阵列式菌藻膜系统

本技术涉及尾水处理，具体涉及一种阵列式菌藻膜系统，尤其是涉及微污染水体的脱氮除磷。

背景技术：

1、目前，城市景观湖、慢流城市内河、城市污水厂尾水、水产养殖尾水、畜禽养殖废水，电镀、化工等园区废水等需要处理后再进行排放或循环利用，否则易造成水体污染、生态环境遭受不可逆的破坏等问题。现有技术中，污水处理的方式包括：采用筛滤、沉淀等手段去除污水中不溶固体颗粒；通过微生物代谢作用分解污水中的有机、无机等污染物；利用投加化学物质的方式分离回收污水中的污染物；利用水体中自然生长的生物形成对水体的净化处理。其中，通过微生物代谢作用进行污染物分解主要是利用活性污泥法活生物膜法，通过活性污泥中或生物膜上形成的大量微生物，起到对污水净化的作用。然而，现有的活性污泥法或生物膜法处理污水的过程中，一是使用成本高昂、会产生对环境不友好的副产品；二是容易出现氮、磷去除效率不足或不稳定的问题，处理效率低；三是净化装置设置在水体外部、需要与污水水体进行额外连通，净化装置占地面积大，提高了污水处理的资源占用以及处理成本。

技术实现思路

1、针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种阵列式菌藻膜系统，该系统能够沉降至水体中，完成水体中的补光应用，实现水体内的菌藻共生，从而有效避免外部菌藻共生系统占地面积大、使用成本高等问题。

2、本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

3、一种阵列式菌藻膜系统，包括发光体、清洁体与菌藻载体，清洁体设置在发光体外圈且清洁体与发光体外壁接触，清洁体与发光体之间能产生相对转动，清洁体外圈设置均匀分布的菌藻载体。

4、基于上述方案的进一步优化，所述发光体采用一体式发光结构或分体式发光组件中的任一种。

5、基于上述方案的进一步优化，所述分体式发光组件包括固定轴、发光内筒、防护外筒及发光模块，固定轴、发光内筒与防护外筒同轴设置且固定轴设置在发光内筒内侧，固定轴两端分别贯穿发光内筒的顶面与底面且密封连接，防护外筒设置在发光内筒外侧且发光内筒与防护外筒之间形成环形间隙，环形间隙的上、下端分别设置密封法兰圈(即发光内筒与防护外筒之间通过密封法兰圈固定连接)，环形间隙内均匀设置发光模块。

6、基于上述方案的进一步优化，所述发光模块包括发光灯珠、发光灯带、发光灯柱中的一种或多种组合。

7、基于上述方案的进一步优化，所述发光体与清洁体之间的相对转动为发光体静止、清洁体转动，发光体转动、清洁体静止，以及发光体与清洁体产生同时、相反的转动中的任一种。

8、基于上述方案的进一步优化，所述发光体与清洁体之间的相对转动通过驱动组件a实现，固定轴贯穿发光内筒的顶面与底面后、其外壁分别设置环形定位支架且两个环形定位支架的外径大于防护外筒的直径，两个环形定位支架之间固定设置清洁体且清洁体绕固定轴的中轴线均匀分布；驱动组件a包括电机a、驱动齿轮及内齿环，电机a固定设置在固定轴外壁且电机a输出轴外壁固定套接驱动齿轮，内齿环设置在发光内筒内壁或环形定位支架内壁且内齿环与驱动齿轮啮合。

9、基于上述方案的进一步优化，所述内齿环设置在发光内筒内壁时，固定轴与发光内筒之间转动连接(即固定轴外壁通过套接密封轴承分别与发光内筒的顶面、底面转动连接)且固定轴与两个环形定位支架固定连接，从而实现发光体转动、清洁体静止的相对旋转。

10、基于上述方案的进一步优化，所述内齿环设置在环形定位支架内壁时，环形定位支架中部开设阶梯孔且阶梯孔的小直径段(通过套接密封轴承)与固定轴转动连接、阶梯孔的大直径段套接内齿环，固定轴与发光内筒固定连接，从而实现发光体静止、清洁体转动的相对旋转。

11、基于上述方案的进一步优化，所述发光体与清洁体之间的相对转动通过驱动组件b实现，固定轴两端贯穿发光内筒的顶面与底面后、其外壁分别转动设置在定位盘上，固定轴与发光内筒顶面、底面固定连接，驱动组件b包括电机b、转换齿轮、行星齿轮与环形齿圈，固定轴位于发光内筒的外侧外壁固定套接转换齿轮且转换齿轮外壁绕其轴线均匀设置行星齿轮，行星齿轮设置在定位盘靠近发光内筒的一侧侧面且行星齿轮与转换齿轮啮合，行星齿轮的外圈设置环形齿圈，环形齿圈与行星齿轮啮合且环形齿圈转动设置在定位盘靠近发光内筒的一侧侧面，上、下两个环形齿圈之间设置清洁体，电机b固定设置在定位盘外侧且与固定轴连接，从而实现清洁体与发光体之间的同时、相反转动。

