微生物治污发生系统的制作方法

本实用新型涉及一种治理污染水域的治理污染系统，尤其涉及一种微生物治污发生系统。

背景技术：

城市河流、景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体，易污染、水体自净能力差，富含氮磷等营养元素的水体中还会滋长藻类，破坏环境的生态平衡，甚至造成水体出现季节性或终年黑臭现象。控制河道水体中的有机污染物和氮磷等营养类物质的含量以及藻类的生长，保持水体的清澈，开发高效河流水质净化技术，恢复河流水体功能极其迫切。河流曝气技术是根据水体受污染后缺氧的特点，利用自然跌水或人工曝气对水体复氧，促进上下层水体的混合，提高水中溶解氧含量，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物得以净化，抑制藻类生长，防止水体黑臭现象发生的一种河流污染治理措施。

在污染河道治理中，微生物技术利用微生物降解污染物物具有效果好、见效快、成本低等特点。在河道治理中被广泛应用，但是微生物技术应用于河道治理时遇到的最大的难题是经过扩培的微生物很容易随水流流走，因此，寻求一种能发挥长效作用的微生物促生装置是解决微生物技术在河道治理中应用的关键。

太阳能曝气技术可增加水中溶解量，从而保证水生生物生命活动及微生物分解有机物所需的氧量，实现水体的生态修复，充分达到节能和减排的目的，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。城市河流黑臭多发生在夏季高温季节，而且夏季又为太阳能曝气治理技术提供了充足的太阳能能源。将太阳能曝气装置与微生物固定化技术相结合，将密度接近于水的悬浮填料直接悬挂到受污染水体中作为微生物的生长载体，依靠太阳曝气装置产生的水体流动作用促进微生物的生长和扩散，使悬浮载体成为微生物发生源，通过微生物的分解作用，有助于强化处理重污染河道水体，有效提高水体的净化效率，进一步改善水体质量。目前，将河流曝气装置和微生物固定化技术结合一体的装置还很鲜见。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于解决上述治理水域中存在的问题，提供一种微生物治污发生系统。

微生物促生装置的主要特征就是将特定微生物在污水净化技术方面，微生物固定化技术是当前的研究热点之一，其原理是定向培养的菌种附着在载体上或保持在反应器内，以提高有益菌群的固定繁殖率，利于去除氨氮、高浓度有机物或难降解物质，提高系统的处理能力和适应性。微生物固化技术方法主要有表面吸附固定化、交联固定化、包埋固定化和自身固定化等几种方法，其中自身固定化是依靠微生物自身的絮凝作用而形成的微生物固定化，这种方法一般不需要人工载体或包埋剂，在高浓度有机废水的处理方面正在发挥越来越大的作用。但由于河流水体中含有的污染物实际上是一个十分复杂的混合体系，用单一的菌种进行处理往往难以达到预期的效果和实际应用的需要，所以需要发挥不同种类微生物的协同代谢优势。根据兼养微生物、厌氧微生物及好氧微生物分解有机物质及生存环境的特性，将三种类型的微生物同时应用到重污染河流水体的治理中，在溶解氧量较低、COD浓度高的水体中充分发挥兼养微生物和厌氧微生物的生化作用，在溶解氧较高的上层水体发挥好氧微生物的分解作用。

目前的河流曝气技术包括传统的电能机械曝气和太阳能曝气技术。传统的电能机械曝气效率高，选择灵活，但是能耗高、噪声大、持续性差；太阳能曝气技术治理技术投资少、见效快，能在短期内有效改善水体水质，但其脱氮率极低，部分主要水质指标去除率较低，且很难进一步得到改善。另外，现有技术中公开的曝气装置在3m以上河道中水流加速作用较低，水质改善效果不明显，因而研究有效的曝气方式，以及与其他有效治理措施相结合的技术工艺，对城市重污染河道的治理具有重要意义。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

在治理水域中依照设计要求安设治污发生器，至少安设4个治污发生器，在治理水域中治污发生器交错排列设置，治理水域为河道、水库、湖泊等水域，按照水流方向交错排列设置，水流穿过治污发生器，治污发生器由发生器主支撑架、锚固装置、太阳能板、驱动电机、拨水浆、支撑架、菌棒、定位杆、漂浮器材组成，治污发生器的发生器主支撑架整体呈箱型框架，采用不锈钢型材或橡塑材料或玻璃钢材料制作，治污发生器的发生器主支撑架至少设置4根，治污发生器的四面的发生器主支撑架上设置定位杆，定位杆的两端部与发生器主支撑架的立柱相连接，每发生器主支撑架上至少设置3根定位杆，采用不锈钢型材或橡塑材料或玻璃钢材料制作，定位杆上安设菌棒，每根定位杆上至少安设2个菌棒，菌棒整体呈柱状，菌棒由包裹固定层、、微生物治污菌剂组成，菌棒的外部设置包裹固定层，包裹固定层包裹微生物治污菌剂和，包裹固定层采用纺织品材质制作。

