CN103979685B - 一种强化生态浮床构建方法 - Google Patents
一种强化生态浮床构建方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103979685B CN103979685B CN201410188466.9A CN201410188466A CN103979685B CN 103979685 B CN103979685 B CN 103979685B CN 201410188466 A CN201410188466 A CN 201410188466A CN 103979685 B CN103979685 B CN 103979685B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- floating bed
- biological floating
- strengthening
- elastic filler
- construction process
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
本发明涉及一种强化生态浮床构建方法,属于环境工程技术领域,将PVC管用弯头连接成长方形框架结构,然后在框架结构上铺设网孔在2-4cm的双层尼龙网;将立体弹性填料放入生活污水中间歇自然挂膜,然后按照每平方米30-50串的密度悬挂在框架结构下面,在尼龙网的网孔中按照每平方米20-30株的密度种植对磷具有较好净化效果的植株,即完成强化生态浮床的构建。与现有技术相比,本发明可充分利用植物和生物膜的协同作用达到净化水质的目的,水生植物可选择对磷有较强去除能力的美人蕉,弹性填料上的生物膜通过硝化反硝化作用可有效去除水体中的氮,可广泛应用于自然水体的生态修复。
Description
技术领域
本发明属于环境工程技术领域,尤其是涉及一种强化生态浮床构建方法。
背景技术
水体富营养化是全球性环境问题之一,在人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大量进入地表水体,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体透明度和溶解氧含量下降,水质恶化,鱼类及其它生物死亡,生物多样性减少,水体生态系统和功能受到严重破坏。随着水体污染程度的加剧,越来越多研究者和环保工作者致力于富营养化水体的修复工作。生态浮床技术是一种低成本、操作简单、易维护的原位生态修复技术,通过水生植物及其根部微生物的吸收、吸附作用,消减富营养化水体中有机质、氮、磷及有害物质,达到净化水质的目的,同时又可营造水上景观。但由于植物的生长速率和吸收能力有限,并且系统中所包含的微生物的数量和种类缺乏,生态浮床系统对富营养化水体的净化能力有限。因此,研究者为了提高生态浮床的净化效果,采取各种强化措施,如增加曝气、投加微生物菌剂、与其他技术相结合等。
利用基质填料和水生植物构建的组合生态浮床工艺,是在生物接触氧化技术和生态浮床技术基础上发展起来的一种比较新的生态工程化原位修复和控制技术。该技术不仅通过植物根部的吸收、吸附作用来削减富集水体中的氮、磷及有机物质;同时,利用悬挂在浮床下面的纤维填料表面形成的生物膜对污染水体进行净化。填料巨大的比表面积,使大量的微生物得以附着生长,形成较为稳定的生物膜,较长的停留时间有利于一些生长较慢的微生物如硝化细菌等自养菌的不断积累,从而加速污染物的分解。
现有技术中,一般会采用硬性蜂窝填料或是软性填料作为组合生态浮床,例如申请号为201320733733.7的中国专利公开了低温条件可用的入水深度可调节式生态浮床,包括浮动式套装在立柱上的种植床体,种植床体包括床面部分和围绕在床面外周、与床面连成一体的高密度聚乙烯管,高密度聚乙烯管上设有进水孔和出气孔,进水孔和出气孔上分别设有控制阀;床面上设有多个种植植物的种植槽,每个种植槽下挂一束位于水中、用于净化水质的碳素纤维,在高密度聚乙烯管的外周设置与相邻种植床体卡合的卡合件。但该专利中使用的是扫把状碳素纤维体,该填料使用一段时间后容易粘结成团,微生物附着表面积减少。而立体弹性填料在水体中能均匀舒展,使气、水、生物膜得到充分接触交换,生物膜能均匀地附着在每一根丝条上,不结团,能长期为微生物提供较大的比表面积。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水生植物和立体弹性填料强化生态浮床的构建方法。通过本发明,在PVC和尼龙网框架结构上种植对磷具有较强去除能力的美人蕉,在框架结构下布设经生活污水预挂膜的立体弹性填料,通过水生植物和生物膜的协同作用,对富营养化水体进行原位生态修复。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种强化生态浮床构建方法,采用以下步骤:
(1)将PVC管用弯头连接成长方形框架结构,然后在框架结构上铺设网孔在2-4cm的双层尼龙网;
