技术领域
[0001] 本实用新型涉及资源与环境技术领域，尤其涉及一种从源头减少污水中
微生物气溶胶污染物的装置。
背景技术
[0002] 微生物气溶胶通常是指，微生物在单细胞悬浮状态下与干燥固体颗粒或液体微粒相连接在空气中悬浮形成的生物气溶胶，其空
气动力学直径在100μm以内。污水生物处理系统中含有大量不同种类的微生物，包括各种细菌、
真菌、病毒和
原生动物等。其中一些粒径在1至100μm范围内的微生物很容易逸散到空气中，形成微生物气溶胶，对周边人员的身体健康带来极大的潜在威胁。
[0003] 微生物气溶胶首先具有一般气溶胶的危害性。粒径为2.1至4.7μm的微生物粒子能够进入人的气管和支气管，易造成人体的
呼吸道感染；粒径为0.65至2.1μm的微生物粒子则能自由进入人的
肺泡，对人的呼吸系统造成永久性伤害。除具有一般气溶胶的危害以外，微生物气溶胶还由于具有生命活性，故其在空气中的传播和扩散还会引起人类过敏性
疾病或流行病的传播。甚至有流行病学研究表明，长期在污
水处理环境工作生活的特定人群可产生一系列健康效应，特别是会导致污水工作者综合症(sewage worker’s syndrome)：经常性出现诸如全身不适、虚弱、急性鼻炎、发烧等症状；患有日常咳嗽、呼吸急促和哮喘的几率要比其他行业从业人员高出约30％；工作超过10年后几乎都患有呼吸系统和
皮肤疾病。
[0004] 现有的国内外各项研究和
专利中有很多都是，尾端处理或处置已经产生的微生物气溶胶污染物；而对于从源头上减少污水生物处理过程中微生物气溶胶污染物产生的方法，则完全没有涉及。实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本实用新型的
实施例提供了一种能从源头显著减少微生物气溶胶污染物的产生量，处理效率高，处理效果好的从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置。
[0006] 本实用新型的实施例提供一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置，包括若干漂浮单元，若干漂浮单元排列为一体构成网状联结结构，所述网状联结结构设在污水生物处理设施中，并
覆盖在会产生微生物气溶胶污染物的液面上，所述网状联结结构与污水生物处理设施的四壁不固定，所述网状联结结构能在液面中自由上下浮动,所述网状联结结构的层数与污水生物处理设施中的曝气量正相关，同一层网状联结结构的漂浮单元与其周围的漂浮单元间有间隙，上层网状联结结构的漂浮单元覆盖下层网状联结结构的间隙。
[0007] 进一步，所述漂浮单元为中空球体，所述中空球体的直径为1至5厘米，球壁厚为1毫米，所述中空球体为塑料球。
[0008] 进一步，所述若干中空球体通过
碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构，所述
碳纤维线的数量为中空球体排列的行列数之和，所述碳纤维线沿横向方向穿过中空球体的中心，将沿横向方向紧密排列的中空球体一行一行的连接，所述碳纤维线沿纵向方向穿过中空球体的中心，将沿纵向方向紧密排列的中空球体一列一列的连接，进而形成纵横交错的网状联结结构。
[0009] 进一步，所述若干中空球体通过重力排列为一体构成网状联结结构，改变所述中空球体的
密度，使所述中空球体能在液面中保持
位置不变。
[0010] 进一步，所述中空球体通过在球体内注水改变密度，向所述中空球体内注水至水深为球体直径的1/3至1/2。
[0011] 进一步，所述漂浮单元为塑料薄片，所述塑料薄片为正方形，边长为1至5厘米，厚度为1毫米。
[0012] 进一步，所述若干塑料薄片通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构，所述塑料薄片的边
角紧挨相邻塑料薄片的边角，所述碳纤维线的数量为塑料薄片排列的行列数之和，所述碳纤维线沿横向方向穿过塑料薄片的对角线，将沿横向方向紧密排列的塑料薄片一行一行的连接，所述碳纤维线沿纵向方向穿过塑料薄片的对角线，将沿纵向方向紧密排列的塑料薄片一列一列的连接，进而形成纵横交错的网状联结结构。
