本发明涉及一种菌藻光生物反应的污水处理装置，属污水处理。
背景技术：
1、污水是指经过人类活动使用后排放的水，这些水中含有各种有机物、无机物、病原体等污染物，根据来源的不同，污水可以分为生活污水、工业废水、农业废水和雨水径流，为了对污水内的有机物、氨氮、磷酸盐等污染物进行高效去除，一般会采用生物去除的方式。
2、菌藻共生系统是指将藻类去除和细菌降解结合的污水处理技术，是水体自净的过程。菌藻之间既有促进关系，又有抑制关系。促进关系主要表现在两者是互利共生的，微生物可以通过代谢作用将污水中的有机物降解，生成的co2可以供给藻类进行光合作用，并为藻类提供生长所需要的碳源和营养物质；抑制关系主要体现在对营养物质的竞争，当菌藻生活在低营养物质的环境中，藻类会释放出毒素来抑制细菌的生长，同样细菌也会释放毒素来抑 制藻类的生长甚至使得藻细胞死亡。
3、由于藻类是光合自养型生物，光照无疑是其重要的环境影响因子，而藻类正是通过光合作用产生 氧气并供给好氧异养微生物，并进行一系列的代谢活动。
4、菌藻共生系统的固定化技术不仅可以减少藻类的流失，还能填补藻类在光照上接收的不足，从而促进藻类的生长发育，进一步提高了污水去除效果。 菌藻共生系统在运行时，会受到多种因素的影响，如光照时间和光照强度、ph值、温度、营养物质等，要想使得系统达到最佳的运行状态，可以通过单因素法进行剖析，将影响因素控制在最佳范围内。菌藻共生技术在污水处理方面具有较好的前景，但如何进一步提高去除效率仍然是个大难题，菌藻反应器作为关键影响因子，其效率还有待提高。此外，藻类的回收利用也是实现资源持续性发展，开发藻类的经济效益和环境效益的有效途径。
技术实现思路
1、本发明的目的是，针对菌藻对废水处理存在的上述问题，为了提高菌藻光生物反应的效率、提高光照效果和藻类的回收能力，更有效地实现对有机废水的处理，提出一种菌藻光生物反应的污水处理装置。
2、本发明实现的技术方案如下，一种菌藻光生物反应的污水处理装置，包括有反应框、盖板、溢流组件和阀门；还包括放置机构、清理机构、转动机构、导光机构、解锁机构和发光件。
3、所述反应框为一圆筒式立式结构，所述放置机构安装在反应框内的安装架上，浸没在反应框内的污水中；所述转动机构安装在反应框盖板直径方向上两侧；导光机构和发光件分别安装在盖板的上方和下方；所述解锁机构安装在放置机构上；所述溢流组件通过阀门连接在反应框下部；所述清理机构安装在溢流组件旁；所述放置机构用于放置菌藻生物进行污水处理反应；所述导光机构通过调节光照角度，使反应框内部能够有充足的光照环境；所述转动机构通过转轴和齿轮带动放置架做圆周运动，从而带动放置机构在污水中旋转，实现对污水搅动，提高菌藻光生物对有机生物的吸附效果。
4、所述反应框上部连接有污水的进水管，下部连接有输气管；所述反应框底部通过多个承重支柱固定在圆环形底板上。
5、所述放置机构包括安装架、放置框、放置架、第一滑动架、第一弹簧、卡件和安装杆。所述安装架为一圆环形结构，其外圆水平方向坐落在反应框内壁上部一凸起圆环台阶上；安装架的圆环形水平面直径上对称安装了两根安装杆，四个放置机构上的放置框分别依靠其上两端的安装孔，均匀吊装在两根安装杆上；所述放置架是一个长方体的格栅结构，在其长度方向开有多条格栅。
6、所述安装架内圆上侧设置有齿环，用于与转动机构的齿轮啮合；所述放置框为开口向上的u形结构，两侧内壁开有引导槽；所述放置架为长方形格栅结构，其长度方向插入所述引导槽固定在放置框的u型框中，所述放置架顶部的中央设置有把手；所述放置框顶部两端分别安装有带第二弹簧的卡件，用于限定放置架在垂直方向移动；所述放置框底部安装有第一滑动架，第一滑动架为一t形结构，上部可在放置框底部水平槽滑动，下部立杆外围安装有第一弹簧。
