一種水體微生物活化系統設備的製作方法

2023-10-23 23:29:17 3

本發明涉及環境工程
技術領域：
，具體涉及一種水體微生物活化系統設備。
背景技術：
：藍藻爆發、河水黑臭，是當前水體汙染中的嚴重現象。其本質問題是水體中氮、磷等營養元素物質大量積累而引起水體富營養化。為應對上述環境汙染問題，人們嘗試多種方法進行水體生態恢復。目前，常見的方法包括物理方法、化學方法和生物方法。物理方法包括疏挖底泥、機械除藻、引水衝淤等，由於水體功能受損的主要特徵是水體富營養化，同時伴隨著水體濁度增加、透明度下降等，如果採用物理方法會進一步加劇水體富營養化進程，進而導致生態系統崩潰。化學方法包括加入化學藥劑殺藻，加入鐵鹽(鋁鹽)促進磷沉澱，加入石灰脫氮等。採用化學方法應當嚴格按照規定用量，否則會對魚類、水草等其他生物帶來一定的傷害甚至死亡，同時會帶來二次汙染，產生一些不可預測的不良後果。生物方法是人工建立生物平臺，模擬水體微生物生長繁殖環境，控制水體微生物生長繁殖所需的各種要素水平，例如pH值、C、N、P和其他微量元素，利用水體微循環，大量培育水體本土微生物，對試題中的汙染物質進行吸附和分解，從而促使水體生態系統恢復自淨能力，達到生態的穩定平衡狀態，起到水質淨化、水體清澈及生態修復的目的。但如何簡化設備，改善微生物的生存繁殖環境，保證微生物的成活率仍是技術人員普通面臨解決的技術問題。技術實現要素：鑑於上述問題，本發明提供了一種水體微生物活化系統設備，其結構簡單，管理運行方便，能耗低，具有良好的社會、經濟和環境效益。一種水體微生物活化系統設備，包括儲水罐、水泵、穩定管和制氧機；儲水罐的上端與進水口相連，儲水罐的下方設有第一出水管道，並通過第一出水管道與水泵連接；第一出水管道還通過氧氣輸送管與制氧機連接；水泵的出水口通過管道與穩定管的入水口連接，穩定管的出水口連接第二出水管道；第二出水管道通過通氣管道與活化曝氣裝置連接。此外，優選的結構是，活化曝氣裝置包括依次連接的氣泵，流量控制裝置，等離子腔和控制閥，等離子腔通過內置電源供電。此外，優選的結構是，第一出水管道上設有第一截止閥。此外，優選的結構是，儲水罐設有第三出水管道，第三出水管道上設有第二截止閥。此外，優選的結構是，第二出水管道上還設有回流管道，並與儲水罐連通，回流管道上設有回流調節閥。此外，優選的結構是，連接水泵與穩定管的管道上設有止回閥。此外，優選的結構是，氧氣輸送管上設有針型閥、氣體流量計和氣體單向閥。此外，優選的結構是，穩定管上設有排氣閥，儲水罐上設有液位計。此外，優選的結構是，穩定管內設有生物活化填料，生物活化填料的組成為：硝化細菌0.5-1.5重量份，月桂基二甲基氧化胺2-4重量份，蓴菜粉5-10重量份，茶多酚1-5重量份，多孔氧化矽陶瓷顆粒85-88重量份，過二硫酸鈉1-5重量份。此外，優選的結構是，穩定管內設有生物活化填料，生物活化填料的組成為：硝化細菌0.8重量份，月桂基二甲基氧化胺2.5重量份，蓴菜粉8重量份，茶多酚3重量份，多孔氧化矽陶瓷顆粒88重量份，過二硫酸鈉2重量份。本發明的水體微生物活化系統設備，改變了傳統水體淨化方式，採用旁通水處理工藝，利用探測和控制裝置精準控制供氧量和活化時間，利用活化水內循環體系，延長了設備內水體活化的時間，採用特定的生物活性填料，能有效去除重金屬元素，激活了水體微生物益生菌的繁殖，能有效提升生物培養的存活率，可在短時間內改善水質，不會造成水體的二次汙染。附圖說明通過參考以下結合附圖的說明，並且隨著對本發明的更全面理解，本發明的其它目的及結果將更加明白及易於理解。在附圖中：圖1為本發明整體結構示意圖；圖2為活化曝氣裝置的工作原理示意圖。其中的附圖標記包括：1-儲水罐，2-水泵，3-穩定管，4-制氧機，5-進水口，6-第一出水管道，7-氧氣輸送管，8-第二出水管道，9-第三出水管道，10-第一截止閥，11-止回閥，12-第二截止閥，13-針型閥，14-氣體流量計，15-氣體單向閥，16-液位計，17-排氣閥，18-回流管道，19-回流調節閥，20-活化曝氣裝置，21-氣泵，22-流量控制裝置，23-等離子腔，24-內置電源，25-控制閥。在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特徵或功能。具體實施方式為詳細描述本發明，以下將結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細描述。如圖1所示，一種水體微生物活化系統設備，包括儲水罐1、水泵2、穩定管3和制氧機4；儲水罐1的上端與進水口5相連，引入待處理的水。儲水罐1上設有液位計16，用於觀察水位情況。