碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，包括纖維繩和安裝在纖維繩上的若干六角環(huán)，所述六角環(huán)沿纖維繩的長度方向依次間隔布置，所述六角環(huán)上設置有碳纖維生態(tài)草，所述碳纖維生態(tài)草的表面具有若干孔，所述碳纖維生態(tài)草的表面涂覆有水溶性上漿劑。能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，穩(wěn)定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。
【專利說明】碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]隨著經濟社會的快速發(fā)展，水資源的日益匱乏與水污染的不斷加劇已成為制約我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重大“瓶頸”問題。而傳統(tǒng)的物理化學治理方法不能從根本上解決問題，還有可能造成二次污染和生態(tài)系統(tǒng)的破壞，因此采用符合水體生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的生態(tài)修復技術、生物修復技術以及多種技術的復合是加強湖泊水資源保護和水華治理的主要技術和研究方向，特別是以生物修復為主的生態(tài)基技術已經成為國內外研究環(huán)境水體原位修復的熱門研究領域。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，穩(wěn)定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。
[0004]為解決上述現(xiàn)有的技術問題，本發(fā)明采用如下方案:碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，包括纖維繩和安裝在纖維繩上的若干六角環(huán)，所述六角環(huán)沿纖維繩的長度方向依次間隔布置，所述六角環(huán)上設置有碳纖維生態(tài)草，所述碳纖維生態(tài)草的表面具有若干孔，所述碳纖維生態(tài)草的表面涂覆有水溶性上漿劑。
[0005]作為優(yōu)選，所述六角環(huán)由上下兩片環(huán)體扣合而成，其中一個環(huán)體朝向另一個環(huán)體的一面設有若干卡柱，另一個環(huán)體朝向設有卡柱的環(huán)體的一面設有與卡柱一一對應的卡孔，上下兩片環(huán)體之間通過卡柱伸入卡孔中實現(xiàn)二者的扣合，所述碳纖維生態(tài)草為帶狀結構，所述碳纖維生態(tài)草通過部分夾在上下兩片環(huán)體之間實現(xiàn)設置在六角環(huán)上。
[0006]作為優(yōu)選，每個環(huán)體包括由6根第一周向連接條圍成的外六角環(huán)、由6根第二周向連接條圍成的內六角環(huán)以及連接外六角環(huán)和內六角環(huán)的徑向連接條組成，所述內六角環(huán)的中心設有用于使纖維繩穿過的穿孔部位，所述穿孔部位與內六角環(huán)之間通過若干徑向連接條連接。
[0007]作為優(yōu)選，所述六角環(huán)包括外環(huán)和內環(huán)，所述內環(huán)套設在纖維繩上，所述內環(huán)一側設有螺紋孔，所述螺紋孔內安裝有螺釘，所述螺釘端部伸入內環(huán)內并嵌入纖維繩中，所述內環(huán)通過螺釘與纖維繩固定連接，所述外環(huán)與內環(huán)卡扣連接，所述碳纖維生態(tài)草嵌設在外環(huán)上，所述外環(huán)具有缺口，所述纖維繩可從缺口處進入外環(huán)內。
[0008]作為優(yōu)選，所述纖維繩張緊于支架上，所述纖維繩為n*m根且在支架上呈n*m矩陣陣列排布。
[0009]作為優(yōu)選,所述六角環(huán)的外接圓直徑為70_。該直徑下效果最佳。
[0010]作為優(yōu)選，所述六角環(huán)上碳纖維生態(tài)草的含量為2g。
[0011]有益效果:
[0012]本發(fā)明采用上述技術方案提供的碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，穩(wěn)定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0014]圖2為實施例二中六角環(huán)的結構示意圖。
[0015]圖3為實施例一中六角環(huán)的主視圖；
[0016]圖4為實施例一中六角環(huán)的左視圖；

【具體實施方式】
[0017]實施例一:
