技术领域
[0001] 本
发明涉及污染治理技术领域，尤其涉及一种黑臭水体四位一体治理装置。
背景技术
[0002] 黑臭水体治理目前备受重视，充
氧、造流、撒
生物菌剂是黑臭河道治理的必要手段。人工复氧是采用人工手段向水体中充入空气或氧气，
加速水体复氧的技术，结合推流技术可有利于空气中氧向水体的传递及扩散、减缓底泥释放磷的速度等功能，目前生物菌剂可通过投撒，或利用投放生太基使菌种着床从而降解水体内有机物及
氨氮。
[0003] 目前黑臭水体治理的充氧、造流、投放生物菌剂设备只具备单一功能，设备能耗高，结构庞大。现有的充氧设备有微纳曝气，造流设备有机械搅拌、射流搅拌，投放
微生物菌剂有生态笼、生太基等着床技术。而黑臭水体治理的充氧、造流设备结构功能单一，充氧设备微纳曝气的曝气面积有限，基本没有推流作用，机械搅拌起到推流作用而能耗较高，射流曝气的主要功能为推流而曝气性能有限，微生物菌剂的着床设备致使其
生物降解功能受限。
发明内容
[0004] 针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种黑臭水体四位一体治理装置，采用造流+微纳曝气+生物布菌+生态修复的四位一体技术，通过射流充氧组件为水体提供外部动
力，加快水体的循环，同时采用微纳曝气组件对水体进行微纳曝气充氧，提高水体中溶解氧浓度，为水体中微生物降解过程提供氧气，在设备内置有布菌床组件，水体通过四位一体进行充菌，从而发挥高效微生物的降解作用，提高污染物降解效率，从而避免水体表面出现蓝绿藻聚集成片的现象发生，强化水体自净能力，持续维护水体于稳定良好水平。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种黑臭水体四位一体治理装置，包括：浮床
支架以及设置于所述浮床支架上的布菌床组件、微纳曝气组件和射流充氧组件；所述布菌床组件包括菌剂料箱和菌床担体，所述菌剂料箱的出料口与所述菌床担体相连，所述菌剂料箱盛装水体治理菌剂，所述菌床担体提供好氧菌群生长环境；所述微纳曝气组件包括
风机、微纳曝气设备和布气管，所述风机通过进气管与所述微纳曝气设备的进气口相连通，所述微纳曝气设备的进水口通过加压水
泵引入污水，所述微纳曝气设备的出水口通过导气管与所述布气管相连通，所述布气管上设置有微孔，所述布气管设置于所述菌床担体下方的水体中；所述射流充氧组件包括水泵、造流
喷嘴、射流喷嘴吸风口和引风管，所述水泵的入口通过河道水引入管引入污水，所述水泵的出口与所述造流喷嘴相连通，所述风机的出口通过所述引风管与所述射流喷嘴吸风口相连通，所述射流喷嘴吸风口与所述造流喷嘴的吸风口相连通。
[0006] 在上述技术方案中，优选地，所述菌床担体包括生物结构担体和生物基，所述生物结构担体与所述生物基扣接固定，所述生物结构担体均匀分布有多条凸脊和凹脊。
[0007] 在上述技术方案中，优选地，所述生物结构担体的材料包括亲水性高分子材料聚乙烯醇和聚丙烯酰胺、耗壳粉及海藻酸
钙，所述生物基由
植物纤维挤压成型。
[0008] 在上述技术方案中，优选地，所述微纳曝气设备包括进气口、定弦
转子、旋转曝气石以及所述进水口和所述出水口，所述进气口设置于所述微纳曝气设备的顶端，所述旋转曝气石对应所述进气口连接于所述定弦转子上，所述进水口和所述出水口分别设置于所述微纳曝气设备
侧壁的上部和下部。
[0009] 在上述技术方案中，优选地，所述微纳曝气组件包括多根所述布气管，多根所述布气管等距离平行设置，所述布气管为PVC管，所述布气管上均匀设置多个所述微孔。
[0010] 在上述技术方案中，优选地，所述造流喷嘴包括
流体驱动喷嘴、所述吸风口、混气室和扩散管，所述水泵出口与所述流体驱动喷嘴相连通，所述流体驱动喷嘴与所述扩散管之间设置有所述混气室，所述吸风口与所述混气室相连通，污水通过所述流体驱动喷嘴并由所述扩散管喷出时，所述混气室内形成
负压使得所述吸风口吸入空气，气流与污水水流混合形成气液混合流。
[0011] 在上述技术方案中，优选地，所述造流喷嘴相连的水管和所述引风管分别固定有
螺纹杆并穿过
固定板进行固定，通过转动前端侧或后端侧的所述螺纹杆使得所述水管和所述引风管转动，从而调整所述造流喷嘴的喷水
角度。
[0012] 与
