一種用于河道污染物處理的生物濾床的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于河道污染物處理的生物濾床，屬于環境保護中污水處理技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，城鄉河道因污染和生態系統嚴重退化，水環境問題日益突出，多數河道水體污染嚴重、富營養化，造成了嚴峻的環境生態形勢。空氣中的分子態氧溶解在水中稱為溶解氧，用每升水里氧氣的毫克數表示，水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓以及水的溫度都有密切關系。在自然情況下，空氣中的含氧量變動不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。通常要通過機械曝氣來提高水體的溶解氧濃度，但是，在對河道水體提供人工機械曝氣的話，由于水體量巨大，曝氣所需的動力費將會非常高。
[0003]生物濾床是生物處理的一種，由砂、砂礫或其他濾材為介質所構成，憑借附著于濾材上的生物膜作用可以分解流經濾床廢水中污染物。一般經生物濾床的處理水不需再經沉淀單元即可放流。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種無需動力、免維護的能有效利用降解河道中污染物的生物濾床，該生物濾床能主動提供微生物生長所需的氧氣。
[0005]本發明采用的技術方案是:具有一個上段位于河道水面之上、下段伸入水面下的豎直空心管，在豎直空心管頂部固定設有2~4個折彎空心管，這2~4個折彎空心管一端均從豎直空心管頂部開口伸入豎直空心管內并被固定在豎直空心管內，折彎空心管自伸出豎直空心管頂部開口處向下折彎，豎直空心管頂部開口密封；在水面下的豎直空心管的底部固定連接葉片；在折彎空心管下方設有一個錐形筒、一個內圓筒和一個外圓筒，內圓筒同軸套在豎直空心管外且通過軸承連接豎直空心管，內圓筒外同軸套有外圓筒，在內圓筒外壁和外圓筒內壁之間充滿附著有微生物的多孔填料，倒置的錐形筒同軸套在豎直空心管外且將倒置的錐形筒下端固定連接外圓筒上端，在倒置的錐形筒內表面上設有臺階；外圓筒下端固定連接直徑大于其直徑的大圓筒上表面上，大圓筒上段部分位于河道水面之上、下段部分垂直向下浸沒在水面之下；將露出在外圓筒之外的大圓筒上表面都封閉，外圓筒內部的附著有微生物的多孔填料以及內圓筒均與大圓筒內腔相通；大圓筒通過支架固定在河道底部。
[0006]本發明采用上述技術方案后具有的優點是:(1)整個過程無需動力；(2)既可以給水體充氧，又能利用微生物凈化水體；(3)能主動提供微生物生長所需的氧氣。
【附圖說明】
[0007]圖1是一種用于河道污染物處理的生物濾床的結構示意圖； 圖2是圖1中葉片的結構放大示意圖；
圖中:1.豎直空心管；2.折彎空心管；3.葉片；3-1.固定板；3-2.轉動板；4.內圓筒；5.外圓筒；6.附著有微生物的多孔填料；7.篩網；8.篩網；9.倒置的錐形筒；10.臺階；11.大圓筒。
【具體實施方式】
[0008]參照圖1，本發明包括一個豎直空心管1，豎直空心管I上段位于河道的水面之上，豎直空心管I的下段伸入河道的水面下。在豎直空心管I的頂部固定安裝2~4個折彎空心管2，這2~4個折彎空心管2沿豎直空心管I的圓周方向均勻布置。這2~4個折彎空心管2的一端均從豎直空心管I的頂部開口伸入豎直空心管I內并被固定在豎直空心管I內，折彎空心管2自伸出豎直空心管I頂部開口處向下折彎一定角度a，折彎角度a是豎直空心管I與折彎空心管2之間的夾角，折彎角度a為50~60°。折彎空心管2固定后，將豎直空心管I的頂部開口完全密封，與外界氣壓隔絕，以便旋轉的豎直空心管I內部產生負壓。這
