CN102992487A - 一种移动式沸石藻网床水质净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种移动式沸石藻网床水质净化装置，由填料桶、网架、四个支柱和沸石填料构成，填料桶为圆筒型网笼结构，填料桶竖向置于网架上固定连接并形成一个整体，四个支柱位于网架的四角，每个支柱包括支架、可调节螺杆和固定杆，支架上端直接焊接在网架的四角，可调节螺杆为三段阶梯型圆柱体，螺杆上段中心设有中心孔，支架下端插入中心孔内，螺杆中段为圆柱实体，螺杆下段设有中心螺孔，固定杆为圆柱体，固定杆上端设有外螺纹并与螺杆下段的中心螺孔配合，固定杆下端固定在河床上，沸石填料填装于填料桶内。本发明的优点是：该装置结构简单、易于操作和拆卸；去污效果显著，处理效率高；适用性强，无论南北地域或夏冬季节都能满足水质处理的需要。
Description
[技术领域]
本发明涉及环境水处理技术，特别是一种移动式沸石藻网床水质净化装置。
[背景技术]
沸石为沸石族非金属矿物的总称，包括一系列合水的钙、钠、钡、钾的铝硅酸盐矿物。沸石是一种天然廉价矿物，其结构是含水架状结构的多孔性晶体，具有较大比表面积，因而具有选择性离子交换性能、选择性吸附性能、耐酸性能以及催化性能等特性,在水质处理应用中对污水中有机物、氨氮、磷以及部分重金属离子有着很好的去除效果。并且在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染,是一种环境友好材料。
众多研究表明，沸石的功能特性在氮磷含量较高的富营养化水质处理过程中具有多种优势，既可起吸附和交换作用，又可起生物载体作用。沸石的微孔结构适于微生物、微小藻类生长繁殖，且对其无毒害，对微生物及藻类有富集作用，易于在沸石表面形成多种微生物及微小藻类共存构成的生物膜环境，使得沸石的吸附和交换能力逐步饱和之后，由生物膜中的各种微生物的吸收、转化作用使得沸石处于吸收-消化体系中而始终处于未饱和吸附态，可以较长时间发挥作用。
一些固着于岩石或礁石上生长的藻类，如红藻中的甘紫菜、海萝、蜈蚣藻、珊瑚藻、江蓠，褐藻中的水云、萱藻、鼠尾藻、羊栖菜，绿藻中的石莼、礁膜、刚毛藻等，在其生长时需要在环境中摄入大量的氮磷等营养成分，并依靠茂盛的植物体过滤水体悬浮颗粒物质以达到生物转化污染物和净化水质的作用。并且固着于岩石或礁石上的藻类减少了风浪对堤岸的冲刷，用于保护堤岸。其茂盛的植物体往往在湖泊沿岸带组成了一个复杂的附生群落，为所支持的附生生物和无脊椎动物等周丛生物创造了重要的微生境空间，为这些周丛生物提供食物和黏附基质，有利于良好生态系统的重建。因此利用可固着于岩石或礁石上生长的藻类进行污染治理和水体生态修复是水体污染修复的重要措施之一。
目前，我国水资源短缺，水资源污染日益严重，受污染的水源范围在日益扩大并呈上升趋势，水体富营养化是我国各类水域环境水质污染面临的主要问题。一般来说，富营养化水体处理手段有物理方法、化学方法和生物方法。化学方法成本高，易导致化学药剂对环境产生二次污染，多用于工业生产治污环节，对于敏感的自然生态环境并不适用。生物处理诸如人工湿地，其净化处理功效显著， 但其存在着投资巨大、占地面积庞大，受地理地貌以及长江以北地区冬季和早春冰冻天气的影响不能运行，而且即使在南方冬季生物体死亡腐化后维护成本高等因素，影响和制约了人工湿地的推广运用。
