申请日2003.11.24
公开(公告)日2004.11.10
IPC分类号C02F3/34; C02F1/30
摘要
本发明提供一种不需动力，即可应用到静水和微流水，也可应用于流水水体中，可持续使微生物获得增殖和释放的装置。装置既可以同时利用太阳光和人工光源工作，也可以单独用人工光源工作。达到对水体持续清污的目的。
権利要求書
1、一种利用微生物清洁污水的装置，其特征在于装置由三个系统 构成：壳体系统和导管系统、物质系统。壳体系统包括壳体、加料罐、 灯泡、灯罩、电热线及壳体、灯泡的固定装置，壳体直径选择为0.1~3 米。导管系统包括输液导管和导管端接头及接头固定装置，导管内径 0.001~0.01米。物质系统包括壳体腔室内气体缓释营养物、腔室及 导管内的微生物种液。
2、如权利要求书1所述的装置，其特征在于，所述壳体系统中 的壳体包括：1、透光部分。2、内表面吸光外部保温的保温部分，3、 内表面反光的薄壁部分。实际应用时可以是这三部分的有效组合，也 可以是其中两部分的组合或单独采取某一部分构成壳体。壳体可以是 长方体、正方体、圆柱体，球形体。
3、如权利要求书1所述的装置，所述壳体部分包含的加存料装 置由安置后位于上部的多孔盒状物、加料管及开口于下部的管口密封 及胶塞组成。
4、如权利要求书1所述的装置其特征在于，所述壳体为白炽灯， 钠光灯，日光灯泡。灯罩内壁有强反射能力材料。灯泡功率选择8~1000 瓦，电热线功率选择为15~1000瓦。
5、如权利要求书1，所述装置所述其特征在于，所述灯泡固定 装置是指将壳体栓系于桩柱，或重物之上，以固定壳体的耳环吊环及 与壳体的连接头。
6、如权利要求书1所述的装置，其特征在于，所述灯泡固定装 置指安放于壳体腔室内供固定灯泡、灯罩用的横杆。
7、如权利要求书1所述的装置，其特征在于，所述导管固定装 置是指与壳体硬连接的箍扎或多孔板，导管均穿过此装置。
8、如权利要求书1所述的装置，其特征在于，所述导管采用透 明塑料制作。导管端接头为多向及多点接头，实际应用时可以是多向 和多点的有效组合，也可以单独采取多向或多点形式。
9、如权利要求书1所述的装置，其特征在于，所述腔室内气体 为缓释营养物及微生物种液不易发生化学作用的惰性气体，选择范围 有：氮气、甲烷、二氧化碳、氢气、氦气、乙烷，优选其中一种，特 优选氮气。
10、如权利要求书1，所述的装置，其特征在于，所述缓释营养 物指包含营养物质与缓释剂的胶冻块状物质。营养物质为适用于微生 物生长的培养基，缓释剂选择范围为：琼脂、海藻酸钠、淀粉、糊精、 面粉，优选其中一种。
说明书
微生物处理污水的免动力增效装置和技术
本发明涉及生物及环保技术领域，提供一种在利用微生物处理被 污染水体时不需动力且能自动持续发挥作用的装置。
随着工业、水产业的发展和人们生活水平的提高，向大小池塘、 沟渠、江河、湖泊等水体中排放的有机质增多，水体受污染，带来一 系列严重后果，如饮用水被污染、水生动植物(包括水产养殖物)发 病、死亡等。近年来国内外相继研究、公开了很多污水及受污水体的 净化技术和设备，其中有些技术和设备涉及到利用光合作用微生物如 细菌、藻类等，如中国专利《ZL00205520·1一种培养光和细菌处 理有机废水的装置》提供了一种充满纤维填料的立式透明圆柱体装 置，工作时污水在流经该装置时被净化;中国专利《ZL92113980·2 微生物污水净化器》提供了一种由处理罐体、污泥提出器、进排水管 等构成的组合装置，可安装到中小型污水处理站;中国专利 《CN1269332A工厂有机废水和江河湖泊有机污染物的生物治理技 术》提供了一种在受污染水体中人工繁养菌类、藻类、植物、动物的 合适比例，以期形成生态平衡系统的构想;中国专利《CN2114961U 池塘用光和细菌底施机》则提供了一种靠手动压力向水体底部压注光 和细菌菌液的装置;中国专利《CN1346335A应用光和作用微生物 处理废物流的方法》(优先权，美国专利)提供了一种由光生物反应 器、沉降管反应器、水泵等设备组成的装置，废物料及微生物混合物 流经管内时受到光照，从而受到微生物的同化处理。
已有技术在污水的集中处理及处理设备的改进、水体中生态物种 比例的保持、有益微生物物种的筛选、菌种液撒布方法的改进等方面 均取得了一定进展，但也存在不足，主要为：一、很多技术只适应于 水体的集中处理，即必须建设专门的污水处理站、房等设施，受到建 设及运行成本的限制。二、很多技术需要一定的动力(如水泵)，或 者描述为：必须有污水流过装置时才发挥作用。动力消耗大，受到运 行及维修成本的限制，也不适于水量较大的水体。因对水体有搅动， 也不适于公园、景观水体、池塘、鱼塘及有观赏价值的江河湖泊。三、 有些涉及撒布工作微生物种液的技术，不能有效地根据污染轻重掌握 用种量和撒布最佳时间，且工作微生物受外界条件影响较大，很难维 持菌群优势，持续防污、清污能力很差，有时还因微生物的死亡产生 二次污染。四、有些把工作微生物固定于纤维材料、污泥等载体上的 技术，实际工作时工作微生物老化严重，操作及更新费时、费力、费 钱，实用性差。五、缺少对排放的终点水体即水最终流入地(如湖泊、 河流)的综合治理技术，这在国家逐步实行排污权有偿转让的情况下， 问题更为严重。
