專利名稱：噴射渦旋流多元微生物的湖水凈化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微生物凈化湖水的方法。具體地說(shuō)是一種在氣水噴射流作用下、以下搏 大，驅(qū)動(dòng)湖水渦旋、同步進(jìn)行著噴射曝氣充氧；激活多元微生物生化反應(yīng)的活力；擴(kuò)大生化 反應(yīng)的空間，實(shí)施多元微生物的湖水凈化處理。
背景技術(shù)：
微生物附生的活性污泥等顆粒長(zhǎng)期沉淀于池底、活動(dòng)能力很小，長(zhǎng)期缺氧，抑制了微生 物的生長(zhǎng)、加上自然因素，如干旱、蒸發(fā)、藻類莬生以及全球氣候變暖等(注已排除或控 制人為直接污染因素)，造成微生物生長(zhǎng)力停滯，自然凈化速度緩慢。如果沒(méi)有好的處理方法， 長(zhǎng)久以往，將使內(nèi)陸的湖、泊、塘、池、水庫(kù)等淡水資源(以下簡(jiǎn)稱湖水)匱乏、惡化，威
脅著人類的生存與健康。2007年曾有媒體報(bào)導(dǎo)美國(guó)科學(xué)家提出對(duì)湖水曝氣的方法進(jìn)行凈化。
相對(duì)來(lái)講，這是限于單一微生物凈化理論，屬靜態(tài)湖水曝氣法，動(dòng)力資源浪費(fèi)大，效果不明 顯，措施不夠完整，還處于研究探索階段。因此，應(yīng)用多元微生物化理論，激活微生物生化 反應(yīng)的活力、擴(kuò)大微生物生化反應(yīng)的空間，以動(dòng)態(tài)湖水的仿自然凈化處理，進(jìn)行綜合的多元
微生物生化反應(yīng)技術(shù)凈化湖水；使受污染的湖、泊、塘、池、水庫(kù)等淡水資源，實(shí)施微生物 凈化和可持續(xù)凈化技術(shù)。這是當(dāng)前世界范圍內(nèi)迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提出一個(gè)綜合性能良好、安全、高效、低成本運(yùn)行、綠色環(huán)保的多元 微生物凈化方法和應(yīng)用技術(shù)，實(shí)施微生物對(duì)淡水資源的凈化及其可持續(xù)凈化。它基于微生物 的廣泛性和可馴化性，依據(jù)多元微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)理論；采用將具有多功能的氣 水噴射裝置，選取湖水中心最大半徑，等分圓周角地環(huán)向多點(diǎn)布置；啟動(dòng)氣水噴射裝置，噴 射出最高能水流，持續(xù)積累能量，以小搏大；通連能量的平衡與轉(zhuǎn)化，驅(qū)動(dòng)湖水形成O字型 "阿基米德螺旋線"或8字型"回旋曲線"渦旋流；同時(shí)，對(duì)湖水曝氣充氧，激活微生物多 元生化的活動(dòng)；帶動(dòng)動(dòng)態(tài)載體三維運(yùn)行，擴(kuò)大微生物生化反應(yīng)的空間和時(shí)間；實(shí)施綜合多元 的微生物的湖水凈化技術(shù)。又有渦旋流的向心側(cè)壓力，使污泥向湖中心擠壓沉淀，自動(dòng)進(jìn)行 向心分離。也就是說(shuō)，用"讓靜止的湖水動(dòng)起來(lái)"的方法，創(chuàng)造仿自然凈化原理，實(shí)現(xiàn)綜合 的多元微生物的湖水凈化處理技術(shù)。本發(fā)明的噴射渦旋流多元微生物的湖水凈化處理方法，其特征有-
1、 工藝原理其特征在于所說(shuō)的渦旋流處理方法，在氣水噴射的作用下，創(chuàng)造充沛的好 氧環(huán)境，激活好氧微生物快速生長(zhǎng)，增加反應(yīng)的活力同時(shí)驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)載體、擴(kuò)大了微生物在 湖水三維中生化反應(yīng)的空間，增加反應(yīng)的速率；根據(jù)多元微生物平衡生長(zhǎng)規(guī)律，它們相互補(bǔ) 充，相互制約，按照各自的生長(zhǎng)活動(dòng)和飽和特征，"各取所需"地選擇對(duì)口污染物進(jìn)行多元生 化反應(yīng)；也就是說(shuō)讓渦旋使多元微生物在同一單元空間內(nèi)，同步地進(jìn)行多元的綜合生化反應(yīng)， 提高效率。最后，通過(guò)渦旋流產(chǎn)生的側(cè)向壓力，使生化后污泥沉積物向湖中心凝聚向心分離， 由設(shè)置于湖心的污染泵排出。實(shí)施噴射渦旋流多元微生物的湖水凈化工藝。