物理方法中的生物膜接触氧化法是受污染自然开放水体（河流、湖库）修复的主要工艺之一，它能够有效去除水体中的有机物及氮、磷等污染物，降低污染物总量，使水体得到净化。当前物理方法中的生物膜接触氧化法净化开放水体最主要的举措是建设人工浮岛，但人工浮岛存在投入成本高、建设复杂、抗风浪能力不强、稳固性差、浮岛生物再处置困难、水体透光性差、不利于底栖生物生长等缺点，大大限制了其推广应用。
[发明内容]
本发明的目的在于针对上述存在问题，提供一种方便实用、易于安装及拆卸移动、成本低廉、水质净化效果明显的移动式沸石藻网床水质净化装置。
本发明的技术方案：
一种移动式沸石藻网床水质净化装置，由填料桶、网架、四个支柱和沸石填料构成，填料桶为圆筒型网笼结构，网架为带有横筋的矩形床面结构，填料桶竖向置于网架上固定连接并形成一个整体，四个支柱位于网架的四角，每个支柱包括支架、可调节螺杆和固定杆，支架上端直接焊接在网架的四角，可调节螺杆为三段阶梯型圆柱体，螺杆上段中心设有中心孔，支架下端插入中心孔内，螺杆中段为圆柱实体，螺杆下段设有中心螺孔，固定杆为圆柱体，固定杆上端设有外螺纹并与螺杆下段的中心螺孔配合，固定杆下端固定在河床上，沸石填料填装于填料桶内。
所述填料桶的直径为15-25cm，填料桶为2-3个，网笼网眼直径小于7cm。
所述网架的长度不超过150cm,长宽比为1：0.5-0.7。
所述支架的直径为1-1.3cm，螺杆的直径为2-2.4cm,，固定杆的直径为1.5-1.8cm，支柱的整体高度为1.5-2m。
所述沸石材料的直径为7-15cm。
所述填料桶、网架、支架和固定杆均采用不锈钢材料。
本发明的工作方式：
该藻网床安装时先根据不锈钢骨架大小确定固定杆之间的间距，在固定杆固定在河床上后，再将高度可调螺杆拧上，并预先调整一定的高度，然后将沸石藻网床安放在上面，最后通过调节可调螺杆调节藻网床的高度和角度，使藻网床有 2/3淹没在水中，并形成与水流或主浪花方向15-25度的角度。
当开放水体水位发生变化时，可通过调节可调螺杆使藻网床适应水体的改变。
沸石藻网床可连排使用，以增加水处理的效果。
安置于藻网床之中的沸石当使用时间较长后，沸石表面的生物膜增厚，附着生长的藻类数量增多，逐渐影响沸石的处理效率。此时可将沸石藻网床从固定杆上卸下，利用火烧或者高温的方式对沸石进行再生，去除生物膜和藻类，使得沸石可以被重复利用在沸石藻网床上。
沸石藻网床使用年限应根据水体富营养化程度及其上附着的藻类生长情况而定，一般应在使用2-3后更新一次。更新使可选用新沸石，也可将沸石通过高温或酸化等方式再生再次使用。
本发明的有益效果为：
1）该装置结构简单、易于安装和拆卸，具有移动性强的特点；
2）该装置结合了沸石及藻网床的优点，即利用了沸石具有多孔性、比表面积大、可作为生物载体的功能，又结合了藻网床可充分利用开放水体自身动力净化水质的特性，将物理水处理方法和生物水处理方法相结合，提高了处理效率，去污效果显著，附着生长的藻类植物使该植物具有景观功能；
3）该装置采取沸石再生方式简单易操作，成本低廉，可以使装置重复使用，易于维护；
4）该装置固定性强，抗风浪能力也很强；
5）该装置不影响水体的透光性，从而有利于底栖生物的生存；
6）无论南北方地理因素或是夏冬季节时间因素差异，该装置都能在开放水域内发挥净水作用。夏天水体氮磷含量增多，水量增大，附着于沸石生长的藻类也处于旺盛生长期，增加再生频率，能够满足水质处理的需要。冬天气温低，水量较小，藻类不宜生长，此时水体的氮磷含量相比夏天降低，沸石本身以及附着生物膜的作用基本能够满足水质处理要求。可充分利用开放水体风浪提供的动力，具有易于维护，去污高效，成本低廉，便于拆卸，效果明显，可重复使用，抗水流冲击的特点。具有高效性、可行性、方便性和经济性，还可兼具景观性。
