一種用于黑臭河流凈化的立體浮床及構(gòu)筑方法
【專利摘要】一種用于黑臭河流凈化的立體浮床及構(gòu)筑方法，其是將PVC管及聚乙烯網(wǎng)組成的圍欄，從上到下分上層浮水植物生長區(qū)，中層人工介質(zhì)區(qū)及下層人工介質(zhì)區(qū)；上層種植根系較發(fā)達(dá)的水生植物；中層利用粗糙表面的掛片形成生物膜，與上層植物的根區(qū)作用聯(lián)合作用，利用植物產(chǎn)生的氧氣對有機(jī)物進(jìn)行分解；下層懸掛懸浮填料網(wǎng)，根據(jù)黑臭河流不同的形成原因填充經(jīng)人工掛膜已附著經(jīng)馴化對污染物質(zhì)有強(qiáng)耐受性和降解能力的厭氧菌。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有：浮床的制作方法簡單方便，成本較低，對污染物負(fù)荷高的黑臭河流有強(qiáng)化治理的效果。
【專利說明】一種用于黑臭河流凈化的立體浮床及構(gòu)筑方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對黑臭河流進(jìn)行凈化處理的方法，特別涉及一種用于凈化黑臭河流的立體浮床的構(gòu)筑方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展，世界各國的河流水質(zhì)都面臨著來自工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等方面的不同程度的污染。河流污染是當(dāng)前日益受到關(guān)注的環(huán)境問題之一，由于水體中存在大量污染物，使水體中溶解氧濃度降低甚至為零，導(dǎo)致河水黑臭，魚蝦絕跡。污染的河流不僅失去了資源功能和使用價值，而且嚴(yán)重破壞周圍的環(huán)境景觀，甚至危害到河流居民的健康。目前我國七大江河流域都已經(jīng)受到不同程度的污染，特別是在全國138個城市河段中，流經(jīng)繁華區(qū)域的絕大部分也受到不同程度的污染，其中低于國家《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中V類水體的占38 %。
[0003]如何盡快解決城市河流的黑臭問題已成為城市環(huán)境工作的當(dāng)務(wù)之急。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市人口的不斷增長，在全球范圍內(nèi)，城市水體污染問題正得到越來越廣泛的關(guān)注。在我國的大多數(shù)城市中，水體的污染狀況相當(dāng)嚴(yán)重，大部分城市河道常年處于黑臭狀態(tài)。
[0004]目前在黑臭河道治理中主要有:(I)物理法，如引水沖污、底泥清淤、機(jī)械充氧等。
(2)化學(xué)方法，如加入化學(xué)藥劑等。(3)生物方法，如種植水生植物，投加微生物菌劑等。物理方法和化學(xué)方法都存在投資高，容易產(chǎn)生二次污染，且對水體生態(tài)環(huán)境影響大的特點(diǎn)。因此使用生物方法對黑臭河道進(jìn)行治理已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢。
[0005]現(xiàn)有的利用浮床凈化污染水體的方法較多。如李先寧等設(shè)計(jì)的立體型生態(tài)浮床，該浮床利用水生植物、水生動物和人工介質(zhì)進(jìn)行水質(zhì)凈化，但其缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作困難。另外，從其他技術(shù)大多數(shù)采用人工方式將`水生植物種植于聚苯乙烯泡沫板或木材制作的框架，利用植物根部的吸收和吸附作用，去除污染水體中的N、P等污染物質(zhì)。也有在浮床中加入人工填料，利用生物膜凈化污染水體。但是，黑臭河流中的溶解氧極低，現(xiàn)有浮床在使用時人工填料上容易附著生長致黑或致臭的厭氧微生物，達(dá)不到凈化水質(zhì)的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，提供一種適用于黑臭河流水質(zhì)凈化的立體浮床。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種用于黑臭河流凈化的立體浮床，所述立體浮床為圍欄結(jié)構(gòu)，分為上、中、下三層，分別為上層浮水植物生長區(qū)，中層人工介質(zhì)區(qū)及下層人工介質(zhì)區(qū)；上層浮水植物生長區(qū)種植根系較發(fā)達(dá)的水生植物；中層人工介質(zhì)區(qū)是利用盤式填料形成生物膜；下層人工介質(zhì)區(qū)填充經(jīng)人工掛膜已附著厭氧氨氧化菌的填料。
