一种组合式自然曝气生物滤床系统的制作方法

1.本实用新型涉及过滤设备技术领域，尤其涉及一种组合式自然曝气生物滤床系统。


背景技术：

2.降雨通过冲刷河道两岸的地表土壤，能够将有机物、重金属等污染物带入城市河流，而快速城市化一定程度上改变了原有的自然水文循环，城市路面硬化面积逐渐增大，导致城市地表径流量显著增加，进而加剧了地表径流污染程度；其次，水产养殖产生大量富含氮磷的废水主要通过直接排放到河道、水沟的方式进行处理，易造成河流水体的富营养化；因此，寻找经济有效、环境友好的方法治理城市污染河流至关重要。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的问题在于提供一种组合式自然曝气生物滤床系统，通过筛选土著功能微生物菌群并结合滤料对微生物的吸附固定技术，设计并运用一种组合式生物滤床对污染水体进行处理，实现系统的长期稳定运行并明确相关参数，为城市河流污水的处理提供一种成本低、无二次污染、简便易行、切实有效的方法。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种组合式自然曝气生物滤床系统，包括蓄水桶主体、第一支撑柱、水泵、抽水管、第一水龙头、第一进水管、支架、培养瓶、第二进水管、第一流量计、过滤桶、砂芯、滴滤层、砂芯承托层、反硝化滤层、好氧滤层、第一生物采样口、第二生物采样口、第二水龙头、第三生物采样口、第二支撑柱、出水管、电磁阀、定时开关和第二流量计,所述蓄水桶主体的底端外壁上分布焊接固定有第一支撑柱，所述蓄水桶主体的一侧外部安装有水泵，所述水泵的顶端内壁上贯通连接有抽水管，且抽水管的另一端贯穿至蓄水桶主体的内部，所述蓄水桶主体的一侧内壁上贯通安装有第一水龙头，所述第一水龙头的一侧内壁上贯通连接有第一进水管，所述蓄水桶主体的一侧外部安装有支架，所述支架的顶端内壁上放置有培养瓶，且第一进水管的另一端贯穿至培养瓶的内部，所述培养瓶的一侧内壁上贯通连接有第二进水管，所述支架的一侧外部安装有过滤桶，且第二进水管的另一端贯通于过滤桶的内部，所述过滤桶底端外壁上分布焊接固定有第二支撑柱，所述第二进水管的一侧内壁上安装有第一流量计，所述过滤桶的一侧顶端内壁上焊接固定有砂芯，所述过滤桶位于砂芯上方的内壁上放置有滴滤层，所述过滤桶位于砂芯一侧的内壁上贯通连接有第一生物采样口，所述过滤桶的底端内壁上焊接固定有砂芯承托层，所述过滤桶位于砂芯承托层上方的内壁上放置有反硝化滤层，所述过滤桶位于反硝化滤层一侧的内壁上贯通连接有第三生物采样口，所述过滤桶位于反硝化滤层上方的内壁上放置有好氧滤层，所述过滤桶位于好氧滤层一侧的内壁上贯通连接有第二生物采样口，所述过滤桶的中部内壁上贯通安装有第二水龙头，所述过滤桶的底端内壁上贯通连接有出水管，所述出水管的一侧内壁上安装有电磁阀，所述电磁阀的一侧外部电性连接有定时开关，所述出水管的一侧内部安装有第二流量计。
6.作为本实用新型进一步的方案：所述培养瓶的一侧内壁上贯通连接有溢流管。
7.作为本实用新型进一步的方案：所述滴滤层为一种粒径为0.4-2mm的普通河沙组成滤料，滴滤层的有效高度为300mm,滤柱的直径为200mm。
8.作为本实用新型进一步的方案：所述反硝化滤层为一种粒径为2-4mm的农业废弃物核桃壳作为反硝化层滤料，反硝化滤层的有效高度为250mm,滤柱的直径为200mm。
9.作为本实用新型进一步的方案：所述好氧滤层为一种粒径为2-4mm的活化沸石作为好氧滤层的滤料,好氧滤层的有效高度为350mm,滤柱的直径为200mm。
