專利名稱：一種組合型生態(tài)浮床凈水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于河湖污染水體原位凈化處理的組 合型生態(tài)浮床凈水裝置，在實(shí)現(xiàn)對(duì)河湖污染水體中有機(jī)物和氮磷高效去除的同時(shí)，亦具有 良好的景觀效果。
背景技術(shù)：
近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，水體污染物排放量逐年增加，我國(guó)的河道、湖泊 和水庫(kù)等自然水體受到不同程度的污染，且有加劇之勢(shì)，嚴(yán)重威脅著人民的生命健康，自然 水體的污染防治已成為亟待解決的重大問題?，F(xiàn)有的河湖污染水體治理技術(shù)主要有物化法和生物生態(tài)法兩種。物化方法主要有 引水換水、循環(huán)過濾以及化學(xué)藥劑的投加等。引水換水的方式，主要是通過稀釋水中的雜質(zhì) 濃度，以此來降低雜質(zhì)的濃度，但是該方法需要更換大量的水，而水資源在我國(guó)是相當(dāng)?shù)膮T 乏，勢(shì)必要浪費(fèi)寶貴的水資源。而循環(huán)過濾方法和引水換水相比較，雖然減少了用水量，但 日常的電能耗費(fèi)增加了，同時(shí)也增加了設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用。投加化學(xué)滅藻劑殺死 水體中的藻類，可以使水質(zhì)迅速變清，但久而久之，水中會(huì)出現(xiàn)耐藥的藻類，滅藻劑的效能 會(huì)逐漸下降，投藥的間隔會(huì)越來越短，而投加的量會(huì)越來越多，滅藻劑的品種也要頻繁的更 換，對(duì)環(huán)境的污染也在不斷地增加，所以說用化學(xué)的方式處理水質(zhì)，雖然是立竿見影的，但 它的危害也是顯而易見的。在受污染河湖中投加適當(dāng)?shù)奈⑸?各類菌種)，加速水中污 染物的分解，亦能起到水質(zhì)凈化的作用，但在河湖水體存在的毒性物質(zhì)、缺氧和營(yíng)養(yǎng)缺乏等 惡劣環(huán)境中，其活性往往處于被抑制狀態(tài)。因此，用微生物處理水質(zhì)，必須定期進(jìn)行微生物 的篩選培育、保存、復(fù)壯等等一系列專業(yè)處理過程，且存在一定的生物安全隱患。投加生物 促進(jìn)劑處理受污染河湖水體，能有效激活水體中的土著微生物，該方法在克服直接投加微 生物存在的生物安全隱患的同時(shí)，亦具有良好的凈化效果。但是，在流動(dòng)的自然水體處理的 使用中，投加微生物菌劑和生物促進(jìn)劑均存在流失嚴(yán)重的問題，需不斷的補(bǔ)充投加，導(dǎo)致處 理成本增加。生態(tài)浮床技術(shù)是一種受污染河湖水體處理常用的原位處理技術(shù)。最早出現(xiàn) 的生態(tài)浮床往往只是通過一定的固定方式在水上種植水生植物，利用植物根系的吸收和植 物-微生物共生系統(tǒng)凈化水質(zhì)，但因浮床植物及附著的微生物數(shù)量有限，導(dǎo)致該類型浮床 的水質(zhì)凈化效果不高。為提高生態(tài)浮床的生物凈化效果，逐步開發(fā)了在下層設(shè)置填料層的 浮床，填料生物膜的形成可提高生態(tài)浮床的微生物數(shù)量。目前，該類型生態(tài)浮床采用的填料 多為軟性填料和彈性立體填料，由于這些填料都是針對(duì)污水處理廠應(yīng)用研制的，沒有考慮 到自然水體(如河道和湖庫(kù))的地理特點(diǎn)和水文特征等，其在自然水體凈化應(yīng)用中，存在安 裝和更換困難、水流阻力大、易受水流沖擊破壞、易打結(jié)等不足，大大限制了其在受污染自 然水體凈化處理中的實(shí)際應(yīng)用。專利200410099196. 0發(fā)明了一種在浮床下面設(shè)置顆粒態(tài) 高效氮磷吸附材料如造粒粉煤灰、沸石、人工沸石、蛭石以及生物陶粒等填料供微生物掛膜 用，但該類載體存在有比重大和易堵塞等問題。另一方面，上述填料的使用，盡管具有良好 的生物硝化效果，但由于自然河湖水體中有機(jī)物濃度較低，造成微生物反硝化碳源供給不足，極大限制了其生物脫氮能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝管理方便、水質(zhì)凈化效果好和抗水流 沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)的用于自然水體(河道，湖庫(kù))原位凈化處理的組合型生態(tài)浮床凈水裝置。本發(fā)明提出的組合型生態(tài)浮床凈水裝置，由浮床浮體框架1、竹炭浮床主板2、植 物3和生物填料4組成，浮床浮體框架1上安裝有竹炭浮床主板2，竹炭浮床主板2由竹炭 片2-1兩兩接合捆綁制成方格狀結(jié)構(gòu)，竹炭浮床主板2上的方格孔即為種植孔2-2，用于種 植植物3，浮床浮體框架1底部安裝有生物填料4，生物填料4呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由植物纖維絲 4-1和填料繩網(wǎng)4-2交織而成。