CN205061704U - 一种水中悬浮式微生物污水净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水净化器技术领域，涉及一种水中悬浮式微生物污水净化器，适用于中小型污水处理站或者园林景观的污水处理。将本实用新型悬浮沉没于污水中，气动力使桶体内外水体之间形成压力差吸入污水，带进污水中少数土著微生物，通过桶体内部的生物填料、曝气装置提供催化微生物快速繁殖的环境，使土著微生物在生物填料中快速挂膜，培殖大量活性强的土著微生物菌群排出到污水中；且能通过反冲洗装置将堵塞在进出水口和生物填料表面的细小附着物、沉淀在净化器底部的泥砂冲洗掉，维持污水净化器的净化效率；通过重心球、浮球的配合，污水净化器能在水中垂直悬浮，确保进出水、进出气正常循环及反冲洗的效果。

Description

一种水中悬浮式微生物污水净化器

技术领域

本实用新型涉及污水净化器技术领域，具体涉及一种水中悬浮式微生物污水净化器，适用于中小型污水处理站园林景观或者城镇村居的河沟池塘的污水处理。

背景技术

随着社会的发展，人们对生活的环境质量越来越重视，水资源保护受到了人们的关注。由于水资源污染无论对自然环境，还是对人类自身，都具有较大影响，一旦水体受到污染，要靠水体自净来恢复水体清洁，非常困难。

目前，一些城镇或绝大多数迈向城镇化的农村，集体经济基础薄弱，在水体治污上亟需开发研制投入和运营成本低，处理效果好，可以就地分散处理的技术。现有污水净化装置或设备，都采用物理、化学、生物以及多者并存的综合处理技术，几乎存在投入和运营成本高、性价比低、出现二次污染的问题；一种生物方法：可以通过生物填料、曝气装置提供催化微生物快速繁殖的环境，使土著微生物在生物填料中快速挂膜，培殖大量活性强的土著微生物菌群排出到污水中，从而净化污水；现有采用生物方法的设备一定程度存在投入成本偏高、故障率高或维护费用高，使用寿命短，进水孔道或生物填料被附着物或沉淀物堵塞，净化效率随使用时间逐步下降，未能更好节约能源以及影响景观等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水中悬浮式微生物污水净化器，将本实用新型没入并悬浮在污水中，以气动力使桶体内部与桶体外部水体之间形成压力差吸入污水，同时带进污水中少数土著微生物，通过桶体内部的生物填料、曝气装置提供催化微生物快速繁殖的环境，使原本生存于水体中，由于水体受污染、生存环境遭破坏而失去活性难以繁殖或死亡而锐减的土著微生物，在生物填料中快速挂膜，同时繁殖大量活性强的菌群扩散到污水水体中，对污水的悬浮物、有机物、氨氮、磷等有害物质进行硝化、反硝化和降解，有效净化污水；且能通过反冲洗装置将堵塞在进出水口的生物或附着物、在生物填料表面的细小附着物或少数老化未脱落的生物膜、以及沉淀在净化器底部的泥砂冲洗掉，从而达到维持污水净化器的净化效率；通过重心球、浮球的配合，使得污水净化器在水中垂直悬浮或上浮，确保进出水、进出气正常循环及反冲洗的效果。该污水净化器结构简单，生物填料长期无须更换，水下易损部件维修更换方便。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段加以实施：

一种水中悬浮式微生物污水净化器，包括包括顶壁开口，底壁封闭的桶体、桶体内部的生物填料、与顶壁开口配合的顶盖、进水管道、出水管道、进气管道、曝气装置、控制装置、气泵；

——所述的桶体为圆柱形，顶壁与底壁外凸呈锥台状，底壁内部上方具有下输水腔，下输水腔上具有防止生物填料通过的贯穿孔；曝气装置位于下输水腔正上方；

——所述的进水管道从桶体顶壁外侧通至下输水腔，进气管道从桶体顶壁外侧通至曝气装置，出水管道从顶盖内侧中央向外延伸并连接反冲洗控制阀；

——所述的桶体侧壁安装有若干个浮球和平衡坠；

——所述的控制装置设置于陆上，与反冲洗控制阀电连接、与进气管道气连接，气泵为进气管道输送气体，控制装置控制反冲洗控制阀开启与关闭和/或气泵是否送气。气泵还能集成安装在控制装置内部，节省空间的同时，便于控制装置对气泵的控制。