儲水罐1的下方設有第一出水管道6，並通過第一出水管道6與水泵2連接；第一出水管道6還通過氧氣輸送管7與制氧機4連接；水泵2的出水口通過管道與穩定管3的入水口連接，穩定管3的出水口連接第二出水管道8。制氧機4中產生的氧氣通過氧氣輸送管7輸送到第一出水管道6中形成富氧水體，通氧量為0.56-2.3L/min。水泵將富氧水體抽取到穩定管3中對富氧水體進行活化處理。氧氣的輸送量可通過針型閥13、氣體流量計14和氣體單向閥15的操作進行控制。穩定管3實際上是一個益生菌的培養裝置，其內設置有生物活化填料。當水體進入穩定管3後，關閉止回閥11，使待處理的水體充分與生物活化填料接觸，在此期間，水體內的本土益生菌會大量繁殖，增加水體自淨益生菌的含量，這些益生菌是後期進行水體淨化的主要活性物質。穩定管3內的水體停留時間為3-6小時，活化培養後的水體通過第二出水管道8排出。第一截止閥10、止回閥11、針型閥13、氣體流量計14和氣體單向閥15均與可編程邏輯控制器(PLC)連接，通過控制器可實現遠程操作，特別是對供氧量、活化時間實現精準控制和調整，能夠根據所需淨化水體的實際調整數位化調整關鍵工藝參數。穩定管3上設有排氣閥17，定時打開排氣閥17從而排出多餘的氣體，保證穩定管3內的活化壓力和氧氣含量在要求的範圍內。靠近第二出水管道8出水口的位置還設有活化曝氣裝置20，活化曝氣裝置20包括依次連接的氣泵21，流量控制裝置22，等離子腔23和控制閥25，等離子腔23通過內置電源24供電。等離子腔23為平板式雙電離腔結構，利用內置電源的高頻高壓電源，對空氣進行等離子體電離，最終產生臭氧。電源的激勵電壓為5-8kV，激勵頻率為6-8kHz，臭氧的濃度為12-25g/m3。臭氧與經過活化後的水體混合後被排放到帶淨化的水體中，配合活化水體的淨化作用，能有效殺死水體中的有害細菌，抑制有害菌群的繁殖，提高了淨化效果。經測試，採用該設備活化處理後的水體其益生菌的生物活性能提高15-20％。第二出水管8道上還設有回流管道18，並與儲水罐1連通，回流管道18上設有回流調節閥19。回流管道18將活化過的水與待處理的水按比例進行混合，這樣操作可實現經活化後微生物在水體中的最大限度增殖生長，同時與未處理的原水體中微生物共存的競爭抑制作用可進一步改善水體微生物群落結構，削減無益微生物量，增加水體自淨益生菌。優選地，待處理的原水與活化過的水的混合比例以重量比計為2:1。經測試，採用該設備活化處理後的水體其益生菌的生物活性能提高25-30％。儲水罐1設有第三出水管道9，第三出水管道9上設有第二截止閥12。第三出水管道9用於排空儲水罐1中的水，以方便進行維護和檢修。實施例1採用上述水體微生物活化系統設備進行水體活化處理，活化時間為5h，通氧量為2L/min，等離子臭氧的濃度為20g/m3，生物活化填料的組成為：硝化細菌1重量份，月桂基二甲基氧化胺3重量份，蓴菜粉6重量份，茶多酚2重量份，多孔氧化矽陶瓷顆粒86重量份，過二硫酸鈉1重量份。蓴菜粉為蓴菜曬乾或烘乾後磨碎，過100目篩製成。多孔氧化矽陶瓷顆粒作為負載活性菌群的載體，首先利用月桂基二甲基氧化胺對載體表面進行活性改性處理，增強硝化細菌的附著性和穩定性，蓴菜粉用於培養菌群，能有效提高菌群的活性和存活率，茶多酚能有效去除水體中蟲卵、大腸菌群等病原體，消除惡臭氣味，過二硫酸鈉具有雙重作用，既能夠有效的使硝化細菌附著在載體上，同時過二硫酸鈉還能夠與水體中的臭氧共同作用，消除水體中氯胺等汙染體。生物活化填料的製備方法如下：按比例稱取上述材料，將多孔氧化矽陶瓷顆粒放在去離子水中，然後依次加入月桂基二甲基氧化胺、蓴菜粉、茶多酚，充分攪拌，然後加入硝化細菌，充分攪拌後加入過二硫酸鈉，待混合液冷卻至室溫沉澱後，棄去上清液，下部沉積物製得的生物活化填料。利用上述生物活化填料直接對待處理的富氧水體進行好氧培養，無需經過厭氧處理步驟，大大縮短了活化時間。採用該設備對汙染水體進行處理，測試結果如下(mg/L)：TNCODTP渾濁度原水1.5045.230.873020天0.6816.740.2015實施例2採用上述水體微生物活化系統設備進行水體活化處理，活化時間為5h，通氧量為2L/min，等離子臭氧的濃度為20g/m3，生物活化填料的組成為：硝化細菌0.8重量份，月桂基二甲基氧化胺2.5重量份，蓴菜粉8重量份，茶多酚3重量份，多孔氧化矽陶瓷顆粒88重量份，過二硫酸鈉2重量份。生物活化填料的製備方法同實施例1。採用該設備對汙染水體進行處理，測試結果如下(mg/L)：TNCODTP渾濁度原水1.4350.100.854520天0.4516.000.1513當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp