一种浮球自生成微生物膜的消解床装置及工艺

技术领域

本发明涉及生态环境工程技术领域，具体为一种浮球自生成微生物膜的消解床装置及工艺。

背景技术

以色列用一种12面体浮球，经强烈曝气，可处理富营养化污水。初级工艺处理最高浓度的污水，三个工艺分别处理不同浓度的富营养化地表水。在以色列工艺基础上，针对初级工艺改为生物质材料浮球，改变生态协同进化条件，以色列的浮球仅在水体上部翻滚，不能使不同的水层空间有效地消解富营养化污染物，因此设置一种浮球自生成微生物膜的消解床装置及工艺是十分有必要的。

改变生物质生态浮球的结构组成与重心，使浮力不同的浮球能够在容器内水体的上层、中层、下层作沉浮并翻滚。采用间隔时间段曝气，使得好氧菌群、厌氧菌群能够大量产生并在不同的水层空间同步发生硝化反应、反硝化反应。从而更有效地消解富营养化污染物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮球自生成微生物膜的消解床装置及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种浮球自生成微生物膜的消解床装置，包括水池、集聚网、上部浮球、中部浮球、下部浮球、洄流管、洄流泵、浮球反弹网、曝气盘、曝气管、堵头、泄污管和气泵，所述水池的内部设置有集聚网，所述集聚网的顶部散开固定安装在水池的顶部边缘，所述集聚网的内部放置有若干上部浮球、中部浮球和下部浮球，所述水池的内部底部四角均固定安装有洄流泵，所述洄流泵的输入端位于水池的底部，且洄流泵的输出端连通水池的内部上方，所述水池的底部设置有若干曝气盘，且各个曝气盘之间均通过曝气管与气泵的输出端连接，所述曝气盘的上方设置有浮球反弹网，且浮球反弹网与集聚网的底部边缘连接，所述曝气盘下方的水池底部中央嵌入安装有堵头，且连接处的底部与泄污管连通。

一种浮球自生成微生物膜的消解床工艺，包括以下步骤，步骤一，整体安装；步骤二，投放浮球；步骤三，水体曝气；步骤四，水体洄流；步骤五，定期排污；

其中在上述步骤一中，整体安装包括以下步骤：

1)在水池的底部中央开设堵头的安装孔，并连接泄污管，将堵头安装；

2)水池的底部四角安装洄流泵，并将洄流泵的输入端设置在水池的底部，输出端设置在水池的内部上方；

3)在水池的底部上方水平安装若干曝气盘，并将曝气盘与曝气管、气泵连通；

4)在曝气盘的顶部铺设浮球反弹网，再将浮球反弹网的边缘与集聚网连接，最后将集聚网的顶部与水池的顶部固定连接；

5)在水池内倒入需消解水体；

其中在上述步骤二中，在集聚网内投入上部浮球、中部浮球和下部浮球，利用不同的浮力在容器的上层、中层、下层水域中悬浮；

其中在上述步骤三中，气泵通过曝气管和曝气盘产生气泡，并使上部浮球、中部浮球和下部浮球跨层沉浮、翻滚；

其中在上述步骤四中，利用洄流管和洄流泵将底部水体洄流至上部，进一步带动上部浮球、中部浮球和下部浮球跨层沉浮、翻滚；

其中在上述步骤五中，定期通过打开水池底部的堵头，利用泄污通道排放沉淀物。

根据上述技术方案，所述上部浮球、中部浮球和下部浮球均为管状、镂空球状体、六面体或其它多面体，内部装有便于微生物菌群附着的生物质材料或有机物、无机物材料，可以是玉米芯、丝瓜筋、椰丝等生物质材料或陶粒、砾石等无机物、高分子有机物材料或他们的混合物，还可以是内含生物质材料的塑料球，可以是球状的其它材质的沉浮物，也可以是PVC或其他材料的塑料管包裹的沉浮物。

根据上述技术方案，所述上部浮球、中部浮球和下部浮球中，管状的浮球在管上打出一定数量的孔，用绳线或铁丝穿孔完成生物质材料与外部球体或外裹管道之间的结构固定；球状的镂空内部放置生物质材料。

根据上述技术方案，所述曝气管贯穿水池内壁与设置在外部的气泵连接，且曝气管与水池的连接处设置有密封圈。

根据上述技术方案，所述步骤一2)中，洄流泵的输出端始终位于液面下。

根据上述技术方案，所述步骤三和步骤四中，随着作用时间延长，生物膜的增长会导致上部浮球、中部浮球和下部浮球的浮力会逐渐减小，可适时按照起浮程度给上部浮球、中部浮球和下部浮球添加泡沫等增加浮力的材料并加以固定，有的材料可以直接插泡沫条块，有的管状可以捆扎泡沫条，添加材料多少依内芯多少而有规律地作调整。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该浮球自生成微生物膜的消解床装置及工艺，改变生物质生态浮球的结构组成与重心，使浮力不同的浮球能够在容器内水体的上层、中层、下层作沉浮并翻滚，采用间隔时间段曝气，使得好氧菌群、厌氧菌群能够大量产生并在不同的水层空间同步发生硝化反应、反硝化反应，从而更有效地消解富营养化污染物。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的曝气盘结构示意图；

