一种自然水体用固定式微藻净化器及其净化工艺的制作方法

1.本发明涉及生物水处理领域，更具体地说，涉及一种自然水体用固定式微藻净化器及其净化工艺。


背景技术：

2.自然水体是指被水覆盖着的地球表面的自然综合体，海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川等都是天然水体，水体不仅仅是单指水，还包括其中所含的各种物质，如溶解物质、悬浮物质、水生生物及底质等。正是由于天然水体的存在，从而使其能在自然界和人类生活中发挥着巨大的作用，并成为决定人类和自然环境的重要因素。
3.自然水体里有微生物，微生物会降解水中的有机污染物以及氮和磷。但是随着工业化的不断发展，许多自然水体被污染，使其内含有的污染物超过了水体自净能力的范围，进而造成的自然水体的不断恶化，对地球环境造成的严重的损伤。目前净化自然水体的工艺被运用较多的就是生物处理的方式，通过微生物、藻类等自然无污染的物质对自然水体内的杂质进行分解和吸收，辅助其恢复自净能力，以提高自然水体的活性。
4.现有技术中多用微藻生物反应器对自然水体进行净化处理，不仅能够有效治理水体，还能够通过微藻获得生物柴油，进而有效达到高利用率循环型治理的目的。但是在自然水体内的水流进入微藻生物反应器内进行循环净化时，由于微藻具有浮动性，易随着水流产生移动，使其堆积在微藻生物反应器一端，抑制了微藻的正常生长，降低其净化水体的效果，进而降低了净化效率。


技术实现要素：

5.1．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自然水体用固定式微藻净化器，可以通过蜂巢式柔性隔环和微型吸附槽对微藻包进行吸附固定，有效增加了微藻包的移动阻力，对多个微藻包进行了隔离分段，在有效保持微藻包与水体充分接触，保证净化效果的同时，还有效避免微藻包的移动，保持其较好的生长范围，提高其生长效率，进而有效提高其净化水体的效果，并且聚光型微藻繁殖筒将微藻净化过程进行分区，有效避免由于水流过大造成微藻包的脱落产生的堆积现象，进而提高了水体净化效率，减少了微藻的损失，降低生物水体净化的经济损失。
6.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
7.一种自然水体用固定式微藻净化器，包括微藻生物反应器本体，所述微藻生物反应器本体前后两端固定连接有多个顺流转条，所述顺流转条上转动连接有多个聚光型微藻繁殖筒，所述聚光型微藻繁殖筒内部固定连接有一对蜂巢式柔性隔环，所述蜂巢式柔性隔环壁面开设有多个微型吸附槽，所述微型吸附槽内填充有微藻包，所述聚光型微藻繁殖筒内固定连接有位于两个蜂巢式柔性隔环之间的浮动透水板，所述浮动透水板且前后两端均
固定连接有多个抚顺浮游束，且多个抚顺浮游束相远离一端延伸至蜂巢式柔性隔环内，通过蜂巢式柔性隔环和微型吸附槽对微藻包进行吸附固定，有效增加了微藻包的移动阻力，对多个微藻包进行了隔离分段，在有效保持微藻包与水体充分接触，保证净化效果的同时，还有效避免微藻包的移动，保持其较好的生长范围，提高其生长效率，进而有效提高其净化水体的效果，并且聚光型微藻繁殖筒将微藻净化过程进行分区，有效避免由于水流过大造成微藻包的脱落产生的堆积现象，进而提高了水体净化效率，减少了微藻的损失，降低生物水体净化的经济损失。
8.进一步的，所述蜂巢式柔性隔环包括有柔性填料条，所述聚光型微藻繁殖筒内固定连接有多个相互交叉设置的柔性填料条，且形成多个微藻吸附蜂穴，通过柔性填料条组成蜂巢式柔性隔环使其在有效分割聚光型微藻繁殖筒内区域的同时，增加其的水流适应性，使其能够跟随水流产生一定的动作，进而增加微藻包与水体的接触范围，进入提高微藻吸附水体内污染物的效率。
