(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011259244.3
(22)申请日 2020.11.12
(71)申请人 温州大学
地址 325000 浙江省温州市瓯海区东方南
路38号温州市国家大学科技园孵化器
(72)发明人 郑向勇 李湘俞 赵敏 安宁
谢珊珊 陈功 张琳洁 贝克
金展 戴传军 吴苏清 范春贞
徐奔拓 韩文娟 箫德荣 孔海南
(74)专利代理机构 温州共信知识产权代理有限
公司 33284
代理人 傅敏华
(51)Int.Cl.
C02F 3/34(2006.01)
C02F 3/32(2006.01)
C02F 3/00(2006.01)C02F 101/30(2006.01)C02F 1/30(2006.01)
(54)发明名称一种污水净化装置(57)摘要本发明涉及一种污水净化装置，包括浮体、聚光部件、导光体和挂膜填料，浮体透光设置，聚光部件设置在浮体上部，导光体设置在浮体下部，聚光部件对应导光体设置，从而将收集的太阳光导入至导光体内部，挂膜填料设置在浮体下部，且位于导光体外部。采用上 述技术方案，本发明提供了一种污水净化装置，浮体浮于水面上，聚光部件位于水面外，导光体和挂膜填料位于水下，污水中的光合细菌、藻类和硝化菌等微生物在挂膜填料上形成生物膜，能将污水中的有机物加以分解，且聚光部件收集太阳光并导入导光体内部，进而改善污水中光合细菌的光合作用条件，提高污水中的光照强度，加强对挂膜填料上的生物膜进行光合作用，强化去除有机物、氮、磷
的能力。权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 112456655 A 2021.03.09
C N 112456655
A
1.一种污水净化装置，其特征在于：包括浮体、聚光部件、导光体和挂膜填料，所述的浮体透光设置，所述的聚光部件设置在浮体上部，导光体设置在浮体下部，所述的聚光部件对应导光体设置，从而将收集的太阳光导入至导光体内部，所述的挂膜填料设置在浮体下部，且位于导光体外部。
2.根据权利要求1所述的一种污水净化装置，其特征在于：所述的导光体内设空腔，所述导光体的空腔内装设有发光元件。
3.根据权利要求2所述的一种污水净化装置，其特征在于：所述发光元件的光照强度可调节。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种污水净化装置，其特征在于：在导光体外表面设有防护网罩，所述的防护网罩导电设置，在浮体上部装设有电源，所述的电源与防护网罩电连接。
5.根据权利要求4所述的一种污水净化装置，其特征在于：所述导光体的外表面涂敷有光催化材料。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种污水净化装置，其特征在于：浮体上以导光体为圆心向外依次设置有多个挂膜填料环，相邻挂膜填料环间隔设置，各挂膜填料环由多个间隔设置的挂膜填料围成，相邻两个的挂膜填料环中位于内侧的为内挂膜填料环，相邻两个的挂膜填料环中位于外侧的为外挂膜填料环，内挂膜填料环中的挂膜填料对应外挂膜填料环中的相邻两挂膜填料的间隔处设置。
7.根据权利要求6所述的一种污水净化装置，其特征在于：挂膜填料竖直悬挂在浮体上，所述挂膜填料末端可设有重物。
8.根据权利要求4所述的一种污水净化装置，其特征在于：所述的防护网罩包括中间绝缘层和内、外金属网层，其中一层金属网层采用惰性基材制成，另一层金属网层采用非惰性基材制成，所述电源的正极与惰性基材制成的金属网层连接，电源的负极与非惰性基材制成的金属网层连接。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种污水净化装置，其特征在于： 所述的聚光部件包括反光镜和聚光杯，所述的聚光杯围设在反光镜外周，所述的聚光杯内径向导光体一侧逐渐缩小。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种污水净化装置，其特征在于： 所述导光体的高度为60cm ‑100cm，半径为5cm ‑6cm，所述浮体的长度为1000‑1200mm，宽度为600mm ‑800mm，高度为40‑60mm。
权 利 要 求 书1/1页CN 112456655 A
一种污水净化装置
技术领域