本發(fā)明中，所述竹炭浮床主板2是采用寬3-lOcm，長(zhǎng)30-100cm的竹片2_1接合捆 綁制成，種植孔2-2邊長(zhǎng)3-lOcm，用作植物種植孔。使用前，竹炭片放入5-30%濃度的復(fù)合 酶生物促進(jìn)劑溶液中浸泡15-60min，避光通風(fēng)干燥。本發(fā)明中，所述植物為水生植物或經(jīng)濟(jì)作物。本發(fā)明中，所述植物纖維絲4-1可選擇竹絲、亞麻、黃麻、菠蘿葉纖維、香蕉葉纖 維、棕纖維或椰殼纖維等天然植物纖維絲等中任一種。竹炭片使用前經(jīng)過復(fù)合酶生物促進(jìn)劑強(qiáng)化處理，使用中竹炭在對(duì)水體中氮磷具有 良好吸附性能的同時(shí)，亦能有效促使水體中本土著微生物的附著生長(zhǎng)。竹炭浮床主板的方 格孔用作植物的種植孔，可搭配種植各種具有水質(zhì)凈化功能的水生植物或經(jīng)濟(jì)作物。浮床 下部安裝有生物質(zhì)基生物填料，生物質(zhì)基材料可選用天然植物纖維絲。與已有的組合型生態(tài)浮床相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.采用經(jīng)復(fù)合酶生物促進(jìn)劑強(qiáng)化處理過的竹炭片制成的生態(tài)浮床主板，能有效促 使水體中土著微生物的附著生長(zhǎng)，具有掛膜速度快，生物活性高等特點(diǎn)，復(fù)合酶生物促進(jìn)劑 吸附在竹炭上面，避免了直接投加藥劑易流失的缺點(diǎn)；竹炭對(duì)水體中的有機(jī)物、氮和磷等污 染物具有良好的吸附能力，能將更多的營(yíng)養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到其表面，從而使浮游藻類在生存競(jìng)爭(zhēng) 中處于不利地位，有效抑制藻類的生長(zhǎng)，并為其上附著的微生物和種植的水生植物或經(jīng)濟(jì) 作物提供了良好的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，極大地提高了對(duì)河湖污染水體中有機(jī)、氮和磷的去除速率和 能力；2.生態(tài)浮床與生物質(zhì)基生物填料的組合，大大增加了生態(tài)浮床的微生物數(shù)量，進(jìn) 一步提高了對(duì)水體中有機(jī)物、氮和磷的去除能力；3.生物質(zhì)基填料采用天然植物纖維作為微生物生長(zhǎng)的載體，具有良好的生物親和 性，掛膜速度快，具有豐富的生物群落，構(gòu)成細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等長(zhǎng)的食物鏈， 使得生物膜內(nèi)微生物之間共生和互生關(guān)系繁雜，有利于其中的微生物從十分貧乏的環(huán)境中 獲得微量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；4.生態(tài)基填料采用的天然植物纖維是對(duì)植物產(chǎn)纖維的莖葉脫膠處理后的產(chǎn)物，所 以其主要成分為纖維素木質(zhì)素和半纖維素，在天然條件下生物降解緩慢，并可穩(wěn)定而持久 地為微生物返硝化脫氮提供有機(jī)碳，極大提高貧營(yíng)養(yǎng)水環(huán)境條件下的生物脫氮性能；5.該生物質(zhì)基網(wǎng)狀填料安裝管理方便，使用中不打結(jié)，不堵塞，可隨水流的變化自由擺動(dòng)，在增加傳質(zhì)的同時(shí)，有效減小了填料的水流阻力，抗水流沖擊能力強(qiáng)。上述可知，該組合型生態(tài)浮床裝置在具有良好景觀效果的同時(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化了對(duì) N、P和有機(jī)物去除性能，非常適合于自然河道、湖庫(kù)以及景觀水體的原位凈化處理。


圖1是本發(fā)明的組合型生態(tài)浮床凈水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是浮體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為浮床浮體框架，2為竹炭浮床主板，2-1為竹炭片，2-2為種植孔，3為植 物，4為生物填料，4-1為植物纖維絲，4-2為填料繩網(wǎng)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1 本發(fā)明的組合型生態(tài)浮床凈水裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該組合型生 態(tài)浮床凈水裝置是由1浮床浮體框架、2竹炭浮床主板、3-植物、4生物填料等組成。結(jié)合圖1和圖2說明本發(fā)明中的生物浮床浮體框架1采用輕質(zhì)漂浮材料，如中空 塑料管、聚乙烯泡沫塑料板等制成，對(duì)生物浮床起到支撐和漂浮作用，浮床大小可根據(jù)實(shí)際 需要進(jìn)行調(diào)整。