本实用新型专利技术公开了一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘，属于农业沟渠技术领域，生物转盘包括两个相互扣合的网面圆盘，两个网面圆盘形成了用于装填填料的空腔，网面圆盘为网格面，两个网格面相背的盘面上凸出有水流挡板，水流挡板的外接圆与网格面同圆心设置，沟渠水穿过网面圆盘与生物填料充分接触，大幅提高沟渠水与填料接触面积，同时挡板设置在生物转盘的侧面，无需缩减生物转盘的尺寸，同时能够避免钩挂沟渠中的杂物；还提供了一种用于沟渠铵氮转化的装置，包括相连通的调节池和反应池，生物转盘转动连接在反应池内，反应池和调节池上均设有闸门，装置上设有控制系统和监测装置，调节池对沟渠水酸碱做调节，反应池进行铵氮截留和转化。铵氮截留和转化。铵氮截留和转化。
【技术实现步骤摘要】
一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘及其装置
[0001]本技术涉及农业沟渠
，特别是涉及一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘及其装置。
技术介绍
[0002]氮是农作物细胞蛋白质的主要成分，也是叶绿素、植物激素等有机化合物的主要成分，适当施加氮肥有利于提高农作物的产量和质量，常用的氮肥有铵态氮肥、硝态氮肥和酰胺态氮肥。但铵态氮肥易被土壤胶体吸附，长时间的富集后易形成局部高浓度铵氮环境，对农作物生长产生毒害作用，且农作物吸收过量的铵态氮对钙、镁、钾等养分的吸收具有一定的抑制作用，因此铵态氮肥不能大量使用；虽然硝态氮肥易溶于水，更易被农作物吸收，且对钙、镁、钾等养分的吸收无抑制作用，且硝酸盐带负电荷，不易被土壤胶体吸附，可有效避免局部高氮环境，但硝态氮肥价格相对高昂，因此也难以成规模化应用。目前通常采用酰胺态氮肥亦称为尿素，尿素是固体氮中含氮最高的氮肥，且价格相对较低，可以广泛应用，但尿素在土壤中水解后会以铵态氮形式存在与土壤及水体环境中，因此大量施用尿素仍然会造成农用地域及水体铵氮过剩问题。
[0003]目前，对农业沟渠铵氮的合理化处理尚无十分有效的措施，大部分仍采用排至大型水体进行稀释的方法，但这种方法仍然无法避免水体内铵氮富集的问题。于是技术人员将研究的方向转移到了生物转盘脱氮反应池上，通过将沟渠中的水通入反应池内，在生物转盘两侧盘面的脱氮生物膜作用下达到脱氮的目的，但目前生物转盘的都是用电力进行驱动，而农田往往无法接电，因此造成了很大的局限性。目前有一种水力驱动的脱氮生物转盘反应池，其中生物转盘的外周壁上设有倾斜的挡板，通过水流推动挡板，继而可带动生物转盘转动，达到脱氮目的，但上述生物转盘中挡板是设置在生物转盘的外周壁上的，为了满足挡板具有足够的动力，挡板就需要具有一定的长度，但沟渠的深度是有限的，这导致生物转盘本身尺寸根据需要要进行缩小，导致与水流接触面积缩小，脱氮效果变弱，同时沟渠中往往存在垃圾和杂草等杂物，很容易钩挂在位于生物转盘外周的挡板上，影响转盘的转动效果，最终影响脱氮效果；而且由于生物转盘的本体是一个实心圆板，沟渠中的水只是从而实心圆板两侧的生物膜侧面流过，与生物膜接触面积较小，因此截氮效率也很难保证。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是解决上述技术问题，提供一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘及其装置，生物转盘采用了两个相互扣合网面圆盘，同时将水流挡板设置在生物转盘的两侧，沟渠中的水能够穿过网面圆盘与网面圆盘中的生物填料充分接触，大幅提高接触面积，从而提高铵氮截留和转化的效率；同时挡板设置在生物转盘的侧面，无需缩减生物转盘原本的尺寸，能够保证生物转盘与沟渠中的水具有足够的接触面积，同时还能够避免钩挂沟渠中的垃圾或杂草等杂物，影响转盘转动。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种用于沟渠铵
氮转化的水力驱动生物转盘，所述生物转盘包括两个相互扣合的网面圆盘，两个所述网面圆盘形成了用于装填具有铵氮吸附和转化特性的填料的空腔，所述网面圆盘的盘面为可供沟渠水通过的网格面，两个所述网格面相背的盘面上凸出有若干条水流挡板，若干所述水流挡板的外接圆与所述网格面同圆心设置。
[0006]优选的，所述水流挡板的外接圆的直径与所述网面圆盘的直径大小相同。
[0007]优选的，所述水流挡板有四条，四条所述水流挡板形成米字形结构。