2、 水動(dòng)力學(xué)原理在于所說(shuō)的渦旋流處理方法，是設(shè)置多功能的氣水噴射裝置，以湖水 中心最大半徑環(huán)向地多點(diǎn)布置；啟動(dòng)氣水噴射裝置，驅(qū)動(dòng)湖水形成O字型"阿基米德螺旋線" 或8字型"回旋曲線"渦旋流。其作用是(1)同等的水動(dòng)力，在最大環(huán)向半徑上產(chǎn)生最大 渦旋勢(shì)能；(2)連續(xù)噴射高能水流，積累能量，以小搏大，在動(dòng)能的平衡與轉(zhuǎn)化中，逐步驅(qū) 動(dòng)整個(gè)池內(nèi)的湖水產(chǎn)生渦旋流；使多元微生物在同一單元空間內(nèi)，同步地進(jìn)行多元的綜合生 化反應(yīng)。"流水不腐" 一這是自然界凈化水質(zhì)的根基。
本發(fā)明的噴射渦旋流多元微生物的湖水凈化處理方法，積極效果是-
1、 由于根據(jù)多元微生物平衡生活規(guī)律，各種好氧微生物在充沛的好氧條件下，以及其它 微生物的渦旋流的運(yùn)動(dòng)中，迅速生長(zhǎng)、恢復(fù)活動(dòng)，將按照各自的生長(zhǎng)活力和特征，"各取所需" 地，選擇對(duì)口污染物進(jìn)行多元生化反應(yīng)；這種在動(dòng)態(tài)中使多元微生物在同一單元空間內(nèi)進(jìn)行 多元的生化反應(yīng)，同步地、有效地去除氮、氨、有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物、色度、祛臭等有害物質(zhì)， 其空間的利用率達(dá)到了盡致，具高效的生化反應(yīng)速率。實(shí)現(xiàn)天然、高效、安全、綠色環(huán)保的 處理效果，稱期為多元微生物生化技術(shù)。
2、 由于設(shè)置具有多功能的氣水噴射裝置，以湖水中心最大半徑，環(huán)向地多點(diǎn)布置裝置； 其作用是(1)產(chǎn)生最大渦旋勢(shì)能；(2)積累能量，以小搏大，在動(dòng)能的平衡與轉(zhuǎn)化中，逐 步驅(qū)動(dòng)整個(gè)池內(nèi)的湖水產(chǎn)生渦旋流。具設(shè)置簡(jiǎn)約，措施有力，動(dòng)力最小，節(jié)省能源、低成本 運(yùn)行，效果顯著。稱其為噴射渦旋流技術(shù)。
3、 由于設(shè)置具有多功能的氣水噴射裝置，在驅(qū)動(dòng)湖水的渦旋中，同步地實(shí)施噴射曝氣； 使空氣在髙壓氣水噴射流中具有很高的動(dòng)能，增加了空氣在水中滯留的時(shí)間和距離，極大地 提高充氧率和充沛的微生物好氧條件在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，顯著地激活了好氧及缺氧、厭氧微生物的活力和三維的生化反應(yīng)空間，稱其為噴射曝氣技術(shù)。
4、 由于設(shè)置具有多功能的氣水噴射裝置，在驅(qū)動(dòng)湖水渦旋的運(yùn)動(dòng)中，存在內(nèi)外環(huán)的水流 速、能量差，產(chǎn)生向心的側(cè)向壓力，對(duì)生化反應(yīng)后的污泥顆粒向湖水中心擠壓、凝聚、沉淀、 分離，在中心點(diǎn)污泥密度最大處，設(shè)置喇叭吸口，污泥由泥漿泵吸出。稱其為動(dòng)態(tài)向心分離 技術(shù)。
5、 由于設(shè)置具有多功能的氣水噴射裝置，這個(gè)噴射裝置原理是水泵和球形噴射器連成一 體，可以是潛水式和浮塊式，啟動(dòng)水泵產(chǎn)生高壓水射流，于球空腔內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，由空氣導(dǎo)管 自動(dòng)吸入空氣，混合成高物理質(zhì)量的氣水流，從球形噴射器噴出，通過(guò)動(dòng)能傳遞與轉(zhuǎn)化，使 靜止的湖水形成渦旋流。稱其為氣水噴射技術(shù)。