(2)将立体弹性填料放入生活污水中间歇自然挂膜,先闷曝3天后排出1/5上层水,然后注入等量污水;如此反复,逐渐增加每次的进水量,闷曝时间逐渐缩短,2-3周完成挂膜,溶解氧控制在3.0-4.0mg/L;
(3)将已挂好膜的弹性填料按照每平方米30-50串的密度悬挂在步骤(1)制作得到的框架结构下面,在尼龙网的网孔中按照每平方米20-30株的密度种植对磷具有较好净化效果的植株,即完成强化生态浮床的构建。
所述的立体弹性填料为单根直径0.3-0.4mm的聚丙烯材质的填料丝,采用拉丝、丝条制毛工艺将填料丝穿插固着在尼龙材质的中心绳上,制成直径10-20cm、长度50-100cm的填料。
所述的闷曝是只曝气不进水。
所述的弹性填料的悬挂密度优选每平方米40串。
所述的植株为美人蕉。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明针对富营养化水体的原位生态修复技术,提供一种强化生态浮床的构建方法及装置。该方法使用的PVC管与尼龙网框架结构与传统泡沫板载体相比,具有较好的水面复氧能力,且重复利用性好,不会向水体中释放有毒物质产生二次污染,本发明将对磷有较强去除能力的水生植物美人蕉和经生活污水挂满生物膜的立体弹性填料组合在一起,经过二者的协同作用,对生活污水中的COD、TN和TP的去除能力分别达到89.4%、98.4%和91.6%,并能有效抑制藻类的生长。另外,悬挂在水体中的弹性填料不仅能为微生物提供巨大的比表面积,还能为鱼虾类营造良好的栖息地,建立良好的局部水体生态条件;同时,强化生态浮床的水生花卉对水面景观还有美化作用,产生良好的立体景观效果。本发明具有不占用土地、操作简便、成本低、易管理等优点。
(2)强化生态浮床系统中水生植物的根部与填料交错生长,纤维填料增加了浮床中微生物的数量和种类,水生植物则可以为微生物的生长提供适当的氧分子,并对水体中磷酸盐和硝酸盐具有较好的吸收作用,如此强化了微生物与植物间的协同作用,增强了对污染物的去除能力。
(3)立体弹性填料是一种具有独特的结构形式和优良材质的基质填料,具有使用寿命长、充氧性能好、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击,处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。该填料在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布,使气、水、生物膜得到充分接触交换,生物膜能均匀地附着在每一根丝条上,保持良好的活性和空隙可变性,与硬性蜂窝填料相比,立体弹性填料孔隙可变性大、不堵塞;与软性填料相比,立体弹性填料材质寿命长,不粘连结团;与半软性填料相比,立体弹性填料表面积大、挂膜迅速、造价低廉。
附图说明
图1为本发明中的PVC管和尼龙网框架结构示意图;
图2为本发明的结构示意图;
图3为检测得到本发明中COD的浓度变化图;
图4为检测得到本发明中TN的浓度变化图;
图5为检测得到本发明中TP的浓度变化图;
图6为检测得到本发明中Chla的浓度变化图。
图中,1为弯头、2为PVC管、3为尼龙网、4为立体弹性材料、5为美人蕉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种强化生态浮床构建方法,采用以下步骤:
(1)将PVC管2用弯头1连接成长方形框架结构,然后在框架结构上铺设网孔在2-4cm的双层尼龙网3,如图1所示;
(2)将立体弹性填料4放入生活污水中间歇自然挂膜,先闷曝3天后排出1/5上层水,然后注入等量污水;如此反复,逐渐增加每次的进水量,闷曝时间逐渐缩短,2-3周完成挂膜,溶解氧控制在3.0-4.0mg/L;
(3)将已挂好膜的立体弹性填料4按照每平方米30-50串的密度悬挂在步骤(1)制作得到的框架结构下面,在尼龙网的网孔中按照每平方米20-30株的密度种植对磷具有较好净化效果的植株,本实施例中种植的是美人蕉5,即完成强化生态浮床的构建,如图2所示。
采用立体弹性填料为单根直径0.3-0.4mm的聚丙烯材质的填料丝,采用拉丝、丝条制毛工艺将填料丝穿插固着在尼龙材质的中心绳上,制成直径10-20cm、长度50-100cm的填料。
向6个尺寸为600mm*800mm*600mm的PVC水箱装入经一级处理后的生活污水240L,三个水箱中各放入一个尺寸为400mm*600mm的强化生态浮床,浮床上种植12株美人蕉,浮床下悬挂12串50cm长的立体弹性填料,植物与填料相间分布;另外三个水箱不放强化生态浮床,作为空白对照。每周取水样测定COD、TN、TP和Chla等指标,COD的浓度变化、TN的浓度变化、TP的浓度变化、Chla的浓度变化如图3-6所示。
结果表明,90天后,强化生态浮床系统对生活污水中的COD、TN、TP的去除率分别达到89.4%、98.4%、91.6%;均高于空白组中的69.4%、87.9%、32.8%;与空白组中Chla高达133.5mg/m3的平均浓度相比,强化生态浮床系统中的Chla平均浓度仅为7.4mg/m3,因此,强化生态浮床系统有效抑制了藻类的生长。
