專利名稱：植物-填料生物膜反應器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種植物-填料生物膜反應器，屬于環(huán)境保護和水體 生態(tài)修復裝置的技術領域。
背景技術：
己有的生物膜反應器通常用于處理生活污水和工業(yè)污水，也用于 修復自然水體。己有的生物膜反應器是將填料以串的形式固定在框架 上，投入到待處理的水體中。填料上依附有在自然狀態(tài)下自然生長的 生物菌膜。水體的水質可單獨使用生物膜反應器處理，也可既使用生 物膜反應器，又輔以曝氣處理。但是，曝氣有設備耗能高和管理困難 的缺點。在水體中溶解氧較多的情況下，己有的生物膜反應器會使水 體產生比較多的硝酸鹽和亞硝酸鹽積累；在水體中溶解氧較少的情況 下，已有的生物膜反應器會使水體產生比較多的銨積累。綜上，己有 的生物膜反應器的缺點是對水體中總氮的去除率低，危害到水體生態(tài) 結構。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是推出一種植物-填料生物膜反應器。該反應器有 不用曝氣、易管理、耗能低、對水體中總氮的去除率高的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術方案。所述的反應器由 生物膜反應器與挺水植物結合而成，將挺水植物以其根系與填料糾纏 在一起的方式固定在生物膜反應器上。使用時將所述的反應器置于待 處理的水體中，利用生長在根系和填料上的不同的生物膜，在待處理 的水體的不同部分同時進行硝化和反硝化反應，有效地去除該水體中 總氮，使該水體得到修復?，F(xiàn)詳細說明本發(fā)明的技術方案。所述的反應器由生物膜反應器與 挺水植物結合而成，使用時置于待處理的水體中，生物膜反應器含框 架和填料，框架是能浮于水面的框架或帶有浮筒的金屬框架，填料借 助繩索以串的形式系在框架上，每片填料上依附有在自然狀態(tài)下自然 生長的含有大量反硝化細菌的填料生物膜，其特征在于，挺水植物以 其根系與填料糾纏在一起的方式固定在生物膜反應器上，所述的挺水 植物的莖部和根系分別露出水面和沒入水下，所述的根系的表面上依 附有在自然狀態(tài)下自然生長的含有大量異養(yǎng)細菌、亞硝酸細菌、硝酸 細菌的根系生物膜。本發(fā)明的技術方案的進一步特征在于，所述的框架是帶有浮筒的 金屬框架，所述的浮筒是由PVC管和PVC管彎頭圍成的矩形浮筒，相 鄰的PVC管由PVC管彎頭連接在一起，所述的金屬是鋁，矩形浮筒固 定在鋁框架的頂部。本發(fā)明的技術方案的進一步特征在于，所述的挺水植物是美人蕉。與背景技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、 不用曝氣、易管理、耗能低。2、 對水體中總氮的去除率高。去除水體中總氮的機理本發(fā)明的植物-填料生物膜反應器由己 有的生物膜反應器與挺水植物結合而成，投入待處理的水體中，挺水 植物的根系和填料上會生長生物膜。由于植物根系能夠分泌氧氣，使 得根系生物膜和填料生物膜有所不同根系生物膜中異養(yǎng)細菌、亞硝 酸細菌、硝酸細菌是填料生物膜中的2 3倍，填料生物膜中反硝化細菌數(shù)量是根系生物膜中的20~24倍。水體中總氮的去除必需經過異養(yǎng)細菌將有機氮轉化為銨態(tài)氮，在有氧氣的情況下再由亞硝酸細菌 氧化為亞硝酸鹽，再由硝酸細菌氧化為硝酸鹽，然后在缺氧的條件下 由反硝化細菌還原為氮氣釋放出水體。在使用已有的生物膜反應器的 待處理的水體中，很難達到使硝化反應和反硝化反應同時進行的條 件。而植物-填料生物膜反應器中具有硝化和反硝兩種細菌，能在水 體的不同空間同時進行硝化反應和反硝化反應，這是本發(fā)明的植物-填料生物膜反應器具有很好的去除總氮能力的原因。此外，根系與填
料交結生長，形成網狀結構，能夠加速懸浮物質沉積和增加對溶解物 質的吸附。


