CN215403360U - 一种生物膜法河道原位净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于河道水体净化技术领域，具体涉及一种生物膜法河道原位净化系统，包括净化生物膜，所述净化生物膜铺设于河床上，净化生物膜包括从下至上先后铺设的支撑层、下附着层、微生物释放层、上附着层和保护层；所述微生物释放层由固化微生物颗粒铺设而成且能够释放可净化水体的微生物，上附着层和下附着层用于微生物附着，保护层用于水体的过滤。具有施工便利、节省投资等方式，河道的净化生物膜主要填料为卵石、碎石、沸石、固化微生物填料、陶粒等，机械或人工直接铺设即可；格宾石笼由软网包裹卵石、块石保护组装即可，能够方便快捷。

Description

一种生物膜法河道原位净化系统

技术领域

本实用新型属于河道水体净化技术领域，具体涉及一种生物膜法河道原位净化系统。

背景技术

生物膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，能够对污水土壤自净过程进行人工化和强化，主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。生物膜法是使微生物群体附着于载体的表面上并构成净化膜，通过与污水接触，净化生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为营养物质吸收并加以同化，从而使污水得到净化。净化生物膜在使用时主要使用方法包括有砾间接触氧化法、绳状生物填料接触氧化法、薄层流法和伏流净化法，其中砾间接触氧化法在日本污染严重的中小河流的净化中已经运用，并获得了良好的净化效果和大量的工艺参数。砾间接触氧化法是根据河床净化生物膜净化河水的原理设计而成的，通过人工填充砾石，使污水与净化生物膜的接触面积增大数十倍，甚至上百倍。水中污染物在砾间流动的过程中与砾石上附着的净化生物膜接触、沉淀，进而被净化生物膜作为营养物质而吸附、氧化分解，从而改善河流水质。薄层流净化法是增加河面宽度使水深变浅，增大河水与河床的接触面积，使河流的净化能力达到原来的数倍到十数倍。伏流净化法主要利用河床向地下的渗透作用和伏流水的稀释作用来净化河流，伏流即从河床向地下渗入沿地下水脉流动的地下水流，伏流净化法是将伏流水用水泵抽出并送回河流，以降低地下水位来促使地下水加速渗透，可被看作是一种缓速过滤法，整个河床是附着净化生物膜作为过滤膜的缓速过滤池。

目前，砾间接触氧化法的应用范围多在国外，而在国内的普及性不高，并且由于地域差异，国内不能直接使用国外的方法实现河道净化，因此，有必要为设计一种能够在国内使用，并投资少、施工方便、净化效果好的河道净化系统。

实用新型内容

为了解决现有国内河道净化技术中缺少一种施工方便、净化效果好的净化系统的问题，本方案提供了一种生物膜法河道原位净化系统，填补国内空白，提供一种生物膜法的应用系统，能够对河道水体进行快速。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种生物膜法河道原位净化系统，包括净化生物膜，所述净化生物膜铺设于河床上，净化生物膜包括从下至上先后铺设的支撑层、下附着层、微生物释放层、上附着层和保护层；所述微生物释放层由固化微生物颗粒铺设而成且能够释放可净化水体的微生物，上附着层和下附着层用于微生物附着，保护层用于水体的过滤。

可选的：所述保护层由卵石或碎石铺设而成，且能够保护微生物释放层不被水流冲散。

可选的：保护层的铺设厚度为10cm，所用卵石或碎石的粒径为5cm-10cm；保护层用于过滤泥沙、植物碎屑和垃圾。

可选的：上附着层由沸石铺设而成，以使其能够吸附水体中的NH3-N。

可选的：上附着层的铺设厚度10cm，沸石的粒径3cm-5cm。

可选的：微生物释放层释放的微生物包括光合菌、亚硝化菌、硝化菌、硫杆菌、红菌或/和聚氧菌，铺设厚度为10cm，固化微生物颗粒的粒径3cm-5cm。

可选的：下附着层由陶粒沸石铺设而成，铺设厚度为10cm，陶粒的粒径 3cm-5cm。

可选的：所述支撑层由卵石或碎石铺设而成，铺设厚度10cm，粒径 5cm-10cm。

可选的：在净化生物膜上游侧的边沿处设置有保护栏坝，保护栏坝的顶部不低于保护层，以保护净化生物膜不被水流从侧面处冲散。

可选的：保护栏坝由多个格宾石笼横向于河道堆叠而成。

本实用新型的有益效果为：

1.本方案中的沸石层、保护层、支撑层、陶粒层均能够为微生物生长提供巨大的附着载体，极大提高水体中的微生物含量；为光合菌、亚硝化菌、硝化菌、硫杆菌、红菌、聚氧菌等微生物的生长提供载体，从而保证河床处净化生物膜的形成；

2.本方案中的上附着层、微生物释放层和下附着层分层采用沸石、固化微生物填料、陶粒等固体颗粒材料，不仅能够对于水中的吸附水中COD、NH3-N、TP并能快速降解，还能够方便于各个层结构的建立和铺设；

3.微生物释放层是通过吸附、包埋等技术将多种微生物“包裹”其他材料而形成的固体颗粒状结构，能够源源不断释放微生物，处理沸石层处吸附的污染物，微生物释放层的微生物可以包括光合菌、亚硝化菌、硝化菌、硫杆菌、红菌、聚氧菌等微生物；

