一种基于生物法治理烟花爆竹产地河道污染的系统及工艺的制作方法

本发明涉及污水处理，具体涉及一种基于生物法治理烟花爆竹产地河道污染的系统及工艺。

背景技术：

1、高氯酸盐既有天然来源，也有人为来源，其中，人为因素是高氯酸盐主要来源。高氯酸盐作为强氧化剂，广泛应用于航空航天、烟火制造、军火工业、爆破作业等领域，如火箭固体燃料，弹药的引信，示踪剂等。高温作业下燃料的不完全燃烧或者原料更换，大量的高氯酸盐被直接排放，从而形成巨大污染。在工业领域，高氯酸盐是润滑油、织物固定、电镀液、皮革鞣剂、橡胶制品、染料涂料、冶炼铝和镁电池等产品生产过程中不可缺少的物质。高氯酸钾也是用于水处理的氯化消毒剂的降解产物；我国是传统烟火花炮生产和消费大国，2002年国家明文规定禁止采用氯酸钾作为烟火原料，不少商家以高氯酸钾作为替代氧化剂，增加了高氯酸盐的使用量，大量烟花爆竹生产和燃放，产生含高氯酸钾的粉尘、废水，增加了其在环境中暴露的风险。

2、当前烟花爆竹企业在生产过程中产生的废水只是经过简单的处理就直接外排，存在巨大安全隐患，而且对环境和人体产生了巨大的毒害和影响；其次，废水中的高氯酸盐一旦进入食物链被人体吸收，将会引发一系列人体疾病。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种基于生物法治理烟花爆竹产地河道污染的系统及方法。

2、本发明的技术方案为：一种基于生物法治理烟花爆竹产地河道污染的系统，包括周向设置有浮箱的浮床本体、设置在浮床本体下底面的复合填料组件和设置在浮床本体上端面的清洁能源组件；浮床本体上端面两侧均设置有种植槽，各个种植槽的底端均贯穿浮床本体且各个种植槽的底端均设置有阻隔网架；各个种植槽内部均活动卡接有底端设置有开孔的培育盒；

3、复合填料组件包括设置在浮床本体下底面的填料网箱、转动卡接在填料网箱内部的转动架、设置在填料网箱上端面且为转动架提供动力的旋转电机、填充在填料网箱内部的填料球和呈矩阵式分布在填料网箱下底面的活性炭纤维束；填料球内部负载有微生物还原菌；

4、清洁能源组件包括设置在浮床本体端面的基座、设置在基座上的塔体、设置塔体内部的发电机、设置在塔体侧壁上端且与发电机连接的风轮和设置在浮床本体上且与发电机电性连接的蓄电池；蓄电池为旋转电机提供电源。

5、进一步地，还包括设置在浮床本体上端面且与蓄电池电性连接的曝气机；各个活性炭纤维束的底端均设置有曝气球，各个曝气球之间通过支管连接，曝气机的输出端设置有与支管连接的曝气总管；

6、说明：通过设置曝气机，利用曝气球将氧气通入污染河道内部，有效增加了污水中的do含量，为维管束类植物的生长提供了良好条件；同时，将曝气球设置在活性炭纤维束底端能够使活性炭纤维束始终处于直立状态，避免活性炭纤维束漂浮打结而影响微生物挂膜效果。

7、进一步地，填料网箱下底面设置有与活性炭纤维束连接的调节组件；调节组件包括设置在填料网箱下底面的调节架、数个水平转动卡接在调节架内部的转动杆和设置在调节架外壁上且为其中一个转动杆提供动力的调节电机；转动杆的数量与活性炭纤维束的行数保持一致，各个转动杆上且与各个活性炭纤维束位置对应处均设置有收卷盘，各个活性炭纤维束的顶端均缠绕设置在对应位置处的收卷盘上；各个转动杆上均设置有联动带轮，各个联动带轮之间通过皮带传动；

8、说明：使用时，利用调节电机带动各个转动杆旋转，从而利用收卷盘对活性炭纤维束进行收卷，使得本发明的系统能够根据河道污水的深度对活性炭纤维束长度进行调节。

9、进一步地，调节架上且远离调节电机的外壁上设置有定位构件；定位构件包括设置在调节架外壁上的安装架、滑动卡接在安装架内部的定位板和设置在定位板和安装架之间的第一电动杆；各个转动杆远离调节电机的一端均贯穿调节架，且均设置有定位头；定位板的侧壁上设置有能够与对应位置处的定位头活动卡接的定位滑套；