本实用新型太阳曝气装置利用太阳能发电促使驱动系统带动水体流动，增加水体含氧量，给微生物的培育和再生长提供了良好的生存环境。根据地区往年的平均日照强度统计数据，设计太阳能薄膜电池板的蓄电能力及电流强度，保证驱动系统的夜间和阴雨天气的持续运行，保证拨水桨的旋转强度，将水域的水流循环强度控制在合理的范围之内，使之不至于过大而冲散微生物固定化载体，也不至于过小达不到曝气充氧的目的。

本实用新型是将太阳能曝气装置与微生物固定化技术相结合，利用太阳能曝气装置提高水体含氧量的同时，强化微生物分解有机物质等污染物的生化作用，提高河流水质净化效果的装置。本实用新型通过太阳曝气促进水体循环，增加水体含氧量的同时，不但有助于发挥好氧微生物的有机物降解作用，还有利于微生物的生长和扩散，扩大水质净化的范围，成为一个微生物源。

本实用新型通过支撑结构将太阳曝气装置和微生物固定技术相结合，在促进水体循环增加水体含氧量的同时，提高微生物菌的生长速度，并促使微生物菌体向四周扩散，在较大范围内发挥微生物菌的生化作用，强化治理污染水体。

发生器主支撑架的下部固定安设锚固装置，锚固装置的锚链的一端部与发生器主支撑架的下部固定相连接，锚固装置采用金属材质材料制作，锚固装置的定位锚具锚固在水域底部，稳固治污发生器，把治污发生器漂浮于水域的水面，保持水流穿过治污发生器，由菌棒内散发出来的菌种溶于水域的水流中。

本实用新型锚固装置设置在发生器主支撑架的下部，把治污发生器稳固在水域中，通过锚固装置防止水域中的水流冲击治污发生器漂移，改变治污发生器在水域中的位置，改变设计要求安设治污发生器的布局。

治污发生器的上部，发生器主支撑架的顶部安设支撑架，支撑架的两端部与治污发生器的边缘固定相连接，构成十字形，支撑架采用金属型材材质或塑胶材质或玻璃钢材料制作，在支撑架的中心部安设太阳能板和驱动电机，太阳能板通过线路与驱动电机相连接，太阳能板产生的电源驱动驱动电机，驱动电机的输出端安设拨水浆，拨水浆处于支撑架的下面，拨动水域的水流，拨水浆采用金属型材材质或塑胶材质或玻璃钢材料制作，拨水浆在水面之下拨动水流把治污发生器的水流搅动，把菌棒内散发出来的菌种与水域的水流混合，实现微生物治污，治污发生器的顶部四周安设漂浮器材，漂浮器材采用浮筒或漂浮板材，漂浮器材将治污发生器的顶部漂浮在水流的水面之上，把太阳能板和驱动电机保持在处于水面之上，太阳能板安全的接受太阳能，产生电源。

本实用新型太阳能曝气装置主要由太阳能薄膜电池板、水平支撑架、驱动电机和拨水桨组成，太阳能薄膜电池板在水平支撑架上方，并连接驱动电机装置，拨水桨从支撑架下方与驱动电机相连，并浸没在水中，在驱动电机的驱动作用下达到搅拌水体使水体活化并形成循环水流的目的。

本实用新型在支撑架上设置太阳能板和驱动电机，太阳能板和驱动电机处于治污发生器的顶部，太阳能板和驱动电机暴露在水面之上，太阳能板能充分的接受太阳光，产生电能，通过电路对驱动电机实施驱动。驱动电机的输出端设置拨水浆，拨水浆插入水域的水面之下，驱动电机带动拨水浆拨动治污发生器内的水流，被拨动的水流带动治污发生器周围的水流，从菌棒中弥散出来的菌种与水流混合，混合了菌种的水流随着水域的水流向下游流动，形成微生物治污。治污发生器的顶部四周设置漂浮器材，漂浮器材把治污发生器的顶部托出水面，将太阳能板和驱动电机暴露在水面之上。

本实用新型太阳曝气装置的支撑结构及发电系统需在河道最高水位以上，以减少水体对设备的影响，降低设备损坏率，并根据河底土壤特性通过锚固装置等将治污发生器固定在河底，保证整个装置的稳定性，使其不随水体流动或在其他外力作用下被移走。在支撑结构的四周，根据水深垂直悬放多个微生物固定载体，形成微生物载体自固定反应区。微生物自固定反应区是由多个装满微生物载体的柱状空心网袋组成的，网袋的两端固定在支撑结构上，使之不被水流冲走。

