CN1789177A - 立体型生态浮床及其净水方法 - Google Patents

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Abstract

立体型生态浮床及其净水方法是环境工程学科中的水质净化技术，该立体型生态浮床分上、中、下三层，上层为水生植物单元(21)，在该层的中央空心管的中间设有溢流进水管(11)，在该空心管的上部设有进气孔(2)，顶部设有跌水帽(9)，在该空心管的下部设有进水孔(10)，莲蓬头(1)位于跌水帽(9)的上部；中间层为水生动物单元(22)，在该层中设有水生动物笼子(14)，下部设有穿孔板(19)和中层取水圆环(20)，取样管(6)与中层取水圆环(20)相接；下层为人工介质单元(23)，人工介质(13)挂在悬挂支撑(12)上，在底部设有底部支撑(17)和底部取水圆环(18)；在该生态浮床的外围设有浮瓶(3)。

Description

立体型生态浮床及其净水方法
技术领域
本发明是环境工程学科中的水质净化技术，是应用于富营养化湖泊、水源地以及缓流河道的水质改善技术。
背景技术
目前富营养化湖泊、水源地以及缓流河道的水质改善技术大致分为工程性措施、化学方法以及生物强化法，其中生物强化法主要采取水生植物技术、水生动物技术以及生物膜为主的微生物技术，通过人为因素优化水体生态系统，提高水体自净能力，达到净化水质的目的。目前国内外对应用生物强化技术改善水质的研究较多，取得了很好的效果。但净化手段比较单一，对在净化工艺中导入和合理构筑生态系统，利用具有强大净化能力的生态功能方面的研究和开发不够。
因此发明一种具有生物多样性的生态浮床工艺，通过浮床的立体构造设计，在浮床中建立以水生蔬菜、水生动物及微生物为主的食物链，发挥生态净化功能，更有利于难降解性污染物及“水华”的去除，保证水质改善效果，对处理水体有更强的适应性。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种既能高效去除水体中的污染物质，抑制“水华”暴发，又能营造景观效果产生部分经济效益的立体型生态浮床及其净水方法。
技术方案：本发明的立体型生态浮床分上、中、下三层，上层为水生植物单元，在该层的中央设有一个空心管，在该空心管的中间设有溢流进水管，在该空心管的上部设有进气孔，顶部设有跌水帽，在该空心管的下部设有进水孔，莲蓬头位于跌水帽的上部；中间层为水生动物单元，在该层中设有水生动物笼子，下部设有穿孔板和中层取水圆环，取样管与中层取水圆环相接；下层为人工介质单元，人工介质挂在悬挂支撑上，在底部设有底部支撑和底部取水圆环；在该生态浮床的外围设有浮瓶。其方法是利用水生经济植物、滤食性水生动物、人工介质三位一体的组合工艺及生态系统构筑方式；在浮床上层种植水生植物，利用水生植物吸收水中氮磷等营养元素，并利用水生植物发达密集的根系过滤去除颗粒性污染物和藻类；浮床中层养殖贝类等滤食性水生动物，通过滤食作用去除污染物，特别是通过动物内部消化作用将难降解性污染物分解或者转化；浮床下部挂人工介质富集土著微生物，对经水生动物区处理提高了可生化性的污染物进一步净化去除。立体型生态浮床采用散水增氧方法，水经过提升后通过莲蓬头喷洒并跌落于跌水帽上分散成雾状液滴，增加了与空气的接触面积，提高生物浮床内的溶氧浓度。本发明采用较大比表面积的人工介质对水体中的土著微生物进行有效富集，通过生物降解作用，达到水质净化目的。本立体型生态浮床采用废弃的饮料塑瓶提供浮力，调节浮瓶数量或者浮瓶有效体积，达到调整浮床浮起高度的目的。
本发明通过构建水生经济植物、滤食性水生动物以及人工介质三位一体的生态浮床工艺，可有效净化水质，提高难降解性污染物的去除效率，在净化水质的同时产生部分经济效益。该生态浮床采用无底桶状结构，提高了浮床的稳定性，增强了抵抗风浪的能力。四周固定废弃的饮料塑瓶，使浮床漂浮于水面，不仅达到了废物利用的效果，而且为浮床提供了可靠的浮力支持。进水采用散水方式，可有效增氧，改善浮床内的生境，保证了水生动物的存活率以及人工介质上富集微生物的生物活性。生态浮床采用上下三层结构，顶层种植水生经济植物，使植物根系形成“毡垫”构造，过滤去除颗粒性污染物和藻类，并吸收去除部分营养物质。中间笼养滤食性水生动物，利用滤食性水生动物的滤食作用去除污染物，难降解性污染物经水生动物的消化作用大幅度提高污染物的可生化性，下部挂人工介质富集土著微生物，对经水生动物区处理提高了可生化性的污染物进一步净化去除。水通过太阳能供给电力的水泵提升从上至下进水，先经过水生植物区及水生动物区，最后利用人工介质富集的微生物及微小动物进行生物降解，生态浮床通过人为优化生物链为水质改善提供了良好的梯次关系。
技术效果：本发明具有下述特点：
1、本发明是一种通过生态系统构筑和生态系统强化的水质净化技术。
2、本发明能显著提高水质改善效果，特别是难降解污染物的净化效果。
3、生物浮长采用无底桶状结构，具有明显的抗风浪性能。
4、生态浮床利用废弃可乐塑瓶为其提供浮力，操作简单，不需要专门的浮力装置，费用省。
5、生态浮床进水采用散水方式，不需要另加曝气增氧装置，就能为水生动物提供良好的生境。
附图说明
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
图1是本发明生态浮床正面图。
图2是生态浮床顶面图。
图3是生态浮床剖面图。
图4是生态浮床底层图。
图5是生态浮床A-A剖面图。
其中有：莲蓬头1；进气孔2；浮瓶3；法兰4；加强筋5；取样管6；活动门7；浮瓶固定孔8；跌水帽9；进水孔10；溢流进水管11；悬挂支撑12；人工介质13；水生动物笼子14；支撑15；固定卡箍16；底部支撑17；底部取水圆环18；有穿孔板19；中层取水圆环20；水生植物单元21；水生动物单元22；人工介质单元23。
具体实施方式
本发明通过水泵提升进水，利用莲蓬头1喷洒在跌水帽9上，形成散射状的水滴，与空气混合接触充氧，水滴落下后汇集至第一反应单元——水生植物单元21，经过水生植物根系微环境的截留、吸附、吸收、降解以去除水中的有机物、氮磷等污染物。水生植物单元21底板密封不透水，在中间设有集水室，水通过进水孔10进入集水室后通过溢流进水管11进入生态浮床的第二单元——水生动物单元22，调整溢流进水管11高度可以调整水生植物单元21中的水深，一般控制水深在15cm到25cm。水生动物单元22中安装有水生动物笼子14，在里面养殖贝类，在其滤食之后通过水生动物单元22底穿孔板19进入人工介质单元23，在人工介质单元中通过悬挂支撑12悬挂人工介质13，人工介质13可以富集微生物及微小动物对水中污染物进行进一步的生物降解。浮瓶3案安装于浮瓶固定孔8中，是利用废弃饮料塑料瓶提供浮力。
本发明立体型生态浮床分上、中、下三层，上层为水生植物单元21，在该层的中央设有一个空心管，在该空心管的中间设有溢流进水管11，在该空心管的上部设有进气孔2，顶部设有跌水帽9，在该空心管的下部设有进水孔10，莲蓬头1位于跌水帽9的上部；中间层为水生动物单元22，在该层中设有水生动物笼子14，下部设有穿孔板19和中层取水圆环20，取样管6与中层取水圆环20相接；下层为人工介质单元23，人工介质13挂在悬挂支撑12上，在底部设有底部支撑17和底部取水圆环18；在该生态浮床的外围设有浮瓶3。
本发明利用水生经济植物、滤食性水生动物、人工介质三位一体的组合工艺及生态系统构筑方式；在浮床上层种植水生植物，利用水生植物吸收水中氮磷等营养元素，并利用水生植物发达密集的根系过滤去除颗粒性污染物和藻类；浮床中层养殖贝类等滤食性水生动物，通过滤食作用去除污染物，特别是通过动物内部消化作用将难降解性污染物分解或者转化；浮床下部挂人工介质富集土著微生物，对经水生动物区处理提高了可生化性的污染物进一步净化去除。
本发明立体型生态浮床的净水方法采用散水增氧方法，水经过提升后通过莲蓬头1喷洒并跌落于跌水帽9上分散成雾状液滴，增加了与空气的接触面积，提高生物浮床内的溶氧浓度。
本发明立体型生态浮床的净水方法采用较大比表面积的人工介质13对水体中的土著微生物进行有效富集，通过生物降解作用，达到水质净化目的。
立体型生态浮床可以通过调节浮瓶3数量或者浮瓶有效体积，达到调整浮床浮起高度的目的。