6、 由于采用使"靜止的湖水動(dòng)起來(lái)"的方法和措施，集合了噴射、曝氣充氧、產(chǎn)生渦旋 流，激活多元微生物的凈化空間與活力；自動(dòng)地向心分離等多功能于一體，具有仿自然凈化 的原理，具有工藝先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約、投資節(jié)省、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便。它廣泛地適用于內(nèi) 陸廣大的湖、泊、池、塘、水庫(kù)等淡水資源的凈化；其單項(xiàng)功能還可以廣泛地用于工業(yè)、農(nóng) 業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、食品業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。


圖1湖水渦旋流凈化過(guò)程及環(huán)形布置氣水噴射裝置示意圖 圖2兩種(潛水式、浮塊式)氣水噴射裝置構(gòu)造示意圖 其中標(biāo)號(hào)
1、湖水中心區(qū)；2、氣水噴射裝置區(qū)；3、湖水渦旋流方向；4、噴射曝氣充氧區(qū)；5、微 生物動(dòng)態(tài)生化反應(yīng)區(qū)；6、污泥向中心擠壓沉淀區(qū)；7、凈化湖水區(qū)；8、污泥排出口； 9、凈 水排出口； 10、泵體；11、進(jìn)水管活絡(luò)接口； 12、射流導(dǎo)管；13、氣水噴射區(qū)；14、球腔負(fù) 壓區(qū)；15、空氣導(dǎo)管；16、空氣導(dǎo)管浮標(biāo)；17、池底三角支架；18、池底污泥區(qū)；19、 二半 球固定網(wǎng)詫；20、噴射球體；21、配重塊；22、錨腳；23、空氣導(dǎo)管與球體緊固件及支架； 24、泵體浮塊；25、錨索；26、浮塊與噴球連接支架；
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)附圖。
如圖1,所示為本發(fā)明對(duì)湖水凈化過(guò)程基本示意圖。其特征在于所說(shuō)的，通過(guò)以湖中心l 將氣水噴射裝置2布置成等分圓角的環(huán)形圏；氣水噴射流以切向方式，具高動(dòng)能、高壓力的驅(qū)動(dòng)湖水渦旋3;夾入的空氣在水中長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)距離地充氧形成曝氣充氧區(qū)4;同時(shí)帶動(dòng)活動(dòng)載 體(有活性污泥、活動(dòng)酶、活性炭末等)在湖水的三維空間里，在好氧、少氧、厭氧環(huán)境下， 多元微生物根據(jù)生長(zhǎng)平衡規(guī)律，各自的活性特征，同步地進(jìn)行多無(wú)的綜合生化反應(yīng)，形成多 元生化反應(yīng)區(qū)5;湖水渦旋流在其徑向的相鄰兩環(huán)產(chǎn)生能量差，產(chǎn)后向心的側(cè)向壓力，使生 化后的沉淀污泥向湖中心方向移動(dòng)成分離污泥區(qū)6;分離污泥后的湖水成為湖水凈化區(qū)7;湖 中心沉積的污泥由泥漿排出8;凈化的湖水由排出口排放9。
如圖2,所示為兩種(潛水式、浮塊式)氣水噴射裝置構(gòu)造示意圖。其特征在于所說(shuō)的, 泵體與噴球連成一體，其形態(tài)有兩途中(潛水式、浮塊式)10;啟動(dòng)水泵產(chǎn)生髙壓水流，經(jīng) 由進(jìn)水管活絡(luò)接口 11與射流導(dǎo)管12連接，自噴射口射出13;其中高壓水流在噴球腔內(nèi)產(chǎn)生 負(fù)壓14，出空氣導(dǎo)管15自動(dòng)吸入的空氣，進(jìn)入噴球腔內(nèi)與高壓水流混合產(chǎn)生高能量的氣水
噴射流，出于連續(xù)噴射、積累能量，以小搏大，驅(qū)動(dòng)靜止的湖水產(chǎn)生渦旋流。
如圖3所示為多元微生物綜合湖水凈化工藝流程示意圖。
權(quán)利要求
1. 一種綜合的多元微生物的湖水凈化處理方法。包括噴射裝置及其具多種綜合功能的處理方法；其工藝原理主要特征是；通過(guò)環(huán)向布置的氣水噴射裝置向湖水噴射高壓高動(dòng)量的射流進(jìn)行曝氣充氧，同時(shí)通過(guò)動(dòng)能的平衡與轉(zhuǎn)化驅(qū)使靜止的湖水轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生渦旋流，由渦旋流帶動(dòng)湖水中的活動(dòng)載體，多元微生物附生的活動(dòng)載體有活性污泥、活性酶、活性炭末以及氧氣等在湖水渦旋運(yùn)動(dòng)的三維空間中，多元微生物在充沛的好氧、少氧、厭氧環(huán)境中，在生物平衡生長(zhǎng)的自然規(guī)則下，按各自活性特征，各取所需地選擇對(duì)象進(jìn)行多元的生化反應(yīng)。