7、所述转动机构包括驱动电机、转轴、齿轮和齿环。两台驱动电机分别安装在盖板直径方向的两侧的盖板上；所述驱动电机输出轴均为垂直向下设置；驱动电机输出轴贯穿盖板连接有转轴，所述转轴下端安装有齿轮，与安装架内侧的齿环相啮合。
8、所述导光机构包括有转动框、透镜和转动透光板。圆形盖板的中部开口为方环形结构的转动框，所述转动框由两块相同大小的转动透光板填充，转动透光板的长边与转动框为铰链连接；转动透光板为半个转动框面积的大小，转动透光板上嵌有用于调节光照角度的聚光透镜。
9、所述解锁机构包括第二滑动架、导向柱和第三弹簧。所述第二滑动架两端部下侧均设置有类z字型拨动杆，所述拨动杆与相邻的所述卡件滑动式连接；所述第二滑动架均与相邻的所述放置框之间连接有两根第三弹簧，所述第三弹簧均绕在对应的所述导向柱上；所述解锁机构通过向下按压第二滑动架快速打开卡件，实现放置架的快速解锁。
10、所述反应框外部右侧安装有溢流组件和清理机构；所述溢流组件包括有溢流管和引流板，所述溢流管安装在所述反应框右部延伸架的上侧，所述引流板放置在所述溢流管顶部；所述反应框与所述溢流组件之间转动式设置有阀门，所述溢流组件底部设置有底座；所述清理机构并行安装在溢流组件旁，并与溢流组件相连接。
11、所述清理机构包括液压缸、安装座和沉淀架。所述液压缸安装在溢流组件前侧，所述液压缸伸缩端顶部连接有安装座，所述安装座与所述溢流组件内的引流板连接，所述引流板底部连接有沉淀架，所述沉淀架由两根竖杆和承载盘组合而成；所述清理机构用于对所述溢流组件内部进行充分清洁处理。
12、一种菌藻光生物反应的污水处理装置处理有机废水的方法，步骤如下：
13、s1、打开盖板，取出放置架，将准备好的菌藻生物放入放置架格栅内，再将载有菌藻光生物的放置架插入放置机构的放置框中；
14、s2、通过进水管，将污水导入反应框，浸没放置架，依靠菌藻生物对有机物和氮磷等营养物质进行吸附去除；
15、s3、对透镜和转动透光板的角度进行对应调节，达到调节聚光的效果，保持反应框内部的放置架能够有充足的光照环境；在天然光不足情况下，打开发光件，增强反应框内部的光照条件；
16、s4、打开转动机构，通过驱动电机驱动齿环旋转，带动放置框慢速旋转搅动污水，提高菌藻生物对于有机生物等的吸附效果；
17、s5、污水反应完成后打开阀门，使得处理后的污水通过管道进入溢流组件内，直到水流灌满溢流组件内部后，会通过溢流组件上侧的引流板缓慢排出；
18、s6、污水处理一段时期后，通过控制液压缸伸缩端向上延伸运动，使得安装座带动引流板向上运动，从而使得沉淀架向上运动，进而将残留在溢流组件内的杂质向上带出，便于操作人员对溢流组件内部进行充分清洁。
19、本发明的工作原理是，本发明装置通过安装在反应框有机废水内的一组放置机构和顶盖上的导光机构，利用放置机构中的菌藻进行光合作用和微生物代谢过程来去除水中的污染物，通过光合作用消耗水体中的二氧化碳，并产生氧气，同时吸收污水中的氮、磷等营养盐，将其转化为细胞物质，从而减少这些物质对环境的影响，在微生物的作用下，污水中含有的有机物会被微生物分解为二氧化碳、水和能量，这些物质会被微藻转化为氧气和有机物，同时微生物还可以将氨态氮转化为硝酸盐（硝化作用），再进一步转化为氮气（反硝化作用），从而去除氮素，微藻产生的氧气可以供细菌等好氧微生物使用，促进有机物的氧化分解，细菌分解有机物产生的二氧化碳则可供微藻进行光合作用，两者相辅相成；本发明围绕放置机构，还设计了转动机构、清理机构和溢流组件等，以进一步提高本发明装置的处理效率。
20、本发明的有益效果是，本发明通过将菌藻生物放置在放置机构的放置架内，并调整放置架之间的间距，使得进水口位置上的放置框之间间距大于出水口位置上的放置框间距，对进水口处高速流入的水流进行多次阻拦，避免水流速度过快导致吸附效果减弱，提高污了水处理效果；本发明设置的转动机构，依靠驱动电机带动安装架转动，进而带动放置框进行同步运动，使得放置架均进入圆周运动状态，对污水进行一定程度上的搅动，提高菌藻生物对于有机生物的吸附效果。