依照设计要求选择需要治理水质的治理水域，在治污发生器的发生器主支撑架上安设太阳能板、驱动电机、锚固装置、漂浮器材、菌棒，在支撑架的中心部安设太阳能板和驱动电机，支撑架的上部四周安设漂浮器材，主支撑架的下部安设锚固装置，定位杆上安设菌棒；

本实用新型太阳能曝气装置的太阳能薄膜电池板是通过支撑架与电动机相连的，支撑架在水平支撑板上部，为中空结构，内部导线连接太阳能薄膜电池板与驱动系统。太阳能薄膜电池板至少4片，均为30度倾角。旋转轴上端与驱动系统相连，下端位于水平支撑板下方，并与三个拨水桨连接，旋转轴在驱动系统的电力作用下旋转，并带动下端拨水桨转动，进而带动水体流动，形成循环水流。

把安设好的治污发生器交错安置排列在需要治理水质的治理水域内，治污发生器锚固在治理水域的水底，治污发生器顶部漂浮在水面上，太阳能板接受太阳光的照射产生电源，电源传输给驱动电机，驱动电机带动驱动电机输出端上的拨水浆，拨水浆搅动治污发生器框架内的水流，搅动起来的水流带动治污发生器周围的水流，搅动起来的水流带动菌棒内弥散出来的微生物治污菌剂溶入治理水域中的水流，溶入微生物治污菌剂的水流降解水体中的污染物，净化治理水域中的水体。

本实用新型微生物载体材料可以是聚氨酯泡沫、互穿聚合聚氨酯泡沫或者陶粒，可根据需要在处理过程中添加交联剂，以利于借助物理吸附和价键结合的双重作用来固定化微生物，以利于提高微生物的负载量和微生物的驯化、增值，但要保证所选材料具有耐冲洗、化学性质稳定等特点。柱状空心网袋材料可用尼龙、塑料、金属等材质制成，可根据需要制作即可，横截面可以是矩形、椭圆形、圆形和多边形。空心网袋在支撑结构的四周均布满成一排，而且袋与袋之间要有间隙，在河流的垂直方向上至少有三排，排与排之间的空心网袋之间的间隙可与相邻一侧空心网袋之间的间隙交错排列。投入载体的微生物种类可以根据河道水质污染情况及河水水位，有选择的培育和投放。鉴于河水水质污染的实际复杂性，建议多种微生物同时投放，以分解多种污染物质，达到更好的处理效果。固定在微生物载体上的微生物与河水中的有机物、氮、磷等反应降解，使河水净化，等载体上的微生物菌群在外力作用下向四周扩散，或由于其他原因致使载体上微生物的降解能力下降时，可以人工更换新的投放有培育好的微生物菌群的载体，继续对重污染河道水体进行净化。

本实用新型是微生物治污发生系统微生物治污发生系统及微生物治污菌剂的制作方法和微生物治污发生系统的微生物治污方法。设计合理，结构简单，效果明显，安装方便，节省能源，成本低廉，可以反复循环使用，回收成本快，适应各种不同水域，把太阳能曝气装置与微生物固定技术有机结合，将水循环、物理及生物处理技术组合，将有效改善污染水域的水体环境，且无需布置管线、便于维护、有效节能，具有绿色低碳、可循环、美观等优点，而且在有机物质降解、水体环境治理与改善效果上进一步提升，有利于广泛推广应用。

本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：太阳能高效循环微生物发生器将太阳曝气装置和微生物固定化技术相结合，在二者的协同作用下实现了重污染河道水体的强化治理，提高了水体自净化效果。太阳曝气装置使循环水体中含氧量增加，提高了微生物自固定反应区好氧菌和兼性厌氧菌的生化效果，同时，太阳曝气装置在趋势水体循环流动的同时带走了微生物分解有机污染物产生的气体，达到污染水体生态净化的效果。太阳能高效循环微生物发生器是利用太阳能发电驱动水体循环，利用微生物分解水体有机污染物质，实现重污染河道水体的生态修复与治理的同时，具有节能环保，噪音低等特点，经济实用，社会效益、环境效益明显。而且，该装置在水平方向上所占面积较少，故不影响河流上行船，不影响河流的总体水流方向。另外，本实用新型装置属于可拆卸设备，且组装方便，便于携带，可以在应用现场组装安装。