[0008]具體地，所述圍欄采用PVC管和連接它們的繩索形成矩形框，在矩形框的上端、下端和中間用網(wǎng)狀隔片平面隔開，形成的一個具有三層網(wǎng)面的結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步，中層人工介質(zhì)區(qū)的生物膜形成是在上層網(wǎng)面下部懸掛一定數(shù)量的盤式填料的獲得。
[0010]較優(yōu)地，中層人工介質(zhì)區(qū)的盤狀填料是按照設(shè)計(jì)密度插在海綿基質(zhì)上，所述海綿基質(zhì)是用繩索固定在上層和中間層網(wǎng)狀隔片之間。
[0011]更進(jìn)一步，所述上層的水生植物是種植于于海綿基質(zhì)中，利用植物的根部輸氧，達(dá)到對盤狀填料上生物膜提供氧氣作用，利用水生植物的根部形成的好氧區(qū)使中層人工介質(zhì)選擇性生成以好氧微生物為主的生物膜，對黑臭河流中的有機(jī)物等污染物質(zhì)進(jìn)行分解。
[0012]進(jìn)一步，下層人工介質(zhì)區(qū)選擇用懸浮填料填充的懸浮填料網(wǎng)形成球式懸浮填料，掛鉤在下層人工介質(zhì)區(qū)內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地，使用馴化出的對油脂類廢水、醫(yī)藥廢水、高氨氮廢水或高鹽分廢水具有強(qiáng)適應(yīng)性及降解能力的微生物菌劑對下層介質(zhì)進(jìn)行掛膜，對不同污染源導(dǎo)致的河流黑臭有針對性地使用不同掛膜微生物。即下層填充經(jīng)人工掛膜已附著不同厭氧菌的填料，強(qiáng)化厭氧環(huán)境中對不同污染物質(zhì)的去除效果。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步提出一種用于黑臭河流凈化的立體浮床的構(gòu)筑方法，其步驟如下:
(1)用繩索依次穿過四根PVC管，將PVC管串起組成矩形框；
(2)用網(wǎng)狀隔片在矩形框的上端、下端和中間平面隔開，形成上、中、下三個矩形網(wǎng)面，網(wǎng)面保持適當(dāng)松弛，程度可視水深及浮水植物種類確定；
(3)用繩索將海綿基質(zhì)固定在浮床上層與中層隔片之間，在海綿基質(zhì)上按照設(shè)計(jì)密度插入盤狀填料，具體長度可視水深及工程要求決定；
(4)將水生植物種植于海綿基質(zhì)中，利用植物的根部輸氧，達(dá)到對盤狀填料上生物膜進(jìn)行自然復(fù)氧提供氧氣的作用；
(5)將使用針對不同原因造成的黑臭河流有強(qiáng)降解功能的厭氧菌進(jìn)行掛膜后的懸浮填料裝入懸浮填料網(wǎng)中，用掛鉤球式懸浮填料固定于下層人工介質(zhì)區(qū)內(nèi)，在浮床使用階段定時對下層介質(zhì)上附著的生物膜進(jìn)行監(jiān)測，并及時對懸浮填料進(jìn)行再掛膜，保持穩(wěn)定的污染物去除效果。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
本發(fā)明采用三層結(jié)構(gòu)，上層種植根系較發(fā)達(dá)的水生植物，中層利用生物膜與上層植物的根區(qū)作用聯(lián)合作用，利用植物產(chǎn)生的氧氣對有機(jī)物進(jìn)行分解，下層懸掛尼龍網(wǎng)，根據(jù)黑臭河流不同的形成原因填充經(jīng)人工掛膜已附著經(jīng)馴化對污染物質(zhì)有強(qiáng)耐受性和降解能力的厭氧菌。立體浮床可以通過繩子的收放改變其在河道中的位置，利用植物的吸收及填料上掛膜微生物的吸附降解作用去除水體中的氮、磷、顆粒物以及有機(jī)物，從而達(dá)到凈化水體，消除水體黑臭的作用。本發(fā)明浮床的制作方法簡單方便，成本較低，能快速降解水體中的污染物，消除河道黑臭，恢復(fù)水體生態(tài)功能，對污染物負(fù)荷高的黑臭河流有強(qiáng)化治理的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