基于以上认识，本发明的目的在于提供一种利用微生物处理污水 的增效装置，该装置的技术目标及特点为：1、不使用动力，即不使 用机动、人畜力或其他动力水泵装置，也可描述为：不依赖于污水水 体的流动而工作，因而既适于静水水体，微流水水体也适于高速流动 水体，适应范围广。2、处于装置内的工作微生物被不断增殖并被缓 慢释放到水体中，以保持工作微生物的连续存在。品种的新鲜、优质， 保证其清污的连续性。3、充分利用光照作为微生物生长所需，可以 同时利用也可以单独分别利用阳光和电灯光，提高光的利用率。4、 工作微生物生长所需的营养物质被缓慢释放到装置内种液中，以保证 其生长的连续性和种群优势的维持。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
1.在装置的上部设置一腔室，用于集中培养、增殖、暂存工作微 生物种液，直径选择为0.1~3米，高度选择为0.2~3米，在装置的下 部安装多个导管，按底面积每平方厘米安装一个导管，导管一端开口 于腔室内，内部与腔室相通，另一端安放到水体的目的部位，即需要 处理的污染物浓度较高的部位。2、对于同时利用阳光和电灯光的装 置，则在设置该装置时使其安放在水面以上或漂浮在水面上(装置一 部分处于水面上，一部分在水面下)处于该装置上部的腔室的外壳部 分或全部由透明材料构成，以增加光照;对于只利用电灯光的装置， 则装置的腔室可放置到水体中的任意部位，壳体材料则不必一定由透 明材料构成。3、为防止在利用阳光时微生物种液温度过高，相应装 置的壳体入水部分由金属材料或由薄的塑料制成，以增强散热性能。 在壳内由种液接触或可能接触的部分制成反光表面，以减弱光线对下 部壳体及种液的加温作用。在壳体的上半部壳体内壁敷设电热线以便 在需要时加热上部气体。5、为增强上部腔室内气体的受热及保温效 果，在水面以上暴露于空气中的壳体无论其透明与否，都尽量采用保 温性能好的材料，并采取有利于保温的形态，如厚壁、双层、夹层。 6、装置内腔室包含三部分物质：上部被密封的气体、下部种液及中 部缓释营养物，为防止缓释营养物及种液中的营养物质被氧化及微生 物老化，上部气体选择为不易溶于种液及不易与营养物质、微生物发 生化学作用的物质，优选气体物质为氮气、甲烷、二氧化碳、氢气、 氦气、氖气、乙烷、特优选氮气，气体和种液所占体积比选择为1∶ 10~10∶1。7、缓释营养物的制造是把营养物质和缓释剂混合在一起 制成胶冻块状物质，营养物质与相应微生物培养基相同，即采取何种 微生物，就选择何种相应的培养基，通常本专业技术人员能很熟练地 做到这一点，缓释剂选择为不易溶于水的蛋白质、多糖类，或其混合 物，如琼脂、海澡酸钠、淀粉、糊精、面粉。营养物质浓度为1%~20%， 缓释剂浓度(包括水)80%~99%。8、缓释营养物应放置在一个多孔的 盒状容器内，盒状容器被固定在腔室的中部壳体内壁上，这样，在微 生物种液达到最高液位时，盒状容器及其中的缓释营养物处于种液 中，缓释营养物部分进入种液中，而在种液液位处于最低时，营养物 便和种液分离。9，在盒状容器和壳体底部一角(优选对角)之间设 置一加料管，该管一端开口于盒状容器内，另一端开口于壳体外部(有 塞)，该管用于加入和补加缓释营养物，以上设置的目的是使在加入 和补加缓释营养物时上部气体仍是封闭的不与外部空气相通，从而避 免内外气体的交换。10、装置腔室内安装灯泡及支架，电热线，灯泡 处于气体上部，为微生物种液的生长提供光照，灯泡及电热线的安装 及连接应具有足够的防水性能，灯泡及电热线并联。11、电路电压选 择为直流低压或交流低压，电压选择范围为直流优选3v～36v，更优选 6v，12v，36v、交流优选3v～220v，更优选36v，110v，220v。灯泡功率 8~1000瓦，电热丝功率15~1000瓦。12、装置腔室壳体的固定方式 有两种：插杆固定式和重物固定式，对于同时利用阳光和电灯光类型 的装置仅采取插杆式，对于仅利用电灯光类型的装置采取重物固定式 或两种方式结合使用。13、与腔室连接的导管开口于水体中的另一端 的固定方式也为两种即插杆式及重物式，应用时任选一种，每种方式 都应达到如下要求：使导管开口端离水下地面或水体下部表面有一定 距离，范围为0.02～2米，优选范围0.2~1米，该距离根据水深、水 体污染浓度而定。14、为使得释出的微生物种液在水体中尽可能分布 均匀，所述导管开口形式采取多向和多点开口。15、对于同时利用阳 光和补充光源的装置，为有效利用光线避免散失，本发明在灯泡的上 部设置圆弧面反光罩，反光罩大小的确定以能使灯泡发出的光线反照 射到容纳气体的壳体内部及下部种液中，而照射不到上部壳体的透明 部分为准。16、为增加输液管内种液的光照，输液管采用透明塑料软 管，管径根据上部腔体容积大小确定范围为0.001～0.01。17、考虑 到输液导管的移动会影响其与壳体连接部位密封性能，在壳体的下部 设置箍扎与壳体连接于一体，用于紧固导管，所有导管均穿过此箍扎 后面分散安装。