[0013] 进一步，所述漂浮单元为中空球体和塑料薄片，所述塑料薄片的边长与中空球体的直径相一致。
[0014] 进一步，所述若干塑料薄片和若干中空球体排列为一体构成网状联结结构，所述若干塑料薄片先通过碳纤维线连接而排列为一体，所述塑料薄片的边角紧挨相邻塑料薄片的边角，所述塑料薄片与其周围的塑料薄片间有间隙，所述中空球体嵌在间隙内，并通过重力作用在液面中保持位置不变。
[0015] 进一步，所述会产生微生物气溶胶污染物的液面包括污水生物处理设施的进水格栅、
曝气池、
氧化沟、
污泥浓缩池、
沉淀池和出水口，所述进水格栅中的漂浮单元为中空球体，并通过重力排列为一体构成网状联结结构；所述污泥浓缩池中的漂浮单元为塑料薄片，并通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构；所述沉淀池中的漂浮单元为塑料薄片或中空球体，并通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构；所述出水口的漂浮单元为塑料薄片和中空球体，并通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构；所述曝气池或氧化沟中，鼓
风曝气时，漂浮单元为塑料薄片或中空球体，并通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构；表面曝气时，漂浮单元为中空球体，并通过重力排列为一体构成网状联结结构；转刷/转盘曝气时，漂浮单元为塑料薄片和中空球体，并通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构。
[0016] 与
现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0017] (1)将中空球体或塑料薄片布设于污水生物处理设施中会产生微生物气溶胶的液面之上，以减少因曝气产生的含有微生物的气泡破裂或因跌水产生的含有微生物的液滴跌落
破碎，从而显著的在源头上减少了微生物气溶胶污染物的产生量，方法简单，巧妙，可广泛适用；如将单个直径为1厘米的中空球体网状联结结构布设在曝气量为60L min-1的城市生活
污水处理厂的曝气池中时，可以减少约80％以上的微生物气溶胶污染物产生量。
[0018] (2)此种从源头上减少污水生物处理过程中微生物气溶胶污染物产生的方法具有极好的经济效益，处理每吨污水
费用仅为500元以下，但是可以从源头上减少80％以上的微生物气溶胶污染物产生量，其处理效益远远高于常见的尾端处理或处置已经产生的微生物气溶胶污染物的方法。
附图说明
[0019] 图1是本实用新型一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置中漂浮单元通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构的一示意图。
[0020] 图2是图1中两层网状联结结构的示意图。
[0021] 图3是图1中三层网状联结结构的示意图。
[0022] 图4是本实用新型一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置中漂浮单元通过重力排列为一体构成网状联结结构的一示意图。
[0023] 图5是图4中的中空球体的剖视图。
[0024] 图6是本实用新型一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置中另一漂浮单元通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构的一示意图。
[0025] 图7是本实用新型一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置中另一漂浮单元通过碳纤维线连接而排列为一体构成网状联结结构的一示意图。
具体实施方式
[0026] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