9.进一步的，所述蜂巢式柔性隔环内设置有吸附限位球，所述吸附限位球外端固定连接有多个联动分支，所述联动分支另一端与蜂巢式柔性隔环固定连接，所述吸附限位球外端固定连接有与联动分支呈间隔设置的微藻阻隔条，吸附限位球能够有效对水体内的污染物进行吸附，使流动水体内的污染物在吸附限位球停留，然后微藻包对吸附限位球内的污染物进行吸附净化，进而有效实现快速恢复水体自净化能力，提高水体活性，并且微藻阻隔条的设置有效对微藻的生长方向进行限制，避免其吸附在吸附限位球的壁面，有效提高吸附限位球的吸附效果。
10.进一步的，所述聚光型微藻繁殖筒前后两端均固定连接有与蜂巢式柔性隔环相配合的阻隔型半透膜，且阻隔型半透膜与顺流转条转动连接。
11.进一步的，所述聚光型微藻繁殖筒外端固定连接有联动腰环，所述联动腰环外端固定连接有多个呈倾斜设置的阻水增转叶片，阻水增转叶片受水流冲力的影响带动聚光型微藻繁殖筒产生转动，便于使聚光型微藻繁殖筒内的微藻包能够全面的与太阳光接触，提高微藻的成活率，促进微藻生长的均匀性。
12.进一步的，所述阻水增转叶片前后两端均开设有多个积水槽，且阻水增转叶片前后两端均涂覆有反光膜，反光膜和集水槽的设置能够提高阻水增转叶片的反光效果，再其被太阳光照射后，能够将太阳光线反射在聚光型微藻繁殖筒上，进而提高聚光型微藻繁殖筒的聚光效果，提高微藻的光合效率，进而提高水体净化的效率。
13.进一步的，所述抚顺浮游束由多个柔性浮游丝组成，且柔性浮游丝外端固定连接有多个顺水短丝，抚顺浮游束通过水流驱动不断在微藻吸附蜂穴内浮动，对微藻吸附蜂穴内壁上的微藻包进行理顺和阻隔，有效提高其的稳定性，降低微藻包的脱落效率，提高微藻的生产，进而提高其吸收净化污染物的速度。
14.进一步的，所述浮动透水板上开设有多个浮动透水孔，所述浮动透水孔内固定连接有扩散通水管，所述扩散通水管外端固定连接有多个双向引导翅框，所述双向引导翅框前后两端均开设有抚顺浮游束相配合的侧漏扩散孔，双向引导翅框对聚光型微藻繁殖筒内的水流进行引导，并在双向引导翅框和侧漏扩散孔的作用下使水流冲向抚顺浮游束，进而使得柔性浮游丝和顺水短丝在微藻吸附蜂穴内扩散，进而有效增大抚顺浮游束的作用范围，提高微藻包的稳定性。
15.另外，本发明还公开了一种自然水体用固定式微藻净化器的净化工艺，包括如下步骤：s1.顺流安装：水体净化施工人员将微藻生物反应器本体安装至自然水体内；s2.净化吸附：微藻生物反应器本体进入水体内后，水流进入聚光型微藻繁殖筒内部，使微藻包对水体内的污染物进行吸附净化；s3.微藻繁殖：在微藻包内的微藻不断吸附净化污染物的同时，还在太阳光的照射下进行光合反应，进行自主繁殖，增多微藻含量；s4.流动净化：在自然水体产生流动时，能够对聚光型微藻繁殖筒内的水进行替换，使得微藻包能够持续对水体内的污染物进行吸附净化；s5.限位引导：在聚光型微藻繁殖筒内的水不断流动时，蜂巢式柔性隔环和微型吸附槽对微藻包产生吸附力，阻止其随水流移动，并且抚顺浮游束随水流浮动，对微藻包进行限位，阻止其从微型吸附槽内脱落；s6.微藻回收：在微藻生物反应器本体使用一段时间后，水体净化施工人员对微藻生物反应器本体进行回收，回收微藻进行生物利用，然后重新投放微藻生物反应器本体，通过固定式微藻净化处理，有效避免微藻随水流移动，减少其的堆积，进而提高其的成活率和生长速度，在有效提高水体净化效率的同时，降低微藻的折损量，进而降低生物水体净化时的投入成本。
16.进一步的，所述步骤s1中微藻生物反应器本体在自然水体内安装方向的判断方法为：若自然水体的流速小于0.5m/s时，使顺流转条平行于水流方向安装，并在微藻生物反应器本体前后端任意一侧安装引流泵机；若自然水体的流速在0.5
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3m/s时，使顺流转条平行于水流方向安装；若自然水体的流速大于3m/s时，使顺流转条与水流反向呈倾斜设置，根据不同的水流速度适应性安装微藻生物反应器本体的方向，在有效保持聚光型微藻繁殖筒能够利用水流净化水体的同时，降低水流冲击对微藻包的影响，并且合理利用水流动力，降低生物净化过程中的能源损耗，提高净化过程的环保性。