污水中由于污染严重，水体养分锐减，具有自净能力的微生物失去活性，难以生存和复制，水体丧失自净能力。但通常情况下，水体仍存在少量活性极低的土著微生物，与污水一同通过进水口进入到桶体内部，通过桶体中填充的适合微生物生存和复制的生物填料，供给微生物充足的养分以及着床的寄体，微生物在桶体内大量繁殖并挂膜，同时净化污水，被净化的水通过排水管道排出并带出大量微生物到污水中，大量微生物另找水中寄体并继续大量复制，对污水的悬浮物、有机物、氨氮、磷等有害物质进行硝化、反硝化和降解的能力大幅度提高，有效净化污水。

将进水管连接到下输水腔中，由于进气管道向曝气装置通气，气动力推动桶体内水体从排水口排出，造成桶内外存在压力差，污水从进水口被吸入进水管道。下输水腔贯穿孔能保证桶内外水体交换，阻止桶内生物填料逸出；此外，曝气装置排出的气体带动水流向桶体上方移动，生物填料中的微生物能够与氧气充分接触，有利于微生物繁殖。

锥台状的顶壁能够使水体沿锥台状的侧壁汇集到上输水腔，并经过顶盖上排水口排出，提高了排水效率；锥台状的底壁能够使生物无法降解的无机物汇集于底壁，当无法降解的无机物积累到一定量时，关闭污水净化器的反冲洗控制阀，通过桶体内部水体的反向流动，将堵塞在进出水口、附着在生物填料表面的细小附着物、少数老化未脱落的生物膜、以及汇集在底壁的无机物冲洗掉，从而达到维持污水净化器的净化效率。

进一步的，所述的顶壁开口下方具有上输水腔，上输水腔上具有防止生物填料通过的贯穿孔。上输水腔的贯穿孔使桶体内的微生物随水流从出水管道排出，隔绝生物填料进入上输水腔。

进一步的，所述的进水管道的进水口为莲蓬状。莲蓬状的进水口能够防止过大的污物进入桶体内部，且多而细密的进水孔道能够保证有足够进水量。

更进一步的，所述的进水口位于桶体侧壁外侧，且在顶壁与底壁所在平面之间，进水管道从桶体侧壁外侧向上延伸并折弯从顶壁外侧通入桶体，能解决上浮时进水口的悬空问题，使桶体浮出水面后，反冲洗程序与污水复吸程序能继续进行。

进一步的，所述的浮球下方均安装有平衡坠。

更进一步的，所述的若干个安装在侧壁的浮球位于顶盖平行的平面且等分排布；安装在浮球下方的平衡坠位于顶盖平行的平面且等分排布。

进一步的，所述的底壁还安装有若干重心坠。

更进一步的，所述的重心坠通过若干长短不一的连接线与底壁相连接。

通过将浮球均匀分布于同一平面，且均匀排布，平衡坠设置在浮球正下方，在使桶体的重心显得更加稳定的同时，进一步提升了该污水净化器在水体中的平衡能力，使得污水净化器整体的浮心位于污水净化器整体的重心的正上方，且浮心和重心的连线垂直于水面，能保持该装置在水层中垂直悬浮或上浮，更能保持该污水净化器的垂直悬浮状态不易被水流冲击而倾斜，确保水、气的正常循环；在桶体底部增设若干重心坠和长短不一的连接绳，能通过适当调节连接绳长度和增减重心坠，调节该污水净化器的悬浮高度和反冲洗时适度上浮；通过控制反冲控制阀的长时间关闭，使密闭的桶体内充盈的水大量被排出，利用浮力远大于重力的原理使该污水净化器浮出水面，便于污水净化器的维修保养。

进一步的，所述的控制装置为自动控制装置，通过设定的时间范围能够控制反冲洗控制阀的开启与关闭、控制气泵的气体输送量和供气或停气。

更进一步的，出水管道还设置有手动控制阀，控制循环水的流量。

本实用新型的有益之处在于其独特结构设计：通过对该污水净化器的桶体、曝气装置、进水管道、出水管道、反冲洗控制阀、浮球、平衡坠、重心坠等结构进行合理布局，使该污水净化器能够在水体的某一水层中保持垂直悬浮并适当上下浮动，可以使曝气装置既提供给微生物的溶解氧，又通过气动力完成桶体内外的水交换；其次是浮球、平衡坠的联动使桶体垂直平衡悬浮于水中，保证污水净化器在垂直悬浮状态下，水、气的正常进出和反冲洗的实现；在桶体悬浮的状态下，通过反冲洗控制阀、进水管及其利用曝气气动力实现反冲洗，该污水净化器适当上下悬浮在水体的某一水层，顺应微生物对繁殖环境的需求，也避免桶体受阳光暴晒影响微生物繁殖或桶体加速老化影响使用寿命；科学的应用气动力，从而节约能耗，该污水净化器每天用电量小于一度；控制装置等易损配件都安装于陆上，避免安装在沉于水中的桶体上，方便设备的检修和维护。此外，该污水净化器完全使用生物方法，不存在二次污染，也无需使用化学性净水剂，避免为水源引入新的污染。

