一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床的制作方法

1.本实用新型涉及养殖污水处理领域，尤其涉及渔业水产养殖污水后处理，具体涉及一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床。


背景技术：

2.目前，工厂化循环水高密度养鱼盛行，而工厂化循环水高密度养殖在污水后处理时期往往需要建设一套庞大的硝化系统来处理养殖污水中的氨氮、亚硝酸盐，现有情况通常是根据养殖水体建立与之大小不少于三分之一水体的mbbr流化床来做硝化反应处理污水。而mbbr流化床需要24小时不间断爆气供氧，投入成本很高并且耗能巨大，从而使工厂化循环水养殖比较难普及。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
5.人工湿地潮汐式水处理微生物菌床是一种通过人工设计、模仿大自然湿地净化系统改造而成的半生态型污水处理菌床，主要由表层耐水湿植物、上层(各种透水性)基质和下层微生物(好氧或厌氧等微生物种群)三部分组成，具体的包括：菌床床体，微生物载体，虹吸排水装置，透水性网状格栅，基质层，植被区，进水管，排水管；所述微生物载体位于菌床最底层，微生物载体和基质层有一层透水性网状格栅隔开；所述虹吸排水装置用于控制菌床内水体周期性排放；所述植被区位于菌床最上层，植被区种植有耐水湿植物；所述基质层位于植被区下层，不仅用于固定耐水湿植物，还为微生物提供了良好生存环境。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的微生物载体选择内部结构呈多孔状结构的轻质材料，包括陶瓷材质，但不局限于陶瓷材质，比如陶粒、大号生化球；进一步，所述微生物载体铺设厚度不低于15公分，且均匀铺设在菌床底部。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的虹吸排水装置贯穿微生物载体层和基质层，且虹吸控制水体的高度低于植被区；进一步，所述虹吸排水装置用于控制菌床内污水排放，当污水由菌床底部的微生物载体层上涨到基质层但不完全浸没基质层时，触动虹吸排水，菌床内水位下降，同时吸入空气，为微生物提供充足氧气。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的透水性网状格栅采用易透水材质，包括塑料材质但不局限于塑料材质，比如土工布、塑料网格等；进一步，所述透水性网状格栅放置于微生物载体层和基质层中间，主要作用是分隔开微生物载体层和基质层，避免两种材质混合。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的基质层采用强度高且不易粉化，透水透气性良好，填充时相互之间缝隙小的材质组成，比如细碎砾石；进一步，所述基质层主要起到固定耐水性植物根系作用，透水透气性良好，能在菌床做虹吸排水时顺畅吸入空气，
同时微小缝隙为微生物提供了良好生存空间。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
11.本实用新型是一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，通过模仿大自然湿地净化系统，改造为周期性潮汐供排水菌床，水涨水落，菌床做规律呼吸作用，涨水时，菌床内缺氧状态，反硝化作用增强(厌氧菌群还原硝酸盐脱氮)，同时涨水还给上层基质带来了硝酸盐和亚硝酸盐；排水时，菌床做吸氧作用，菌床内硝化反应增强，同时耐湿水植物根系在基质层内能充分吸收附着于基质层中的无机盐，从而达到去除金属离子作用。菌床通过缺氧和好氧交替运行,潮汐循环，菌床内生物膜与植被层耐水湿植物一起去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮、总氮磷等污染物,是一种高效、节能的养殖废水处理设备。
附图说明
12.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
13.图1是本实用新型的整体结构示意图；
14.图中：1、菌床床体；2、微生物载体；3、网状格栅；4、基质层；5、进水管；6、植被区；7、虹吸排水装置；8、排水管。
具体实施方式
15.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.实施例1
17.如图1所示，本实用新型提供一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，包括：菌床床体1，菌床床体1底层铺设的微生物载体2，微生物载体2与基质层4之间隔着一层透水透气性网状格栅3，基质层4的上面覆盖了植被区6，菌床内置的虹吸排水装置7，以及进水管5和排水管8。
18.具体的，如图1所示，养殖污水通过进水管5流进菌床床体1，随着时间推移，养殖污水慢慢浸过微生物载体2，直至上涨到基质层触发虹吸排水。此过程是潮汐涨水过程，菌床床体1内空气排出，养殖污水浸没了微生物载体2和基质层4的部分基质，为厌氧菌群营造了缺氧环境，同时也为基质层4带来了被分解的可溶性营养液，为耐水湿植物的根系提供了养分。
19.进一步的，当养殖污水上涨到触发虹吸排水装置7时，菌床床体1内的污水通过排水管8进行排水。此过程是潮汐落水过程，菌床床体1内基质层4和微生物载体2吸入空气，此时基质层4和微生物载体2内残留的污水结合空气、生物膜得到掺混接触交换，同时植被区6上的耐水湿植物的根系也能得到良好的呼吸条件。
20.进一步的，可以通过调节进水管5的进水流速和排水管8的排水流速来调整潮汐上涨和下落时间，灵活地为菌床内营造厌氧环境或好氧环境，从而控制硝化或反硝化时长。
21.进一步的，可以通过调节虹吸排水装置7的高度来触发排水，从而能灵活控制菌床床体1内微生物载体2的浸没高度，灵活为菌床营造厌氧或好氧环境。
22.具体的，通过虹吸排水装置7自动排水，为生物菌床提供了缺氧及好氧环境，营造
了良好的反硝化反应和硝化反应。使得菌床内缺氧和好氧交替进行，强化了养殖污水处理效果。
23.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，其特征在于，包括菌床床体，微生物载体，虹吸排水装置，网状格栅，基质层，植被区，进水管，排水管；所述微生物载体位于菌床最底层，微生物载体和基质层有一层透水性透气性良好的网状格栅隔开；所述虹吸排水装置用于控制菌床内水体周期性排放；所述植被区位于菌床最上层，植被区种植有耐水湿植物；所述基质层位于植被区下层，用于固定耐水湿植物的根系，并且为微生物提供良好生存环境。2.根据权利要求1所述的一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，其特征在于，菌床底部有微生物载体，微生物载体为微孔多孔结构。3.根据权利要求1所述的一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，其特征在于，菌床内具有虹吸排水装置，所述的虹吸排水装置用于控制菌床内水体的周期性排放。4.根据权利要求1所述的一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，其特征在于，所述网状格栅为网状透水结构。5.根据权利要求1所述的一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，其特征在于，所述基质层的作用为固定耐水湿植物，所选材质为质地坚硬的基质。6.根据权利要求1所述的一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，其特征在于，所述的植被区为耐水湿植物，其作用为吸收水中无机盐。

技术总结
本实用新型公开了一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床，菌床内具有微生物载体，可供好氧/厌氧菌群挂膜繁衍。菌床通过虹吸装置做潮汐性排水，涨水时菌床内部充满了污水且处于缺氧状态，厌氧细菌活跃，反硝化作用增强。排水时菌床吸入空气，微生物载体内残留的污水和空气、生物膜得到掺混接触交换，使微生物菌种大量在载体内快速坐床，硝化作用增强。菌床上层有基质，基质间微小的缝隙也为微生物提供了良好的生存环境，同时基质上种有耐水湿植物，当污水流经菌床时，污水中的氨氮、亚硝酸盐经过硝化与反硝化作用得到快速降解，菌床上方的耐水湿植物能有效吸收水种的含磷、钾等金属离子的无机盐，起到高效净化富营养污水的作用。起到高效净化富营养污水的作用。起到高效净化富营养污水的作用。


技术研发人员：ꢀ(51)Int.Cl.C02F3/32
受保护的技术使用者：陈骏鹏
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2021/12/21