申請日2015.08.31

　　公開(公告)日2016.03.02

　　IPC分類號C02F3/34; C02F3/30

　　摘要

　　本實用新型涉及污水凈化器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水中懸浮式微生物污水凈化器，適用于中小型污水處理站或者園林景觀的污水處理。將本實用新型懸浮沉沒于污水中，氣動力使桶體內(nèi)外水體之間形成壓力差吸入污水，帶進污水中少數(shù)土著微生物，通過桶體內(nèi)部的生物填料、曝氣裝置提供催化微生物快速繁殖的環(huán)境，使土著微生物在生物填料中快速掛膜，培殖大量活性強的土著微生物菌群排出到污水中;且能通過反沖洗裝置將堵塞在進出水口和生物填料表面的細小附著物、沉淀在凈化器底部的泥砂沖洗掉，維持污水凈化器的凈化效率;通過重心球、浮球的配合，污水凈化器能在水中垂直懸浮，確保進出水、進出氣正常循環(huán)及反沖洗的效果。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種水中懸浮式微生物污水凈化器，包括包括頂壁開口，底壁封閉的桶體(1)、桶體(1)內(nèi)部的生物填料、與頂壁開口配合的頂蓋(11)、進水管道(3)、出水管道(4)、進氣管道(2)、曝氣裝置(6)、控制裝置(8)、氣泵(9)，其特征在于：

　　——所述的桶體為圓柱形，頂壁與底壁外凸呈錐臺狀，底壁內(nèi)部上方具有下輸水腔(51)，下輸水腔(51)上具有防止生物填料通過的貫穿孔;曝氣裝置(6)位于下輸水腔(51)正上方;

　　——所述的進水管道(3)從桶體(1)頂壁外側(cè)通至下輸水腔(51)，進氣管道(2)從桶體(1)頂壁外側(cè)通至曝氣裝置(6)，出水管道(4)從頂蓋(11)內(nèi)側(cè)中央向外延伸并連接反沖洗控制閥(41);

　　——所述的桶體(1)側(cè)壁安裝有若干個浮球(71)和平衡墜(72);

　　——所述的控制裝置(8)設(shè)置于陸上，與反沖洗控制閥(41)電連接、與進氣管道(2)氣連接，氣泵(9)為進氣管道(2)輸送氣體，控制裝置(8)控制反沖洗控制閥(41)開啟與關(guān)閉和/或氣泵(9)是否送氣。

　　2.如權(quán)利要求1所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，所述的頂壁開口下方具有上輸水腔(52)，上輸水腔(52)上具有防止生物填料通過的貫穿孔。

　　3.如權(quán)利要求1所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，所述的進水管道(3)的進水口(31)為蓮蓬狀。

　　4.如權(quán)利要求3所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，所述的進水口(31)位于桶體(1)側(cè)壁外側(cè)，且在頂壁與底壁所在平面之間，進水管道(3)從桶體側(cè)壁外側(cè)向上延伸并折彎從頂壁外側(cè)通入桶體(1)。

　　5.如權(quán)利要求1所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，所述的浮球(71)下方均安裝有平衡墜(72)。

　　6.如權(quán)利要求5所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，所述的若干個安裝在側(cè)壁的浮球(71)位于與頂蓋平行的平面且等分排布;安裝在浮球(71)下方的平衡墜(72)位于頂蓋平行的平面且等分排布。

　　7.如權(quán)利要求1所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，所述的底壁還安裝有若干重心墜(74)。

　　8.如權(quán)利要求1所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，所述的控制裝置(8)為自動控制裝置(8)，通過設(shè)定的時間范圍能夠控制反沖洗控制閥(41)的開啟與關(guān)閉、控制氣泵(9)的氣體輸送量和供氣或停氣。

　　9.如權(quán)利要求8所述的一種水中懸浮式微生物污水凈化器，其特征在于，出水管道(4)還設(shè)置有手動控制閥(42)，控制循環(huán)水的流量。

　　說明書

　　一種水中懸浮式微生物污水凈化器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型涉及污水凈化器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水中懸浮式微生物污水凈化器，適用于中小型污水處理站園林景觀或者城鎮(zhèn)村居的河溝池塘的污水處理。

　　背景技術(shù)

　　隨著社會的發(fā)展，人們對生活的環(huán)境質(zhì)量越來越重視，水資源保護受到了人們的關(guān)注。由于水資源污染無論對自然環(huán)境，還是對人類自身，都具有較大影響，一旦水體受到污染，要靠水體自凈來恢復水體清潔，非常困難。