21、本发明通过溢流组件上侧的引流板将处理后的污水缓慢排出，这种方式能够延长污水静置时间，进一步提高污水净化效率。
22、在对放置架进行复位放置时，本发明在放置架底部设置带第一弹簧的第一滑动架，在第一弹簧的阻力作用下，能够使得放置架缓慢向下运动，避免放置架直接下落与放置框产生撞击，导致菌藻生物受到震动发生偏移。
1.一种菌藻光生物反应的污水处理装置，包括有反应框、盖板、溢流组件和阀门，其特征在于，所述装置还包括放置机构、清理机构、转动机构、导光机构、解锁机构和发光件；所述反应框为圆筒式立式结构，所述放置机构安装在反应框内的安装架上，浸没在反应框内的污水中；所述转动机构安装在反应框盖板直径方向上两侧；导光机构和发光件分别安装在盖板的上方和下方；所述解锁机构安装在放置机构上；所述溢流组件通过阀门连接在反应框下部；所述清理机构安装在溢流组件旁；所述放置机构用于放置菌藻生物，通过菌藻进行光合作用和微生物代谢过程，来去除污水中的污染物；所述导光机构通过调节光照角度，使反应框内部能够获得充足的光照环境；所述转动机构通过转轴齿轮带动放置架做圆周运动，从而带动放置机构在污水中旋转，实现对污水搅动的同时，提高菌藻光生物对有机生物的吸附效果。
2.根据权利要求1所述的一种菌藻光生物反应的污水处理装置，其特征在于，所述放置机构包括安装架、放置框、放置架、第一滑动架、第一弹簧、卡件和安装杆；所述安装架为一圆环形结构，其外圆水平方向坐落在反应框内壁上部一凸起圆环台阶上；安装架的圆环形水平面直径上对称安装了两根相互平行的安装杆，四个放置机构上的放置框分别依靠其上两端的安装孔，均匀吊装在两根安装杆上；
3.根据权利要求1所述的一种菌藻光生物反应的污水处理装置，其特征在于，所述转动机构包括驱动电机、转轴、齿轮和齿环；两台驱动电机分别安装在盖板直径方向的两侧的盖板上；所述驱动电机输出轴均为垂直向下设置；驱动电机输出轴贯穿盖板连接有转轴，所述转轴下端安装有齿轮，与安装架内侧的齿环相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种菌藻光生物反应的污水处理装置，其特征在于，所述导光机构包括有转动框、透镜和转动透光板；圆形盖板的中部开口为方环形结构的转动框，所述转动框由两块相同大小的转动透光板填充，转动透光板的长边与转动框为铰链连接；转动透光板为半个转动框面积的大小，转动透光板上嵌有用于调节光照角度的聚光透镜。
5.根据权利要求1所述的一种菌藻光生物反应的污水处理装置，其特征在于，所述解锁机构包括第二滑动架、导向柱和第三弹簧；所述第二滑动架两端部下侧均设置有类z字型拨动杆，所述拨动杆与相邻的所述卡件滑动式连接；所述第二滑动架均与相邻的所述放置框之间连接有两根第三弹簧，所述第三弹簧均绕在对应的所述导向柱上；所述解锁机构通过向下按压第二滑动架快速打开卡件，实现放置架的快速解锁。
6.根据权利要求1所述的一种菌藻光生物反应的污水处理装置，其特征在于，所述反应框外部右侧安装有溢流组件和清理机构；所述溢流组件包括有溢流管和引流板，所述溢流管安装在所述反应框右部延伸架的上侧，所述引流板放置在所述溢流管顶部；所述反应框与所述溢流组件之间转动式设置有阀门，所述溢流组件底部设置有底座；所述清理机构并行安装在溢流组件旁，并与溢流组件相连接；
7.根据权利要求1所述的一种菌藻光生物反应的污水处理装置，其特征在于，所述反应框上部连接有进水管，下部连接有输气管；所述反应框底部通过多个承重支柱固定在圆环形底板上。
8.采用如权利要求1-7任一项所述一种菌藻光生物反应的污水处理装置处理有机废水的方法，其特征在于，步骤如下：
