CN206033299U - 一种仿生碳纤维人工净水草 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水体清洁材料技术领域，尤其涉及并公开了一种仿生碳纤维人工净水草，包括底框架、生物碳纤维草体，多个生物碳纤维草体纵向安插在底框架上，所述的生物碳纤维草体包括生物碳纤维、细尼龙绳、钢筋，两股细尼龙绳缠绕拧紧，生物碳纤维中心点固定其上，再缠绕固定在的钢筋之上。本实用新型的一种仿生碳纤维人工净水草，抗水冲击能力强，不易倒伏互相缠绕，能保证水草与水体的长期充分接触。生物碳纤维草体，具有吸附性能好、生物亲和性高的优点，易于微生物附着挂膜和水生动物栖息，形成良好的生态系统，达到仿生效果，还能有效吸附分解水体溶解态及悬浮态有机物，从而提高水体透明度，降低水体COD和氮磷含量。
Description
技术领域
本实用新型涉及水体清洁材料技术领域，尤其涉及一种仿生碳纤维人工净水草。
背景技术
近年来 ，水体污染日益严重，阻碍了人居环境质量的提升，威胁了人们的身体健康。水环境治理及生态修复受到了各级政府和人民的高度重视。目前常见的河道、湖泊等水体的治理方式主要有底泥疏浚、曝气复氧、生态浮岛、微生物菌剂等。这些手段对水体治理都有一定效果，但也都存在一定弊端。底泥疏浚工程浩大，会破坏水体原有的生态系统，污染容易复发；曝气系统靠电力支持，需长期维修；生态浮岛受季节影响大，对养护要求高。微生物菌剂作为较先进的技术，投入成本高，且微生物无固定载体易受水流影响。
为了不破坏原有的水体环境及生态系统，从仿生学角度入手，人工净水草技术是一种很好的选择。目前，人工净水草的使用方法主要有两种，一种以条型纤维织物（如无纺布）制品作为生物载体，直接固定在底泥中，或以浮带形式漂悬浮在水面，如中国实用新型专利授权公告号CN 105174474 A，专利名称是人工水草技术组，以布匹等材料为主体，一端固定于泥土中模拟水草。另一种是在生物填料网箱或曝气管上安装人工水草，强化人工水草净水功能，如中国实用新型专利授权公告号CN 105347507 A，专利名称是人工水草。目前人工水草多采用普通纤维织物，吸附性能不高，且在水中易变形腐烂损坏。若分布较密，易缠绕打结，甚至影响过往船舶螺旋桨。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种理化性能稳定，比表面积大，吸附性能强，微生物易挂膜的仿生碳纤维人工净水草。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种仿生碳纤维人工净水草，包括底框架、生物碳纤维草体，多个生物碳纤维草体纵向安插在底框架上，生物碳纤维草体沿底框架边均匀排布。这样的排列方式，单位体积的生物碳纤维草体与水的接触面积大，抗水冲击能力强。
作为优选，所述的生物碳纤维草体包括生物碳纤维、细尼龙绳、钢筋，两股细尼龙绳缠绕拧紧，生物碳纤维中心点固定其上，再缠绕固定在的钢筋之上。通过尼龙绳缠绕拧紧固定在钢筋上，增强了抗水冲击能力，不易倒伏互相缠绕，能保证水草与水体的长期充分接触，稳定性好，利于吸附。生物碳纤维由腈纶、丙纶和经表面修饰后的活性碳纤维复合而成，与普通活性碳纤维相比，它经过表面修饰后，具有1000 m2/g以上的比表面积，是普通水草的上千倍，具有良好生物相容性、化学稳定性，不易老化、高吸附性能、生物亲和力强等特点。
作为优选，生物碳纤维由丙烯酸树脂，石油、碳中取得的沥青等有机物纤维化，再经过特殊的热处理而产生的直径为 7 微米的 12000 根长丝集合而成，该纤维状碳物质具有微细石墨结晶结构，含碳量高于 90%，化学十分稳定，具有含氧官能团。
作为优选，所述的生物碳纤维长度为5-15cm，钢筋的直径为6-8mm，长度为0.5-1.0m。抗水冲击能力强，不易倒伏互相缠绕。
作为优选，所述的底框架为矩形框架，框架内设置至少一根长方片与底框架长边均匀平行排列，长方片上也纵向安插多个生物碳纤维草体。保证底框架的结构稳定并方便按照一定的密度固定草体。
作为优选，所述底框架长边与框架内长方片上开有螺纹固定孔，钢筋底部设有螺纹，螺纹与螺纹固定孔配合将生物碳纤维草体纵向固定在底框架上。固定牢固，抗水冲击能力强。
作为优选，所述底框架边框上开设有打桩固定孔，用于将底框架固定于河底。防止底框架移动，稳定性好。
仿生碳纤维净水草技术为生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，将其引入在河道治理中，生物碳纤维吸附水体中的污染物及悬浮物，使微生物、原生动物、后生动物等附着在材料表面上并生长繁育，形成生物膜。生物膜由外及里分为好氧、兼性厌氧和厌氧三种反应区。在好氧区，好氧菌将氨氮转化为硝基氮，并把小分子有机物转化为二氧化碳和水（把可溶的无机磷转化为细胞体内的ATP），在厌氧区，厌氧菌将硝基氮转化为氮气和氧气（把难分解的大分子有机物分解为可降解的小分子有机物）。最终污染基团就被分解转化成N2、CO2和H2O,逸出水体。