附图说明

图1是该污水处理器水下部分的侧视图；

图2是图1A区域的放大图；

图3是该污水处理器水下部分的截面图；

图4是图3B区域的放大图；

图5是该污水处理器的使用状态图。

具体实施方式

为了本实用新型的目的，特征，功能能被进一步理解，现结合现有技术、实施例和说明书附图对本实用新型进行进一步说明。

实施例

如图1-4，一种水中悬浮式微生物污水净化器，包括顶壁开口，圆柱形底壁封闭的桶体1、桶体1内部的生物填料、与顶壁开口配合的顶盖11、进水管道3、出水管道4、进气管道2、曝气装置6、控制装置8、为进气管道2输送气体的气泵9，桶体1的顶壁与底壁外凸呈锥台状，底壁内部上方具有下输水腔51，下输水腔51上具有防止生物填料通过的贯穿孔；曝气装置6位于下输水腔51正上方；

所述的进水管道3从桶体1顶壁外侧通至下输水腔51，进气管道2从桶体1顶壁外侧通至曝气装置6，出水管道4从顶盖11内侧中央向外延伸并连接反冲洗控制阀41和手动控制阀42；

所述的桶体1侧壁安装有若干个浮球71和平衡坠72；浮球71位于顶盖平行的平面且三等分所在平面，每个浮球71下方安装有平衡坠72，且安装在浮球71下方的平衡坠72同样位于顶盖平行的平面且三等分排布，浮球71和平衡坠72的配合，使得污水净化器整体的浮心位于污水净化器整体的重心的正上方，且浮心和重心的连线垂直于水面，能保持该装置在水层中垂直悬浮或上浮；此外，由于装置处于水层中，能够使该污水净化器不会被阳光暴晒温度过高，而使该装置的材料老化；且能使桶体内的微生物不会被暴晒而失活；除反冲洗阶段外，该污水净化器不浮出水面，不影响外部景观。

如图1，本实施例通过将三个相同的浮球71安装在滑杆73上，浮球71能在滑杆73上下滑动，滑杆73最顶端与最底端均位于同一水平面，可以调节浮球位置，当三个浮球71滑动至滑杆73的顶端或低端时，均能保持在同一平面，且该平面与顶盖11的平面平行；浮球71下方设置有球形平衡坠72，可使该污水净化器悬浮于水层中。

进一步的，所述的底壁还安装有若干重心坠74。如图1、图3、图5，底壁安装有重心坠74，重心坠74的重力提供了向下的拉力，使污水净化器停留在水体中；适当改变重心坠74与底壁连线的长度，能控制在桶体沉没于水体中的深度。

所述的控制装置8设置于陆上，与反冲洗控制阀41电连接控制反冲洗控制阀41的开启与关闭；与进气管道2气连接，控制气泵9为进气管道2输送气体的速度。控制装置8还能将反冲控制阀71可设置为定时自动或者是手动控制开关，控制该装置出水/反冲洗步骤的进行。

如图4，粗箭头代表污水水流，细箭头代表气流，将进水管道3连接到下输水腔51中，污水水流从下输水腔51的贯穿孔中流出，减缓水的流速，避免了因进水量过大，影响生物挂膜；生物填料中附着的微生物能够与氧气充分接触，并对污水中的污染成分充分降解。

气泵9将气体从进气口21通过进气管道2输送曝气装置6中，气体自曝气腔61向通管62扩散，并从曝气管63向外扩散。

作为本实用新型的优选，所述的顶壁开口下方具有上输水腔52，上输水腔52上具有防止生物填料通过的贯穿孔，在进行排水时，水体从桶体中向出水管道3流动，水体流动带动生物填料流动，贯穿孔阻止了生物填料从桶体内部向外部受污染的水体逸散。