Claims (4)
1.一种强化生态浮床构建方法,其特征在于,该方法采用以下步骤:
(1)将PVC管用弯头连接成长方形框架结构,然后在框架结构上铺设网孔在2-4cm的双层尼龙网;
(2)将立体弹性填料放入生活污水中间歇自然挂膜,先闷曝3天后排出1/5上层水,然后注入等量污水;如此反复,逐渐增加每次的进水量,闷曝时间逐渐缩短,2-3周完成挂膜,溶解氧控制在3.0-4.0mg/L;
(3)将已挂好膜的弹性填料按照每平方米30-50串的密度悬挂在步骤(1)制作得到的框架结构下面,在尼龙网的网孔中按照每平方米20-30株的密度种植对磷具有较好净化效果的植株,即完成强化生态浮床的构建;
所述的立体弹性填料为单根直径0.3-0.4mm的聚丙烯材质的填料丝,采用拉丝、丝条制毛工艺将填料丝穿插固着在尼龙材质的中心绳上,制成直径10-20cm、长度50-100cm的填料。
2.根据权利要求1所述的一种强化生态浮床构建方法,其特征在于,所述的闷曝是只曝气不进水。
3.根据权利要求1所述的一种强化生态浮床构建方法,其特征在于,所述的弹性填料的悬挂密度优选每平方米40串。
4.根据权利要求1所述的一种强化生态浮床构建方法,其特征在于,所述的植株为美人蕉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410188466.9A CN103979685B (zh) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | 一种强化生态浮床构建方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410188466.9A CN103979685B (zh) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | 一种强化生态浮床构建方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103979685A CN103979685A (zh) | 2014-08-13 |
CN103979685B true CN103979685B (zh) | 2016-04-20 |
Family
ID=51271890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410188466.9A Active CN103979685B (zh) | 2014-05-06 | 2014-05-06 | 一种强化生态浮床构建方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103979685B (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104261566A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-01-07 | 西南交通大学 | 一种微曝气强化生态浮床污水处理装置 |
CN104528925A (zh) * | 2014-11-30 | 2015-04-22 | 陈伟群 | 一种适用于河道污染原水处理的仿生填料 |
CN105060637B (zh) * | 2015-08-08 | 2017-08-29 | 郑州大学 | 一种底泥水质污染型浅窄河流的生态净化系统的构建方法 |
CN105036482B (zh) * | 2015-08-11 | 2017-03-15 | 江苏省农业科学院 | 一种农村低污染水深度净化系统 |
CN105359867A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-02 | 重庆市骞焰机械有限责任公司 | 种植水生植物的浮床 |
CN106186290A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 浙江天韵生态环境工程有限公司 | 一种河道水质原位生物净化设备 |
CN106745789A (zh) * | 2017-02-23 | 2017-05-31 | 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所 | 一种利用象草净化水质的方法及使用这种方法的生态浮床 |
CN108529755A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-09-14 | 安徽师范大学 | 活性污泥生物膜与植物组合修复营养水体的系统及方法 |
