层7，微生物载体层8，输水总管9，修复柜体10，活化箱体20，流化灌体21，第一溢流槽22，布水板23，承托挡板24，排空管25，阀门26，保温层27，加热循环装置28，出水口220，微生物扩征箱体30，第二曝气管31，第三曝气管41，第二溢流槽42，出水管43，左导流板44，右导流板45，第一输送管道90，第二输送管道91，潜水泵100，曝气风机101，控制器102，输气管103。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1和图2所示，根据本实用新型的一种微生物活化修复黑臭水体的装置，包括修复柜体10，所述修复柜体10由微生物激活单元2、微生物扩增单元3和mbbr挂膜单元4组装而成，且微生物激活单元2和微生物扩增单元3从左至右排列，所述mbbr挂膜单元4位于微生物激活单元2和微生物扩增单元3分布排列的后侧，在所述的微生物激活单元2的外侧设置有电气柜1以及安装在电气柜1内的潜水泵100、曝气风机101和控制器102，所述微生物激活单元2的水流输入端连接有输水总管9，所述潜水泵100设置在输水总管9上，所述微生物激活单元2的水流排出端通过第一输送管道90依次连通所述微生物扩增单元3和mbbr挂膜单元4，所述曝气风机101的气体输出端通过输气管103分别与所述微生物扩增单元3和mbbr挂膜单元4连通，所述控制器102分别与所述潜水泵100和曝气风机101电气连接，所述的电控柜内安装潜水泵，潜水泵100抽取河内的水进入微生物激活单元2进行处理后再排入河道内。在本实用新型中，所述微生物激活单元2包括活化箱体20和设置在所述活化箱体内的流化灌体21，该流化灌体21为圆柱形，且直径不小于500mm，在接近流化灌体21的内壁顶端的侧壁上设有第一溢流槽22，该第一溢流槽22防止流化床内的生物载体流失；在所述流化灌体21的腔体内的底端设置有布水板23，所述布水板23呈反射锥形状安装，反射锥的主要功能是保证布水均匀，流速不均可导致载体沉积不形成流化。在第一溢流槽22的下方与布水板23之间设置有用于承托生物载体的承托挡板24，所述第一溢流槽22内的流化灌体21的侧壁上设有通向流化灌体21外部的出水口220，该出水口220通过第二输送管道91与所述微生物扩增单元3的输入口连通，在流化灌体21的底部且位于所述布水板23的下方设置有第一曝气管6，从而使黑水体在所述流化灌体21内能有效激活土著菌群、加速水体流动，增加水体溶解氧含量，活化水体，减少微生物的流失及投入。

在本实用新型中，如图1和图2所示，在所述流化灌体21的下端侧壁设置有排空管25，该排空管25的一端从流化灌体21的下端侧壁伸入至流化灌体21内，该排空管25的另一端水平或向下倾斜伸出至活化箱体20的外部；在流化灌体21的外壁与活化箱体20的内壁之间的排空管25上设置有阀门26，通过设置排空管25从而在设备故障或者检修时，将流化灌体21内的水排空，方便检修；在所述流化灌体21的外壁设置有保温层27，在所述流化灌体21的外壁与活化箱体20的内壁之间设置有加热循环装置28，使流化灌体21内的温度保持在20～25度左右，从而为本土微生物提供更好的生长环境，较好地激活本土微生物进行生长；所述保温层27设置在第一溢流槽22的下方与布水板23之间的活化箱体20的外壁上，所述加热循环装置28沿保温层27表面盘旋设置，从而使流化灌体21内的黑臭水体保持在一定温度下进行流化，在本实用新型中，所述承托挡板24呈环形状设置流化灌体21的内壁，所述承托挡板24设置在流化灌体21的内壁的层数为一层、两层或三层以上，所述承托挡板24安装在微生物载体8上方和下方，主要作为微生物载体8的承托层，停水时，确保载体不流失，并易于再次启动，所述流化灌体21的厚度不低于2.5mm，可以为圆形、方形或圆形与锥形的组合体，在所述流化灌体21中不仅激活了土著菌群、加速水体流动，增加水体溶解氧含量，活化水体，减少本土微生物的流失及投入。

在本实用新型中，结合图1和图2，所述微生物扩增单元3包括微生物扩增箱体30和设置在微生物扩增箱体30底部的第二曝气管31，所述mbbr挂膜单元4包括mbbr挂膜箱体40和水平设置在mbbr挂膜箱体40内部底端的第三曝气管41，所述第一曝气管6、第二曝气管31和第三曝气管41与所述输气管103进行连通，所述微生物扩增箱体30的顶端侧壁的输出口通过第二输送管道91与所述mbbr挂膜箱体40顶端侧壁的输入口连通，所述第二输送管道91从mbbr挂膜箱体40顶端侧壁的输入口伸入后竖直向下延伸至第三曝气管41的下方与mbbr挂膜箱体40的底部上方之间，在所述第一曝气管6、第二曝气管31和第三曝气管41上分别设置有曝气头5，所述曝气头5为盘式曝气头、微孔曝气头或旋混式曝气头，或为单孔曝气器且呈平面安装，输气管103采用upvc塑料硬管或abs材质管；所述曝气风机101为微生物激活单元2、微生物扩增单元3和mbbr挂膜单元提供气体，该气体可以为空气或氧气，气体通过输气管103分别送入微生物激活单元2、微生物扩增单元3和mbbr挂膜单元4内的曝气头5，实现气与水充分混合，高压气体在水中进行喷射而出产生细气泡，而气泡中纯氧与水充分接触，将氧气溶于水中，从而达到曝气的效果，可有效实现黑臭水体水质净化，使河水达到不黑不臭的目标，也为微生物扩增箱体30内的本土微生物提供繁殖扩增的良好环境。在本实用新型中，结合图1和图2，在mbbr挂膜箱体40的顶端侧壁设置有第二溢流槽42，所述第二溢流槽42内的mbbr挂膜箱体40的侧壁上设有通向mbbr挂膜箱体40外部的出水管43，在所述mbbr挂膜箱体40内的曝气和水流的提升作用下，使得污水处于流化状态，漂浮的微生物载体8在mbbr挂膜箱体40内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的。