2-4個折彎空心管2與豎直空心管I拼成傘骨架的形狀。
[0009]在水面下的豎直空心管I的底部處固定連接3個相同的葉片3，3個葉片3沿豎直空心管I的圓周方向均勻布置。參見圖2，每個葉片3均由I塊固定板3-1和I塊轉動板
3-2組成，固定板3-1的內側固定連接于豎直空心管I的管壁上，固定板3-1的外側與轉動板3-2的內側之間可旋轉連接，使轉動板3-2可繞固定板3-1的外側邊作單向旋轉運動，轉動角度b在0~75°之間，轉動后的葉片3形成折彎的形狀，葉片3類似只能單向旋轉且角度限位的門鉸鏈結構。
[0010]在折彎空心管2的下方設有一個倒置的錐形筒9、一個內圓筒4和一個外圓筒5。內圓筒4和外圓筒5的上下口均是敞口。其中，內圓筒4同軸套在豎直空心管I外，并且通過軸承連接豎直空心管I。內圓筒4的上端比圓筒5的上端高5~10 cm，內圓筒4的下端和外圓筒5的下端平齊。在內圓筒4外同軸套有外圓筒5，在內圓筒4的外壁和外圓筒5的內壁之間具有足夠的間隙，在這個間隙之間填充滿附著有微生物的多孔填料6，附著有微生物的多孔填料6頂面處安裝篩網7，篩網7用于布水；附著有微生物的多孔填料6底面處安裝篩網8作支撐。倒置的錐形筒9同軸套在豎直空心管I外并且將倒置的錐形筒9下端固定在外圓筒5的上端。倒置的錐形筒9的上端是大端，下端是小端，倒置的錐形筒9的大端口和小端口均是敞口。在倒置的錐形筒9的內表面上設有臺階10，臺階10由倒置的錐形筒9上端大端部位連續地設置至小端部位，臺階10由上向下逐漸地下移至小端部位。通過合理設置倒置的錐形筒9的錐角以及外徑，使從折彎空心管2落下的水盡量全部落在最上一層的臺階10之上。
[0011]外圓筒5的下端固定連接于大圓筒11的上表面上，大圓筒11的上段部分位于河道水面之上，大圓筒11的下段部分垂直向下浸沒在水面之下。大圓筒11的直徑大于外圓筒5的直徑，大圓筒11的直徑為外圓筒5的2~3倍，將大圓筒11上端于外圓筒5連接處都封閉，也就是將露出在外圓筒5之外的大圓筒11上表面都封閉，但外圓筒5內部的附著有微生物的多孔填料6以及內圓筒4均與大圓筒11內腔相通。大圓筒11固定連接三根支架12上端，三根支架12下端均垂直向下伸至河道底部并被牢固固定在河道底部，使大圓筒11通過三根支架12固定在河道底部。
[0012]本發明工作時，因豎直空心管I下端連同葉片3浸沒在水面以下，大圓筒11下段部分也置于水面以下，由于葉片3可以單向折彎，當水流過的時候，三個葉片3受水的沖擊力不均勻，會以豎直空心管I為軸心而轉動，帶動豎直空心管I旋轉，當旋轉到一定速度的時候，豎直空心管I上端的折彎空心管2的空氣在離心力作用下被甩出，形成負壓，河道水在大氣壓的作用下，被從豎直空心管I底部壓到頂部，繼而被折彎空心管2甩出，只要保持豎直空心管I連續轉動就會有水源源不斷的被從河底吸上來甩出，河水被甩到錐形筒9上的臺階10上,然后從臺階10上流下，在水在從臺階10上流下來的過程中和空氣接觸，使氧氣溶解到水中，提高水的溶解氧量；富含有氧氣的水從上流下經過附著有微生物的多孔填料6，河水和微生物充分接觸，污染物被微生物分解，處理后的河水再回到河道中。
[0013]在河水水面出現上升或下降的時候，大圓筒11內的空氣壓力會增大或減小，從而使空氣反復流過附著有微生物的多孔填料6的表面，保證填料表面微生物有足夠的氧氣提供。即使水位不發生上升或下降，在白天和黑夜出現溫差的時候，大圓筒11內的空氣也會由于溫度變化會出現壓力增大或減小，也同樣會促使空氣流通增加填料表面的氧氣含量。