[附图说明]
附图为该移动式沸石藻网床水质净化装置结构示意图
图中：1.填料桶 2.网架 3.支架 4.可调节螺杆 5.固定杆
6.沸石填料
[具体实施方式]
以下实施例将对本发明作进一步说明。
实施例：
一种移动式沸石藻网床水质净化装置，如附图所示，由填料桶1、网架2、四个支柱和沸石填料6构成，填料桶1为圆筒型网笼结构，填料桶的直径为20cm，填料桶为3个，网笼网眼直径为5cm；网架2为带有横筋的矩形床面结构，长度为150cm,宽度为90cm；填料桶1竖向均匀置于网架2上固定连接并形成一个整体；四个支柱位于网架2的四角，每个支柱包括支架3、可调节螺杆4和固定杆5，支架3上端直接焊接在网架2的四角，支架的直径为1cm，长度为0.8m，可调节螺杆4为三段阶梯型圆柱体，螺杆4上段的直径为1.8cm，中心孔的直径为1.3cm，深度为0.10m，支架3下端插入中心孔内，螺杆4中下段的直径为2.2cm，高度为0.4m，螺杆4下段中心螺孔为1.5cm，固定杆5为圆柱体，直径为1.5cm，高度为1.5m，固定杆5上端设有外螺纹并与螺杆4下段的中心螺孔配合，固定杆5下端固定在河床上；沸石填料6填装于填料桶1内，沸石填料的直径为8-12cm；填料桶、网架、支架和固定杆均采用不锈钢材料。
该藻网床安装时先根据不锈钢骨架大小确定固定杆之间的间距，在固定杆固定在河床上后，再将高度可调螺杆拧上，并预先调整一定的高度，然后将沸石藻网床安放在上面，最后通过调节可调螺杆调节藻网床的高度和角度，使藻网床有2/3淹没在水中，并形成与水流或主浪花方向15-25度的角度。
沸石藻网床使用年限应根据水体富营养化程度及其上附着的藻类生长情况而定，一般应在使用2-3后更新一次。更新使可选用新沸石，也可将沸石通过高温或酸化等方式再生再次使用。
Claims (6)
1.一种移动式沸石藻网床水质净化装置，其特征在于：由填料桶、网架、四个支柱和沸石填料构成，填料桶为圆筒型网笼结构，网架为带有横筋的矩形床面结构，填料桶竖向置于网架上固定连接并形成一个整体，四个支柱位于网架的四角，每个支柱包括支架、可调节螺杆和固定杆，支架上端直接焊接在网架的四角，可调节螺杆为三段阶梯型圆柱体，螺杆上段中心设有中心孔，支架下端插入中心孔内，螺杆中段为圆柱实体，螺杆下段设有中心螺孔，固定杆为圆柱体，固定杆上端设有外螺纹并与螺杆下段的中心螺孔配合，固定杆下端固定在河床上，沸石填料填装于填料桶内。
2.根据权利要求1所述移动式沸石藻网床水质净化装置，其特征在于：所述填料桶的直径为15-25cm，填料桶为2-3个，网笼网眼直径小于7cm。
3.根据权利要求1所述移动式沸石藻网床水质净化装置，其特征在于：所述网架的长度不超过150cm,长宽比为1：0.5-0.7。
4.根据权利要求1所述移动式沸石藻网床水质净化装置，其特征在于：所述支架的直径为1-1.3cm，螺杆的直径为2-2.4cm,，固定杆的直径为1.5-1.8cm，支柱的整体高度为1.5-2m。
5.根据权利要求1所述移动式沸石藻网床水质净化装置，其特征在于：所述沸石材料的直径为7-15cm。
6.根据权利要求1所述移动式沸石藻网床水质净化装置，其特征在于：所述填料桶、网架、支架和固定杆均采用不锈钢材料。
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