浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種地表水水體凈化處理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國多數(shù)城市修建了污水處理廠和再生水廠，污水處理項(xiàng)目的建設(shè)為改善水環(huán)境發(fā)揮了重大作用。但問題也隨之而來，污水處理廠尾水排放形式主要是集中排放，由于尾水排放口設(shè)置不合理(如過于集中)，排放污水初始稀釋倍數(shù)低。對比《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)，若按最高排放要求的一級A標(biāo)準(zhǔn)，城鎮(zhèn)處理污水廠尾水仍屬于劣V類水集中式排放，污染負(fù)荷遠(yuǎn)超受納河流或湖泊的納污能力，從而導(dǎo)致河湖水系水體富營養(yǎng)化與夏季水華暴發(fā)等問題。
[0003]目前我國對城市河道、湖泊治理理念逐步由工程治理向生物修復(fù)和生態(tài)修復(fù)轉(zhuǎn)變，常規(guī)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括一體化水體處理設(shè)施、生物接觸氧化、人工濕地、生態(tài)浮床、河道曝氣等。但是一體化水體處理設(shè)施、人工濕地等旁路凈化技術(shù)需要占用大量的岸上土地資源，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高；生態(tài)浮床、河道曝氣等原位凈化技術(shù)由于是單一生態(tài)技術(shù)，應(yīng)用具有局限性，而且對自然水體流動(dòng)造成了擾動(dòng)，影響了水體生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)多樣性的修復(fù)。因而亟需一種低運(yùn)行成本的有機(jī)集成化程度高的原位復(fù)合水體凈化關(guān)鍵技術(shù)凈化受污染的河流或湖泊。
[0004]參考文獻(xiàn)I (專利公開號:CN 103723820A)公開了一種太陽能曝氣增氧-植物床載帶生物膜裝置。如圖1所示，該裝置的中間水平位置設(shè)置有強(qiáng)浮力載體5。太陽能電池板I設(shè)置在強(qiáng)浮力載體5上面的中央部位，并通過下面的支撐連接裝置3和氣泵4相連接。氣泵4的出氣口與曝氣管7相連接，曝氣管7垂直穿過強(qiáng)浮力載體5并與水平設(shè)置在該裝置下方的布?xì)夤?相連通，用于均勻布?xì)?。在?qiáng)浮力載體5的下面垂直設(shè)置有填料6。填料6連接成串，均勻懸掛于強(qiáng)浮力載體5的下面。強(qiáng)浮力載體5的下面還設(shè)置有錨定物9，以保證裝置的穩(wěn)定性。
[0005]在太陽能電池板1、支撐連接裝置3和氣泵4的周圍種植有挺水植物2。挺水植物為具有良好水體凈化效果和景觀效果的挺水植物，如美人蕉、蘆葦、水蔥、香蒲等。在強(qiáng)浮力載體上栽種適宜的挺水植物，可以利用植物根系的篩濾、吸收和吸附等作用，去除水中的污染物質(zhì)，如氮、磷等營養(yǎng)元素，并富集和轉(zhuǎn)化重金屬，同時(shí)，挺水植物的種植可以美化河道環(huán)境。
[0006]參考文獻(xiàn)2 (專利公開號:CN 104150600A)提供了一種太陽能曝氣水葫蘆生態(tài)浮島。如圖2所示，該太陽能曝氣水葫蘆生態(tài)浮島包括:太陽能電池板1、竹筒框架2、竹條網(wǎng)格3、竹籃4，輕質(zhì)多孔懸浮陶粒5、曝氣泵6、漂浮板7和曝氣頭8。竹籃4吻合懸掛于竹筒框架上，輕質(zhì)多孔懸浮陶粒5置于無底竹籃4中。
[0007]將該太陽能曝氣水葫蘆生態(tài)浮島置于待處理水體中，在竹條網(wǎng)格3上固定種植水葫蘆。輕質(zhì)多孔懸浮陶粒5為水中微生物提供良好的載體，加強(qiáng)了對土著微生物的固定作用，使其生長繁殖迅速，形成生物膜，對水體污染物凈化起到很大的促進(jìn)作用。同時(shí)，多孔懸浮陶粒更有利于根際微生物的附著，微生物將污染物分解為小分子無機(jī)物易為植物所吸收利用，形成良好的根據(jù)微生態(tài)，對植物生長有促進(jìn)作用。水葫蘆、陶粒和微生物的協(xié)同作用強(qiáng)化了生態(tài)浮島去除水中污染物的能力。
[0008]然而，當(dāng)污染物質(zhì)進(jìn)入水體后，經(jīng)過被水體中物的吸附、絮凝、沉淀以及生物吸收等多種方式最終沉積到底泥中并且逐漸積累，因此底泥被看作是水體中各污染物質(zhì)的重要儲存場所。在不斷的積累富集下，底泥中主要含有有機(jī)物、氮、磷、重金屬等污染物物質(zhì)。底泥與上覆水之間不停地進(jìn)行著物質(zhì)交換，底泥中的污染物通過解吸附、溶解、生物分解等作用，重新被釋放到上覆水中，產(chǎn)生內(nèi)源污染。上述的兩種水凈化系統(tǒng)的有效成分均集中于水表或淺水區(qū)，距離底泥和上覆水較遠(yuǎn)，從而對于該內(nèi)源污染的凈化效率較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009](一 )要解決的技術(shù)問題
[0010]鑒于上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)，以加強(qiáng)對水生態(tài)系統(tǒng)中內(nèi)源性污染的凈化效率。
[0011](二)技術(shù)方案
[0012]本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)包括:雙層浮力框架10，包括:上層框架11 ;下層框架12，與所述上層框架11通過連接部13固定連接；表層凈化區(qū)30，由在所述上層框架11上的全部或部分區(qū)域填充凈水填料31構(gòu)成；底層凈化區(qū)40，由在所述下層框架12上的全部或部分區(qū)域填充凈水填料41構(gòu)成；在工作狀態(tài)時(shí)，所述上層框架11浮于水面以上，所述表層凈化區(qū)的凈水填料31上種植有挺水植物32 ;所述下層框架12位于水面以下，所述底層凈化區(qū)的凈水填料41上種植有沉水植物42。
[0013]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)還包括:動(dòng)水復(fù)氧裝置50，固定于所述上層框架11和所述下層框架12之間；在工作狀態(tài)時(shí)，所述動(dòng)水復(fù)氧裝置50帶動(dòng)周邊水體循環(huán)流動(dòng)。
[0014]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，動(dòng)水復(fù)氧裝置50包括:導(dǎo)流桶52 ;葉輪51，安裝于所述導(dǎo)流桶52內(nèi)；其中，所述導(dǎo)流桶52軸向方向與水平面夾角介于20°至90°之間。
[0015]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述導(dǎo)流桶52軸向方向與水平面夾角介于30°至60°之間。
[0016]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述雙層浮力框架10左右對稱設(shè)計(jì)，所述動(dòng)水復(fù)氧裝置50設(shè)置于所述上層框架11的正下方。
[0017]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)還包括:太陽能電池板模組20，固定于所述上層框架11的上方，為所述動(dòng)力復(fù)氧裝置50供電。
[0018]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述太陽能電池模組20布置于所述上層框架11的中部區(qū)域的上方，該中部區(qū)域兩側(cè)的區(qū)域填充凈水填料31，構(gòu)成所述表層凈化區(qū)30。
[0019]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述太陽能電池板模組20為一整塊太陽能電池板或是多塊太陽能電池板拼接而成；其為水平設(shè)置、與水平面呈一角度設(shè)置，或偏折成一定形狀設(shè)置。
[0020]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)還包括:復(fù)合微生物菌劑，固化于所述挺水植物32、沉水植物42的根系與凈水填料31、41中。
[0021]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述復(fù)合微生物菌劑含有硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、有機(jī)物降解菌和/或酶。
[0022]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述浮力框架10還包括:一個(gè)或多個(gè)浮力件14，固定于所述上層框架11上，使所述浮動(dòng)式生態(tài)水廠不沉底；
[0023]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述凈水填料31、41采用高分子復(fù)合纖維制備，其比表面積介于1:200-1:10000之間，孔隙率介于80-99%之間。
[0024]優(yōu)選地，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中，所述沉水植物42選自于以下植物中的一種或多種:眼子菜和狐尾藻；所述挺水植物32選自于以下植物中的一種或多種:美人蕉、蘆葦、水蔥和香蒲。
[0025](三)有益效果
[0026]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0027](I)增加了下層框架和沉水植物，在消除底泥造成的內(nèi)源性污染，藻華防控和水質(zhì)改善及促進(jìn)水生態(tài)恢復(fù)等方面具有重大的作用；
[0028](2)動(dòng)水復(fù)氧設(shè)備為微生物提供適宜的好氧、兼氧、厭氧環(huán)境條件，同時(shí)改善水體的流動(dòng)性，不僅提高了系統(tǒng)的污染物去除效率，并且擴(kuò)大浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的作用范圍；
[0029](3)采用了清潔能源太陽能，無二次污染；凈水填料上的挺水植物和沉水植物僅需在冬季前進(jìn)行收割，運(yùn)行維護(hù)方便。
【附圖說明】
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)I太陽能曝氣增氧-植物床載帶生物膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為現(xiàn)有技術(shù)2太陽能曝氣水葫蘆生態(tài)浮島的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3A為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3B為圖3A所示浮動(dòng)式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的俯視圖。
[0034]【主要元件】
[0035]10-雙層框架；
[0036]