图3是本发明的整体工艺流程图；

图中：1、水池；2、集聚网；3、上部浮球；4、中部浮球；5、下部浮球；6、洄流管；7、洄流泵；8、浮球反弹网；9、曝气盘；10、曝气管；11、堵头；12、泄污管；13、气泵。

具体实施方式

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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种浮球自生成微生物膜的消解床装置，包括水池1、集聚网2、上部浮球3、中部浮球4、下部浮球5、洄流管6、洄流泵7、浮球反弹网8、曝气盘9、曝气管10、堵头11、泄污管12和气泵13，水池1的内部设置有集聚网2，集聚网2的顶部散开固定安装在水池1的顶部边缘，集聚网2的内部放置有若干上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5，上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5均为管状、镂空球状体、六面体或其它多面体，内部装有便于微生物菌群附着的生物质材料或有机物、无机物材料，可以是玉米芯、丝瓜筋、椰丝等生物质材料或陶粒、砾石等无机物、高分子有机物材料或他们的混合物，还可以是内含生物质材料的塑料球，可以是球状的其它材质的沉浮物，也可以是PVC或其他材料的塑料管包裹的沉浮物，上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5中，管状的浮球在管上打出一定数量的孔，用绳线或铁丝穿孔完成生物质材料与外部球体或外裹管道之间的结构固定；球状的镂空内部放置生物质材料，水池1的内部底部四角均固定安装有洄流泵7，洄流泵7的输入端位于水池1的底部，且洄流泵7的输出端连通水池1的内部上方，水池1的底部设置有若干曝气盘9，且各个曝气盘9之间均通过曝气管10与气泵13的输出端连接，曝气盘9的上方设置有浮球反弹网8，且浮球反弹网8与集聚网2的底部边缘连接，曝气盘9下方的水池1底部中央嵌入安装有堵头11，且连接处的底部与泄污管12连通，曝气管10贯穿水池1内壁与设置在外部的气泵13连接，且曝气管10与水池1的连接处设置有密封圈。

一种浮球自生成微生物膜的消解床工艺，包括以下步骤，步骤一，整体安装；步骤二，投放浮球；步骤三，水体曝气；步骤四，水体洄流；步骤五，定期排污；

其中在上述步骤一中，整体安装包括以下步骤：

1)在水池1的底部中央开设堵头11的安装孔，并连接泄污管12，将堵头11安装；

2)水池1的底部四角安装洄流泵7，并将洄流泵7的输入端设置在水池1的底部，输出端设置在水池1的内部上方，洄流泵7的输出端始终位于液面下；

3)在水池1的底部上方水平安装若干曝气盘9，并将曝气盘9与曝气管10、气泵13连通；

4)在曝气盘9的顶部铺设浮球反弹网8，再将浮球反弹网8的边缘与集聚网2连接，最后将集聚网2的顶部与水池1的顶部固定连接；

5)在水池1内倒入需消解水体；

其中在上述步骤二中，在集聚网2内投入上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5，利用不同的浮力在容器的上层、中层、下层水域中悬浮；

其中在上述步骤三中，气泵13通过曝气管10和曝气盘9产生气泡，并使上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5跨层沉浮、翻滚；

其中在上述步骤四中，利用洄流管6和洄流泵7将底部水体洄流至上部，进一步带动上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5跨层沉浮、翻滚；

其中在上述步骤五中，定期通过打开水池1底部的堵头11，利用泄污通道排放沉淀物。

其中，步骤三和步骤四中，随着作用时间延长，生物膜的增长会导致上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5的浮力会逐渐减小，可适时按照起浮程度给上部浮球3、中部浮球4和下部浮球5添加泡沫等增加浮力的材料并加以固定，有的材料可以直接插泡沫条块，有的管状可以捆扎泡沫条，添加材料多少依内芯多少而有规律地作调整。

基于上述，本发明，通过曝气系统使气泡产生并使生态浮球在水中滚动，以促进好氧菌菌膜、厌氧菌菌膜、聚磷菌菌膜等有益菌膜在生态浮球内快速生长并持续发展，可以对高浓度的富营养化地表水水体中的氮、磷等污染物能有效消解或降解。CODCr(生化需氧量)在60～～200mg/L之间，N-NH3(氨氮)在4.0～～15.0mg/L之间。处理效果：COD(生化需氧量)在40～60mg/L之间；N-NH3(氨氮)达到2.0～3.0mg/L之间。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。