這個(gè)方法以小搏大，顯著地提高了多元微生物的反應(yīng)活力，以動(dòng)態(tài)的方式擴(kuò)大了反應(yīng)空間。具有先進(jìn)的工藝、合理的構(gòu)造、有力的措施，提高凈化效率，節(jié)約能源顯著，保持純凈天然水品質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l,所述的綜合的多元微生物的湖水凈化處理方法，其特征在于所說(shuō)的噴 射裝置2產(chǎn)生氣水噴射水流具有高密度的質(zhì)量、高運(yùn)動(dòng)能量，使混合在水流中的氧氣在 湖水里有長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離地充氧保持了充沛的好氧條件，形成噴射曝氧區(qū)4，促使好氧 微生物快速生長(zhǎng)恢復(fù)活力，高效地進(jìn)行生化反應(yīng)，形成生化反應(yīng)區(qū)5;此單項(xiàng)技術(shù)稱為 噴射曝氧法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l,所述的綜合的多元微生物的湖水凈化處理方法，其特征在于所說(shuō)的噴 射裝置2產(chǎn)生氣水噴射水流驅(qū)動(dòng)湖水產(chǎn)生渦旋流，在禍旋流徑向上產(chǎn)生向心的側(cè)壓力， 帶動(dòng)生化反應(yīng)后的污泥向湖中心i移動(dòng)，形成eil擠壓沉淀區(qū)6,污泥分離后形成凈化 湖水區(qū)7;此單項(xiàng)技術(shù)稱為向心分離法。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l，所述的綜合的多元微生物的湖水凈化處理方法，其特征在于所說(shuō)的噴 射裝置2 (含潛水式及浮塊式)，選擇湖中心l環(huán)向布置，產(chǎn)生氣水噴射水流驅(qū)動(dòng)湖水 產(chǎn)生渦旋流；其裝置由泵體IO，噴射球體20,空氣導(dǎo)管15，射流導(dǎo)管12，氣水流噴口 13等主要部件組成；其工作原理是射流通過(guò)噴口在球空腔內(nèi)14產(chǎn)生負(fù)壓，空氣由導(dǎo)管 自動(dòng)吸入，混合成的氣水噴射水流具有高密度的質(zhì)量、高運(yùn)動(dòng)能量，通過(guò)動(dòng)能的平衡與 轉(zhuǎn)化，以小搏大，驅(qū)使靜止的湖水轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生鍋旋流；此單項(xiàng)技術(shù)稱為噴射渦旋流法。
全文摘要
一種綜合的多元微生物湖水凈化處理方法。包括噴射裝置及其具多種綜合功能的處理方法；其主要特征是“讓靜止的湖水動(dòng)起來(lái)”；通過(guò)環(huán)向布置的氣水噴射裝置向湖水噴射高能量氣水流向湖中曝氣充氧，通過(guò)動(dòng)能的平衡與轉(zhuǎn)化規(guī)則，驅(qū)使靜止的湖水產(chǎn)生渦旋流，帶動(dòng)活動(dòng)載體運(yùn)動(dòng)；在渦旋的三維空間里，在充沛的好氧、少氧、厭氧環(huán)境下，在生物平衡生長(zhǎng)的自然法則下，附生于活動(dòng)載體的多元微生物，按各自活性特征各取所需地，進(jìn)行多元的生化反應(yīng)。這個(gè)方法以小搏大，顯著地提高了生物的反應(yīng)活力、擴(kuò)大了生化反應(yīng)空間。具有先進(jìn)的工藝、簡(jiǎn)約的設(shè)施、有力的措施，高凈化的效率，顯著地節(jié)約能源，可靠地保持純凈天然水品質(zhì)。它有效地解決了多元微生物湖水凈化和可持續(xù)凈化的水處理問(wèn)題。它適用于不同規(guī)模的湖、泊、塘，池、水厙等淡水資源處理。其綜合的及單項(xiàng)技術(shù)還可以廣泛地在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C02F3/30GK101531422SQ200810080830
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者汪一平 申請(qǐng)人:汪一平