CN105271525A

CN105271525A - 多级过滤生物浮岛

Info

Publication number: CN105271525A
Application number: CN201510658373.2A
Authority: CN
Inventors: 吴睿; 葛苏阳
Original assignee: 吴睿; 葛苏阳
Current assignee: Zhongdihongtong Engineering Technology Co., Ltd
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2035-10-13
Also published as: CN105271525B

Abstract

本发明公开了一种多级过滤生物浮岛，包括生物浮床、多级过滤柱系统和支撑杆，所述生物浮床与置于水体中的多级过滤柱系统通过支撑杆连接，所述多级过滤柱系统底部设有锚定装置；所述多级过滤柱系统由若干柱状空心管组成，所述柱状空心管的轴向与水体的水流方向一致，所述柱状空心管内填充有过滤填料。本发明将生物浮床和多级过滤系统有效的结合起来，能充分利用水体空间，没有任何能耗，且不会产生二次污染，有效利用水生植物、微生物和水处理基质的净化效果，大大降低了水处理的成本，而且有一定的景观价值。

Description

多级过滤生物浮岛

技术领域

本发明涉及环保设备，更涉及污水处理设备，具体涉及一种多级过滤生物浮岛。

背景技术

现有技术中的污水处理设备成本高，且运行成本高，但处理效果还不能满足人们的需要。为了建造和谐社会，保护环境，如何建造成本低、处理效果好的污水处理装置是本领域的人们急需解决的问题。

人工浮岛是指在水体上建造人工浮体，再在浮体上栽培植物，从而形成一个浮岛状结构的生命与非生态结合体。浮岛最主要的功能是净化水体，创建生物(鱼类、鸟类、浮游动物)新的生境以及增加景观效应。利用人工浮岛栽培观赏植物，通过植物根系形成一个生物膜，有效地去除污水中有机污染物和营养物质，起到汲水汲肥与过滤净化之作用。

单独利用浮床植物和微生物修复水体污染，手段较为单一，而且见效慢，污染物的去除率也有待提高，要真正推广到实际工程中仍有很多不足之处。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术问题的不足，提供一种多级过滤生物浮岛。本发明将生物浮床和多级过滤系统有效的结合起来，能充分利用水体空间，没有任何能耗，且不会产生二次污染，有效利用水生植物、微生物和水处理基质的净化效果，大大降低了水处理的成本，而且有一定的景观价值。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种多级过滤生物浮岛，所述多级过滤生物浮岛包括生物浮床、多级过滤柱系统和支撑杆，所述生物浮床与置于水体中的多级过滤柱系统通过支撑杆连接，所述多级过滤柱系统底部设有锚定装置；所述多级过滤柱系统由若干柱状空心管组成，所述柱状空心管的轴向与水体的水流方向一致，所述柱状空心管内填充有过滤填料。

优选的，所述锚定装置为底端设有铁球的铁链，通过将铁球抛掷到水底，进而实现多级过滤柱系统的锚定，使其置于水体中。

优选的，所述生物浮床四周设有塑料网，所述塑料网的孔径d₁＝3～10mm。所述塑料网更优选环氧树脂材质；更优选孔径d₁＝5mm。

优选的，所述生物浮床内设有厚度为30～50cm的基质层，所述基质层内种植挺水植物。

优选的，所述基质为富营养化湖泊底泥；所述挺水植物包括香蒲和芦苇。更优选基质厚40cm。

优选的，所述若干柱状空心管通过尼龙布捆绑而成多级过滤柱系统；所述柱状空心管选用PVC材质，管径d₂＝35～50cm，长L₁＝2.5～3m。更优选PVC空心管管径d₂＝40cm，管长L₁＝2.8m。

优选的，相邻的所述柱状空心管的接触面通过PE塑料胶粘固定。

优选的，所述柱状空心管两端均设置金属过滤网，所述金属过滤网的网孔径为8～15cm。

优选的，所述柱状空心管由三段构成，每段内填充不同的过滤填料；所述过滤填料分别选自沸石填料、矿化垃圾填料或铁碳复合填料。即，每根柱状空心管包括沸石填料段、矿化垃圾填料段或铁碳复合填料段。采用本发明的三段式过滤填料填充的多级过滤柱系统具有优异的过滤净化效果，结合其上设置的生物浮床的水生植物、微生物的净化效果，总氮和总磷消除率分别达到58.9％和70.9％以上，实现了水中污染物的有效去除，且不产生二次污染；同时还具有成本低、见效快、景观效果佳的优势，适用于大规模商业推广使用。

