专利名称：喷射涡旋流多元微生物的湖水净化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种微生物净化湖水的方法。具体地说是一种在气水喷射流作用下、以下搏 大，驱动湖水涡旋、同步进行着喷射曝气充氧；激活多元微生物生化反应的活力；扩大生化 反应的空间，实施多元微生物的湖水净化处理。
背景技术：
微生物附生的活性污泥等颗粒长期沉淀于池底、活动能力很小，长期缺氧，抑制了微生 物的生长、加上自然因素，如干旱、蒸发、藻类莬生以及全球气候变暖等(注已排除或控 制人为直接污染因素)，造成微生物生长力停滞，自然净化速度缓慢。如果没有好的处理方法， 长久以往，将使内陆的湖、泊、塘、池、水库等淡水资源(以下简称湖水)匮乏、恶化，威
胁着人类的生存与健康。2007年曾有媒体报导美国科学家提出对湖水曝气的方法进行净化。
相对来讲，这是限于单一微生物净化理论，属静态湖水曝气法，动力资源浪费大，效果不明 显，措施不够完整，还处于研究探索阶段。因此，应用多元微生物化理论，激活微生物生化 反应的活力、扩大微生物生化反应的空间，以动态湖水的仿自然净化处理，进行综合的多元
微生物生化反应技术净化湖水；使受污染的湖、泊、塘、池、水库等淡水资源，实施微生物 净化和可持续净化技术。这是当前世界范围内迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是要提出一个综合性能良好、安全、高效、低成本运行、绿色环保的多元 微生物净化方法和应用技术，实施微生物对淡水资源的净化及其可持续净化。它基于微生物 的广泛性和可驯化性，依据多元微生物生长动力学和流体力学理论；采用将具有多功能的气 水喷射装置，选取湖水中心最大半径，等分圆周角地环向多点布置；启动气水喷射装置，喷 射出最高能水流，持续积累能量，以小搏大；通连能量的平衡与转化，驱动湖水形成O字型 "阿基米德螺旋线"或8字型"回旋曲线"涡旋流；同时，对湖水曝气充氧，激活微生物多 元生化的活动；带动动态载体三维运行，扩大微生物生化反应的空间和时间；实施综合多元 的微生物的湖水净化技术。又有涡旋流的向心侧压力，使污泥向湖中心挤压沉淀，自动进行 向心分离。也就是说，用"让静止的湖水动起来"的方法，创造仿自然净化原理，实现综合 的多元微生物的湖水净化处理技术。本发明的喷射涡旋流多元微生物的湖水净化处理方法，其特征有-
1、 工艺原理其特征在于所说的涡旋流处理方法，在气水喷射的作用下，创造充沛的好 氧环境，激活好氧微生物快速生长，增加反应的活力同时驱动动态载体、扩大了微生物在 湖水三维中生化反应的空间，增加反应的速率；根据多元微生物平衡生长规律，它们相互补 充，相互制约，按照各自的生长活动和饱和特征，"各取所需"地选择对口污染物进行多元生 化反应；也就是说让涡旋使多元微生物在同一单元空间内，同步地进行多元的综合生化反应， 提高效率。最后，通过涡旋流产生的侧向压力，使生化后污泥沉积物向湖中心凝聚向心分离， 由设置于湖心的污染泵排出。实施喷射涡旋流多元微生物的湖水净化工艺。
2、 水动力学原理在于所说的涡旋流处理方法，是设置多功能的气水喷射装置，以湖水 中心最大半径环向地多点布置；启动气水喷射装置，驱动湖水形成O字型"阿基米德螺旋线" 或8字型"回旋曲线"涡旋流。其作用是(1)同等的水动力，在最大环向半径上产生最大 涡旋势能；(2)连续喷射高能水流，积累能量，以小搏大，在动能的平衡与转化中，逐步驱 动整个池内的湖水产生涡旋流；使多元微生物在同一单元空间内，同步地进行多元的综合生 化反应。"流水不腐" 一这是自然界净化水质的根基。
本发明的喷射涡旋流多元微生物的湖水净化处理方法，积极效果是-