10.本实用新型的有益效果是：通过筛选土著功能微生物菌群并结合滤料对微生物的吸附固定技术，设计并运用一种组合式生物滤床对污染水体进行处理，实现系统的长期稳定运行并明确相关参数，为城市河流污水的处理提供一种成本低、无二次污染、简便易行、切实有效的方法。
附图说明
11.图1为本实用新型的整体立体结构图；
12.图2为本实用新型中过滤桶的主视剖切结构图；
13.图例说明：1、蓄水桶主体；2、第一支撑柱；3、水泵；4、抽水管；5、第一水龙头；6、第一进水管；7、支架；8、溢流管；9、培养瓶；10、第二进水管；11、第一流量计；12、过滤桶；13、砂芯；14、滴滤层；15、砂芯承托层；16、反硝化滤层；17、好氧滤层；18、第一生物采样口；19、第二生物采样口；20、第二水龙头；21、第三生物采样口；22、第二支撑柱；23、出水管；24、电磁阀；25、定时开关；26、第二流量计。
具体实施方式
14.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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
15.下面给出具体实施例。
16.参见图1-2，一种组合式自然曝气生物滤床系统，包括蓄水桶主体1、第一支撑柱2、水泵3、抽水管4、第一水龙头5、第一进水管6、支架7、培养瓶9、第二进水管10、第一流量计11、过滤桶12、砂芯13、滴滤层14、砂芯承托层15、反硝化滤层16、好氧滤层17、第一生物采样口18、第二生物采样口19、第二水龙头20、第三生物采样口21、第二支撑柱22、出水管23、电磁阀24、定时开关25和第二流量计26,蓄水桶主体1的底端外壁上分布焊接固定有第一支撑柱2，蓄水桶主体1的一侧外部安装有水泵3，水泵3的顶端内壁上贯通连接有抽水管4，且抽水管4的另一端贯穿至蓄水桶主体1的内部，蓄水桶主体1的一侧内壁上贯通安装有第一水龙头5，第一水龙头5的一侧内壁上贯通连接有第一进水管6，蓄水桶主体1的一侧外部安装有支架7，支架7的顶端内壁上放置有培养瓶9，且第一进水管6的另一端贯穿至培养瓶9的内部，培养瓶9的一侧内壁上贯通连接有第二进水管10，支架7的一侧外部安装有过滤桶12，且第二进水管10的另一端贯通于过滤桶12的内部，过滤桶12底端外壁上分布焊接固定有第二支撑柱22，第二进水管10的一侧内壁上安装有第一流量计11，过滤桶12的一侧顶端内壁上
焊接固定有砂芯13，过滤桶12位于砂芯13上方的内壁上放置有滴滤层14，过滤桶12位于砂芯13一侧的内壁上贯通连接有第一生物采样口18，过滤桶12的底端内壁上焊接固定有砂芯承托层15，过滤桶12位于砂芯承托层15上方的内壁上放置有反硝化滤层16，过滤桶12位于反硝化滤层16一侧的内壁上贯通连接有第三生物采样口21，过滤桶12位于反硝化滤层16上方的内壁上放置有好氧滤层17，过滤桶12位于好氧滤层17一侧的内壁上贯通连接有第二生物采样口19，过滤桶12的中部内壁上贯通安装有第二水龙头20，过滤桶12的底端内壁上贯通连接有出水管23，出水管23的一侧内壁上安装有电磁阀24，电磁阀24的一侧外部电性连接有定时开关25，出水管23的一侧内部安装有第二流量计26；培养瓶9的一侧内壁上贯通连接有溢流管8，可以将培养瓶9内部多余的水流进行排出；滴滤层14为一种粒径为0.4-2mm的普通河沙组成滤料，滴滤层14的有效高度为300mm,滤柱的直径为200mm，可以对河水进行初过滤，减少一部分杂质；反硝化滤层16为一种粒径为2-4mm的农业废弃物核桃壳作为反硝化层滤料，反硝化滤层16的有效高度为250mm,滤柱的直径为200mm，可以对河水进行最后的过滤，使湖水进行净化；好氧滤层17为一种粒径为2-4mm的活化沸石作为好氧滤层17的滤料,好氧滤层17的有效高度为350mm,滤柱的直径为200mm，可以对湖水进行二次过滤，从而对一些物质进行氧化，降低了湖水的杂质。
