本實用新型涉及一種水處理裝置，具體涉及一種微生態(tài)基質(zhì)和污水凈化裝置。

背景技術(shù)：

水環(huán)境是人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的重要基礎(chǔ)，而當今世界，水資源已成為一種緊缺的寶貴資源。目前，我國大多數(shù)城鎮(zhèn)、農(nóng)村地域面積較廣，由于規(guī)劃滯后、無序排污、治理缺失等原因，水環(huán)境質(zhì)量普遍較差，已嚴重影響到城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民的居住環(huán)境，繼而影響到人們的身體健康。加強城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水治理不僅關(guān)系到社會主義新農(nóng)村建設和城鄉(xiāng)一體化發(fā)展進程，也關(guān)系到由于發(fā)展工業(yè)而騰出環(huán)境容量等基礎(chǔ)性問題，因而具有重大而深遠的意義。

目前的城鎮(zhèn)、農(nóng)村，其污水主要由大量生活污水、工業(yè)廢水和禽畜養(yǎng)殖廢水構(gòu)成，在現(xiàn)階段未能分隔對單一污水水體實施獨立有效處理的情況下，勢必形成多種污染混合水域，對水資源和水環(huán)境造成更嚴重的破壞，因而對水資源的治理、修復難度也越來越大。

而目前城鎮(zhèn)、農(nóng)村的經(jīng)濟基礎(chǔ)比較薄弱，在污水治理上，亟需開發(fā)建設成本少、運行成本低、處理效果好，并且適合分散型處理的治理技術(shù)。

現(xiàn)有的污水治理技術(shù)一般包括物理法、化學法和生物法，物理法和化學法都存在處理成本較高、處理效果及持續(xù)性較差，易于引發(fā)二次污染等問題，難以實現(xiàn)大規(guī)模的推廣使用。因此，生物法以其建設成本、運行成本相對較低，無二次污染的優(yōu)點而得到較為廣泛地推廣應用。生物法又分為濕地處理技術(shù)和微生物處理技術(shù)，比較而言，微生物處理技術(shù)在建設成本的投入上具有一定優(yōu)勢，但就目前城鎮(zhèn)、農(nóng)村的經(jīng)濟狀況，仍然屬于負擔偏高。而且，對污水處理的效果還不夠穩(wěn)定。

專利號：ZL 2015 1 0025033.6采用點源處置的方式，在污水水域安裝微生物菌群母液發(fā)生器，由自動運行程序控制器的調(diào)控，就地將一些污水吸入，經(jīng)該發(fā)生器中新型生物填料與科學增氧及相關(guān)核心配置的共同作用，對原位土著微生物有選擇性地進行激活、培殖，生成優(yōu)良微生物菌株并進行馴化，進而以微生物菌群母液的形式回輸?shù)绞芪廴舅w。人為創(chuàng)造一個集中培養(yǎng)、馴化優(yōu)良微生物菌落環(huán)境的載體，并在原位連續(xù)輸送出優(yōu)勢微生物菌液，對污水就地進行修復處理。由于該項技術(shù)突破了污水生物處理的傳統(tǒng)模式，微生物菌群母液發(fā)生器對微生物的培殖、馴化功能得以足夠強化，微生物菌群母液輸出后又在污染水體中得以成功構(gòu)建微生物修復生態(tài)鏈，且投入成本和運行成本都較低，治理效果較為明顯，設備運行持續(xù)穩(wěn)定，操作維護簡單方便，故從示范應用到推廣應用都得到社會的高度好評和肯定，從而該項技術(shù)和產(chǎn)品明確定位應用于廣大城鄉(xiāng)分散型復合污染水體的修復。