1、 由于根据多元微生物平衡生活规律，各种好氧微生物在充沛的好氧条件下，以及其它 微生物的涡旋流的运动中，迅速生长、恢复活动，将按照各自的生长活力和特征，"各取所需" 地，选择对口污染物进行多元生化反应；这种在动态中使多元微生物在同一单元空间内进行 多元的生化反应，同步地、有效地去除氮、氨、有机、无机污染物、色度、祛臭等有害物质， 其空间的利用率达到了尽致，具高效的生化反应速率。实现天然、高效、安全、绿色环保的 处理效果，称期为多元微生物生化技术。
2、 由于设置具有多功能的气水喷射装置，以湖水中心最大半径，环向地多点布置装置； 其作用是(1)产生最大涡旋势能；(2)积累能量，以小搏大，在动能的平衡与转化中，逐 步驱动整个池内的湖水产生涡旋流。具设置简约，措施有力，动力最小，节省能源、低成本 运行，效果显著。称其为喷射涡旋流技术。
3、 由于设置具有多功能的气水喷射装置，在驱动湖水的涡旋中，同步地实施喷射曝气； 使空气在髙压气水喷射流中具有很高的动能，增加了空气在水中滞留的时间和距离，极大地 提高充氧率和充沛的微生物好氧条件在动态环境下，显著地激活了好氧及缺氧、厌氧微生物的活力和三维的生化反应空间，称其为喷射曝气技术。
4、 由于设置具有多功能的气水喷射装置，在驱动湖水涡旋的运动中，存在内外环的水流 速、能量差，产生向心的侧向压力，对生化反应后的污泥颗粒向湖水中心挤压、凝聚、沉淀、 分离，在中心点污泥密度最大处，设置喇叭吸口，污泥由泥浆泵吸出。称其为动态向心分离 技术。
5、 由于设置具有多功能的气水喷射装置，这个喷射装置原理是水泵和球形喷射器连成一 体，可以是潜水式和浮块式，启动水泵产生高压水射流，于球空腔内出现负压，由空气导管 自动吸入空气，混合成高物理质量的气水流，从球形喷射器喷出，通过动能传递与转化，使 静止的湖水形成涡旋流。称其为气水喷射技术。
6、 由于采用使"静止的湖水动起来"的方法和措施，集合了喷射、曝气充氧、产生涡旋 流，激活多元微生物的净化空间与活力；自动地向心分离等多功能于一体，具有仿自然净化 的原理，具有工艺先进、结构简约、投资节省、运行费用低、管理方便。它广泛地适用于内 陆广大的湖、泊、池、塘、水库等淡水资源的净化；其单项功能还可以广泛地用于工业、农 业、医药业、食品业等领域的应用。
图1湖水涡旋流净化过程及环形布置气水喷射装置示意图 图2两种(潜水式、浮块式)气水喷射装置构造示意图 其中标号
1、湖水中心区；2、气水喷射装置区；3、湖水涡旋流方向；4、喷射曝气充氧区；5、微 生物动态生化反应区；6、污泥向中心挤压沉淀区；7、净化湖水区；8、污泥排出口； 9、净 水排出口； 10、泵体；11、进水管活络接口； 12、射流导管；13、气水喷射区；14、球腔负 压区；15、空气导管；16、空气导管浮标；17、池底三角支架；18、池底污泥区；19、 二半 球固定网诧；20、喷射球体；21、配重块；22、锚脚；23、空气导管与球体紧固件及支架； 24、泵体浮块；25、锚索；26、浮块与喷球连接支架；
具体实施例方式
以下结合实施例附图对发明的技术方案作进一步说明。参见附图。
如图1,所示为本发明对湖水净化过程基本示意图。其特征在于所说的，通过以湖中心l 将气水喷射装置2布置成等分圆角的环形圏；气水喷射流以切向方式，具高动能、高压力的驱动湖水涡旋3;夹入的空气在水中长时间长距离地充氧形成曝气充氧区4;同时带动活动载 体(有活性污泥、活动酶、活性炭末等)在湖水的三维空间里，在好氧、少氧、厌氧环境下， 多元微生物根据生长平衡规律，各自的活性特征，同步地进行多无的综合生化反应，形成多 元生化反应区5;湖水涡旋流在其径向的相邻两环产生能量差，产后向心的侧向压力，使生 化后的沉淀污泥向湖中心方向移动成分离污泥区6;分离污泥后的湖水成为湖水净化区7;湖 中心沉积的污泥由泥浆排出8;净化的湖水由排出口排放9。