17.本实用新型的工作原理：首先使用抓斗在实验人工湖泊采取少量底泥样品，将其过100目筛，与自然湖水混合均匀，取1l泥水混合物用于硝化菌群的筛选，之后，将铵盐有机富集培养基放置(nh4)2so
4 0.5g，丁二酸钠2.17g，维氏盐溶液(k2hpo4·
3h2o 6.55g，mgso4·
7h2o 2.5g，nacl2.5g,feso4·
7h2o 0.05g，mnso4·
h2o 0.038g，溶解后加水定容至1000ml，为模拟实际情况，溶解定容所需水均为自来水，再将1l的泥水混合物加入7l铵盐有机富集培养基中进行曝气培养5天，再次接种1l曝气培养后的泥水混合物于7l硝化培养基中，如此重复3次；
18.然后配置反硝化培养基的配制，对反硝化培养基内部放置ch3coona 0.5g，nano
3 0.25g，k2hpo
4 0.175g，mgso4·
7h2o 0.05g，微量元素0.5ml，溶解定容至1l并调节ph到7.2-7.6；其中微量元素溶液：edta 2.06g，feso4·
7h2o 1.54g，mncl2·
4h2o 0.2g，znso4·
7h2o 0.1g，cuso4·
5h2o 0.02g，k2mno
4 0.12g，cocl2·
6h2o 2mg，溶解定容至1l，装入棕色瓶中于4℃下保存，再使用抓斗在实验人工湖泊采取少量底泥样品，将其过100目筛，与自然湖水混合均匀，之后按1％接种，用移液枪取5ml泥水混合物加入盛有495ml反硝化培养基的锥形瓶中，进行密封，两组平行，于25℃，120r/min气浴恒温振荡器中培养48h，最后将培养48h的反硝化培养液按5％接种重复培养2次；
19.对功能菌群的固定，将od600接近1.5的菌液稀释3倍，滤料与稀释后的菌液1:1混合均匀，浸泡15min后装入挂膜滤柱中；
20.然后进行挂膜操作，使用加入一定量葡萄糖、(nh4)2so4、nh4cl的自来水，其中cod浓度为34.2-38.6mg/l，nh4+-n浓度为9.32-10.56mg/l，进水流量为12l/h，水力负荷为4.59m3/(m2·
d)，每天运行12h；
21.然后通过水泵3将湖水进行抽取，然后通过抽水管4注入到第一支撑柱2上的蓄水桶主体1内部，然后向蓄水桶主体1内加入一定量的葡萄糖、(nh4)2so4、nh4cl和k2hpo4以调节实验水体中codcr浓度范围在57.3-123.0mg/l、nh4+-n浓度范围在3.0-6.0mg/l和tp浓度范围为0.50-1.61mg/l，此时打开第一水龙头5，此时通过压力差，使水流通过第一进水管6排
入到支架7上的培养瓶9内部，然后通过流量计11使运行期间保证水力负荷为5.35m3/(m2·
d)，进入流量为14l/h，每天运行12h，将水流排入到过滤桶12内部，首先通过砂芯13上的滴滤层14进行过滤，然后过滤的水滴滴落到好氧滤层17内部，通过好氧滤层17过滤后，再通过砂芯承托层15上的反硝化滤层16进行最后的净化，然后可以通过定时开关25对电磁阀24进行开关控制，将水流不间断地通过出水管23进行排出，并且通过第二流量计26进行限制流出，当系统在运行12h后，保证核桃壳滤层为淹水状态，其他滤层为滤干状态。
22.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。