本实用新型的一种仿生碳纤维人工净水草，抗水冲击能力强，不易倒伏互相缠绕，能保证水草与水体的长期充分接触。以生物碳纤维为草体主体，比表面积大，对水体污染物的吸附性能好。同时生物碳纤维具有高度生物亲和性，易于微生物附着挂膜和水生动物栖息，形成很好的生态系统，达到仿生效果。在生物碳纤维的吸附作用和附着生物的分解作用下，该仿生碳纤维人工净水草能有效吸附分解水体溶解态及悬浮态有机物，从而提高水体透明度，降低水体COD和氮磷含量。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为本实用新型实施例的俯视图。
具体实施方式
下面结合图1-2与具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
一种仿生碳纤维人工净水草，如附图1所示，包括底框架1、生物碳纤维草体2，多个生物碳纤维草体2纵向安插在底框架1上，生物碳纤维草体2包括生物碳纤维、细尼龙绳、钢筋，两股细尼龙绳缠绕拧紧，生物碳纤维中心点固定其上，再缠绕固定在的钢筋之上。生物碳纤维长度为15cm，钢筋的直径为8mm，长度为70cm。
如附图2所示，底框架1为镀锌矩形框架，长款分别为3m、1m。框架内设置一根长方片与底框架1长边均匀平行排列。长方片与矩形框架各边厚5mm，宽8cm，底框架1长边与框架内长方片上每间隔20cm钻一个螺纹固定孔3，每根上约15个螺纹固定孔3，钢筋7底部设有螺纹，螺纹与螺纹固定孔3配合将生物碳纤维草体2纵向固定在底框架1上。底框架1边框上开设有打桩固定孔4，用于将底框架1固定于河底。
模仿传统沉水植物在河道中的生存方式，从而实现净水草与水体更加充分地接触以对水中污染物的去除。针对水质为Ⅳ类、Ⅴ类的河道，可在来水断面及河流交汇断面布设数十个这样的单体框架。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (6)
1.一种仿生碳纤维人工净水草，其特征在于：包括底框架（1）、生物碳纤维草体（2），多个生物碳纤维草体（2）纵向安插在底框架（1）上，生物碳纤维草体（2）沿底框架（1）边均匀排布。
2.根据权利要求1所述的一种仿生碳纤维人工净水草，其特征在于：所述的生物碳纤维草体（2）包括生物碳纤维、细尼龙绳、钢筋，两股细尼龙绳缠绕拧紧，生物碳纤维中心点固定其上，再缠绕固定在的钢筋之上。
3.根据权利要求2所述的一种仿生碳纤维人工净水草，其特征在于：所述的生物碳纤维长度为5-15cm，钢筋的直径为6-8mm，长度为0.5-1.0m。
4.根据权利要求1所述的一种仿生碳纤维人工净水草，其特征在于：所述的底框架（1）为矩形框架，框架内设置至少一根长方片与底框架（1）长边均匀平行排列，长方片上也纵向安插多个生物碳纤维草体（2）。
5.根据权利要求4所述的一种仿生碳纤维人工净水草，其特征在于：所述底框架（1）长边与框架内长方片上开有螺纹固定孔（3），钢筋底部设有螺纹，螺纹与螺纹固定孔（3）配合将生物碳纤维草体（2）纵向固定在底框架（1）上。
6.根据权利要求4所述的一种仿生碳纤维人工净水草，其特征在于：所述底框架（1）边框上开设有打桩固定孔（4），用于将底框架（1）固定于河底。
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| CN201620964486.5U CN206033299U (zh) | 2016-08-29 | 2016-08-29 | 一种仿生碳纤维人工净水草 |
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| CN106977056A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-07-25 | 海宁安捷复合材料有限责任公司 | 一种受污河湖水处理装置 |
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| CN110495416A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-26 | 重庆交通大学 | 一种适应长江上游的生态软体鱼礁 |
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