如图3、图4，进一步的，所述的进水管道3的进水口31为莲蓬状；莲蓬状的进水口31位于桶体1侧壁外侧，且在顶壁与底壁所在平面之间，进水管道3从桶体侧壁外侧向上延伸并折弯从顶壁外侧通入桶体1，能解决上浮时进水口的悬空问题，使桶体浮出水面后，反冲洗程序与污水复吸程序能继续进行；且由于其进水孔道311较细，莲蓬状的进水口能够防止过大的污物进入桶体内部，且多而细密的进水孔道311能够增加进水量。

作为本实用新型的进一步优选，所述的若干个安装在侧壁的浮球71位于同一平面且等分排布；安装在浮球71下方的平衡坠72位于同一平面且等分排布。

进一步的，所述的控制装置为自动控制装置8，通过设定的时间范围能够控制反冲洗控制阀41的开启与关闭、控制气泵9的气体输送量和供气或停气。

更进一步的，出水管道4还设置有手动控制阀42。该污水净化器在工作时，污水从进水管道3进入桶体1后由出水管道4排出，持续形成水循环。将手动控制阀42安装在出水管道4，能够控制出水管道4的出水速度，从而达到控制循环水的流量的效果。

当污水净化器的工作一段时间后，桶体内部不可避免的会积蓄有生物不可降解的物质，如泥沙、粉末等，同时生物填料上会附着部分污物，或少数老化未脱落的生物膜均使得该微生物的繁殖速率下降，通过关闭污水净化器的反冲洗控制阀41，使桶体1内水流无法从出水管道4流出，污水净化器仅有进水管道3连通外部环境，气体持续从进气管道2进入桶体内，当桶体内部气压过大时，桶体1内的水通过进水管道3向水体反向流动，从进水口31流出，将堵塞在进水口31、附着在生物填料表面的细小附着物、少数老化未脱落的生物膜以及汇集在底壁的无机物冲洗掉，从而达到维持污水净化器的净化效率。

Claims (9)

1.一种水中悬浮式微生物污水净化器，包括包括顶壁开口，底壁封闭的桶体（1）、桶体（1）内部的生物填料、与顶壁开口配合的顶盖（11）、进水管道（3）、出水管道（4）、进气管道（2）、曝气装置（6）、控制装置（8）、气泵（9），其特征在于：

——所述的桶体为圆柱形，顶壁与底壁外凸呈锥台状，底壁内部上方具有下输水腔（51），下输水腔（51）上具有防止生物填料通过的贯穿孔；曝气装置（6）位于下输水腔（51）正上方；

——所述的进水管道（3）从桶体（1）顶壁外侧通至下输水腔（51），进气管道（2）从桶体（1）顶壁外侧通至曝气装置（6），出水管道（4）从顶盖（11）内侧中央向外延伸并连接反冲洗控制阀（41）；

——所述的桶体（1）侧壁安装有若干个浮球（71）和平衡坠（72）；

——所述的控制装置（8）设置于陆上，与反冲洗控制阀（41）电连接、与进气管道（2）气连接，气泵（9）为进气管道（2）输送气体，控制装置（8）控制反冲洗控制阀（41）开启与关闭和/或气泵（9）是否送气。

2.如权利要求1所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，所述的顶壁开口下方具有上输水腔（52），上输水腔（52）上具有防止生物填料通过的贯穿孔。

3.如权利要求1所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，所述的进水管道（3）的进水口（31）为莲蓬状。

4.如权利要求3所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，所述的进水口（31）位于桶体（1）侧壁外侧，且在顶壁与底壁所在平面之间，进水管道（3）从桶体侧壁外侧向上延伸并折弯从顶壁外侧通入桶体（1）。

5.如权利要求1所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，所述的浮球（71）下方均安装有平衡坠（72）。

6.如权利要求5所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，所述的若干个安装在侧壁的浮球（71）位于与顶盖平行的平面且等分排布；安装在浮球（71）下方的平衡坠（72）位于顶盖平行的平面且等分排布。

7.如权利要求1所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，所述的底壁还安装有若干重心坠（74）。

8.如权利要求1所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，所述的控制装置（8）为自动控制装置（8），通过设定的时间范围能够控制反冲洗控制阀（41）的开启与关闭、控制气泵（9）的气体输送量和供气或停气。

9.如权利要求8所述的一种水中悬浮式微生物污水净化器，其特征在于，出水管道（4）还设置有手动控制阀（42），控制循环水的流量。