如图2,所示为两种(潜水式、浮块式)气水喷射装置构造示意图。其特征在于所说的, 泵体与喷球连成一体，其形态有两途中(潜水式、浮块式)10;启动水泵产生髙压水流，经 由进水管活络接口 11与射流导管12连接，自喷射口射出13;其中高压水流在喷球腔内产生 负压14，出空气导管15自动吸入的空气，进入喷球腔内与高压水流混合产生高能量的气水
喷射流，出于连续喷射、积累能量，以小搏大，驱动静止的湖水产生涡旋流。
如图3所示为多元微生物综合湖水净化工艺流程示意图。
权利要求
1. 一种综合的多元微生物的湖水净化处理方法。包括喷射装置及其具多种综合功能的处理方法；其工艺原理主要特征是；通过环向布置的气水喷射装置向湖水喷射高压高动量的射流进行曝气充氧，同时通过动能的平衡与转化驱使静止的湖水转动产生涡旋流，由涡旋流带动湖水中的活动载体，多元微生物附生的活动载体有活性污泥、活性酶、活性炭末以及氧气等在湖水涡旋运动的三维空间中，多元微生物在充沛的好氧、少氧、厌氧环境中，在生物平衡生长的自然规则下，按各自活性特征，各取所需地选择对象进行多元的生化反应。这个方法以小搏大，显著地提高了多元微生物的反应活力，以动态的方式扩大了反应空间。具有先进的工艺、合理的构造、有力的措施，提高净化效率，节约能源显著，保持纯净天然水品质。
2. 根据权利要求l,所述的综合的多元微生物的湖水净化处理方法，其特征在于所说的喷 射装置2产生气水喷射水流具有高密度的质量、高运动能量，使混合在水流中的氧气在 湖水里有长时间、长距离地充氧保持了充沛的好氧条件，形成喷射曝氧区4，促使好氧 微生物快速生长恢复活力，高效地进行生化反应，形成生化反应区5;此单项技术称为 喷射曝氧法。
3. 根据权利要求l,所述的综合的多元微生物的湖水净化处理方法，其特征在于所说的喷 射装置2产生气水喷射水流驱动湖水产生涡旋流，在祸旋流径向上产生向心的側压力， 带动生化反应后的污泥向湖中心i移动，形成eil挤压沉淀区6,污泥分离后形成净化 湖水区7;此单项技术称为向心分离法。
4. 根据权利要求l，所述的综合的多元微生物的湖水净化处理方法，其特征在于所说的喷 射装置2 (含潜水式及浮块式)，选择湖中心l环向布置，产生气水喷射水流驱动湖水 产生涡旋流；其装置由泵体IO，喷射球体20,空气导管15，射流导管12，气水流喷口 13等主要部件组成；其工作原理是射流通过喷口在球空腔内14产生负压，空气由导管 自动吸入，混合成的气水喷射水流具有高密度的质量、高运动能量，通过动能的平衡与 转化，以小搏大，驱使静止的湖水转动产生锅旋流；此单项技术称为喷射涡旋流法。
全文摘要
一种综合的多元微生物湖水净化处理方法。包括喷射装置及其具多种综合功能的处理方法；其主要特征是“让静止的湖水动起来”；通过环向布置的气水喷射装置向湖水喷射高能量气水流向湖中曝气充氧，通过动能的平衡与转化规则，驱使静止的湖水产生涡旋流，带动活动载体运动；在涡旋的三维空间里，在充沛的好氧、少氧、厌氧环境下，在生物平衡生长的自然法则下，附生于活动载体的多元微生物，按各自活性特征各取所需地，进行多元的生化反应。这个方法以小搏大，显著地提高了生物的反应活力、扩大了生化反应空间。具有先进的工艺、简约的设施、有力的措施，高净化的效率，显著地节约能源，可靠地保持纯净天然水品质。它有效地解决了多元微生物湖水净化和可持续净化的水处理问题。它适用于不同规模的湖、泊、塘，池、水厍等淡水资源处理。其综合的及单项技术还可以广泛地在工业、农业、食品业、医药业等领域的应用。
文档编号C02F3/30GK101531422SQ200810080830
公开日2009年9月16日 申请日期2008年2月18日 优先权日2008年2月18日
发明者汪一平 申请人:汪一平