现有技术相比，本发明的有益效果为：采用造流+微纳曝气+生物布菌+生态修复的四位一体技术，通过射流充氧组件为水体提供外部动力，加快了水体的循环，同时采用微纳曝气组件对水体进行微纳曝气充氧，提高了水体中溶解氧浓度，为水体中微生物降解过程提供氧气，在设备内置有布菌床组件，水体通过四位一体进行充菌，从而发挥了高效微生物的降解作用，提高了污染物降解效率，从而避免水体表面出现蓝绿藻聚集成片的现象发生，强化了水体自净能力，持续维护水体于稳定良好水平。
附图说明
[0013] 图1为本发明一种
实施例公开的黑臭水体四位一体治理装置的正视立体结构示意图；
[0014] 图2为本发明一种实施例公开的黑臭水体四位一体治理装置的后视立体结构示意图；
[0015] 图3为本发明一种实施例公开的菌床担体的立体结构示意图；
[0016] 图4为本发明一种实施例公开的菌床担体的截面示意图；
[0017] 图5为本发明一种实施例公开的微纳曝气组件的结构示意图；
[0018] 图6为本发明一种实施例公开的布气管的结构示意图；
[0019] 图7为本发明一种实施例公开的造流喷嘴的结构示意图。
[0020] 图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
[0021] 1.浮床支架，2.布菌床组件，21.菌剂料箱，22.菌床担体，221.生物结构担体，222.生物基，223.凸脊，224.凹脊，3.微纳曝气组件，31.风机，32.进气管，33.微纳曝气设备，331.进气口，332.定弦转子，333.弹垫，334.旋转曝气石，335.进水口，336.出水口，34.导气管，35.布气管，351.微孔，4.射流充氧组件，41.河道水引入管，42.水泵，43.水管，44.造流喷嘴，441.流体驱动喷嘴，442.吸风口，443.混气室，444.扩散管，45.引风管，46.射流喷嘴吸风口。
具体实施方式
[0022] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
[0024] 如图1和图2所示，根据本发明提供的一种黑臭水体四位一体治理装置，包括：浮床支架1以及设置于浮床支架1上的布菌床组件2、微纳曝气组件3和射流充氧组件4；布菌床组件2包括菌剂料箱21和菌床担体22，菌剂料箱21的出料口与菌床担体22相连，菌剂料箱21盛装水体治理菌剂，菌床担体22提供好氧菌群生长环境；微纳曝气组件3包括风机31、微纳曝气设备33和布气管35，风机31通过进气管32与微纳曝气设备33的进气口331相连通，微纳曝气设备33的进水口335通过加压水泵引入污水，微纳曝气设备33的出水口336通过导气管34与布气管35相连通，布气管35上设置有微孔351，布气管35设置于菌床担体22下方的水体中；射流充氧组件4包括水泵42、造流喷嘴44、射流喷嘴吸风口46和引风管45，水泵42的入口通过河道水引入管41引入污水，水泵42的出口与造流喷嘴44相连通，风机31的出口通过引风管45与射流喷嘴吸风口46相连通，射流喷嘴吸风口46与造流喷嘴44的吸风口442相连通。
[0025] 在该实施例中，浮床支架1起到主体
框架、
支撑、固定作用，具体地，浮床支架1由第一浮体结构和框架组成，浮体结构包括两排或多排浮体，浮体由PP、PVC管、竹子、HDPE材质浮体箱构成，由安装槽与框架扣接固定。装置中的布菌床组件2、微纳曝气组件3和射流充氧组件4均固定于框架上，固定方式采用
焊接、扣接方式。框架所用支架均采用不锈
钢管制成。
[0026] 具体地，菌剂料箱21的出料口与菌床担体22相连，可定期人工投加水体治理菌剂。菌床担体22为好氧菌群的生长营造稳定的环境。微纳曝气组件3中，引入气体空气由进气管
32进入微纳曝气设备33中。微纳曝气设备33通过水泵42加压，将污水由进水口335流入，在微纳曝气设备33内部对污水进行曝气充氧后，由出水口336排出。释放后的溶解氧一方面可以为布菌床组件2的生物消解功能提供优良的好氧环境，并带一定的脱落菌膜上浮，另一方面配合射流充氧组件4的造流功能，可以将好养区域在表层大面积扩散，从而厌氧区域将从四位一体设备底部进行补充，增加水体充氧效率。