為了保障優(yōu)良微生物回輸?shù)绞芪廴舅w后，能趨于可控性、保持穩(wěn)定性，發(fā)揮功能性，加速成功構(gòu)建微生物修復生態(tài)鏈，提高微生物修復生態(tài)鏈的功能效率，考慮在被處理的污染水域構(gòu)建微生態(tài)基質(zhì)，形成與以微生物菌群母液發(fā)生器為內(nèi)載體相對應的外載體，從而更有效承接微生物菌群母液發(fā)生器優(yōu)良微生物菌群的輸出，使其往復再繁殖、再降解的功能得以成倍放大，達到更快速、明顯的修復處理效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種施工方便、與水體接觸良好、成本低廉的微生態(tài)基質(zhì)以及應用所述微生態(tài)基質(zhì)的污水凈化裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：一種微生態(tài)基質(zhì)，所述微生態(tài)基質(zhì)包括微生物載體和中心繩，多個所述微生物載體串連于中心繩上，所述中心繩的上端連接有浮體，所述中心繩的下端連接有墜塊。

微生態(tài)基質(zhì)的主體是在水體中呈立體分布的微生物載體，微生物載體沿垂直于水體方向分布于水體中，俯視看是每一個微生物載體都經(jīng)過一個點呈放射狀分布。為了使微生態(tài)基質(zhì)能長期固定于水中某一固定位置的以及使該微生態(tài)基質(zhì)垂直于水體分布，在所述微生物載體的上連接浮體，所述微生物載體的下端連接墜塊。這樣，當該串微生態(tài)基質(zhì)被拋入水中后，墜塊端自然墜入池底，浮體端自然向上浮至最高位或浮出水面，從而完成微生態(tài)基質(zhì)的安裝。

微生態(tài)基質(zhì)是微生物的載體，為微生物和藻類呈高生物量的空間立體分布附著提供了一個空間載體，進而為菌藻共生系統(tǒng)的呼吸生存和繁殖、硝化、降解創(chuàng)造了必要的條件。微生態(tài)基質(zhì)投入自然水體后在微生物、藻類、陽光等作用下，在微生物載體上逐漸附著上菌類、藻類，形成一個生物量遠遠高于天然水體的凈水生態(tài)系統(tǒng)，此生態(tài)系統(tǒng)在太陽光的照射下，藻類光合作用產(chǎn)生氧氣，氧氣供微生物載體上附著的好氧微生物呼吸，好氧微生物代謝作用將水體中的營養(yǎng)物質(zhì)、污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳及水，從而實現(xiàn)水體的自凈，它利用了好氧微生物的特性及藻類光合作用產(chǎn)氧的特性，好氧微生物和藻類兩者共同結(jié)成一對，再和太陽光一起組成一個水質(zhì)凈化系統(tǒng)，它無需消耗電力曝氣供氧，而是由太陽光為原動力而間接供氧。它沒有外源的微生物投入，不至于造成生物入侵。微生態(tài)基質(zhì)不溶于水，本身不造成水體污染。微生態(tài)基質(zhì)為水體的自凈提供了一種施工方便、價廉、比表面巨大、掛膜快速、生物量豐富，且與水體接觸良好的生物載體。

優(yōu)選地，墜塊的密度大于2500kg/m³；這樣墜塊能帶動微生態(tài)基質(zhì)的一端很快墜入池底。更優(yōu)選地，所述微生態(tài)基質(zhì)的墜塊由鍍鋅鐵線加混凝土塊或浸塑鐵線加混凝土塊組成。

優(yōu)選地，所述微生物載體為纖維絲。纖維絲不溶于水，也不容易腐爛，不會造成水體的再次污染，比表面積大，與水體接觸良好。

優(yōu)選地，所述纖維絲的長度為200mm。綜合使用效果和生產(chǎn)成本，當纖維絲的長度為200mm時最佳。

優(yōu)選地，所述微生物載體為聚酯纖維絲。聚酯纖維絲不溶于水，不會腐爛，不會造成水體的再次污染，且生產(chǎn)成本低。

優(yōu)選地，所述微生物載體通過絞織的方式固定在中心繩上。

優(yōu)選地，所述中心繩為尼龍繩。為了使纖維絲沿水平及沿垂直方向均勻分布固定在尼龍繩上，用二股或三股尼龍繩將其絞織成為一串，上、下方各留一段尼龍繩用于綁結(jié)浮體和墜塊。