17.3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案通过蜂巢式柔性隔环和微型吸附槽对微藻包进行吸附固定，有效增加了微藻包的移动阻力，对多个微藻包进行了隔离分段，在有效保持微藻包与水体充分接触，保证净化效果的同时，还有效避免微藻包的移动，保持其较好的生长范围，提高其生长效率，进而有效提高其净化水体的效果，并且聚光型微藻繁殖筒将微藻净化过程进行分区，有效避免由于水流过大造成微藻包的脱落产生的堆积现象，进而提高了水体净化效率，减少了微藻的损失，降低生物水体净化的经济损失。
18.（2）通过柔性填料条组成蜂巢式柔性隔环使其在有效分割聚光型微藻繁殖筒内区域的同时，增加其的水流适应性，使其能够跟随水流产生一定的动作，进而增加微藻包与水体的接触范围，进入提高微藻吸附水体内污染物的效率。
19.（3）吸附限位球能够有效对水体内的污染物进行吸附，使流动水体内的污染物在吸附限位球停留，然后微藻包对吸附限位球内的污染物进行吸附净化，进而有效实现快速恢复水体自净化能力，提高水体活性，并且微藻阻隔条的设置有效对微藻的生长方向进行限制，避免其吸附在吸附限位球的壁面，有效提高吸附限位球的吸附效果。
20.（4）阻水增转叶片受水流冲力的影响带动聚光型微藻繁殖筒产生转动，便于使聚光型微藻繁殖筒内的微藻包能够全面的与太阳光接触，提高微藻的成活率，促进微藻生长的均匀性。
21.（5）反光膜和集水槽的设置能够提高阻水增转叶片的反光效果，再其被太阳光照射后，能够将太阳光线反射在聚光型微藻繁殖筒上，进而提高聚光型微藻繁殖筒的聚光效果，提高微藻的光合效率，进而提高水体净化的效率。
22.（6）抚顺浮游束通过水流驱动不断在微藻吸附蜂穴内浮动，对微藻吸附蜂穴内壁上的微藻包进行理顺和阻隔，有效提高其的稳定性，降低微藻包的脱落效率，提高微藻的生产，进而提高其吸收净化污染物的速度。
23.（7）双向引导翅框对聚光型微藻繁殖筒内的水流进行引导，并在双向引导翅框和侧漏扩散孔的作用下使水流冲向抚顺浮游束，进而使得柔性浮游丝和顺水短丝在微藻吸附蜂穴内扩散，进而有效增大抚顺浮游束的作用范围，提高微藻包的稳定性。
24.（8）通过固定式微藻净化处理，有效避免微藻随水流移动，减少其的堆积，进而提高其的成活率和生长速度，在有效提高水体净化效率的同时，降低微藻的折损量，进而降低生物水体净化时的投入成本。
25.（9）根据不同的水流速度适应性安装微藻生物反应器本体的方向，在有效保持聚光型微藻繁殖筒能够利用水流净化水体的同时，降低水流冲击对微藻包的影响，并且合理利用水流动力，降低生物净化过程中的能源损耗，提高净化过程的环保性。
附图说明
26.图1为本发明的微藻生物反应器本体透视结构示意图；图2为本发明的净化工流程结构示意图；图3为本发明的聚光型微藻繁殖筒轴测结构示意图；图4为本发明的聚光型微藻繁殖筒爆炸结构示意图；图5为本发明的聚光型微藻繁殖筒主视剖面结构示意图；图6为本发明的蜂巢式柔性隔环轴测结构示意图；图7为本发明的吸附限位球轴测结构示意图；图8为本发明的浮动透水板轴测结构示意图；图9为本发明的扩散通水管轴测结构示意图；图10为本发明的联动腰环阻水转动状态结构示意图；图11为本发明的微藻生物反应器本体净化自然水体时主视结构示意图。
27.图中标号说明：1微藻生物反应器本体、2聚光型微藻繁殖筒、201阻隔型半透膜、202顺流转条、3蜂巢式柔性隔环、301柔性填料条、302微藻吸附蜂穴、4吸附限位球、401联动分支、402微藻阻隔条、5浮动透水板、501抚顺浮游束、6扩散通水管、601双向引导翅框、602侧漏扩散孔、7联动腰环、701阻水增转叶片。
具体实施方式
28.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。
29.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。
30.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。