[0018]如圖1和2所示，碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，包括纖維繩I和安裝在纖維繩I上的若干六角環(huán)2，六角環(huán)2沿纖維繩I的長度方向依次間隔布置，六角環(huán)2上設置有碳纖維生態(tài)草3,碳纖維生態(tài)草的表面具有若干微孔和多種活性含氧官能團,微孔的直徑在0.5-2nm,活性含氧官能團對某些特殊的吸附質具有吸附能力、催化特性和氧化還原能力，碳纖維生態(tài)草的表面涂覆有水溶性上漿劑。纖維繩I張緊于支架4上，纖維繩I為n*m根且在支架4上呈n*m矩陣陣列排布。六角環(huán)2的外接圓直徑為70mm。六角環(huán)2上碳纖維生態(tài)草3的含量為2g，碳纖維生態(tài)草3可以做成條狀、帶狀、水草等形狀。六角環(huán)2包括外環(huán)21和內環(huán)22，內環(huán)22套設在纖維繩I上，內環(huán)22 —側設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有螺釘221，螺釘221端部伸入內環(huán)22內并嵌入纖維繩I中，內環(huán)22通過螺釘221與纖維繩I固定連接，夕卜環(huán)21與內環(huán)22卡扣連接，碳纖維生態(tài)草3嵌設在外環(huán)21上并均勻分布，外環(huán)21具有缺口211，纖維繩I可從缺口 211處進入外環(huán)21內。
[0019]本實施例中，通過在普通碳纖維的基礎上經過表面處理和改性后，在碳纖維表面生成微孔和多種活性含氧官能團后得到生物相容性碳纖維，表面能升高，與水的潤濕性得到改善，接觸角變小，表面呈現(xiàn)出優(yōu)良的親水性、生物兼容性和生物附著性，而且其比表面積大、孔徑分布合理、吸附性和生物相容性高，除能起到強吸附作用外，還能使大量微生物在材料表面迅速附著并形成的生物膜，以降解水體中的有機污染物，再在碳纖維的表面涂覆有水溶性上漿劑，水溶性上漿劑分散性好，更容易吸附水生垃圾。具體效果如下:
[0020]1、比表面積高，吸附能力強，污水凈化效果強。其有巨大的比表面積、豐富的微孔及多種官能團，因此具有更高的吸附性，能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，尤其對氨氮具有很強的凈化作用，氨氮去除率大于90%。
[0021]2、微生物掛膜快，不易受水流影響，生物相穩(wěn)定。通過六角環(huán)和纖維繩間距固定，不易粉化，在震動條件下不會變松動或過分密實，在自然水體中，經太陽光照射后，碳纖維發(fā)出超微波，吸引微生物菌群并在其表面形成粘著性活性生物膜，這使得生物膜掛膜速度快。附著在生物膜上的微生物以有機污染物為能量來源，通過自身的新陳代謝作用降解水體中的有機污染物。碳纖維生態(tài)草抗酸堿、耐老化、耐生物降解、在水中不生銹、不發(fā)霉和不腐爛，因此生物膜上的生物相穩(wěn)定。碳纖維生態(tài)草能吸引并保護小魚等其他小生物，使其聚集在碳纖維生態(tài)草的周圍，從而碳纖維生態(tài)草成為魚類及其他高級水生動物的優(yōu)良卵床與養(yǎng)育空間，使水體中的食物鏈、生物鏈修復以致完整。利用碳纖維生態(tài)草治理水環(huán)境，結合水生態(tài)構建技術構建水下森林，在提升水質的同時，給水生生物搭建棲息地，使以微生物、小蝦小魚、大魚為基礎的循環(huán)生態(tài)鏈逐步建立，從而水體成為真正有生命的活水。
[0022]3、單位用量少，價格實惠，經濟優(yōu)勢顯著。該碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)處理靜態(tài)水工程投資為200?300元/m3，處理動態(tài)為300?400元/m3，處理高濃度廢水為500?600元/m3，低于國家發(fā)改委對于凈化水處理工程持續(xù)投資600?900元/m3的標準，完全滿足工程投資要求；此外，且運行成本只有每日曝氣消耗電費和日常維護費用，運行成本低廉。
[0023]4、生物親和性、相容性好，充氧效率高。微生物固定在碳纖維生態(tài)草填料上，使微生物的分解功能加強。碳纖維生態(tài)草對氣泡有重復分割作用和阻擋作用，使廢水中的溶解氧濃度提高，增強了微生物、有機物和溶解氧三者之間的轉換。
[0024]5、穩(wěn)定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。該碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)具有很高的強度、抗酸、抗堿性強，耐氧化，不易老化等特點；堅固耐用，更換次數(shù)少，使用壽命長。
[0025]6、六角環(huán)的外環(huán)和內環(huán)采用卡扣式連接結構，外環(huán)上設置缺口，外環(huán)安裝到纖維繩和從纖維繩脫離均比較方便，安裝非常方便。