[0008]本技术还提供了一种用于沟渠铵氮转化的装置，采用了上述水力驱动生物转盘，包括设置在所述农业沟渠内的调节池和反应池，所述调节池内设有碱度投加装置，所述反应池与所述调节池的背水面连通，所述调节池的迎水面、所述调节池和所述反应池之间以及所述反应池的背水面上均设有闸门，所述反应池上设有与所述闸门连接的控制系统，所述反应池和所述调节池内设有与所述控制系统相连的氮素浓度监测装置、酸碱监测装置、温度控制装置和温度监测装置；所述生物转盘转动连接在所述反应池内，且所述生物转盘的转动方向与水流方向平行。
[0009]优选的，所述生物转盘至少一半面积浸没在所述反应池内的水位中。
[0010]优选的，所述生物转盘通过转轴转动连接在所述反应池内，若干所述生物转盘间隔设置在一根转轴上并形成一组所述生物转盘，所述反应池内转动连接有若干组所述生物转盘。
[0011]优选的，相邻两组所述生物转盘之间设有微孔曝气装置。
[0012]优选的，所述转轴连接有驱动机构，所述驱动机构与太阳能板连接。
[0013]优选的，所述反应池背水面上设有与所述调节池连接的回流管。
[0014]优选的，所述填料为天然沸石。
[0015]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]1、本技术中的生物转盘采用了两个相互扣合网面圆盘，并在网面圆盘中填满具有铵氮吸附和转化特性的填料，生物转盘转动时，沟渠中的水始终浸透生物转盘，沟渠中的水与生物转盘中的填料立体接触，从而大幅提高沟渠水与填料所形成的生物膜的接触面积，保证了提高铵氮吸附和转化的效果；同时也正是因为生物转盘的盘面为能够供水流通过的网面圆盘，在网面圆盘上设置水流挡板不会造成水流在水流挡板处形成涡流进而卷动生物膜，造成生物膜的破碎脱离的问题，同时也就无需为了适应沟渠深度，而将生物转盘尺寸进行缩减，减少与沟渠水接触面积；同时设置在转盘两侧的水流挡板不会钩挂沟渠中的垃圾或杂草等杂物，影响转盘转动。
[0017]2、本技术中水流挡板有四条，四条水流挡板形成米字形结构，米字形结构，显著增加了水流挡板与沟渠水接触频率，有利于水流顺畅的推动生物转盘转动；同时米字形结构能够给予生物转盘有效的支撑，帮助提高生物转盘自身的结构强度。
[0018]3、本技术中的装置采用上述水力驱动生物转盘，调节池和反应池顺着沟渠水流方向设置在沟渠之中，打开闸门，沟渠水流流过调节池和反应池，通过调节池提前加入碱性物质，调节沟渠中酸碱度，保证反应池内的生物转盘上的生物菌群达到最佳的活性，以保证对铵态氮的吸附和转化效率；当沟渠中水进入反应池后，生物转盘在水流推动下能够进行转动，无需电力供应，从而扩大了应用范围，然后在装置的吸附和转化下，大幅降低沟渠中的铵氮元素，避免铵氮富集形成局部高浓度铵氮环境，对农作物生长产生毒害作用，影响
农作物吸收钙、镁、钾等养分。
[0019]4、本技术中相邻两组生物转盘之间设有微孔曝气装置，通过曝气提高沟渠水的溶氧能力，为生物转盘上的生物膜提供足够的氧气，保证生物菌群的活性，同时能够防止沟渠内悬浮物下沉，保证反应池内铵氮元素与生物菌群充分反应。
[0020]5、本技术中转轴还连接有太阳能驱动的驱动机构，以弥补水流动力不足的情况，保证生物转盘的正常转动。
[0021]6、本技术中反应池背水面上设有与调节池连接的回流管，将处理过的沟渠水再次进行二次截留转化，有利于铵氮的转化，保证铵氮截留转化效果。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘，其特征在于：所述生物转盘包括两个相互扣合的网面圆盘，两个所述网面圆盘之间形成空腔，所述空腔用于装填具有铵氮吸附和转化特性的填料，所述网面圆盘的盘面为可供沟渠水通过的网格面，两个所述网格面相背的盘面上凸出有若干条水流挡板，若干所述水流挡板的外接圆与所述网格面同圆心设置。2.根据权利要求1所述的一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘，其特征在于：所述水流挡板的外接圆的直径与所述网面圆盘的直径大小相同。3.根据权利要求1或2所述的一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘，其特征在于：所述水流挡板有四条，四条所述水流挡板形成米字形结构。4.一种用于沟渠铵氮转化的装置，采用了如权利要求1
‑
3任意一项所述的一种用于沟渠铵氮转化的水力驱动生物转盘，其特征在于：包括设置在农业沟渠内的调节池和反应池，所述调节池内设有碱度投加装置，所述反应池与所述调节池的背水面连通，所述调节池的迎水面、所述调节池和所述反应池之间以及所述反应池的背水面...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾鸿鹄，郑旻昊，冯兴会，朱宗强，梁延鹏，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：新型
国别省市：
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