優(yōu)選地，所述浮體為聚酯泡沫；所述浮體為圓柱形或者圓球形，所述中心繩穿過所述浮體的幾何中心。

本實用新型還提供了一種污水凈化裝置，包括上述微生態(tài)基質(zhì)和微生物菌群母液培殖發(fā)生器，所述微生態(tài)基質(zhì)位于所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器的外周。

微生物菌群母液培殖發(fā)生器安裝于水中，優(yōu)選安裝于水面，在其周邊及外圍布設微生態(tài)基質(zhì)，發(fā)生器產(chǎn)生的微生物母液從水面輸入污染水體，而微生態(tài)基質(zhì)從水底到水面垂直于水體方向的立體分布，有利于菌群(微生物)呈現(xiàn)自上而下的附著。微生態(tài)基質(zhì)是一種浸泡于水中提供微生物、藻類等附著生長以構(gòu)建一個在水體中呈立體分布的水質(zhì)凈化微生態(tài)系統(tǒng)的凈水裝置。對于有機污染嚴重的水體，水中的溶解氧整體幾乎為零，好氧微生物無法存活。但表面與空氣接觸形成氧覆蓋的表層水尚有一定量的溶解氧。受有機污染嚴重的水體發(fā)黑發(fā)臭，透明度極低，陽光很難穿透水體到達水下，而水體表層是陽光能到達之處，因而安裝于水面的微生物菌群母液培殖發(fā)生器和人工構(gòu)筑于水體中的微生態(tài)基質(zhì)，加上水面的溶解氧及水面的陽光，共同為水體自凈過程最關(guān)鍵的微生物菌群及藻類創(chuàng)造了有利的條件。微生物菌群母液培殖發(fā)生器培植出優(yōu)勢的微生物母液并輸送出微生物母液，微生態(tài)基質(zhì)為微生物及藻類提供了附著的“床”，水表面微量的溶解氧為好氧微生物提供了氧氣，太陽光提供了藻類產(chǎn)氧的源動力，隨著菌藻共生系不斷地向縱深生長，水體的水質(zhì)自上而下逐步得到凈化，隨著水體透明度逐步提高，藻類從上到下逐漸地附著生長在微生態(tài)基質(zhì)上并獲得更多的日照，在陽光照射下藻類產(chǎn)生氧氣供微生物呼吸，微生物在有氧代謝下消耗掉有機污染物，產(chǎn)生二氧化碳和水，藻類在日夜交替的陽光照射下，持續(xù)周期性地產(chǎn)氧、耗氧，微生物不斷地利用水體中的溶解氧代謝凈水，這樣受有機污染的水體得到凈化，同時沉積于底泥中的有機污染物也不斷地被消耗掉，這樣可做到治理水體有機污染而不必清淤，一箭雙雕，節(jié)能高效，水與泥同治。隨著水體中溶解氧的提高及毒物氨和硫化物的降低，原生動物、后生動物、魚類等高等生物依期而至，形成一條凈化修復生態(tài)鏈。另外，藻類在白天陽光的照射下產(chǎn)生氧，夜間由呼吸作用消耗氧，這樣在微生態(tài)基質(zhì)附著的藻類為硝化菌制造了一個交替厭好氧的微生態(tài)環(huán)境，提供了微生物硝化和反硝化的必備條件，因而又在硝化菌的代謝作用下實現(xiàn)水體的脫氮。

優(yōu)選地，本實用新型所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器為專利號：ZL 201510025033.6所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器。

優(yōu)選地，所述微生態(tài)基質(zhì)均勻分布于微生物菌群母液培殖發(fā)生器的四周。微生態(tài)基質(zhì)均勻分布于微生物菌群母液培殖發(fā)生器的四周有利于充分利用水域的空間。

優(yōu)選地，所述污水凈化裝置包括多組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)由至少一個微生態(tài)基質(zhì)組成。

優(yōu)選地，所述污水凈化裝置包括6組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括6個微生態(tài)基質(zhì)。當污水凈化裝置包括6組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括6個微生態(tài)基質(zhì)時，對局部水域的污水凈化效果最佳。