[0026]該碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)可成為生物接觸氧化法的生物載體，用于污水、廢水處理工程，不僅可以用于處理生活污水、水產養(yǎng)殖廢水及微污染水，而且適用于各種有機廢水的處理，還可對含氯廢水、制藥廠廢水、有機染料廢水、進行處理，同時，對金屬離子具有較好的吸附還原能力，可吸附水中的銀、鉬、汞、鐵等多種栗子并能夠將其還原。
[0027]實施例二:
[0028]與實施例一的不同之處在于，如圖3和4所示，六角環(huán)由上下兩片環(huán)體23扣合而成，其中一個環(huán)體23朝向另一個環(huán)體23的一面設有若干卡柱24，另一個環(huán)體23朝向設有卡柱24的環(huán)體23的一面設有與卡柱24——對應的卡孔，上下兩片環(huán)體23之間通過卡柱24伸入卡孔中實現(xiàn)二者的扣合，碳纖維生態(tài)草3為帶狀或水草狀結構，碳纖維生態(tài)草3通過部分夾在上下兩片環(huán)體23之間實現(xiàn)設置在六角環(huán)上。每個環(huán)體23包括由6根第一周向連接條231圍成的外六角環(huán)、由6根第二周向連接條232圍成的內六角環(huán)以及連接外六角環(huán)和內六角環(huán)的徑向連接條233組成，所述內六角環(huán)的中心設有用于使纖維繩I穿過的穿孔部位234，所述穿孔部位與內六角環(huán)之間通過若干徑向連接條233連接。
【權利要求】
1.碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于:包括纖維繩(I)和安裝在纖維繩(I)上的若干六角環(huán)(2)，所述六角環(huán)(2)沿纖維繩(I)的長度方向依次間隔布置，所述六角環(huán)(2)上設置有碳纖維生態(tài)草(3)，所述碳纖維生態(tài)草的表面具有若干孔，所述碳纖維生態(tài)草的表面涂覆有水溶性上漿劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于:所述六角環(huán)(2)由上下兩片環(huán)體(23)扣合而成，其中一個環(huán)體(23)朝向另一個環(huán)體(23)的一面設有若干卡柱(24)，另一個環(huán)體(23)朝向設有卡柱(24)的環(huán)體(23)的一面設有與卡柱(24) —一對應的卡孔，上下兩片環(huán)體(23)之間通過卡柱(24)伸入卡孔中實現(xiàn)二者的扣合，所述碳纖維生態(tài)草(3)為帶狀結構，所述碳纖維生態(tài)草(3)通過部分夾在上下兩片環(huán)體(23)之間實現(xiàn)設置在六角環(huán)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于:每個環(huán)體(23)包括由6根第一周向連接條(231)圍成的外六角環(huán)、由6根第二周向連接條(232)圍成的內六角環(huán)以及連接外六角環(huán)和內六角環(huán)的徑向連接條(233)組成，所述內六角環(huán)的中心設有用于使纖維繩(I)穿過的穿孔部位(234)，所述穿孔部位與內六角環(huán)之間通過若干徑向連接條(233)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于:所述六角環(huán)(2)包括外環(huán)(21)和內環(huán)(22)，所述內環(huán)(22)套設在纖維繩(I)上，所述內環(huán)(22) —側設有螺紋孔，所述螺紋孔內安裝有螺釘(221)，所述螺釘(221)端部伸入內環(huán)(22)內并嵌入纖維繩(I)中，所述內環(huán)(22)通過螺釘(221)與纖維繩(I)固定連接，所述外環(huán)(21)與內環(huán)(22)卡扣連接，所述碳纖維生態(tài)草(3)嵌設在外環(huán)(21)上，所述外環(huán)(21)具有缺口(211)，所述纖維繩⑴可從缺口(211)處進入外環(huán)(21)內。
5.根據(jù)權利要求1至4任一所述的碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于:所述纖維繩(1)張緊于支架(4)上，所述纖維繩(I)為n*m根且在支架(4)上呈n*m矩陣陣列排布。
6.根據(jù)權利要求1至4任一所述的碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于:所述六角環(huán)(2)的外接圓直徑為70mm。
7.根據(jù)權利要求1至4任一所述的碳纖維水修復生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于:所述六角環(huán)(2)上碳纖維生態(tài)草(3)的含量為2g。
【文檔編號】C02F3/10GK104229981SQ201410445300
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權日:2014年9月3日
【發(fā)明者】許黃芳 申請人:嘉興安立得建設工程有限公司