Claims (5)

1.一种立体型生态浮床，其特征在于该立体型生态浮床分上、中、下三层，上层为水生植物单元(21)，在该层的中央设有一个空心管，在该空心管的中间设有溢流进水管(11)，在该空心管的上部设有进气孔(2)，顶部设有跌水帽(9)，在该空心管的下部设有进水孔(10)，莲蓬头(1)位于跌水帽(9)的上部；中间层为水生动物单元(22)，在该层中设有水生动物笼子(14)，下部设有穿孔板(19)和中层取水圆环(20)，取样管(6)与中层取水圆环(20)相接；下层为人工介质单元(23)，人工介质(13)挂在悬挂支撑(12)上，在底部设有底部支撑(17)和底部取水圆环(18)；在该生态浮床的外围设有浮瓶(3)。
2.一种如权利要求1所述的立体型生态浮床的净水方法，其特征在于利用水生经济植物、滤食性水生动物、人工介质三位一体的组合工艺及生态系统构筑方式；在浮床上层种植水生植物，利用水生植物吸收水中氮磷等营养元素，并利用水生植物发达密集的根系过滤去除颗粒性污染物和藻类；浮床中层养殖贝类等滤食性水生动物，通过滤食作用去除污染物，特别是通过动物内部消化作用将难降解性污染物分解或者转化；浮床下部挂人工介质富集土著微生物，对经水生动物区处理提高了可生化性的污染物进一步净化去除。
3、根据权利要求2所述的立体型生态浮床的净水方法，其特征在于采用散水增氧方法，水经过提升后通过莲蓬头(1)喷洒并跌落于跌水帽(9)上分散成雾状液滴，增加了与空气的接触面积，提高生物浮床内的溶氧浓度。
4、根据权利要求2所述的立体型生态浮床的净水方法，其特征在于采用较大比表面积的人工介质(13)对水体中的土著微生物进行有效富集，通过生物降解作用，达到水质净化目的。
5、根据权利要求2所述的立体型生态浮床的净水方法，其特征在于通过调节浮瓶(3)数量或者浮瓶有效体积，达到调整浮床浮起高度的目的。
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