[0027] 实施例1
[0028] 请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置，包括若干漂浮单元2，若干漂浮单元2排列为一体构成网状联结结构1，所述网状联结结构1不会被气流或水流冲散，即不会被曝气的气流或跌水的水流冲散。
[0029] 在一实施例中，漂浮单元2为中空球体21，所述中空球体21的直径优选为1至5厘米，球壁厚为1毫米，所述中空球体21为塑料球。
[0030] 若干中空球体21通过碳纤维线3连接而排列为一体构成网状联结结构1，所述碳纤维线3的数量为中空球体21排列的行列数之和，所述碳纤维线3沿横向方向穿过中空球体21的中心，将沿横向方向紧密排列的中空球体21一行一行的连接，所述碳纤维线3沿纵向方向穿过中空球体21的中心，将沿纵向方向紧密排列的中空球体21一列一列的连接，进而形成纵横交错的网状联结结构1。
[0031] 网状联结结构1设在污水生物处理设施中，并覆盖在会产生微生物气溶胶污染物的液面上，所述网状联结结构1与污水生物处理设施的四壁不固定，所述网状联结结构1能在液面中自由上下浮动。
[0032] 网状联结结构1的层数与污水生物处理设施中的曝气量正相关，网状联结结构1可以为
单层、双层或三层，如图2和图3所示，其他合适层数亦可，同一层网状联结结构1的漂浮单元2与其周围的漂浮单元2间有间隙4，上层网状联结结构1的漂浮单元2覆盖下层网状联结结构1的间隙4。
[0033] 实施例2
[0034] 请参考图4和图5，本实施例与实施例1的区别仅在于，所述若干中空球体21通过重力排列为一体构成网状联结结构1，改变所述中空球体21的密度，使所述中空球体21能在液面中保持位置不变，又能保证中空球体21悬浮于液面之上，不会被曝气的气流或跌水的水流冲散，所述中空球体21通过在球体内注水改变密度，向所述中空球体21内注水至水深为球体直径的1/3至1/2。余则与实施例1基本相同。
[0035] 实施例3
[0036] 请参考图6，本实用新型的实施例提供了一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置，包括若干漂浮单元2，若干漂浮单元2排列为一体构成网状联结结构1，所述网状联结结构1不会被气流或水流冲散，即不会被曝气的气流或跌水的水流冲散。
[0037] 在一实施例中，漂浮单元2为塑料薄片22，所述塑料薄片22为正方形，边长优选为1至5厘米，厚度为1毫米。
[0038] 若干塑料薄片22通过碳纤维线3连接而排列为一体构成网状联结结构1，所述塑料薄片22的边角紧挨相邻塑料薄片22的边角，所述碳纤维线3的数量为塑料薄片22排列的行列数之和，所述碳纤维线3沿横向方向穿过塑料薄片22的对角线，将沿横向方向紧密排列的塑料薄片22一行一行的连接，所述碳纤维线3沿纵向方向穿过塑料薄片22的对角线，将沿纵向方向紧密排列的塑料薄片22一列一列的连接，进而形成纵横交错的网状联结结构1。
[0039] 实施例4
[0040] 请参考图7，本实用新型的实施例提供了一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置，包括若干漂浮单元2，若干漂浮单元2排列为一体构成网状联结结构1，所述网状联结结构1不会被气流或水流冲散，即不会被曝气的气流或跌水的水流冲散。
[0041] 在一实施例中，漂浮单元2为中空球体21和塑料薄片22，所述塑料薄片22的边长与中空球体21的直径相一致，若干塑料薄片22和若干中空球体21排列为一体构成网状联结结构1。
[0042] 若干塑料薄片22先通过碳纤维线3连接而排列为一体，连接方式同实施例3所述，所述塑料薄片22的边角紧挨相邻塑料薄片22的边角，所述塑料薄片22与其周围的塑料薄片22间有间隙4，所述中空球体21嵌在间隙4内，并通过重力作用在液面中保持位置不变。