·[0016]圖1是立體浮床的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中:1.PVC管；2.網(wǎng)狀隔片；3.水生植物；4.繩索；5.海綿基質(zhì)；6.盤狀填料；
7.懸浮填料；8.懸浮填料網(wǎng)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu):
參見圖1，本發(fā)明的立體浮床為圍欄結(jié)構(gòu)，分為上、中、下三層；上層種植根系較發(fā)達(dá)的水生植物3，如蘆葦、荷花、菖蒲、香蒲等；中層利用粗糙表面的掛片形成生物膜；下層懸掛尼龍網(wǎng)，填充經(jīng)人工掛膜已附著厭氧氨氧化菌的填料。上層人工介質(zhì)采用盤狀填料6，下層人工介質(zhì)為球式懸浮填料。
[0019]具體地，本發(fā)明的立體浮床圍欄是通過繩索4連接PVC管I形成矩形框，在矩形框的上端、下端和中間用聚乙烯材質(zhì)的網(wǎng)狀隔片2平面隔開，形成的一個具有三層網(wǎng)面的結(jié)構(gòu)。
[0020]中層人工介質(zhì)區(qū)的盤狀填料6是按照設(shè)計(jì)密度插在海綿基質(zhì)5上，所述海綿基質(zhì)5是用繩索固定在上層和中間層網(wǎng)狀隔片之間。
[0021]上層的水生植物3是種植于于海綿基質(zhì)5中，利用植物的根部輸氧，達(dá)到對盤狀填料上生物膜提供氧氣。
[0022]下層人工介質(zhì)區(qū)選擇用懸浮填料7填充的懸浮填料網(wǎng)8 (尼龍網(wǎng))形成球式懸浮填料，掛鉤在下層人工介質(zhì)區(qū)內(nèi)。下層人工介質(zhì)采用人工掛膜的方式富集對污染物質(zhì)有強(qiáng)化降解的厭氧菌，可定時 對填料進(jìn)行再掛膜，保證污染物的去除效果。球式懸浮填料使用掛鉤固定，易于拆卸，便于對填料進(jìn)行重復(fù)掛膜以及在完成河流的階段治理后進(jìn)行重復(fù)利用?？梢圆捎矛F(xiàn)已分別馴化出的對油脂類廢水、醫(yī)藥廢水、高氨氮廢水、高鹽分廢水具有強(qiáng)適應(yīng)性及降解能力的微生物菌劑對下層介質(zhì)進(jìn)行掛膜，對不同污染源導(dǎo)致的河流黑臭有針對性地使用不同掛膜微生物。
[0023]本發(fā)明由于采用由PVC管及聚乙烯網(wǎng)組成圍欄，PVC管可使網(wǎng)浮起并圈住浮水植物不外流。懸浮填料及其上部的浮水植物可以與PVC管和聚乙烯網(wǎng)組成的圍欄一起移動，可根據(jù)水質(zhì)和景觀的需要共同改變它們在河道中的位置。利用浮水植物的根系形成好氧區(qū)，與中層人工介質(zhì)上形成的好氧生物膜聯(lián)合作用，去除河流中污染物質(zhì)。當(dāng)填料和植物影響河道泄洪功能或者填料出現(xiàn)問題以及生物膜脫落時，只需將圍欄直接從河面抬起則填料和植物就可一起運(yùn)走。
[0024]立體浮床的構(gòu)筑方法是這樣的:
首先用繩索4依次穿過四根PVC管1，將管串起組成矩形框。然后使用上、中、下三篇網(wǎng)狀隔片2將平面隔開，形成三個矩形網(wǎng)面，網(wǎng)面保持適當(dāng)松弛，程度可視水深及浮水植物種類確定。然后使用繩索4將海綿基質(zhì)5固定在網(wǎng)狀隔片上，在海綿基質(zhì)上按照一定的設(shè)計(jì)密度插入盤狀填料6，具體長度可視水深及工程要求決定。將水生植物3的種子放置于海綿基質(zhì)中，利用植物的根部輸氧，達(dá)到對盤狀填料上生物膜進(jìn)行自然復(fù)氧的作用。最后將使用針對不同原因造成的黑臭河流有強(qiáng)降解功能的厭氧菌進(jìn)行掛膜后的懸浮填料7裝入懸浮填料網(wǎng)8，并使用掛鉤將其固定于浮床下層。在浮床使用階段定時對下層介質(zhì)上附著的生物膜進(jìn)行監(jiān)測，并及時對懸浮填料進(jìn)行再掛膜，保持穩(wěn)定的污染物去除效果。