　　目前，一些城鎮(zhèn)或絕大多數(shù)邁向城鎮(zhèn)化的農(nóng)村，集體經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，在水體治污上亟需開發(fā)研制投入和運營成本低，處理效果好，可以就地分散處理的技術(shù)�，F(xiàn)有污水凈化裝置或設(shè)備，都采用物理、化學、生物以及多者并存的綜合處理技術(shù)，幾乎存在投入和運營成本高、性價比低、出現(xiàn)二次污染的問題;一種生物方法：可以通過生物填料、曝氣裝置提供催化微生物快速繁殖的環(huán)境，使土著微生物在生物填料中快速掛膜，培殖大量活性強的土著微生物菌群排出到污水中，從而凈化污水;現(xiàn)有采用生物方法的設(shè)備一定程度存在投入成本偏高、故障率高或維護費用高，使用壽命短，進水孔道或生物填料被附著物或沉淀物堵塞，凈化效率隨使用時間逐步下降，未能更好節(jié)約能源以及影響景觀等問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實用新型的目的在于提供一種水中懸浮式微生物污水凈化器，將本實用新型沒入并懸浮在污水中，以氣動力使桶體內(nèi)部與桶體外部水體之間形成壓力差吸入污水，同時帶進污水中少數(shù)土著微生物，通過桶體內(nèi)部的生物填料、曝氣裝置提供催化微生物快速繁殖的環(huán)境，使原本生存于水體中，由于水體受污染、生存環(huán)境遭破壞而失去活性難以繁殖或死亡而銳減的土著微生物，在生物填料中快速掛膜，同時繁殖大量活性強的菌群擴散到污水水體中，對污水的懸浮物、有機物、氨氮、磷等有害物質(zhì)進行硝化、反硝化和降解，有效凈化污水;且能通過反沖洗裝置將堵塞在進出水口的生物或附著物、在生物填料表面的細小附著物或少數(shù)老化未脫落的生物膜、以及沉淀在凈化器底部的泥砂沖洗掉，從而達到維持污水凈化器的凈化效率;通過重心球、浮球的配合，使得污水凈化器在水中垂直懸浮或上浮，確保進出水、進出氣正常循環(huán)及反沖洗的效果。該污水凈化器結(jié)構(gòu)簡單，生物填料長期無須更換，水下易損部件維修更換方便。

　　為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)手段加以實施：

　　一種水中懸浮式微生物污水凈化器，包括包括頂壁開口，底壁封閉的桶體、桶體內(nèi)部的生物填料、與頂壁開口配合的頂蓋、進水管道、出水管道、進氣管道、曝氣裝置、控制裝置、氣泵;

　　——所述的桶體為圓柱形，頂壁與底壁外凸呈錐臺狀，底壁內(nèi)部上方具有下輸水腔，下輸水腔上具有防止生物填料通過的貫穿孔;曝氣裝置位于下輸水腔正上方;

　　——所述的進水管道從桶體頂壁外側(cè)通至下輸水腔，進氣管道從桶體頂壁外側(cè)通至曝氣裝置，出水管道從頂蓋內(nèi)側(cè)中央向外延伸并連接反沖洗控制閥;

　　——所述的桶體側(cè)壁安裝有若干個浮球和平衡墜;

　　——所述的控制裝置設(shè)置于陸上，與反沖洗控制閥電連接、與進氣管道氣連接，氣泵為進氣管道輸送氣體，控制裝置控制反沖洗控制閥開啟與關(guān)閉和/或氣泵是否送氣。氣泵還能集成安裝在控制裝置內(nèi)部，節(jié)省空間的同時，便于控制裝置對氣泵的控制。

　　污水中由于污染嚴重，水體養(yǎng)分銳減，具有自凈能力的微生物失去活性，難以生存和復制，水體喪失自凈能力。但通常情況下，水體仍存在少量活性極低的土著微生物，與污水一同通過進水口進入到桶體內(nèi)部，通過桶體中填充的適合微生物生存和復制的生物填料，供給微生物充足的養(yǎng)分以及著床的寄體，微生物在桶體內(nèi)大量繁殖并掛膜，同時凈化污水，被凈化的水通過排水管道排出并帶出大量微生物到污水中，大量微生物另找水中寄體并繼續(xù)大量復制，對污水的懸浮物、有機物、氨氮、磷等有害物質(zhì)進行硝化、反硝化和降解的能力大幅度提高，有效凈化污水。

　　將進水管連接到下輸水腔中，由于進氣管道向曝氣裝置通氣，氣動力推動桶體內(nèi)水體從排水口排出，造成桶內(nèi)外存在壓力差，污水從進水口被吸入進水管道。下輸水腔貫穿孔能保證桶內(nèi)外水體交換，阻止桶內(nèi)生物填料逸出;此外，曝氣裝置排出的氣體帶動水流向桶體上方移動，生物填料中的微生物能夠與氧氣充分接觸，有利于微生物繁殖。

