[发明专利]一种微动力曝气水体净化装置

说明书

本发明公开了一种微动力曝气水体净化装置，包括有太阳能电池板、蓄电池、逆变器、PLC控制系统、气泵、DO测定仪、横杆、升流筒和锥形隔筒，升流筒上部的四周侧壁上分别设有若干个通孔，升流筒底部设置有通过空气管道与气泵相连接的曝气器，横杆上悬挂有若干支弹性填料，锥形隔筒内部设有多颗悬浮填料，升流筒和锥形隔筒将所在区域的水体分隔成位于筒外的好氧区和位于筒内的缺氧区；PLC控制系统一方面与DO测定仪电连接，另一方面通过触发器与气泵电连接。本发明结构较简单，设备成本低，使用寿命长，运行能耗低，维护工作量少，净化效果好。

技术领域

本发明涉及水环境保护技术领域，具体是一种微动力曝气水体净化装置，可以用于城镇缓流水体或黑臭水体的水质净化。

背景技术

城市黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题。城市水体出现黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质，导致水体的感官非常差。

根据《城市黑臭水体整治工作指南》，城市黑臭水体的整治应按照“控源截污、内源治理；活水循环、清水补给；水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施。黑臭水体现有的处理方法一般是物理法、化学法和生物法，但是物理法投资成本高，见效慢，化学法则存在使用成本高，容易造成水体二次污染的问题，生物方法在河流黑臭治理中的应用十分广泛，主要有人工湿地处理、水生植物恢复、生物修复等，但是生物法目前存在处理速度慢的问题。

由于黑臭水体多是缓流水系，且污染物负荷较大，提高黑臭水体的自我净化能力对维持长效的水质保障具有决定性意义。构建岸带修复生态系统如植草沟、生态护岸、透水砖等对于降低污染负荷具有一定的意义，但是对于黑臭水体的自我净化能力的提高作用微乎其微。而人工增氧对于水体自净能力虽然有所改善，但一般主要适用于整治后城市水体的水质保持，具有水体复氧功能。而对于黑臭水体特别是经过各种措施控制后污染负荷仍维持较大的水体，显然这些方式不足以维持水体的良好水质。

对于水体复氧这种方式，如果在复氧的同时维持复氧区有一定量的活性微生物，通过微生物的代谢去除进入水体的主要污染物，这对于维持水体水质具有根本性的意义。根据传统的生物降解原理，如果维持一定的微生物量，且控制好氧与缺氧、厌氧的交替变化，水体中的有机物、氨氮、总氮等多种污染因子可以被有效去除，总磷亦有一定的去除效果。黑臭水体供氧相对比较简单，但是如何在供氧区附近维持一定量的微生物而不流失，目前没有特别有效的方法。

公布号为CN 107619105 A的中国发明专利涉及一种箱式生物膜反应器，将生物膜的载体限定在箱式反应器内，从而可以维持一定范围内的生物量。但这种反应器容积较小，构造较复杂，净化能力亦相对有限。公布号为CN 107902760 A的中国发明专利涉及一种内循环生物膜反应器，实际上是将黑臭水体的水引入到反应器进行处理(属于旁路处理概念)，设备费用与运行成本较大，也会影响水体的自然景观。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种微动力曝气水体净化装置，通过设置双填料(弹性填料和悬浮填料)的方式将缺氧-好氧生物膜技术引入到黑臭水体治理领域，并且采用太阳能微动力供氧，利用倒置上小下大的锥形隔筒将填料区域控制形成两个相对独立的区域，并且利用利用升流筒内部曝气形成的循环效果将填料区的生物膜层分隔为缺氧和好氧区，以实现黑臭水体高效低能耗的水质净化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：