結(jié)合圖1和2說明本發(fā)明中的竹炭浮床主板，竹炭方格主板是采用寬3-lOcm，長(zhǎng) 30-100cm的竹炭片接合捆綁制成，方格孔邊長(zhǎng)3-lOcm，用作植物種植孔。使用前，竹炭片放 入10-30%濃度的復(fù)合酶生物促進(jìn)劑溶液中浸泡15-60min，避光通風(fēng)干燥，使復(fù)合酶生物 促進(jìn)劑吸附在竹炭上面，避免了直接投加藥劑易流失的缺點(diǎn)，采用的復(fù)合酶生物促進(jìn)劑主 要成分為多種生物酶、表面活性劑、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，可有效激活水體中土著微生物在竹炭上附 著生長(zhǎng)。結(jié)合圖1和2說明本發(fā)明中的植物，可根據(jù)需要在竹炭浮床主板的種植孔內(nèi)搭配 種植各種具有水質(zhì)凈化功能的水生植物或經(jīng)濟(jì)作物。結(jié)合圖1和2說明本發(fā)明中的生物質(zhì)基生物網(wǎng)填料4，該填料是由植物纖維絲4-1 和填料繩網(wǎng)4-2組成，植物纖維可選擇的天然纖維種類有竹絲、亞麻、黃麻、菠蘿葉纖維、香 蕉葉纖維、棕纖維和椰殼纖維等，具有良好的生物親和性，掛膜速度快，耐水腐蝕且價(jià)格低 廉。填料繩網(wǎng)是由尼龍繩材料編制成，填料繩網(wǎng)和網(wǎng)孔的大小可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。填料 繩網(wǎng)4-2的每個(gè)結(jié)點(diǎn)上，捆綁有植物纖維絲4-1用作微生物生長(zhǎng)載體。使用時(shí)，將生物網(wǎng)填 料4上部?jī)啥擞霉潭ɡK捆綁在浮床浮體框1兩邊的框架上，即可將生物網(wǎng)填料4懸掛于水 中，填料的安裝和更換極為方便，不打結(jié)，不堵塞。
權(quán)利要求
一種組合型生態(tài)浮床凈水裝置，其特征在于由浮床浮體框架(1)、竹炭浮床主板(2)、植物(3)和生物填料(4)組成，浮床浮體框架(1)上安裝有竹炭浮床主板(2)，竹炭浮床主板(2)由竹炭片(2-1)兩兩接合捆綁制成方格狀結(jié)構(gòu)，竹炭浮床主板(2)上的方格孔即為種植孔(2-2)，用于種植植物(3)，浮床浮體框架(1)底部安裝有生物填料(4)，生物填料(4)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由植物纖維絲(4-1)和填料繩網(wǎng)(4-2)交織而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合型生態(tài)浮床凈水裝置，其特征在于所述竹炭浮床主 板(2)，是采用寬3-lOcm，長(zhǎng)30-100cm的竹炭片(2-1)接合捆綁制成，種植孔(2-2)邊長(zhǎng) 3-lOcm，用作水生植物植物種植孔；使用前，竹炭片放入5-30%濃度的復(fù)合酶生物促進(jìn)劑 溶液中浸泡15-60min，避光通風(fēng)干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合型生態(tài)浮床凈水裝置，其特征在于所述植物纖維絲 (4-1)為竹絲、亞麻、黃麻、菠蘿葉纖維、香蕉葉纖維、棕纖維或椰殼纖維中任一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于河湖污染水體原位凈化處理的組合型生態(tài)浮床凈水裝置。在浮床浮體框架上安裝有由竹炭片制成的方格狀的竹炭浮床主板，竹炭片使用前經(jīng)過復(fù)合酶生物促進(jìn)劑強(qiáng)化處理，使用中竹炭片在對(duì)水體中氮磷具有良好吸附性能的同時(shí)，亦能有效促使水體中本土著微生物的附著生長(zhǎng)。竹炭浮床主板的方格孔用作植物的種植孔，可搭配種植各種具有水質(zhì)凈化功能的水生植物或經(jīng)濟(jì)作物。浮床下部安裝有生物填料，生物質(zhì)基材料選用天然植物纖維絲，供微生物掛膜用。本發(fā)明極大地提高了生態(tài)浮床裝置對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體中氮磷和有機(jī)物的去除能力，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝管理方便、抗水流沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，非常適合于自然河道、湖庫(kù)以及景觀水體的原位凈化處理。
文檔編號(hào)C02F3/32GK101851024SQ201010202258
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者夏四清, 尹大強(qiáng), 張亞雷, 張峰華, 王學(xué)江, 蔣柱武 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)