　　錐臺狀的頂壁能夠使水體沿錐臺狀的側(cè)壁匯集到上輸水腔，并經(jīng)過頂蓋上排水口排出，提高了排水效率;錐臺狀的底壁能夠使生物無法降解的無機物匯集于底壁，當無法降解的無機物積累到一定量時，關(guān)閉污水凈化器的反沖洗控制閥，通過桶體內(nèi)部水體的反向流動，將堵塞在進出水口、附著在生物填料表面的細小附著物、少數(shù)老化未脫落的生物膜、以及匯集在底壁的無機物沖洗掉，從而達到維持污水凈化器的凈化效率。

　　進一步的，所述的頂壁開口下方具有上輸水腔，上輸水腔上具有防止生物填料通過的貫穿孔。上輸水腔的貫穿孔使桶體內(nèi)的微生物隨水流從出水管道排出，隔絕生物填料進入上輸水腔。

　　進一步的，所述的進水管道的進水口為蓮蓬狀。蓮蓬狀的進水口能夠防止過大的污物進入桶體內(nèi)部，且多而細密的進水孔道能夠保證有足夠進水量。

　　更進一步的，所述的進水口位于桶體側(cè)壁外側(cè)，且在頂壁與底壁所在平面之間，進水管道從桶體側(cè)壁外側(cè)向上延伸并折彎從頂壁外側(cè)通入桶體，能解決上浮時進水口的懸空問題，使桶體浮出水面后，反沖洗程序與污水復吸程序能繼續(xù)進行。

　　進一步的，所述的浮球下方均安裝有平衡墜。

　　更進一步的，所述的若干個安裝在側(cè)壁的浮球位于頂蓋平行的平面且等分排布;安裝在浮球下方的平衡墜位于頂蓋平行的平面且等分排布。

　　進一步的，所述的底壁還安裝有若干重心墜。

　　更進一步的，所述的重心墜通過若干長短不一的連接線與底壁相連接。

　　通過將浮球均勻分布于同一平面，且均勻排布，平衡墜設(shè)置在浮球正下方，在使桶體的重心顯得更加穩(wěn)定的同時，進一步提升了該污水凈化器在水體中的平衡能力，使得污水凈化器整體的浮心位于污水凈化器整體的重心的正上方，且浮心和重心的連線垂直于水面，能保持該裝置在水層中垂直懸浮或上浮，更能保持該污水凈化器的垂直懸浮狀態(tài)不易被水流沖擊而傾斜，確保水、氣的正常循環(huán);在桶體底部增設(shè)若干重心墜和長短不一的連接繩，能通過適當調(diào)節(jié)連接繩長度和增減重心墜，調(diào)節(jié)該污水凈化器的懸浮高度和反沖洗時適度上浮;通過控制反沖控制閥的長時間關(guān)閉，使密閉的桶體內(nèi)充盈的水大量被排出，利用浮力遠大于重力的原理使該污水凈化器浮出水面，便于污水凈化器的維修保養(yǎng)。

　　進一步的，所述的控制裝置為自動控制裝置，通過設(shè)定的時間范圍能夠控制反沖洗控制閥的開啟與關(guān)閉、控制氣泵的氣體輸送量和供氣或停氣。

　　更進一步的，出水管道還設(shè)置有手動控制閥，控制循環(huán)水的流量。

　　本實用新型的有益之處在于其獨特結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過對該污水凈化器的桶體、曝氣裝置、進水管道、出水管道、反沖洗控制閥、浮球、平衡墜、重心墜等結(jié)構(gòu)進行合理布局，使該污水凈化器能夠在水體的某一水層中保持垂直懸浮并適當上下浮動，可以使曝氣裝置既提供給微生物的溶解氧，又通過氣動力完成桶體內(nèi)外的水交換;其次是浮球、平衡墜的聯(lián)動使桶體垂直平衡懸浮于水中，保證污水凈化器在垂直懸浮狀態(tài)下，水、氣的正常進出和反沖洗的實現(xiàn);在桶體懸浮的狀態(tài)下，通過反沖洗控制閥、進水管及其利用曝氣氣動力實現(xiàn)反沖洗，該污水凈化器適當上下懸浮在水體的某一水層，順應微生物對繁殖環(huán)境的需求，也避免桶體受陽光暴曬影響微生物繁殖或桶體加速老化影響使用壽命;科學的應用氣動力，從而節(jié)約能耗，該污水凈化器每天用電量小于一度;控制裝置等易損配件都安裝于陸上，避免安裝在沉于水中的桶體上，方便設(shè)備的檢修和維護。此外，該污水凈化器完全使用生物方法，不存在二次污染，也無需使用化學性凈水劑，避免為水源引入新的污染。