31.实施例1：请参阅图1
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11，一种自然水体用固定式微藻净化器，包括微藻生物反应器本体1，微藻生物反应器本体1前后两端固定连接有多个顺流转条202，顺流转条202上转动连接有多个聚光型微藻繁殖筒2，聚光型微藻繁殖筒2内部固定连接有一对蜂巢式柔性隔环3，蜂巢式柔性隔环3壁面开设有多个微型吸附槽，微型吸附槽内填充有微藻包，微藻包为弹性柔水材料膜制成，内部填充有微藻细胞簇，聚光型微藻繁殖筒2内固定连接有位于两个蜂巢式柔性隔环3之间的浮动透水板5，浮动透水板5且前后两端均固定连接有多个抚顺浮游束501，且多个抚顺浮游束501相远离一端延伸至蜂巢式柔性隔环3内，通过蜂巢式柔性隔环3和微型吸附槽对微藻包进行吸附固定，有效增加了微藻包的移动阻力，对多个微藻包进行了隔离分段，在有效保持微藻包与水体充分接触，保证净化效果的同时，还有效避免微藻包的移动，保持其较好的生长范围，提高其生长效率，进而有效提高其净化水体的效果，并且聚光型微藻繁殖筒2将微藻净化过程进行分区，有效避免由于水流过大造成微藻包的脱落产生的堆积现象，进而提高了水体净化效率，减少了微藻的损失，降低生物水体净化的经济损失。
32.请参阅图1
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11，在水路进入微藻生物反应器本体1内后，通过阻隔型半透膜201进入聚光型微藻繁殖筒2内，蜂巢式柔性隔环3内的微藻包对水体内的污染物进行吸收净化，微藻包在太阳光的作用下，通过光合反应产生氧气，进而在生长的同时提高水体的含氧率，促进水体自净化能力的恢复（请参阅图11），在水流进入聚光型微藻繁殖筒2内时，能够依靠水体的流动带动抚顺浮游束501在蜂巢式柔性隔环3内移动，使得抚顺浮游束501对微藻包进行阻隔，降低其受水流速度的影响，提高其的稳定性，进而有效避免其的堆积，保证其的生长范围，使其能够充分生长吸附水体内的污染物，提高水体净化的效果。
33.请参阅图5和图6，蜂巢式柔性隔环3包括有柔性填料条301，聚光型微藻繁殖筒2内固定连接有多个相互交叉设置的柔性填料条301，且形成多个微藻吸附蜂穴302，通过柔性填料条301组成蜂巢式柔性隔环3使其在有效分割聚光型微藻繁殖筒2内区域的同时，增加其的水流适应性，使其能够跟随水流产生一定的动作，进而增加微藻包与水体的接触范围，进入提高微藻吸附水体内污染物的效率。请参阅图4和图7，蜂巢式柔性隔环3内设置有吸附
限位球4，吸附限位球4外端固定连接有多个联动分支401，联动分支401另一端与蜂巢式柔性隔环3固定连接，吸附限位球4外端固定连接有与联动分支401呈间隔设置的微藻阻隔条402，吸附限位球4能够有效对水体内的污染物进行吸附，使流动水体内的污染物在吸附限位球4停留，然后微藻包对吸附限位球4内的污染物进行吸附净化，进而有效实现快速恢复水体自净化能力，提高水体活性，并且微藻阻隔条402的设置有效对微藻的生长方向进行限制，避免其吸附在吸附限位球4的壁面，有效提高吸附限位球4的吸附效果。在水流流动时，经过微藻吸附蜂穴302流出，吸附限位球4起到很好的吸附作用，有效避免由于微藻包吸附净化效率过慢，使得水体内污染物的流出，并且微藻包能够对吸附限位球4内的污染物进行吸收，在水体流速改变后，能够依靠吸附限位球4内存储的污染物保持正常生长，提高微藻的成活率。