【權(quán)利要求】
1.一種用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:所述立體浮床為圍欄結(jié)構(gòu)，分為上、中、下三層，分別為上層浮水植物生長區(qū)，中層人工介質(zhì)區(qū)和下層人工介質(zhì)區(qū)；上層浮水植物生長區(qū)種植根系較發(fā)達(dá)的水生植物；中層人工介質(zhì)區(qū)是利用粗糙表面的盤式填料形成生物膜；下層人工介質(zhì)區(qū)填充經(jīng)人工掛膜已附著厭氧氨氧化菌的填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:所述圍欄是通過繩索連接PVC管形成矩形框，在矩形框的上端、下端和中間用網(wǎng)狀隔片平面隔開，形成的一個具有三層網(wǎng)面的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:中層人工介質(zhì)區(qū)的生物膜形成是在上層網(wǎng)面下部懸掛一定數(shù)量的盤式填料而獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:所述中層人工介質(zhì)區(qū)的盤狀填料是按照設(shè)計(jì)密度插在海綿基質(zhì)上，所述海綿基質(zhì)是用繩索固定在上層和中間層網(wǎng)狀隔片之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:所述上層的水生植物是種植于于海綿基質(zhì)中，利用植物的根部輸氧，達(dá)到對盤狀填料上生物膜提供氧氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之任一項(xiàng)所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:下層人工介質(zhì)區(qū)選擇用懸浮填料填充的懸浮填料網(wǎng)形成球式懸浮填料，掛鉤在下層人工介質(zhì)區(qū)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:使用馴化出的對油脂類廢水、醫(yī)藥廢水、高氨氮廢水或高鹽分廢水具有強(qiáng)適應(yīng)性及降解能力的微生物菌劑對下層介質(zhì)進(jìn)行掛膜，對不同污染源導(dǎo)致的河流黑臭有針對性地使用不同掛膜微生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5之任一項(xiàng)所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床，其特征在于:所述網(wǎng)狀隔片為聚乙烯網(wǎng)。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的用于黑臭河流凈化的立體浮床的構(gòu)筑方法，其特征在于步驟如下: (1)用繩索依次穿過四根PVC管，將PVC管串起組成矩形框； (2)用網(wǎng)狀隔片在矩形框的上端、下端和中間平面隔開，形成上、中、下三個矩形網(wǎng)面，網(wǎng)面保持適當(dāng)松弛，程度可視水深及浮水植物種類確定； (3)用繩索將海綿基質(zhì)固定在浮床上層與中層隔片之間，在海綿基質(zhì)上按照設(shè)計(jì)密度插入盤狀填料，具體長度可視水深及工程要求決定； (4)將水生植物種植于海綿基質(zhì)中，利用植物的根部輸氧，達(dá)到對盤狀填料上生物膜提供氧氣的作用； (5)將使用針對不同原因造成的黑臭河流有強(qiáng)降解功能的厭氧菌進(jìn)行掛膜后的懸浮填料裝入懸浮填料網(wǎng)中，用掛鉤球式懸浮填料固定于下層人工介質(zhì)區(qū)內(nèi)，在浮床使用階段定時對下層介質(zhì)上附著的生物膜進(jìn)行監(jiān)測，并及時對懸浮填料進(jìn)行再掛膜，保持穩(wěn)定的污染物去除效果。
【文檔編號】C02F3/30GK103663712SQ201310685444
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】葉姜瑜, 陳剛才, 程士兵, 汪泳, 李媛 申請人:重慶大學(xué)