附图说明

以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。

图1 微生物治污发生系统安设在治污水域的布局示意图。

图2 微生物治污发生系统的示意图。

图3 微生物治污发生系统的菌棒剖视图。

1治污发生器，2治理水域，3发生器主支撑架，4锚固装置，5锚链，6定位锚具，7太阳能板，8驱动电机，9拨水浆，10支撑架，11菌棒，12定位杆，13包裹固定层，14微生物治污菌剂，15漂浮器材。

具体实施方式

实施例1

在治理水域中依照设计要求安设治污发生器（1），至少安设4个治污发生器（1），在治理水域中治污发生器（1）交错排列设置，治理水域为河道、水库、湖泊等水域，按照水流方向交错排列设置，水流穿过治污发生器（1），治污发生器（1）由发生器主支撑架（3）、锚固装置（4）、太阳能板（7）、驱动电机（8）、拨水浆（9）、支撑架（10）、菌棒（11）、定位杆（12）、漂浮器材（15）组成，治污发生器（1）的发生器主支撑架（3）整体呈箱型框架，采用不锈钢型材或橡塑材料或玻璃钢材料制作，治污发生器（1）的发生器主支撑架（3）至少设置4根，治污发生器（1）的四面的发生器主支撑架（3）上设置定位杆（12），定位杆（12）的两端部与发生器主支撑架（3）的立柱相连接，每发生器主支撑架（3）上至少设置3根定位杆（12），采用不锈钢型材或橡塑材料或玻璃钢材料制作，定位杆（12）上安设菌棒（11），每根定位杆（12）上至少安设2个菌棒（11），菌棒（11）整体呈柱状，菌棒（11）由包裹固定层（13）、微生物治污菌剂（14）组成，菌棒（11）的外部设置包裹固定层（13），包裹固定层（13）包裹微生物治污菌剂（14），包裹固定层（13）采用纺织品材质制作，如图1、图2、图3所示。

实施例2

发生器主支撑架（3）的下部固定安设锚固装置（4），锚固装置（4）的锚链（5）的一端部与发生器主支撑架（3）的下部固定相连接，锚固装置（4）采用金属材质材料制作，锚固装置（4）的定位锚具（6）锚固在水域底部，稳固治污发生器（1），把治污发生器（1）漂浮于水域的水面，保持水流穿过治污发生器（1），由菌棒（11）内散发出来的菌种溶于水域的水流中，如图2、图3所示。

实施例3

治污发生器（1）的上部，发生器主支撑架（3）的顶部安设支撑架（10），支撑架（10）的两端部与治污发生器（1）的边缘固定相连接，构成十字形，支撑架（10）采用金属型材材质或塑胶材质或玻璃钢材料制作，在支撑架（10）的中心部安设太阳能板（7）和驱动电机（8），太阳能板（7）通过线路与驱动电机（8）相连接，太阳能板（7）产生的电源驱动驱动电机（8），驱动电机（8）的输出端安设拨水浆（9），拨水浆（9）处于支撑架（10）的下面，拨动水域的水流，拨水浆（9）采用金属型材材质或塑胶材质或玻璃钢材料制作，拨水浆（9）在水面之下拨动水流把治污发生器（1）的水流搅动，把菌棒（11）内散发出来的菌种与水域的水流混合，实现微生物治污，治污发生器（1）的顶部四周安设漂浮器材（15），漂浮器材（15）采用浮筒或漂浮板材，漂浮器材（15）将治污发生器（1）的顶部漂浮在水流的水面之上，把太阳能板（7）和驱动电机（8）保持在处于水面之上，太阳能板（7）安全的接受太阳能，产生电源，如图1、图2所示。

实施例4

依照设计要求选择需要治理水质的治理水域（2），在治污发生器（1）的发生器主支撑架（3）上安设太阳能板（7）、驱动电机（8）、锚固装置（4）、漂浮器材（15）、菌棒（11），在支撑架（10）的中心部安设太阳能板（7）和驱动电机（8），支撑架（10）的上部四周安设漂浮器材（15），主支撑架（3）的下部安设锚固装置（4），定位杆（12）上安设菌棒（11），如图1、图2、图3所示。

实施例5

把安设好的治污发生器（1）交错安置排列在需要治理水质的治理水域（2）内，治污发生器（1）锚固在治理水域（2）的水底，治污发生器（1）顶部漂浮在水面上，太阳能板（7）接受太阳光的照射产生电源，电源传输给驱动电机（8），驱动电机（8）带动驱动电机（8）输出端上的拨水浆（9），拨水浆（9）搅动治污发生器（1）框架内的水流，搅动起来的水流带动治污发生器（1）周围的水流，搅动起来的水流带动菌棒（11）内弥散出来的微生物治污菌剂（14）溶入治理水域（2）中的水流，溶入微生物治污菌剂（14）的水流降解水体中的污染物，净化治理水域（2）中的水体，如图1、图2、图3所示。