【主權項】
1.一種用于河道污染物處理的生物濾床，其特征是:具有一個上段位于河道水面之上、下段伸入水面下的豎直空心管(I )，在豎直空心管(I)頂部固定設有2~4個折彎空心管(2 )，這2~4個折彎空心管(2 ) 一端均從豎直空心管(I)頂部開口伸入豎直空心管(I)內并被固定在豎直空心管(I)內，折彎空心管(2)自伸出豎直空心管(I)頂部開口處向下折彎，豎直空心管(I)頂部開口密封；在水面下的豎直空心管(I)的底部固定連接葉片(3);在折彎空心管(2)下方設有一個錐形筒(9)、一個內圓筒(4)和一個外圓筒(5)，內圓筒(4)同軸套在豎直空心管(I)外且通過軸承連接豎直空心管(1)，內圓筒(4)外同軸套有外圓筒(5)，在內圓筒(4)外壁和外圓筒(5)內壁之間充滿附著有微生物的多孔填料(6)，倒置的錐形筒(9)同軸套在豎直空心管(I)外且將倒置的錐形筒(9)下端固定連接外圓筒(5)上端，在倒置的錐形筒(9)內表面上設有臺階(10);外圓筒(5)下端固定連接直徑大于其直徑的大圓筒(11)上表面上，大圓筒(11)上段部分位于河道水面之上、下段部分垂直向下浸沒在水面之下；將露出在外圓筒(5)之外的大圓筒(11)上表面都封閉，外圓筒(5)內部的附著有微生物的多孔填料(6)以及內圓筒(4)均與大圓筒(11)內腔相通；大圓筒(11)通過支架(12)固定在河道底部。
2.根據權利要求1所述一種用于河道污染物處理的生物濾床，其特征是:有3個葉片(3)沿豎直空心管(I)的圓周方向均勻布置，每個葉片3均由I塊固定板(3-1)和I塊轉動板(3-2)組成，固定板(3-1)內側固定連接于豎直空心管(I)的管壁上，固定板(3-1)外側與轉動板(3-2)內側之間可旋轉連接，轉動板(3-2)可繞固定板(3-1)的外側邊作單向旋轉運動，轉動角度在0~75°之間。
3.根據權利要求1所述一種用于河道污染物處理的生物濾床，其特征是:2~4個折彎空心管(2)沿豎直空心管(I)的圓周方向均勻布置，折彎空心管(2)折彎后與豎直空心管(I)之間的夾角為50~60°。
4.根據權利要求1所述一種用于河道污染物處理的生物濾床，其特征是:大圓筒(11)的直徑為外圓筒(5)的2~3倍。
5.根據權利要求1所述一種用于河道污染物處理的生物濾床，其特征是:附著有微生物的多孔填料(6)頂面和底端處均設有篩網。
6.根據權利要求1所述一種用于河道污染物處理的生物濾床，其特征是:內圓筒(4)上端比圓筒(5)上端高5~10 cm,內圓筒(4)下端和外圓筒(5)下端平齊。
【專利摘要】本發明公開一種用于河道污染物處理的生物濾床，具有一個上段位于河道水面之上、下段伸入水面下的豎直空心管，在豎直空心管頂部固定設有折彎空心管，豎直空心管頂部開口密封；在水面下的豎直空心管的底部固定連接葉片；在折彎空心管下方設有一個錐形筒、一個內圓筒和一個外圓筒，內圓筒同軸套在豎直空心管外且通過軸承連接豎直空心管，在內圓筒外壁和外圓筒內壁之間充滿附著有微生物的多孔填料，倒置的錐形筒下端固定連接外圓筒上端，在倒置的錐形筒內表面上設有臺階；外圓筒下端固定連接直徑大于其直徑的大圓筒上表面上；整個過程無需動力，既可以給水體充氧，又能利用微生物凈化水體。
【IPC分類】C02F3-02
【公開號】CN104671395
【申請號】CN201510035912
【發明人】馬建鋒, 黃代琴, 姚超
【申請人】常州大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月26日