优选的，所述沸石填料为颗粒直径d₃＝2.5～7mm的丝光沸石，既保持高效的吸附水中氨氮的能力，又可以防止由于孔径过小引起堵塞现象。

优选的，所述矿化垃圾填料具有较高的磷去除能力，而且价格低廉，是选用填埋龄10～15年的垃圾，与污泥按6∶4的比例混合，经过900～1100℃高温煅烧制成的，此温度下煅烧能够使有机物碳化形成多孔的填料；颗粒直径d₄＝1～5mm的陶粒，此粒径范围能够保持高效的磷吸附能力而且不易堵。当参杂比大于6∶4时，不利于烧结制备；小于6∶4时，造成吸附效率下降。

优选的，所述铁碳复合填料由铁颗粒和碳材料按铁碳比例为3∶7复合而成，此比例下能形成高效的氧化还原体系去除有机物，所述碳材料为活性炭、无烟煤或粉煤灰。

优选的，所述柱状空心管的三段中每段管长L₂＝0.75～1m；相邻的两段通过牛皮带固定成一个整体。所述牛皮带内侧涂布ABS胶粘剂，所述牛皮带上设置活动开关，开关固定在牛皮带一端，用于锁住或打开牛皮带。

优选的，所述生物浮床和多级过滤柱系统之间设有固定用不锈钢绳，所述不锈钢绳下端设有倒扣钩，所述倒扣钩倒扣在多级过滤柱系统底部。所述倒扣钩为两个，多级过滤柱系统底部设有底座，所述倒扣钩分别倒扣在多级过滤柱系统底部的尼龙布以及底座上，进而起到更好的固定生物浮床和多级过滤柱系统相对位置的作用。

优选的，所述多级过滤生物浮岛设置在湖或河道近岸有光照的水体中。柱状空心管顺着水流走向放置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的多级过滤生物浮岛，利用水生物植物的生长和多级过滤系统能够有效的去除水中的污染物，不会产生二次污染。

2、本发明的多级过滤生物浮岛，不需要耗电，大大节约了水处理的成本。

3、本发明的多级过滤生物浮岛，含有一定的景观价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的多级过滤生物浮岛主视结构图；

图2为本发明的多级过滤生物浮岛左视结构图；

图3为本发明的柱状PVC空心管填料分布图；

其中，1、香蒲；2、基质；3、塑料网；4、芦苇；5、支撑杆；6、钢丝绳；7、尼龙布；8、生物浮床；9、柱状空心管；10、底座；11、倒扣钩；12、铁链；13、铁球；14、侧支撑板；15、多级过滤柱系统；16、金属网；17、沸石层填料段；18、矿化垃圾填料段；19、铁碳复合层填料段；20、牛皮带；21、活动开关。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例

本实施例涉及一种多级过滤生物浮岛，如图1、2所示，包括生物浮床8、多级过滤柱系统15和支撑杆5，生物浮床8与多级过滤柱系统15通过支撑杆5连接，生物浮床8为开放的系统，其内装有基质2，基质为取自江苏无锡太湖底泥，基质厚30-50cm，基质2上种植香蒲1和芦苇4等挺水植物，生物浮床四周设置塑料网3，孔径d₁＝3-10mm，选用环氧树脂材质。多级过滤柱系统15共设置27根PVC柱状空心管9，每根空心管规格为Φ0.4m*2.9m，柱状空心管9由三段构成，如图3所示，每段内设置不同的填料，包括沸石填料段17、矿化垃圾填料段18和铁碳复合填料段19；三段分开的空心PVC短管长L₂＝0.75-1m，通过牛皮带20固定成一个整体，牛皮带20内侧涂满ABS胶粘剂，牛皮带20上设置活动开关21；柱状空心管9进出口均设置金属过滤网16，网孔径8-15cm。其中沸石填料段17长0.6m，丝光沸石粒径为3-5mm，孔隙率为80-95％，此段主要去除水中N-NH₄ ⁺和部分COD；矿化垃圾填料层段18长1.1m，所述矿化垃圾填料是选用填埋龄10～15年的垃圾，与污泥按6∶4的比例混合，经过900～1100℃高温煅烧制成的颗粒直径d₄＝1～5mm的陶粒，此段主要去除水中的PO₄ ^3-；铁碳复合填料段19长1.2m，铁块颗粒粒径为1.5-2cm，活性炭粒径为0.8-2.5cm，铁碳比例为3∶7，此段主要用来去除水中一些难降解有机物；多级过滤柱系统15由27根柱状空心管9用尼龙布7相互绑扎而成，多级过滤柱系统15通过铁链12和铁球13固定。本实施例的多级过滤生物浮岛放置在湖或河道近岸有光照的地方，柱状空心管9顺着水流走向。

作为本实施例的一个优选实施方案，生物浮床8和多级过滤柱系统15之间设置两根固定不锈钢绳6，不锈钢绳下端设置倒扣钩11，倒扣在多级过滤柱系统的底部，用于辅助支撑杆5固定生物浮床8和多级过滤柱系统15的相对位置间距。

作为本实施例的另一个优选实施方案，不锈钢绳下端设有两个倒扣钩11；多级过滤柱系统15的底部设有底座10；一个倒扣钩11倒扣卡合在底座10上，另一个倒扣在底部的尼龙布上，用以更好的固定生物浮床8和多级过滤柱系统15的相对位置间距。所述多级过滤柱系统15的侧面设有侧支撑板14，用以辅助固定用尼龙布7相互绑扎的柱状空心管9。

本实施例的多级过滤生物浮岛，净化水质效果显著：进入一种多级过滤生物浮岛湖水中总氮和总磷含量分别为2.07mg/L和0.55mg/L，经一种多级过滤生物浮岛净化后的总氮和总磷含量分别为0.85±0.22mg/L和0.16±0.02mg/L，总氮和总磷消除率分别达到58.9％和70.9％。净化后水体中总氮和总磷含量均低于《国家地表水环境质量标准》(GB3838)规定的1.00mg/L和0.20mg/L。

本发明构建的一种多级过滤生物浮岛可用于受污染水体的自然净化，特别适合在湖泊或者河道或者水库的近岸有光照处；柱状空心管9顺着水流走向。浮床植物系统的搭建，不仅能够去除污染物，而且提供景观价值。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述多级过滤生物浮岛包括生物浮床、多级过滤柱系统和支撑杆，所述生物浮床与置于水体中的多级过滤柱系统通过支撑杆连接，所述多级过滤柱系统底部设有锚定装置；所述多级过滤柱系统由若干柱状空心管组成，所述柱状空心管的轴向与水体的水流方向一致，所述柱状空心管内填充有过滤填料。

2.根据权利要求1所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述生物浮床四周设有塑料网，所述塑料网的孔径d₁＝3～10mm；所述生物浮床内设有厚度为30～50cm的基质层，所述基质层内种植挺水植物。

3.根据权利要求1所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述若干柱状空心管通过尼龙布捆绑而成；所述柱状空心管选用PVC材质，管径d₂＝35～50cm，长L₁＝2.5～3m；相邻的所述柱状空心管的接触面通过PE塑料胶粘固定。

4.根据权利要求1所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述柱状空心管两端均设置金属过滤网，所述金属过滤网的网孔径为8～15cm。

5.根据权利要求1或4所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述柱状空心管由三段构成，每段内填充不同的过滤填料；所述过滤填料分别选自沸石填料、矿化垃圾填料或铁碳复合填料。

6.根据权利要求5所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述沸石填料为颗粒直径d₃＝2.5～7mm的丝光沸石。

7.根据权利要求5所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述矿化垃圾填料是选用填埋龄10～15年的垃圾，与污泥按6∶4的比例混合，经过900～1100℃高温煅烧制成的颗粒直径d₄＝1～5mm的陶粒。

8.根据权利要求5所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述铁碳复合填料由铁颗粒和碳材料按铁碳比例为3∶7复合而成，所述铁颗粒粒径为1.5～2cm，碳材料粒径为0.8～2.5cm，所述碳材料为活性炭、无烟煤或粉煤灰。

9.根据权利要求5所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述柱状空心管的三段中每段管长L₂＝0.75～1m；相邻的两段通过牛皮带固定成一个整体，所述牛皮带内侧涂布ABS胶粘剂，所述牛皮带上设置活动开关。

10.根据权利要求1所述的多级过滤生物浮岛，其特征在于，所述生物浮床和多级过滤柱系统之间设有固定用不锈钢绳，所述不锈钢绳下端设有倒扣钩，所述倒扣钩倒扣在多级过滤柱系统底部。