優(yōu)選地，所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器中的上部設有排液口。所述排液口的作用是將微生物菌群母液培殖發(fā)生器中的微生物母液排出至水中。將排液口設置于微生物菌群母液培殖發(fā)生器的上部，可以使排出的微生物母液較多地分布在污染水體的上部，上部溶解氧更多，更有利于微生物的繁殖。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型提供了一種微生態(tài)基質(zhì)和污水凈化裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述微生態(tài)基質(zhì)具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型所述微生態(tài)基質(zhì)為水體的自凈提供了一種施工方便、價廉、比表面巨大、掛膜快速、生物量豐富，且與水體接觸良好的生物載體。

2、本實用新型所述微生態(tài)基質(zhì)上的微生物載體為附著于其上的微生物創(chuàng)造了呼吸生存和繁殖、硝化、降解的必要條件。藻類光合作用出現(xiàn)巨量放氧，在可控條件下的一定量藻類，經(jīng)光合作用產(chǎn)生的氧氣可以滿足微生物硝化、降解的需氧量，因而實現(xiàn)了自然充氧增氧、自然繁殖代謝、自然硝化降解，而且連續(xù)不斷、往復再現(xiàn)的生態(tài)鏈特征。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述污水凈化裝置具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型所述污水凈化裝置結(jié)合了本實用新型所述微生態(tài)基質(zhì)和微生物菌群母液發(fā)生器，微生物菌群母液發(fā)生器具有培殖、馴化原位優(yōu)質(zhì)微生物菌群的功能，并能向受污染水體源源不斷地輸出這種優(yōu)質(zhì)微生物，同時又能衍生適量可控的藻類，在污染水體中成功構(gòu)建微生物污水修復凈化生態(tài)鏈，從而為污水的微生物治理提供了關(guān)鍵的主體條件；微生態(tài)基質(zhì)，作為相對于微生物菌群母液發(fā)生器的外部微生物載體，能夠主動式形成廣泛的立體分布整體。經(jīng)微生物菌群母液發(fā)生器培殖、馴化后輸出的優(yōu)良微生物和水體中的藻類能夠在微生態(tài)基質(zhì)上得到共同寄主的新載體，同時依照人工合理布局體現(xiàn)立體式科學分布，間接引導優(yōu)勢微生物均勻擴散，豐富生物量，并促使優(yōu)勢微生物增強活性，凸顯其繁殖、降解功能的快速成倍放大，達到有效承接微生物菌群母液發(fā)生器微生物輸出的功能優(yōu)化。

2、本實用新型所述污水凈化裝置的能耗低。本實用新型所述污水凈化裝置可以在不需要能耗或極低能耗情況下(微生物菌群母液發(fā)生器單機24小時能耗僅為3度電)，完全依托自然能量轉(zhuǎn)換增強微生物修復生態(tài)鏈的功能和效率，實現(xiàn)了高效率、低成本對復合污染水體的修復。

3、本實用新型所述污水凈化裝置的投資成本極低，操作簡單方便。本實用新型所述污水凈化裝置可以針對具體水域，結(jié)合微生物菌群母液發(fā)生器的安裝，或滿足水域水流和排澇等要求，靈活進行多種形式的配置。

附圖說明

圖1為本實用新型所述微生態(tài)基質(zhì)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型所述污水凈化裝置的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型所述污水凈化裝置的一種實施例的主視圖；

圖4為本實用新型所述污水凈化裝置的一種實施例的仰視圖。

其中：1、微生態(tài)基質(zhì)；2、微生物菌群母液培殖發(fā)生器；3、進水口；4、排液口；11、繩結(jié)；12、浮體；13、中心繩；14、微生物載體；15、繩結(jié)；16、鐵線；17、墜塊。

具體實施方式

為更好的說明本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例1

本實用新型提供的微生態(tài)基質(zhì)的一種實施例，如圖1所示，所述微生態(tài)基質(zhì)包括中心繩13和微生物載體14，多個所述微生物載體14串連于中心繩13上，所述中心繩13的上端連接有浮體12，所述中心繩13的下端連接有墜塊17。

