節(jié)能型下向流脫氮浮島的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利屬于水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能型下向流脫氮浮島，尤其適用于湖庫(kù)氮污染的生態(tài)修復(fù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)化程度的進(jìn)一步提高、城市化規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)展，以及化學(xué)肥料的大量施加，大量含氮物質(zhì)被直接排入或隨降雨徑流流入受納水體，大大增加了水體富營(yíng)養(yǎng)化的爆發(fā)幾率和爆發(fā)強(qiáng)度，在水體流動(dòng)性較差的湖庫(kù)區(qū)域尤為突出。據(jù)調(diào)查，我國(guó)近30%的湖庫(kù)處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，且水體富營(yíng)養(yǎng)化的范圍呈發(fā)展趨勢(shì)。目前，水體富營(yíng)養(yǎng)化已成為困擾我國(guó)水環(huán)境安全的主要環(huán)境問(wèn)題之一，因此，尋求水體富營(yíng)養(yǎng)化的有效治理技術(shù)十分重要。
[0003]人工浮島是氮素匯控技術(shù)之一，與其他方法相比，人工浮島技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用低廉，不占用土地，且能產(chǎn)生良好的景觀效果。專利文獻(xiàn)“復(fù)合流人工浮島水體凈化的方法及裝置(ZL200810175300.8)”報(bào)道了一種能有效去除氮磷的復(fù)合流人工浮島技術(shù)；專利文獻(xiàn)“一種復(fù)合生態(tài)浮島(ZL201120180469.X)”報(bào)道了一種植物凈化和微生物凈化相結(jié)合的人工浮島技術(shù)；專利文獻(xiàn)“一種用于景觀水體修復(fù)的組合裝置(ZL201310277909.7)”報(bào)道了一種包括水質(zhì)調(diào)節(jié)區(qū)、過(guò)濾截污區(qū)、挺水植物布設(shè)區(qū)、跌水復(fù)氧區(qū)、人工浮島布設(shè)區(qū)等功能區(qū)的凈化裝置。然而，以上技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水面占用面積大，開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)緊湊，水質(zhì)凈化效率高的多功能浮島技術(shù)很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提出一種節(jié)能型下向流脫氮浮島。該裝置將植物吸收脫氮和微生物脫氮技術(shù)結(jié)合在一起，不傾覆，脫氮效能高。
[0005]技術(shù)方案如下:
節(jié)能型下向流脫氮浮島，其特征在于所述裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)三部分組成。懸浮系統(tǒng)由直徑300mm的PVC管(5)和直徑200mm的PVC管(6)兩部分組成，PVC管(5 )四邊長(zhǎng)度均為3000mm，且四邊整體密封貫通為中空結(jié)構(gòu)，PVC管(6 )每根長(zhǎng)度2400mm，每隔600mm通過(guò)異變徑三通與PVC管(5)密封連接；PVC管(5)和PVC管(6)環(huán)繞的空隙懸掛深200mm、孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)，內(nèi)填爐渣，填充深度100mm，爐渣之上種植挺水植物青茅草(7)。穩(wěn)固系統(tǒng)位于懸浮系統(tǒng)正下方100mm處，為外邊長(zhǎng)6000mm、內(nèi)邊長(zhǎng)3000mm的正方形內(nèi)空不銹鋼架(2)，由邊長(zhǎng)20mm的正方形不銹鋼管焊接構(gòu)成；不銹鋼架(2)的外邊四角分別通過(guò)浮球繩(9)與直徑600mm的PVC浮球(I)相連，浮球繩(9)長(zhǎng)度為100mm ;不銹鋼架(2)外邊與內(nèi)邊之間加焊8根1500mm長(zhǎng)的不銹鋼管，且不銹鋼架(2)通過(guò)支架(12)與太陽(yáng)能電池板(3)相連，支架(12)長(zhǎng)度為1.8米，太陽(yáng)能電池板(3)共有四塊，每塊尺寸為3米長(zhǎng)、1.5米寬；不銹鋼架中間對(duì)稱放置兩臺(tái)潛水泵(8)，潛水泵(8)所需電源由太陽(yáng)能電池板(3 )提供。微生物脫氮系統(tǒng)由PVC箱體(4 )、軟性填料(10 )和承托層(11)構(gòu)成；PVC箱體(4)尺寸為底長(zhǎng)和底寬均為3000mm、高5300mm，且上端開(kāi)口 ；PVC箱體(4)上部與PVC管(5)相連，且PVC箱體(4)頂端高于PVC管(5) 300mm ；PVC箱體(4)水面以下100mm處與不銹鋼架(2)的內(nèi)邊相連，底端與承托層(11)相連；承托層(11)由孔徑10mm、長(zhǎng)和寬均為3000mm的不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成。
[0006]本專利的主要優(yōu)點(diǎn)如下:(1)、裝置結(jié)構(gòu)緊湊，脫氮效率高；(2)、微生物脫氮系統(tǒng)借助水體重力實(shí)現(xiàn)水流自上而下流經(jīng)軟性填料(10)，節(jié)省動(dòng)力；(3)、裝置將植物凈化和微生物凈化功能結(jié)合起來(lái)，提高了脫氮效率；(4)、裝置的立體“十”字形構(gòu)造平穩(wěn)性高，不傾覆；(5)、裝置運(yùn)行所需能量由太陽(yáng)能電池板(3)提供，節(jié)省能源。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是該裝置的平面示意圖；圖2是該裝置A-A剖面圖。
[0008]圖中:1 一PVC浮球；2—不銹鋼架；3—太陽(yáng)能電池板；4一PVC箱體；5—直徑300mm的PVC管；6—直徑200mm的PVC管；7—挺水植物青茅草；8—潛水泵；9一浮球繩；10—軟性填料；11 一承托層；12—支架。
【具體實(shí)施方式】
[0009]參見(jiàn)圖1-圖2，該裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)三部分組成。首先，取直徑300mm、長(zhǎng)度3000mm的PVC管(5)4根，且通過(guò)直徑300mm的PVC彎頭連接起來(lái)，作為懸浮系統(tǒng)的四邊框架；取直徑200mm的PVC管(6) 6根，每根長(zhǎng)2400mm，每隔600mm通過(guò)異變徑三通與PVC管(5)密封連接；在PVC管(5)和PVC管(6)環(huán)繞的空隙中懸掛深200mm、孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)，內(nèi)填爐渣，填充深度100mm，爐渣之上種植挺水植物青茅草(7)。
[0010]取長(zhǎng)6000mm、截面邊長(zhǎng)20mm的正方形不銹鋼管4根，焊接構(gòu)成不銹鋼架(2)的外邊；取長(zhǎng)3000mm、截面邊長(zhǎng)20mm的正方形不銹鋼管4根，焊接構(gòu)成不銹鋼架(2)的內(nèi)邊；取長(zhǎng)1500mm、截面邊長(zhǎng)20mm的正方形不銹鋼管8根，將不銹鋼架(2)的外邊和內(nèi)邊焊連成整體，且內(nèi)邊的焊接部位為內(nèi)邊的四角，外邊的焊接部位為每邊距離拐角1500mm的位置。不銹鋼架中間對(duì)稱放置兩臺(tái)潛水泵(8)。不銹鋼架(2)通過(guò)支架(12)與太陽(yáng)能電池板(3)相連，支架(12)長(zhǎng)度為1.8米，太陽(yáng)能電池板(3)共有四塊，每塊尺寸為3米長(zhǎng)、1.5米寬；不銹鋼架(2)的外邊四角分別通過(guò)浮球繩(9)與直徑600mm的PVC浮球(I)相連，浮球繩(9)長(zhǎng)度為1000mm。
[0011]微生物脫氮系統(tǒng)由PVC箱體(4)、軟性填料(10)和承托層(11)構(gòu)成；PVC箱體(4)尺寸為底長(zhǎng)和底寬均為3000mm、高5300mm，上端開(kāi)口 ；PVC箱體(4)上部與PVC管(5)相連，且PVC箱體(4)頂端高于PVC管(5) 300mm;PVC箱體(4)水面以下100mm處與不銹鋼架
(2)的內(nèi)邊相連，底端與承托層(11)相連；承托層(11)由孔徑10mm、長(zhǎng)和寬均為3000mm的不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成。
[0012]裝置加工好后放置于水體表面，并種植挺水植物青茅草(7)，利用植物吸收作用凈化水體中的氮，同時(shí)，將太陽(yáng)能電池板(3)提供的電能與潛水泵(8)相連，啟動(dòng)潛水泵(8)，將表層水泵入PVC箱體(4)，在水流借助重力作用自上而下流經(jīng)PVC箱體(4)內(nèi)的軟性填料
(10)時(shí)，利用微生物的生理作用進(jìn)一步提高氮的凈化效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.節(jié)能型下向流脫氮浮島，其特征在于:所述裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)三部分組成。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型下向流脫氮浮島，其特征在于懸浮系統(tǒng)由直徑300_的PVC管(5)和直徑200mm的PVC管(6)兩部分組成，PVC管(5)四邊長(zhǎng)度均為3000mm，且四邊整體密封貫通為中空結(jié)構(gòu)，PVC管(6)每根長(zhǎng)度2400mm，每隔600mm通過(guò)異變徑三通與PVC管(5)密封連接；PVC管(5)和PVC管(6)環(huán)繞的空隙懸掛深200mm、孔徑1mm的不銹鋼網(wǎng)，內(nèi)填爐渣，填充深度100mm，爐渣之上種植挺水植物青茅草(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型下向流脫氮浮島，其特征在于穩(wěn)固系統(tǒng)位于懸浮系統(tǒng)正下方100mm處，為外邊長(zhǎng)6000mm、內(nèi)邊長(zhǎng)3000mm的正方形內(nèi)空不銹鋼架(2)，由邊長(zhǎng)20mm的正方形不銹鋼管焊接構(gòu)成；不銹鋼架(2)的外邊四角分別通過(guò)浮球繩(9)與直徑600_的PVC浮球(I)相連，浮球繩(9)長(zhǎng)度為100mm ;不銹鋼架(2)外邊與內(nèi)邊之間加焊8根1500mm長(zhǎng)的不銹鋼管；不銹鋼架中間對(duì)稱放置兩臺(tái)潛水泵(8)。
4.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型下向流脫氮浮島，其特征在于不銹鋼架(2)通過(guò)支架(12)與太陽(yáng)能電池板(3)相連，支架(12)長(zhǎng)度為1.8米，太陽(yáng)能電池板(3)共有四塊，每塊尺寸為3米長(zhǎng)、1.5米寬。
5.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型下向流脫氮浮島，其特征在于微生物脫氮系統(tǒng)由PVC箱體(4)、軟性填料(10)和承托層(11)構(gòu)成；PVC箱體(4)尺寸為底長(zhǎng)和底寬均為3000mm、高5300mm，且上端開(kāi)口 ；PVC箱體(4)上部與PVC管(5 )相連，且PVC箱體(4)頂端高于PVC管(5)300mm；PVC箱體(4)水面以下100mm處與不銹鋼架(2)的內(nèi)邊相連，底端與承托層(11)相連；承托層(11)由孔徑10mm、長(zhǎng)和寬均為3000mm的不銹鋼網(wǎng)構(gòu)成。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種節(jié)能型下向流脫氮浮島，所述裝置由懸浮系統(tǒng)、穩(wěn)固系統(tǒng)、微生物脫氮系統(tǒng)三部分組成。懸浮系統(tǒng)由直徑300mm的PVC管（5）和直徑200mm的PVC管（6）組成；穩(wěn)固系統(tǒng)位于懸浮系統(tǒng)正下方1000mm處，為外邊長(zhǎng)6000mm、內(nèi)邊長(zhǎng)3000mm的正方形不銹鋼架（2），并通過(guò)浮球繩（9）與PVC浮球（1）相連，通過(guò)支架（12）與太陽(yáng)能電池板（3）相連；微生物脫氮系統(tǒng)由PVC箱體（4）、軟性填料（10）和承托層（11）構(gòu)成；PVC箱體（4）頂端高于PVC管（5）300mm，水面以下1000mm處與不銹鋼架（2）的內(nèi)邊相連。該專利具有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，脫氮效率高；微生物脫氮系統(tǒng)借助水體重力實(shí)現(xiàn)水流自上而下流經(jīng)軟性填料（10），節(jié)省動(dòng)力；裝置的立體“十”字形構(gòu)造平穩(wěn)性高，不傾覆。
【IPC分類】C02F3-32, C02F3-34
【公開(kāi)號(hào)】CN104628146
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510095902
【發(fā)明人】于芳, 于慧, 王書(shū)敏
【申請(qǐng)人】重慶文理學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日