[0001]本发明涉及环境工程领域，特别是指一种污水净化装置。
背景技术
[0002]我国水体污染日趋严重，传统的污水处理工艺复杂、能源消耗大、基建成本较高。光合细菌污水处理工艺，作为一种新兴的低能耗污水处理技术，其是利用光能进行光合作用来达到去除有机物、氮、磷，从而实现对污染水体的净化。但目前行业中大多是直接在污水中加入光合细菌，因太阳光照射进水中的深度受限，使得光合细菌的光合作用效果不佳。
发明内容
[0003]本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种污水净化装置，可以将光源引入水下，增强水下的光源强度，从而促进光合细菌等微生物的生长，加强污水中的光合细菌厌氧反应，强化去除有机物、氮、磷的能力。
[0004]本发明的技术方案：一种污水净化装置，包括浮体、聚光部件、导光体和挂膜填料，所述的浮体透光设置，所述的聚光部件设置在浮体上部，导光体设置在浮体下部，所述的聚光部件对应导光体设置，从而将收集的太阳光导入至导光体内部，所述的挂膜填料设置在浮体下部，且位于导光体外部。
[0005]采用上述技术方案，浮体浮于水面上，聚光部件位于水面外，导光体和挂膜填料位于水下，污水中的光合细菌、藻类和硝化菌等微生物在挂膜填料上形成生物膜，能将污水中的有机物加以分解，且聚光部件收集太阳光并导入导光体内部，进而改善污水中光合细菌的光合作用条件，提高污水中的光照强度，加强对挂膜填料上的生物膜进行光合作用，强化去除有机物、氮、磷的能力。
[0006]本发明的再进一步设置：所述的导光体内设空腔，所述导光体的空腔内装设有发光元件。
[0007]采用上述再进一步设置，所述的发光元件在自然光不足的情况下，可提供光照补足光强。
[0008]本发明的再进一步设置：所述发光元件的光照强度可调节。
[0009]采用上述再进一步设置，发光元件的光照强度可调节，从而使得投入水体中的光照强度在符合要
求的范围内。
[0010]本发明的再进一步设置：在导光体外表面设有防护网罩，所述的防护网罩导电设置，在浮体上部装设有电源，所述的电源与防护网罩电连接。
[0011]采用上述再进一步设置，电源可定期给防护网罩提供电，通过电解作用去除附着在导光体表面的藻类和生物膜，从而避免光源被藻类、生物膜所覆盖，导致污水中的光照强度不足，影响到污水净化的效果。
[0012]本发明的再进一步设置：所述导光体的外表面涂敷有光催化材料。
[0013]采用上述再进一步设置，光催化材料也能够在光照的作用下，通过电解作用，达到
进一步取除导光体表面的藻类和生物膜的作用。
[0014]本发明的再进一步设置：浮体上以导光体为圆心向外依次设置有多个挂膜填料环，相邻挂膜填料环间隔设置，各挂膜填料环由多个间隔设置的挂膜填料围成，相邻两个的挂膜填料环中位于内侧的为内挂膜填料环，相邻两个的挂膜填料环中位于外侧的为外挂膜填料环，内挂膜填料环中的挂膜填料对应外挂膜填料环中的相邻两挂膜填料的间隔处设置。
[0015]采用上述再进一步设置，增加生物膜填料面积，挂膜效果好。
[0016]本发明的再进一步设置：挂膜填料竖直悬挂在浮体上，所述挂膜填料末端可设有重物。
[0017]采用上述再进一步设置，挂膜填料装设方便，且可在挂膜填料末端设有重物，确保其是竖直悬浮在污水中的，增加挂膜填料的面积。
[0018]本发明的再进一步设置：所述的防护网罩包括中间绝缘层和内、外金属网层，其中一层金属网层采用惰性基材制成，另一层金属网层采用非惰性基材制成，所述电源的正极与惰性基材制成的金属网层连接，电源的负极与非惰性基材制成的金属网层连接。[0019]采用上述再进一步设置，防护网罩的结构简单，其中一层金属网层采用非惰性基材制成，另一层金属网层采用非惰性基材制成，通过电源通电，在网罩表面发生氧化还原反应，从而对导光体表面的藻类和生物膜进行电解作用。
[0020]本发明的再进一步设置：所述的聚光部件包括反光镜和聚光杯，所述的聚光杯围设在反光镜外周，所述的聚光杯内径向导光体一侧逐渐缩小。
[0021]采用上述再进一步设置，在聚光杯聚光作用下，将太阳光集中到反光镜上，从而将其反射进入导光体中。
[0022]本发明的再进一步设置：所述导光体的高度为60cm‑100cm，半径为5cm‑6cm，所述浮体的长度为1000‑1200mm，宽度为600mm‑800mm，高度为40‑60mm。
[0023]采用上述再进一步设置，导光体和浮体的大结构大小合适，便于导光和挂膜填料的设置。