[0043] 综合实施例1-实施例4，会产生微生物气溶胶污染物的液面包括污水生物处理设施的进水格栅、曝气池、氧化沟、污泥浓缩池、沉淀池和出水口，所述进水格栅中的漂浮单元2为中空球体21，并通过重力排列为一体构成网状联结结构1；所述污泥浓缩池中的漂浮单元2为塑料薄片22，并通过碳纤维线3排列为一体构成网状联结结构1；所述沉淀池中的漂浮单元为塑料薄片22或中空球体21，并通过碳纤维线3排列为一体构成网状联结结构1；所述出水口的漂浮单元2为塑料薄片22和中空球体21，并通过碳纤维线3排列为一体构成网状联结结构1；所述曝气池或氧化沟中，鼓风曝气时，漂浮单元2为塑料薄片22或中空球体21，并通过碳纤维线3排列为一体构成网状联结结构1；表面曝气时，漂浮单元2为中空球体21，并通过重力排列为一体构成网状联结结构1；转刷/转盘曝气时，漂浮单元2为塑料薄片22和中空球体21，并通过碳纤维线3排列为一体构成网状联结结构2。
[0044] 从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的装置应用于污水的各种生物处理过程，各种有曝气或跌水过程的污水生物处理装置，包括城镇生活污水处理厂、各种工业
废水处理设施和人工湿地。
[0045] 一种从源头减少污水中微生物气溶胶污染物的方法，包括以下步骤：
[0046] S1.根据会产生微生物气溶胶污染物的液面选择漂浮单元；
[0047] S2.将步骤S1选择的漂浮单元2排列为一体构成网状联结结构1，保证所述网状联结结构1不会被气流或水流冲散；
[0048] S3.将网状联结结构1设在污水生物处理设施中，并覆盖在会产生微生物气溶胶污染物的液面上，所述网状联结结构1与污水生物处理设施的四壁不固定，所述网状联结结构能在液面中自由上下浮动；
[0049] S4.在曝气过程中，网状联结结构1减少通过气泡破裂、水花飞溅或水幕喷洒从液相转移至气相的微生物气溶胶，进而减少微生物气溶胶污染物的产生量；
[0050] 在跌水过程中，网状联结结构1减少通过液滴跌落破碎从液相转移至气相的微生物气溶胶，进而减少微生物气溶胶污染物的产生量，即从源头减少污水中微生物气溶胶污染物。
[0052] 某市政污水处理厂采用A/O法处理生活污水，处理量为10000m3/d，曝气量为60L min-1。采集微生物气溶胶样品的地点是在曝气池上空，样品采集高度为1.5米。
采样重复试验一式三份，取平均值。采样设备是Andersen FA-1型6级生物粒子采样器，采样时气体流量为28.3L/min，生物粒子采样器捕集率约为85％-89％。采用
牛肉膏蛋白胨琼脂培养基采集气体中的异养细菌，在37℃恒温箱中培养24h；用孟加拉红培养基采集真菌，在28℃下培养5d；分别计数各级玻璃平皿中菌落数，并依此计算空气微生物浓度。
[0053] 表1曝气池上空中的微生物气溶胶浓度(CFU/m3)
[0054]
[0055] 为了从源头上减少污水生物处理过程中微生物气溶胶污染物的产生，在曝气池液面布设了单层网状联结结构1的中空球体，直径1厘米，球壁厚1毫米。布设示意图如图1所示。监测在布设前后，曝气池上空中的微生物气溶胶浓度。结果如表1所示，异养细菌和真菌微生物气溶胶浓度分别减少产生了88.58％和90.38％，故布设单层网状联结结构1的中空球体，可以在源头上显著减少曝气过程中微生物气溶胶污染物的产生。
[0056] 本实用新型将中空球体或塑料薄片布设于污水生物处理设施中会产生微生物气溶胶的液面之上，以减少因曝气产生的含有微生物的气泡破裂或因跌水产生的含有微生物的液滴跌落破碎，从而显著的在源头上减少了微生物气溶胶污染物的产生量，方法简单，巧妙，可广泛适用；如将单个直径为1厘米的中空球体网状联结结构布设在曝气量为60L min-1的城市生活污水处理厂的曝气池中时，可以减少约80％以上的微生物气溶胶污染物产生量；此种从源头上减少污水生物处理过程中微生物气溶胶污染物产生的方法具有极好的经济效益，处理每吨污水费用仅为500元以下，但是可以从源头上减少80％以上的微生物气溶胶污染物产生量，其处理效益远远高于常见的尾端处理或处置已经产生的微生物气溶胶污染物的方法。
[0057] 在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0058] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