[0027] 具体地，射流充氧组件4中，造流所用动力源由水泵42通过河道水引入管41引入河道或其他水源
抽取的污水，射流所用气体由风机31相连的引风管45提供至射流喷嘴吸风口46，射流喷嘴吸风口46连通至造流喷嘴44，污水和气流在文丘里式造流喷嘴44中形成气液混合流，实现二次充氧，并由造流喷嘴44喷出。喷出后的
动力流体可在离设备4-5米范围内造流。
[0028] 如图3和图4所示，在上述实施例中，优选地，菌床担体22包括生物结构担体221和生物基222，生物结构担体221与生物基222扣接固定，固定距离为20×20cm。生物结构担体221均匀分布有多条凸脊223和凹脊224。该凸脊223和凹脊224结构对活性微生物层的
生物膜生长厚度进行限制，对好养、厌氧菌群的比例加以限制，避免生物膜无限制增厚生长。配合下部曝气的作用可以使生物结构担体221的凸脊223上一定厚度的成熟菌群生物膜定期部分脱落，配合四位一体造流功能即射流充氧组件4将菌种扩散至远离设备的水域面，在其他水生植物或
岩石表面着床生长，进行有机物的生物消解。
[0029] 在上述实施例中，优选地，生物结构担体221的材料包括亲水性高分子材料聚乙烯醇和聚丙烯酰胺、耗壳粉及海藻酸钙，生物基222由植物纤维
挤压成型。该机制材料在微纳曝气组件3的下部布气管35提供氧气的环境下，可以滋养大量好养菌种，生物结构担体221与生物基222可为水体中微生物菌种提供大
比表面积的着床生长环境，生物基222可为微生物好养消解水中有机物提供缓释
碳源，生物结构担体221在下部微纳曝气的作用下，使菌种效果更加高效的发挥。
[0030] 如图5所示，在上述实施例中，优选地，微纳曝气设备33包括进气口331、定弦转子332、旋转曝气石334以及进水口335和出水口336，进气口331设置于微纳曝气设备33的顶端，旋转曝气石334对应进气口331通过弹垫333连接于定弦转子332上，进水口335和出水口
336分别设置于微纳曝气设备33侧壁的上部和下部。具体地，微纳曝气设备33中，由定弦转子332连接的旋转曝气石334高速旋转，在离心作用下，使其内部形成负压区，空气通过进气口331进入负压区，在容器内部分成周边液体带和中心气体带，由高速旋转的气石出气部将空气均匀切割成直径5～50wn的微纳米气泡，由出水口336排出。
[0031] 如图6所示，在上述实施例中，优选地，微纳曝气组件3包括多根布气管35，多根布气管35等距离平行设置，布气管35为PVC管，布气管35上均匀设置多个微孔351。微纳曝气设备33
增压溶氧后经由微孔351释放，微纳曝气设备33可以生产直径在50wn和数十纳米(nm)之间的微小气泡，可快速地溶解于水体中，溶氧效率大大提高。空气在压力差的作用下，从微孔351中扩散出来，在水中形成许许多多微小的气泡，气泡直径约为1-3微米，造成水的紊流，并完成气泡中氧向水中的转移，具有很好的氧利用率。
[0032] 如图7所示，在上述实施例中，优选地，造流喷嘴44包括流体驱动喷嘴441、吸风口442、混气室443和扩散管444，水泵42出口与流体驱动喷嘴441相连通，流体驱动喷嘴441与扩散管444之间设置有混气室443，吸风口442与混气室443相连通，污水通过流体驱动喷嘴
441并由扩散管444喷出时，混气室443内形成负压使得吸风口442吸入空气，气流与污水水流混合形成气液混合流。具体地，气流与污水水流混合形成剧烈的剪切场，实现
对流经腔中的气液
混合液进行反复剧烈的剪切，减小产生气泡大小。气液混合流从扩散管444喷射出，起到造流作用并产生微米级气泡。
[0033] 在上述实施例中，优选地，造流喷嘴44相连的水管和引风管45分别固定有螺纹杆并穿过固定板进行固定，通过转动前端侧或后端侧的螺纹杆使得水管和引风管45转动，从而调整造流喷嘴44的喷水角度。通过射流充氧组件4可使一定区域面积内水体流动起来，起到
循环水体的作用。由于微纳曝气组件3以及射流过程中充氧环节的引入，可以在运行过程中提升污染水体溶氧功能，可激活水体内的有益微生物，配合布菌床组件2利用微生物对水体营养盐的降解、转化和利用，从而实现治理水体黑臭的目的，实现对水体的生态修复。
[0034] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
