[发明专利]一种水体净化材料及其净化方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于水体净化领域，具体涉及一种水体净化材料、方法及装置。

背景技术

世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体，为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。尤其近几年，处理过程环保可持续，处理成本较低的生物处理法得到广泛的研究和应用，生物处理法包括活性污泥法、好氧塘、好氧生物反应器、厌氧处理、真菌处理等，但是还没有能够同时进行有氧和无氧处理的材料和方法。

同时，随着社会的进步，人们更加注重居住环境，也更加注重自身健康，室内空气环境的调节是很多家庭装修布置考虑的问题，养一缸热带鱼已经成为一种时尚，既起到观赏的作用，也可以改善居住环境。但是大多数都为换水和鱼儿死亡所困扰，虽然也一般也会加入一些硝化细菌等利用生物处理方法水体，但是和污水处理中存在的问题一样，污水处理菌种没有很多的多孔载体，不能同时进行有氧和无氧双层处理，残渣的分解和硝化却需要不同的环境，这就使得目前的生物水处理方法效率低，处理过程不可持续，养鱼时还是需要经常换水。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术生物处理污水过程中处理效率低，处理过程可持续性差，居家养鱼时鱼缸换水麻烦的问题，提供水体净化材料及其净化方法与装置，通过提供制备对应的多孔复合材料，利用有机材料和无机材料之间之间的电荷差异、孔隙率差异和有氧细菌对外表层氧气的消耗，提高内外层两类菌种的数量，提高净化效率，而且利用内外层的相互依存使得净化过程可持续，不在需要更换净化材料，使得净化成本降低，也在居家养鱼的过程中免除了更换水的烦恼。

本发明提供了一种水体净化材料，水体净化材料由以下步骤制备：

(1)取40目-80目的硅藻土70份-100份、碳酸铵5份-20份、碳酸钙2份-10份，加水后用行星球磨机混合均匀，经过凝胶注膜法制备成1mm-5mm的球体；

(2)将该硅藻土球体放入烧结炉中在900℃-1000℃烧结，最高温度保温30min；

(3)取饱和的聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，机械搅拌并强力超声分散形成乳液，将其倒入中心部位放有烧结好的硅藻土陶瓷球的磨具中，将磨具以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中，等完全冷冻后取出，在为支撑硅藻土陶瓷球由模具形成的空隙中再次倒入上述聚氨酯二甲基甲酰胺溶液，再次以1mm/min-10mm/min的速度放入到液氮中冷冻完后，将冷冻后的球体放入冷冻干燥机干燥二甲基甲酰胺后形成复合球体材料。

本发明中，水体净化方法包括如下步骤：

(1)将所述的水体净化材料放在含有乳酸菌、深红红螺菌、荣韦氏菌和异营腐化菌的培养液中培养2-3周；

(2)再将步骤(1)的球体捞出后在空气中放置20min-40min，将其投入含有亚硝化单胞菌和硝化刺菌的培养液中培养1-2周；

(3)在水体净化装置底部放入步骤(2)含有菌种的水体净化材料，材料上下各放入细砂防止菌种过渡扩散，细砂直径0.5mm-5mm；

(4)调节水泵流量为9120L/h，开启循环泵，水流开始循环。

本发明水体净化方法应用在养鱼中时还需要如下步骤：

(1)根据鱼种类调节水温和光照；

(2)每天投食一次，投食时在放下遮光板，在投饵料吸引鱼群向下进食时，用遮光板遮挡紫外光对鱼的伤害而对养殖层水体进行2s-10s的紫外灭菌处理，减少水体中致病菌。

本发明提供了一种水体净化装置，包括养殖层和净化层，养殖层下方设有净化层，净化层分为上细砂层、菌种层和下细砂层，菌种层放有所述水体净化方法制备的含有菌种的水体净化材料，净化层底层为漏斗形，净化层底层中心有管道与控制层中的水泵连接，管道与净化层接触口设有过滤棉。

本发明中，净化层下设有控制层，控制层内设有水泵、加热器和控制机构，控制机构设置在控制层正面的面板上，与水泵、加热器和温度传感器电性连接，水泵出水管道从养殖层背面伸到养殖层顶部，出水管道口设有出水口。

本发明中，加热器设在控制层中的出水管道上，加热器和水泵之间设有温度传感器，控制机构中设有温控仪，温控仪与加热器和温度传感器电性连接。

本发明中，养殖层背面设有灯光架，灯光架上设有紫外LED灯、冷白光LED灯和暖白光LED灯，灯光架与控制机构电性连接，控制机构设有多组开关分别控制每种LED灯。