34.请参阅图1、图3和图4，聚光型微藻繁殖筒2前后两端均固定连接有与蜂巢式柔性隔环3相配合的阻隔型半透膜201，且阻隔型半透膜201与顺流转条202转动连接。请参阅图3和图7，聚光型微藻繁殖筒2外端固定连接有联动腰环7，联动腰环7外端固定连接有多个呈倾斜设置的阻水增转叶片701，阻水增转叶片701受水流冲力的影响带动聚光型微藻繁殖筒2产生转动，便于使聚光型微藻繁殖筒2内的微藻包能够全面的与太阳光接触，提高微藻的成活率，促进微藻生长的均匀性。请参阅图7，阻水增转叶片701前后两端均开设有多个积水槽，且阻水增转叶片701前后两端均涂覆有反光膜，反光膜和集水槽的设置能够提高阻水增转叶片701的反光效果，再其被太阳光照射后，能够将太阳光线反射在聚光型微藻繁殖筒2上，进而提高聚光型微藻繁殖筒2的聚光效果，提高微藻的光合效率，进而提高水体净化的效率。在水体流动的过程中，水流会对阻水增转叶片701进行冲击，由于阻水增转叶片701倾斜设置，进而使得阻水增转叶片701在水流持续冲击的情况下带动聚光型微藻繁殖筒2转动（请参阅图10），进而使得位于水下的微藻包移动至水上，使得聚光型微藻繁殖筒2内的微藻能够充分进行光合作用，提高其生长环境。
35.请参阅图8，抚顺浮游束501由多个柔性浮游丝组成，且柔性浮游丝外端固定连接有多个顺水短丝，抚顺浮游束501通过水流驱动不断在微藻吸附蜂穴302内浮动，对微藻吸附蜂穴302内壁上的微藻包进行理顺和阻隔，有效提高其的稳定性，降低微藻包的脱落效率，提高微藻的生产，进而提高其吸收净化污染物的速度。请参阅图9，浮动透水板5上开设有多个浮动透水孔，浮动透水孔内固定连接有扩散通水管6，扩散通水管6外端固定连接有多个双向引导翅框601，双向引导翅框601前后两端均开设有抚顺浮游束501相配合的侧漏扩散孔602，双向引导翅框601对聚光型微藻繁殖筒2内的水流进行引导，并在双向引导翅框601和侧漏扩散孔602的作用下使水流冲向抚顺浮游束501，进而使得柔性浮游丝和顺水短丝在微藻吸附蜂穴302内扩散，进而有效增大抚顺浮游束501的作用范围，提高微藻包的稳定性。
36.实施例2：请参阅图1
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11，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于：请参阅图2，一种自然水体用固定式微藻净化器的净化工艺，包括如下步骤：s1.顺流安装：水体净化施工人员将微藻生物反应器本体1安装至自然水体内；s2.净化吸附：微藻生物反应器本体1进入水体内后，水流进入聚光型微藻繁殖筒2
内部，使微藻包对水体内的污染物进行吸附净化；s3.微藻繁殖：在微藻包内的微藻不断吸附净化污染物的同时，还在太阳光的照射下进行光合反应，进行自主繁殖，增多微藻含量；s4.流动净化：在自然水体产生流动时，能够对聚光型微藻繁殖筒2内的水进行替换，使得微藻包能够持续对水体内的污染物进行吸附净化；s5.限位引导：在聚光型微藻繁殖筒2内的水不断流动时，蜂巢式柔性隔环3和微型吸附槽对微藻包产生吸附力，阻止其随水流移动，并且抚顺浮游束501随水流浮动，对微藻包进行限位，阻止其从微型吸附槽内脱落；s6.微藻回收：在微藻生物反应器本体1使用一段时间后，水体净化施工人员对微藻生物反应器本体1进行回收，回收微藻进行生物利用，然后重新投放微藻生物反应器本体1，通过固定式微藻净化处理，有效避免微藻随水流移动，减少其的堆积，进而提高其的成活率和生长速度，在有效提高水体净化效率的同时，降低微藻的折损量，进而降低生物水体净化时的投入成本。
37.请参阅图2，步骤s1中微藻生物反应器本体1在自然水体内安装方向的判断方法为：若自然水体的流速小于0.5m/s时，使顺流转条202平行于水流方向安装，并在微藻生物反应器本体1前后端任意一侧安装引流泵机；若自然水体的流速在0.5
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3m/s时，使顺流转条202平行于水流方向安装；若自然水体的流速大于3m/s时，使顺流转条202与水流反向呈倾斜设置，根据不同的水流速度适应性安装微藻生物反应器本体1的方向，在有效保持聚光型微藻繁殖筒2能够利用水流净化水体的同时，降低水流冲击对微藻包的影响，并且合理利用水流动力，降低生物净化过程中的能源损耗，提高净化过程的环保性。
38.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。