12、基于上述方案的进一步优化，所述菌藻载体采用毛刷、平板状、线绳状、蜂窝板状、螺纹板状、海绵板状的有机/无机材料中的任一种或多种组合。

13、基于上述方案的进一步优化，所述菌藻载体在清洁体外圈至少设置一圈，当菌藻载体为两圈及以上分布时，多圈菌藻载体呈阵列且错位式分布。

14、以下为本实用新型具备的技术效果：

15、本申请通过发光体、清洁体与菌藻载体之间的配合，利用相互旋转的发光体与清洁体，既实现清洁体对发光体表面形成的生物膜的清洁、避免生物膜在发光体表面累积形成遮光作用，又实现对菌藻载体的均匀补光，从而有效促进水体中的藻类在菌藻载体表面进行光合作用，通过光合作用提供大量可使菌体吸收的碳源以及氧气，从而促进依附于菌藻载体上的菌体繁殖，利用菌、藻共生系统有效处理水体中的氨氮、亚硝酸盐、磷等；同时，由于该系统直接放置于水体之中，能够有效节省将处理系统放置在水体侧边而成的增加使用面积、提供使用成本的问题，且直接放置在水体之中无需进行进、出水的连通，节省工艺流程，进一步降低处理成本、提高处理效率。

16、此外，相比于通过进水、出水连通的处理系统，由于能够直接放置在水体中，本系统适用范围广，能够有效应用于城市景观湖、慢流城市内河、城市污水厂尾水、水产养殖尾水、畜禽养殖废水，电镀、化工园区废水等领域的污水处理。

技术特征：

1.一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：包括发光体、清洁体(20)与菌藻载体(30)，清洁体(20)设置在发光体外圈且清洁体(20)与发光体外壁接触，清洁体(20)与发光体之间能产生相对转动，清洁体(20)外圈设置均匀分布的菌藻载体(30)。

2.根据权利要求1所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述发光体采用一体式发光结构或分体式发光组件中的任一种。

3.根据权利要求2所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述分体式发光组件包括固定轴(11)、发光内筒(12)、防护外筒(13)及发光模块(14)，固定轴(11)、发光内筒(12)与防护外筒(13)同轴设置且固定轴(11)设置在发光内筒(12)内侧，固定轴(11)两端分别贯穿发光内筒(12)的顶面与底面且密封连接，防护外筒(13)设置在发光内筒(12)外侧且发光内筒(12)与防护外筒(13)之间形成环形间隙，环形间隙的上、下端分别设置密封法兰圈，环形间隙内均匀设置发光模块(14)。

4.根据权利要求3所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述发光模块(14)包括发光灯珠、发光灯带、发光灯柱中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1或4所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述发光体与清洁体(20)之间的相对转动为发光体静止、清洁体(20)转动，发光体转动、清洁体(20)静止，以及发光体与清洁体(20)产生同时、相反的转动中的任一种。

6.根据权利要求5所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述发光体与清洁体(20)之间的相对转动通过驱动组件a实现，固定轴(11)贯穿发光内筒(12)的顶面与底面后、其外壁分别设置环形定位支架(151)且两个环形定位支架(151)的外径大于防护外筒(13)的直径，两个环形定位支架(151)之间固定设置清洁体(20)且清洁体(20)绕固定轴(11)的中轴线均匀分布；驱动组件a包括电机a(152)、驱动齿轮(153)及内齿环(154)，电机a(152)固定设置在固定轴(11)外壁且电机a(152)输出轴外壁固定套接驱动齿轮(153)，内齿环(154)设置在发光内筒(12)内壁或环形定位支架(151)内壁且内齿环(154)与驱动齿轮(153)啮合。

7.根据权利要求5所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述发光体与清洁体(20)之间的相对转动通过驱动组件b实现，固定轴(11)两端贯穿发光内筒(12)的顶面与底面后、其外壁分别转动设置在定位盘(161)上，固定轴(11)与发光内筒(12)顶面、底面固定连接，驱动组件b包括电机b(162)、转换齿轮(163)、行星齿轮(164)与环形齿圈(165)，固定轴(11)位于发光内筒(12)的外侧外壁固定套接转换齿轮(163)且转换齿轮(163)外壁绕其轴线均匀设置行星齿轮(164)，行星齿轮(164)设置在定位盘(161)靠近发光内筒(12)的一侧侧面且行星齿轮(164)与转换齿轮(163)啮合，行星齿轮(164)的外圈设置环形齿圈(165)，环形齿圈(165)与行星齿轮(164)啮合且环形齿圈(165)转动设置在定位盘(161)靠近发光内筒(12)的一侧侧面，上、下两个环形齿圈(165)之间设置清洁体(20)，电机b(162)固定设置在定位盘(161)外侧且与固定轴(11)连接。

8.根据权利要求5所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述菌藻载体(30)采用毛刷、平板状、线绳状、蜂窝板状、螺纹板状、海绵板状的有机/无机材料中的任一种或多种组合。

9.根据权利要求5所述的一种阵列式菌藻膜系统，其特征在于：所述菌藻载体(30)在清洁体(20)外圈至少设置一圈，当菌藻载体(30)为两圈及以上分布时，多圈菌藻载体(30)呈阵列且错位式分布。

技术总结本技术提供一种阵列式菌藻膜系统，涉及尾水处理领域，包括发光体、清洁体(20)与菌藻载体(30)，清洁体(20)设置在发光体外圈且清洁体(20)与发光体外壁接触，清洁体(20)与发光体之间能产生相对转动，清洁体(20)外圈设置均匀分布的菌藻载体(30)。该系统能够沉降至水体中，完成水体中的补光应用，实现水体内的菌藻共生，从而有效避免外部菌藻共生系统占地面积大、使用成本高等问题。技术研发人员：王书敏,蒋礼,吕光俊受保护的技术使用者：西南大学技术研发日：20231221技术公布日：2024/7/11