CN109574253A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-05 | 武汉市鄂正农科技发展有限公司 | 一种用于污水处理的微生物附着装置、处理系统及方法 |
CN110679456A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-14 | 江苏省中国科学院植物研究所 | 一种基于人工浮床的暖季型草坪无基质化的栽培方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3949015B2 (ja) * | 2002-07-10 | 2007-07-25 | 三洋電機株式会社 | 電解式汚水処理装置及びこれを用いた汚水処理施設 |
CN101817591A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-09-01 | 河海大学 | 一种强化生物脱氮除磷功效的水体自富氧复合浮床 |
CN103739082A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-23 | 武汉理工大学 | 人工造流曝气耦合生物膜浮床净化富营养化水体的系统 |
-
2014
- 2014-05-06 CN CN201410188466.9A patent/CN103979685B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3949015B2 (ja) * | 2002-07-10 | 2007-07-25 | 三洋電機株式会社 | 電解式汚水処理装置及びこれを用いた汚水処理施設 |
CN101817591A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-09-01 | 河海大学 | 一种强化生物脱氮除磷功效的水体自富氧复合浮床 |
CN103739082A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-23 | 武汉理工大学 | 人工造流曝气耦合生物膜浮床净化富营养化水体的系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103979685A (zh) | 2014-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103979685B (zh) | 一种强化生态浮床构建方法 | |
CN102826657B (zh) | 碳纤维湿地式生态浮床及其设置方法 | |
CN102674556B (zh) | 一种提供生境的复合生态浮床 | |
CN103332790B (zh) | 同步原位修复富营养化河湖水体和沉积物的可增光富氧生物组构系统 | |
JPWO2008081554A1 (ja) | 各種植物および微生物の水質浄化機能を利用した富栄養化汚染水域の総合的水質改善システム。 | |
CN202099120U (zh) | 一种用于富营养化水体治理的净化装置 | |
CN104671417A (zh) | 一种新型组合型生物浮床 | |
CN203794702U (zh) | 一种原位生态净水装置 | |
CN107162199B (zh) | 一种节能生态资源回收型生态修复集成系统及其应用 | |
CN105461071A (zh) | 绿色生态浮岛装置 | |
CN201029355Y (zh) | 网线植物水培浮床 | |
CN217627812U (zh) | 一种河道水污染治理用生态浮岛 | |
CN203256023U (zh) | 用于尾水深度处理的曝气型竹丝填料基质的生态浮岛 | |
CN103288216A (zh) | 用于污染水质净化的仿生植物和生态浮床组合装置 | |
CN204377721U (zh) | 一种生态循环淡水养殖系统 | |
CN203741123U (zh) | 生物浮岛装置 | |
CN219239455U (zh) | 一种加强型三池两坝水产养殖尾水处理系统 | |
CN104671416B (zh) | 修复富营养化水体的装置 | |
CN203999153U (zh) | 一种太阳能微动力自浇灌干式生态浮岛 | |
CN103395936B (zh) | 一种物理-物化-生物组合水质净化装置 | |
CN103508563B (zh) | 木栈道与生物栅一体化净化水体装置 | |
CN110498511A (zh) | 一种适用于潟湖湿地的综合性生态浮床模型装备 | |
CN115557626A (zh) | 一种养殖池塘尾水异位生态治理方法 | |
CN213596001U (zh) | 一种基于食物链尾水资源化循环利用的装置 | |
CN209010327U (zh) | 漂浮湿地种植框单元 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |