一种用于污染水体原位修复的微生物扩增装置的制作方法

本实用新型涉及污水治理技术领域，特别是涉及一种用于污染水体原位修复的微生物扩增装置。

背景技术：

微生物作为生态系统中的主要分解者在水体污染物去除中发挥着重要作用，向河道、湖泊等自然水体中投加微生物制剂已经成为水环境主要的修复手段，并可以在短期内取得良好的效果。但是，由于河流水体流动较快，微生物在河道中的快速流失导致微生物浓度降低。为了保证微生物浓度，需重复投加微生物，造成经济成本直线上升。

为了扩增微生物，现有技术通常通过微生物发生器等设备，将河水引入设备内，通过创造有利于微生物生长的条件实现河水中土著微生物的扩增。但是，已经被污染的河道水体，由于其中污染物负荷过高，原有菌群结构已经被破坏，经过设备扩增的微生物仍旧可能为污染水体的优势菌，而不是需要扩增的有益菌，也即，现有的微生物扩增设备，难以定向培养需要扩增的微生物。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种用于污染水体原位修复的微生物扩增装置，实现对微生物进行定向扩增。具体技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种用于污染水体原位修复的微生物扩增装置，包括罐体，所述罐体侧壁的下部设置有进水管，所述进水管安装有进水流量调节阀门；所述罐体侧壁的上部设置有出水管，所述出水管安装有出水流量调节阀门；所述罐体内部由下至上依次设置有用于定向扩增微生物的扩增层和用于释放营养物质的营养释放层，所述营养释放层与所述出水管之间设置有分隔挡板；所述罐体的底部铺设有曝气装置。

可选地，所述罐体的内壁安装有第一支撑块和第二支撑块。

可选地，所述扩增层底部设置有第一网格板，所述第一网格板置于所述第一支撑块上，且所述第一网格板高于所述进水管的高度。

可选地，所述营养释放层和所述扩增层之间设置有第二网格板，所述第二网格板置于所述第二支撑块上，且所述第二网格板低于所述出水管的高度。

可选地，所述第一网格板的网格孔径大于所述第二网格板的网格孔径。

可选地，所述第一网格板的网格孔径为1～10cm，所述第二网格板的网格孔径为0.2～2cm。

可选地，所述罐体顶部的圆截面直径大于所述罐体底部的圆截面直径。

可选地，所述分隔挡板相对于所述营养释放层倾斜设置。

可选地，所述进水管上还设置有反冲洗管，所述反冲洗管处设置有反冲洗阀门。

可选地，所述罐体的顶部设置有补料口，所述补料口上方设置有防雨罩，所述防雨罩与所述罐体的顶部连接。

本实用新型实施例提供的一种用于污染水体原位修复的微生物扩增装置，通过在罐体的侧壁下部设置进水管，上部设置出水管，罐体内由下至上依次设置用于定向扩增微生物的扩增层和用于释放营养物质的营养释放层，从而使河道水体由罐体下部进入，扩增层中的微生物释放进入水体，并利用营养释放层释放的营养物质大量增殖，同时利用水体自身的有机物对微生物进行原位培养，富含微生物的水体从罐体上部的出水管流出重新回到河道水体，可快速、稳定、持续地发挥出显著的去污效果。并且，本实用新型实施例为下部进水上部出水结构，可以有效地防止载体堵塞，同时利用罐体自身结构，具有反冲洗结构，能够实现自身清洁，更有利于装置长期稳定运行。当然，实施本实用新型的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例提供的用于污染水体原位修复的微生物扩增装置的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于污染水体原位修复的微生物扩增装置的另一种结构示意图。

图中，01.罐体，02.进水管，03.进水流量调节阀门，04.反冲洗管，05.反冲洗阀门，06.出水管，07.出水流量调节阀门，08.补料口，09.曝气装置，10.第一支撑块，11.第一网格板，12.扩增层，13.第二支撑块，14.第二网格板，15.营养释放层，16.分隔挡板，17.防雨罩。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于污染水体原位修复的微生物扩增装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于污染水体原位修复的微生物扩增装置，包括罐体01，罐体01可以为筒状，用于在其中培养微生物。罐体01侧壁的下部设置有进水管02，用于将河水输送至罐体01内部。进水管02处安装有进水流量调节阀门03，用于调节进水流量，控制水体在罐体01内的停留时间。罐体01侧壁的上部设置有出水管06，用于将含有微生物的水体重新输送至河道。出水管06安装有出水流量调节阀门07，用于调节出水流量。

罐体01内部由下至上依次设置有为水体曝气的曝气装置09、用于扩增微生物的扩增层12和用于释放营养物质的营养释放层15。

其中，扩增层12中填充有载体，载体可以为包括固定化菌剂颗粒或多孔性填料。固定化菌剂颗粒通过固定化包埋方式，将需要的微生物、营养物质等包埋至多孔性的无机载体中，制成颗粒状；多孔性填料包括但不限于以下材料：沸石、陶瓷球、活性炭颗粒、聚氨酯中的至少一种。

其中，营养释放层15中填充有缓释长效营养剂，缓释长效营养剂含有交联剂和营养物质，交联剂可以使营养物质颗粒相互附着，达到营养缓释的作用，营养剂可以为微生物扩增提供营养。其中，交联剂具体包括但不限于：交联聚乙烯醇水凝胶、交联聚丙烯酰胺水凝胶、交联接枝淀粉凝胶中的至少一种；营养物质可以为微生物可利用的碳源、氮源、磷源及微量元素，包括但不限于：聚乳酸、聚酯、柠檬酸钠、尿素、磷酸二氢钾等。

营养释放层15与出水管06之间设置有分隔挡板16，分隔挡板16的表面开有多个小孔，用于将营养释放层15与出水管06分隔开的同时，使罐体01中的水体从出水管06流出，从而避免营养释放层15中的颗粒通过出水管06溢出。

作为本实用新型实施例一种具体的实现方式，分隔挡板16相对于营养释放层15倾斜设置，从而使分隔挡板15与营养释放层15形成倾斜的接触面，增大了接触面积，更有利于水体从分隔挡板15通过。

本实用新型实施例中，罐体01的底部铺设有曝气装置09，可以将含氧气体导入罐体01并进行曝气，从而提高水体含氧量，更有利于微生物繁殖。具体地，曝气装置09可以选用现有的曝气头、曝气管或曝气盘等曝气设备。

作为本实用新型实施例一种具体的实施方式，罐体01的内壁可以安装第一支撑块10和第二支撑块13，分别用于支撑扩增层12和营养释放层15。

作为本实用新型实施例一种具体的实施方式，扩增层12底部设置有第一网格板11，用于承接扩增层12中的载体，同时可以使水体通过。第一网格板11可以置于第一支撑块10上。

作为本实用新型实施例一种具体的实施方式，扩增层12和营养释放层15之间设置有第二网格板14，用于分隔扩增层12和营养释放层15，防止营养释放层15的物质从底部漏出，同时还可以使水体透过。第二网格板14可以置于第二支撑块13上。发明人发现，通过将第二网格板14低于出水管06的高度2～5cm设置，可使营养释放层15部分浸入水体，2～5cm的浸入可降低营养层释放速率，并可保证营养释放层15持续向水体释放营养源。实际应用中，可以将第一网格板11和第二网格板14直接分别放置在第一支撑块10和第二支撑块13上，实现第一网格板11和第二网格板14可拆卸。

作为本实用新型实施例一种优选的实施方式，由于扩增层12和营养释放层15中填充有尺寸不同的填料，可以将第一网格板11的网格孔径设置为大于第二网格板14的网格孔径。实际应用中，第一网格板11的网格孔径具体可以为1～10cm，第二网格板14的网格孔径具体可以为0.2～2cm，具体的孔径可以根据扩增层12和营养释放层15中的填料粒径确定。

作为本实用新型实施例一种具体的实施方式，为了清洗罐体01内部，进水管02上还设置有反冲洗管04。反冲洗时，打开进水流量调节阀门03，关闭反冲洗阀门05、出水流量调节阀门07，待罐体01充满水后关闭进水水流量调节阀门03，打开反冲洗阀门05，利用水体重力对载体进行反冲洗。发明人发现，将罐体01设置为顶部的圆截面直径大于底部的圆截面直径，即上宽下窄的形状，罐体01上部可以储存更多水，从而更好地利用罐体01内水的重力进行反冲洗。

作为本实用新型实施例一种具体的实施方式，罐体01的顶部可以为可拆卸结构，罐体01的顶部设置有补料口08，可以用于缓释长效营养剂及高效菌剂定期补加的进料口，亦可作为曝气装置09所产生的未利用气体的排气口。补料口08上方设置有防雨罩17，从而防止进料被雨打湿。该防雨罩17可以焊接在罐体01的顶部。

本实用新型实施例的使用方法为：

启动阶段，打开进水流量调节阀门03，关闭反冲洗出水阀门05，污水从进水管02进入罐体01，在曝气装置09的作用下，对水体搅拌复氧，通过扩增层12释放或通过补料口08添加的高效微生物利用营养释放层15及污水中的污染物质实现自身的增长，并在扩增层12内的载体的表面进行挂膜，形成污水处理的优势菌群。

运行阶段，扩增层12内的载体表面挂膜成熟后，控制进水流量调节阀门03、出水流量调节阀门07的开度，调节进水流量，控制水体在罐体01内的停留时间，使微生物保持在生长繁殖的对数期，游离态的微生物随水体从出水管06流出回投至受污水体，实现受污水体的修复。

本实用新型实施例提供的用于污染水体原位修复的微生物扩增装置，通过向装置内定期添加少量外源高效微生物或内置包埋固定化菌剂，保证所添加的外源高效菌剂在扩增装置内形成优势菌群，并提供适宜其生长的环境(包括碳源、微量元素、溶氧等)促进其在罐体内扩增层的多孔载体表面挂膜，待生物膜成熟后控制进出水流量，利用水体自身的有机物对微生物进行原位培养，经过扩增后的大量高效微生物被再回投至受污水体，可快速、稳定、持续地发挥出显著的去污效果。并且，本实用新型实施例为下部进水上部出水结构，可以有效地防止载体堵塞，同时利用罐体自身结构，具有反冲洗结构，能够实现自身清洁，更有利于装置长期稳定运行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。诸如术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。