作为本实用新型的另一实施例，结合图1和图2，在所述mbbr挂膜箱体40内间隔设有左导流板44和右导流板45，所述第二曝气管31上的曝气头5分别位于左导流板44正下方的左侧以及右导流板45正下方的右侧，即在左导流板44的下端和右导流板45的下端的正下方之间不设置所述曝气头5，在导流板的两侧进行曝气，中间部分不曝气，这样使悬浮物和微生物载体能够达到循环流化作用，且更易于悬浮物和微生物载体层8(填料)沿着左导流板44与右导流板45之间沉降，且使所述左导流板44和右导流板45呈漏斗状焊接在所述mbbr挂膜箱体40的前后侧壁上内，悬浮物和微生物载体8在水流和气流的作用下向上流动，触及左导流板44和右导流板45后，沿左导流板44和右导流板45上升，此时，悬浮物和微生物载体8沿导流板重力沉降，mbbr挂膜箱体40上部的清液流入第二溢流槽42并通过出水管43流出mbbr挂膜箱体40之外；从微生物扩增箱体30上部排出进入mbbr挂膜箱体40，污水进入mbbr挂膜箱体40内，微生物菌群在悬浮生物载体和活性污泥中迅速生长繁殖，曝气时悬浮生物载体呈流化态在mbbr挂膜箱体40内无序状翻滚流动，气、液、固(膜)三相充分接触，污水中的污染物被生物膜和活性污泥截留、吸附，并作为微生物的营养源，在其生长繁殖过程中被消化，污水得以降解。然后通过mbbr挂膜箱体40侧壁上的出水管43排入河道中，完成水体净化修复。

结合图1和图2，在所述微生物扩增单元3内放置有生态修复剂层7，在所述微生物激活单元2内和mbbr挂膜单元4内分别放置有微生物载体层8，微生物载体层8作为活化箱体20内的核心，选用多面空心球mbbr微生物载体填料、悬浮球生物填料球、多孔球形悬浮填料或水族过滤球，微生物载体层吸附性强，挂膜容易。所述生态修复剂层7是以多种生物酵素群和有益菌群为主要成份，通过优势种群，良性竞争，营养竞争，生活环境竞争等原因及特有菌群分泌的蛋白酶及生物酶，来抑制生态水体中的有害菌类，同时分解水体中的有机化合物，从根本上维持良好的微生态平衡；生态修复剂层7的投加不仅可以降解水体中氨氮、亚硝酸盐、硫化物、bod、cod等有害物质，消除水体异味，改善水质和水体底质；还可以增强水体中浮游植物的光合作用，促进浮游动植物的生长，提高水体透明度。它还能够通过缓释技术把营养物质持续提供给环境中的本土微生物，从而使得本土微生物被激活并且快速繁殖，达到微生物数量扩增效果。

结合，图1和图2，对本实用新型的本土微生物活化修复黑臭水体的装置进行黑臭水修复的过程，包括微生物激活修复、微生物扩增和mbbr挂膜修复，其主要得修复过程如下：首先是将河道内的污水通过潜水泵100泵入微生物激活单元2内的流化灌体21内，污水在第一曝气管6曝气和微生物载体8的作用下，使污水以向上流动的方式在流化灌体21内运行，污水在流化灌体21内停留时间为5-12小时，使污水中的氨氮被硝化细菌或者反硝化细菌通过消化反应或者反硝化反应转化成亚硝态氮、硝态氮、氮气去除；其次，将处理后的水从流化灌体21上部的第一溢流槽22排入微生物扩增单元3的微生物扩增箱体30内，在微生物扩增箱体30内中的生态修复剂7和第二曝气管31曝气的作用下，使微生物扩增箱体30内的本地微生物快速繁殖，本土微生物繁殖的菌群与污水的污染物不断进行接触、吸附、传质和代谢活动，从而对污水进行净化；最后，经微生物扩增箱体30内净化后的水从微生物扩增箱体30上部排出进入mbbr挂膜单元4的mbbr挂膜箱体40内，污水进入mbbr挂膜箱体40后，在微生物载体层8和第二曝气管31曝气的作用下，使微生物菌群在悬浮生物载体和活性污泥中生长繁殖，曝气时悬浮生物载体呈流化态在反应器内无序状翻滚流动，使气体、污水、淤泥充分接触，污水中的污染物被生物膜和活性污泥截留、吸附，并作为微生物的营养源，使得污水得以降解，然后通过mbbr挂膜箱体40的出水管43排入河道中，完成水体净化修复。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。