圖1是植物-填料生物膜反應器的部分結構的俯視示意圖，圖中， 1是填料，2是框架。圖2是植物-填料生物膜反應器的部分結構的縱 剖示意圖，圖中，3是繩索。圖3是植物-填料生物膜反應器的結構 的縱剖示意圖，圖中，4是挺水植物，5是根系。圖4是帶有浮筒的 植物-填料生物膜反應器的部分結構的俯視示意圖，圖中，6是PVC 管，7是PVC管彎頭。圖5'是帶有浮筒的植物-填料生物膜反應器的 部分結構的縱剖示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)結合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的技術方案。 實施例1一種植物-填料生物膜反應器，由生物膜反應器與挺水植物4結 合而成，使用時置于待處理的水體中，生物膜反應器含框架2和填料 1，框架2是能浮于水面的框架或帶有浮筒的金屬框架，填料l借助 繩索3以串的形式系在框架'2上，每片填料1上依附有在自然狀態(tài)下 自然生長的含有大量反硝化細菌的填料生物膜，其特征在于，挺水植 物4以根系5與填料1糾纏在一起的方式固定在生物膜反應器上，挺 水植物4的莖部和根系5分別露出水面和沒入水下，根系5的表面上 依附有在自然狀態(tài)下自然生長的含有大量異養(yǎng)細菌、亞硝酸細菌、硝 酸細菌的根系生物膜。實施例2本實施例除以下與實施例1不同外，其余部分與實施例1完全相 同框架2是帶有浮筒的金屬框架，所述的浮筒是由PVC管6和PVC 管彎頭7圍成的矩形浮筒，相鄰的PVC管6由PVC管彎頭7連接在一 起，所述的金屬是鋁，矩形浮筒固定在鋁框架的頂部。 實施例3本實施例除以下與實施例1不同外，其余部分與實施例1完全相 同挺水植物4是美人蕉。 實施例4本實施例除以下與實施例1不同外，其余部分與實施例1完全相 同框架2是帶有浮筒的金屬框架，所述的浮筒是由PVC管6和PVC 管彎頭7圍成的矩形浮筒，相鄰的PVC管6由PVC管彎頭7連接在一 起，所述的金屬是鋁，矩形浮筒固定在鋁框架的頂部，挺水植物4是 美人蕉。
權利要求
1、一種植物-填料生物膜反應器，由生物膜反應器與挺水植物(4)結合而成，使用時置于待處理的水體中，生物膜反應器含框架(2)和填料(1)，框架(2)是能浮于水面的框架或帶有浮筒的金屬框架，填料(1)借助繩索(3)以串的形式系在框架(2)上，每片填料(1)上依附有在自然狀態(tài)下自然生長的含有大量反硝化細菌的填料生物膜，其特征在于，挺水植物(4)以根系(5)與填料(1)糾纏在一起的方式固定在生物膜反應器上，挺水植物(4)的莖部和根系(5)分別露出水面和沒入水下，根系(5)的表面上依附有在自然狀態(tài)下自然生長的含有大量異養(yǎng)細菌、亞硝酸細菌、硝酸細菌的根系生物膜。
2、 根據(jù)權利要求1所述的植物-填料生物膜反應器，其特征在于， 框架(2)是帶有浮筒的金屬框架，所述的浮筒是^ PVC管(6)和 PVC管彎頭(7)圍成的矩形浮筒，相鄰的PVC管(6)由PVC管彎頭(7)連接在一起，所述的金屬是鋁，矩形浮筒固定在鋁框架的頂部。
3、 根據(jù)權利要求1所述的植物-填料生物膜反應器，其特征在于， 挺水植物(4)是美人蕉。
4、 根據(jù)權利要求1所述的植物-填料生物膜反應器，其特征在于， 框架(2)是帶有浮筒的金屬框架，所述的浮筒是由PVC管(6)和 PVC管彎頭(7)圍成的矩形浮筒，相鄰的PVC管(6)由PVC管彎頭(7)連接在一起，所述的金屬是鋁，矩形浮筒固定在鋁框架的頂部， 挺水植物(4)是美人蕉。
全文摘要
一種植物-填料生物膜反應器，屬于環(huán)境保護和水體生態(tài)修復裝置的技術領域。該反應器由生物膜反應器與挺水植物結合而成，將挺水植物以其根系與填料糾纏在一起的方式固定在生物膜反應器上，使用時將所述的反應器置于待處理的水體中，利用生長在根系和填料上的不同的生物膜，在待處理的水體的不同部分同時進行硝化和反硝化反應，有效地去除該水體中總氮，使該水體得到修復。該反應器有不用曝氣、易管理、耗能低、對水體中總氮的去除率高的優(yōu)點。
文檔編號C02F3/10GK101157498SQ20071004610
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月18日 優(yōu)先權日2007年9月18日
發(fā)明者李秀艷, 楊清海 申請人:華東師范大學