10、说明：当活性炭纤维束调节完毕后，利用第一电动杆推动定位板在安装架内部移动，使得各个定位滑套靠近对应位置处的定位头，并与定位头卡接固定，此时调节电机的无载荷输出，提高了调节电机的使用寿命，同时也提高了活性炭纤维束有效长度的控制效果。

11、进一步地，定位滑套通过卡块与定位板转动卡接，卡块与定位板的内壁之间设置有缓冲弹簧；

12、说明：通过将定位滑套与定位板滑动卡接，使得定位滑套与定位板之间具有一定的转动间隙，有利于定位滑套与定位头的稳定对接。

13、进一步地，塔体内部设置有活塞腔，活塞腔内顶部滑动卡接有塞板；风轮的输出轴上设置有主带轮，塔体内部且位于主带轮下端设置有辅助带轮，辅助带轮与主带轮之间通过皮带传动，主带轮上活动铰接有与塞板上端面铰接的摆臂；塔体侧壁上设置有与活塞腔导通且与曝气总管连接的气嘴；

14、说明：当风轮旋转时，主带轮带动辅助带轮旋转，从而使得摆臂带动塞板在活塞腔内部上下往复移动，为污水充氧，有效降低了蓄电池为曝气机供电而造成的电能损耗。

15、进一步地，清洁能源组件还包括设置在浮床本体上端面且与蓄电池电性连接的太阳能发电设备；

16、说明：通过设置太阳能发电设备能够提高本发明系统对于自然资源的利用率，实现供电方式的多样性。

17、进一步地，种植槽设置有四列，且两两设置在浮床本体上端面两侧；各个培育盒的侧壁上均设置有环形卡槽；浮床本体上设置有能够与环形卡槽活动卡接的固定组件；固定组件包括成对设置在相邻两列植槽之间的推动杆、分别与每一对推动杆滑动卡接的扇形板和设置在浮床本体且用于推动扇形板的第二电动杆；各个推动杆上均设置有能够与对应位置处的环形卡槽活动卡接的卡销，且各个卡销端部均设置有与浮床本体内壁抵接的压紧弹簧；扇形板上设置有与推动杆端部滑动卡接的弧形槽，位于浮床本体同侧的两个扇形板之间通过桁架连接；第二电动杆的输出端与桁架与环形卡槽的卡接作用，能够提高培育盒与种植槽的连接稳定性，避免培育盒内部植物在风力等外界条件下倾倒损坏；同时，利用第二电动杆推动桁架沿浮床本体侧壁向下移动，从而使得扇形板移动，并最终使得与扇形板连接的两个推动杆在弧形槽内部移动后相互靠近，此时各个卡销脱离培育盒上的环形卡槽，便于对培育盒内部植物进行更换。

18、进一步地，基座与浮床本体转动卡接；

19、说明：通过将基座转动卡接在浮床本体上，便于根据风向对风轮的迎风角度进行调节，提高风轮的使用可靠性。

20、本发明还提供了一种基于生物法治理烟花爆竹产地河道污染的方法，基于上述的一种基于生物法治理烟花爆竹产地河道污染的系统，包括以下步骤：

21、s1、向各个培育盒内部种植维管束类植物，然后将各个培育盒卡接在种植槽内部；最后向填料网箱内部填充填料球；

22、s2、将浮床本体投入污染河道内部，浮床本体在浮箱的作用下漂浮在河道水面上，利用填料球内部负载的微生物还原菌吸收分解污水中的高氯酸盐；利用活性炭纤维束为污水中微生物提供附着载体，促进微生物挂膜；利用维管束类植物根系吸收水体中的高氯酸盐；

23、s3、风轮在外界自然风的作用下旋转，带动发电机运行，并将机械能转化为电能储存在蓄电池内部，利用蓄电池带动旋转电机旋转，从而使得转动架带动填料球旋转，填料球旋转碰撞过程中内部老化的微生物脱落。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：

25、第一、本发明的系统结构设计合理，充分利用自然资源作为整个系统的电能供应，不仅节约了资源，而且降低了系统的运行成本；同时本发明的系统利用生物法治理河道内的高氯酸盐污染水体，具有作用持久、无二次污染和可靠性高的优势；

26、第二、本发明利用旋转的转动架带动填料球旋转，填料球旋转碰撞过程中内部老化的微生物脱落，避免老化的微生物堵塞填料球的空隙，提高了污水处理效率；

27、第三、本发明的系统将曝气机产生的氧气通过曝气球通入水体中，有效提高了水体中的溶解氧浓度，为维管束类植物的生长提供了良好条件；同时，曝气球作为配重设置在活性炭纤维束底端，能够使活性炭纤维束始终处于直立状态，避免活性炭纤维束漂浮打结而影响微生物挂膜效果。