如圖1所示，微生物載體14的固定在中心繩13上，中心繩13的上端從圓柱形的浮體12的柱心穿過，通過繩結(jié)11將浮體12限位，中心繩13的下端連接墜塊17，墜塊17與中心繩13通過鐵線16連接，鐵線16通過繩結(jié)15限位。

較佳地，所述微生物載體14為纖維絲，所述纖維絲的長度為200mm。更佳地，所述微生物載體14為聚酯纖維絲。

較佳地，所述微生物載體14通過絞織的方式固定在中心繩13上。

較佳地，所述中心繩13為尼龍繩。為了使纖維絲沿水平及沿垂直方向的均勻分布地固定在尼龍繩上，用二股或三股尼龍繩將其絞織成為一串，上、下方各留一段尼龍繩用于綁結(jié)浮體12和墜塊17。

較佳地，所述浮體12為聚酯泡沫；所述浮體12為圓柱形或者圓球形，所述中心繩13穿過所述浮體12的幾何中心，所述浮體也可以為任意形狀的聚酯泡沫。

較佳地，所述墜塊17的密度大于2500kg/m³。更佳地，所述微生態(tài)基質(zhì)的墜塊17由鍍鋅鐵線加混凝土塊或浸塑鐵線加混凝土塊組成。

本實施例所述微生態(tài)基質(zhì)，使用時，將組裝好的微生態(tài)基質(zhì)投入需要凈化的水體中，墜塊端自然墜入池底，浮體端自然向上浮至最高位或浮出水面，從而完成微生態(tài)基質(zhì)的安裝。微生態(tài)基質(zhì)投入到需要凈化的水體后在微生物、藻類、陽光等作用下，在纖維絲上逐漸附著上菌類、藻類，形成一個生物量遠遠高于天然水體的凈水生態(tài)系統(tǒng)。

實施例2

本實用新型提供的污水凈化裝置的一種實施例，如圖2～4所示所述污水凈化裝置包括微生態(tài)基質(zhì)1和微生物菌群母液培殖發(fā)生器2，所述微生態(tài)基質(zhì)1位于所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的外周；所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2上設有進水口3和排液口4。

較佳地，所述微生態(tài)基質(zhì)1均勻分布于微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的四周。

較佳地，所述污水凈化裝置包括多組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括至少一個微生態(tài)基質(zhì)。更佳地，所述污水凈化裝置包括6組微生態(tài)基質(zhì)，每組微生態(tài)基質(zhì)包括6個微生態(tài)基質(zhì)。所述污水凈化裝置也可以根據(jù)需要設置多組微生態(tài)基質(zhì)，每組設置多個微生態(tài)基質(zhì)。

較佳地，每組微生態(tài)基質(zhì)由中的微生態(tài)基質(zhì)的浮體串連于硬質(zhì)塑料桿上。

較佳地，所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2中的上部設置排液口4。通過在所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2為上部外周向上設置環(huán)形浮箱(圖中未示出)，環(huán)形浮箱使得微生物菌群母液培殖發(fā)生器2能夠在污水水域水面上保持漂浮狀態(tài)并達到平衡。

本實施例所述污水凈化裝置，使用時，將所述微生物菌群母液培殖發(fā)生器2投入水中，微生物菌群母液培殖發(fā)生器2部分浮于水面上，在微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的周圍布設多組微生態(tài)基質(zhì)1。開啟微生物菌群母液培殖發(fā)生器2，污水水域的污水從進水口3進入微生物菌群母液培殖發(fā)生器2中，微生物菌群母液培殖發(fā)生器2中培殖出更強活力、生物量更多的微生物菌群，富含優(yōu)勢微生物菌群的母液從排液口4排出。排液口4設置于微生物菌群母液培殖發(fā)生器2的上部，排出的微生物母液較多地分布在污染水體的上部，上部溶解氧更多，更有利于微生物的繁殖。

最后所應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。