附图说明
[0024]图1为本发明具体实施例的结构图；
图2为本发明具体实施例中挂膜填料环一侧 的结构图；
图3为本发明具体实施例中导光体的结构图；
图4为本发明具体实施例中防护网罩的拆解图。
[0025]浮体1，聚光部件2，导光体3，挂膜填料4，反光镜21，聚光杯22，空腔31，发光元件5，防护网罩6，电源7，挂膜填料环8，绝缘层61，金属网层62。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动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。
[0027]如图1‑4所示，本发明的一种污水净化装置，包括浮体1、聚光部件2、导光体3和挂膜填料4，所述的浮体1透光设置，所述的聚光部件2设置在浮体1上部，导光体3设置在浮体1下部，所述的聚光部件2对应导光体3设置，从而将收集的太阳光导入至导光体3内部，所述的挂膜填料4设置在浮体1下部，且位于导光体3外部；所述的聚光部件2包括反光镜21和聚光杯22，所述的聚光杯22围设在反光镜21外周，所述的聚光杯22内径向导光体3一侧逐渐缩小；所述导光体3的高度为60cm‑100cm，半径为5cm‑6cm，所述浮体1的长度为1000‑1200mm，宽度为600mm‑800mm，高度为40‑60mm。浮体1浮于水面上，聚光部件2位于水面外，导光体3和挂膜填料4位于水下，污水中的光合细菌、藻类和硝化菌等微生物在挂膜填料4上形成生物膜，能将污水中的有机物加以分解，在聚光杯22聚光作用下，将太阳光集中到反光镜21上，从而将其反射进入导光体3中，进而改善污水中光合细菌的光合作用条件，提高污水中的光照强度，加强对挂膜填料4上的生物膜进行光合作用，强化去除有机物、氮、磷的能力。[0028]本发明的具体实施例，所述的导光体3内设空腔31，所述导光体3的空腔31内装设有发光元件5；所述发光元件5的光照强度可调节。所述的发光元件5在自然光不足的情况下，可提供光照补足光强；且发光元件5的光照强度可调节，从而使得投入水体中的光照强度在符合要求的范围内。
[0029]本发明的具体实施例，在导光体3外表面设有防护网罩6，所述的防护网罩6导电设置，在浮体1上部装设有电源7，所述的电源7与防护网罩6电连接；所述导光体3的外表面涂敷有光催化材料，所述的光催化材料为透明材质。电源7可定期给防护网罩6提供电，从而通过电解作用去除附着在导光体3表面的
藻类和生物膜；光催化材料也能够在光照的作用下，通过电解作用，达到进一步取除导光体3表面的藻类和生物膜的作用，从而避免光源被藻类、生物膜所覆盖，导致污水中的光照强度不足，影响到污水净化的效果。
[0030]本发明的具体实施例，浮体1上以导光体3为圆心向外依次设置有多个挂膜填料环8，相邻挂膜填料环8间隔设置，各挂膜填料环8由多个间隔设置的挂膜填料4围成，相邻两个的挂膜填料环8中位于内侧的为内挂膜填料环，相邻两个的挂膜填料环8中位于外侧的为外挂膜填料环，内挂膜填料环中的挂膜填料41对应外挂膜填料环中的相邻两挂膜填料4的间隔处设置；挂膜填料4竖直悬挂在浮体1上，所述挂膜填料4末端可设有重物。增加生物膜填料4面积，挂膜效果好；挂膜填料4装设方便，且可在挂膜填料4末端设有重物，确保其是竖直悬浮在污水中的，增加挂膜填料4的面积。
[0031]本发明的具体实施例，所述的防护网罩6包括中间绝缘层61和内、外金属网层62，其中一层金属网层62采用惰性基材制成，另一层金属网层62采用非惰性基材制成，所述电源7的正极与惰性基材制成的金属网层62连接，电源7的负极与非惰性基材制成的金属网层62连接。防护网罩6的结构简单，其中一层金属网层62采用非惰性基材制成，另一层金属网层62采用非惰性基材制成，通过电源7通电，在网罩表面发生氧化还原反应，从而对导光体3表面的藻类和生物膜进行电解作用。
[0032]具体地，所述的导光体3可以采用玻璃、有机玻璃、石英灯透明材料制成。[0033]具体地，所述的
发光元件5的光照强度可通过遥控或者手机app等方式来控制。[0034]具体地，聚光部件2反光镜21和聚光杯22的角度可调节。
[0035]光合细菌，是一种能利用光能进行光合作用的原核微生物的总称。
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