4.在净化生物膜的上游处采用格宾石笼堆叠保护栏坝，从而能够免受汛期雨水冲刷，冲散净化生物膜；此外，在净化生物膜铺设时，可以下挖 10-20cm，提高净化生物膜铺设的稳固性，避免净化生物膜被水流冲散。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本方案中生物膜法河道原位净化系统的结构示意图。

图中：1-河床1；2-保护栏坝；3-支撑层；4-下附着层；5-微生物释放层； 6-上附着层；7-保护层；8-河道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例设计了一种生物膜法河道8原位净化系统，包括净化生物膜，所述净化生物膜铺设于河床1上，净化生物膜包括从下至上先后铺设的支撑层3、下附着层4、微生物释放层5、上附着层6和保护层7。

支撑层3由卵石或碎石铺设而成，铺设厚度10cm，粒径5cm-10cm。在支撑层3铺设之前在需要净化的河道8区域的河床1处下挖10-20厘米，然后铺设一层卵石、碎石填料作为支撑层3；通过河床1处下挖10-20厘米的目的是清除河底质量轻的浮泥，从而提高支撑层3的稳固性。支撑层3能够为其上方的下附着层4、微生物释放层5、上附着层6和保护层7等填料提供支持，此外，由于同时支撑层3厚度和粒径的选择，能够使得支撑层3的卵石或碎石之间的间隙可以为微生物、底栖动物等提供生存空间，从而辅助于净化生物膜的形成。

下附着层4由陶粒沸石铺设而成，铺设厚度为10cm，陶粒的粒径3cm-5cm。陶粒层的主要作用是为微生物提供生存、附着载体空间，该下附着层4处的微生物能够附着在陶粒的表面以及陶粒之间的间隙处，当水体流过陶粒间的间隙，能够由该下附着层4处的微生物对水体进行净化处理。

微生物释放层5由固化微生物颗粒铺设而成，铺设厚度为10cm，固化微生物颗粒的粒径3cm-5cm；微生物释放层5处的固化微生物颗粒能够持续释放可净化水体的微生物，上附着层6和下附着层4用于微生物附着，保护层7用于水体的过滤；固化微生物颗粒是通过吸附、包埋等技术将多种微生物“包裹”于可在水体中解体的材料，固化微生物颗粒呈颗粒状，能够方便于该微生物释放层5的搭建，当净化生物膜成型后，固化微生物填料可以源源不断释放微生物，使得微生物在沸石层或陶粒层处吸附污染物，进而净化水体，这些用于水体净化的微生物包括光合菌、亚硝化菌、硝化菌、硫杆菌、红菌、聚氧菌等。

上附着层6由沸石铺设而成，以使其能够吸附水体中的NH3-N，上附着层 6的铺设厚度10cm，沸石的粒径3cm-5cm；沸石搭建的上附着层6不仅能够吸附水体中的氨氮(NH3-N)物质，同时，由于沸石选用粒径3cm-5cm的颗粒，从而使得上附着层6可以为各种微生物提供生存和附着的载体空间，为水体净化的净化提供场所。

保护层7由卵石或碎石铺设而成，且能够保护微生物释放层5不被水流冲散。保护层7的铺设厚度为10cm，所用卵石或碎石的粒径为5cm-10cm；保护层7用于过滤和阻挡泥沙、植物碎屑和垃圾；防止泥沙、植物碎屑、垃圾等进入支撑层3、下附着层4、微生物释放层5或上附着层6，避免净化生物膜发生堵塞，而影响的微生物净化作用；同时，保护层7由卵石或碎石铺设而成能够利用其重量内部填料稳定，不被水流冲散。

实施例2

如图1所示，在实施例1的净化生物膜结构的基础上，可以在净化生物膜上游侧的边沿处设置保护栏坝2，保护栏坝2的顶部不低于保护层7，以保护净化生物膜不被水流从侧面处冲散；该净化生物膜沿水流方向铺设数百米到几千米不等；该保护栏坝2由多个格宾石笼堆叠而成，并横向于河道8；格宾石笼能够护不受水流冲刷，并且该格宾石笼可以沿水流方向，每间隔一定距离搭建一个保护栏坝2，保护栏坝2可以堆叠呈台阶状或者斜坡状。

本实施例中的生物膜法河道8原位净化系统应用于中小河道8原位生态修复，具有占地少，投资小，施工方便，净化效果好，不受季节、降水、温度等影响；可以较好地降低水中COD、NH3-N、TP等污染物质。

本方案的设计人员将本实施例中的生物膜法河道8原位净化系统在广东省河源市龙川县鹤市河水环境治理EPC项目中进行了应用，应用于鹤市河某支流上，建设长度200米，建设宽度10-15米；该河道8净化生物膜建设1月后，监测河道8水质结果如下：

本实施例具有施工便利、节省投资等方式，河道8净化生物膜主要填料为卵石、碎石、沸石、固化微生物填料、陶粒等，机械或人工直接铺设即可；格宾石笼由软网包裹卵石、块石保护组装即可，能够方便快捷。

上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：包括净化生物膜，所述净化生物膜铺设于河床上，净化生物膜包括从下至上先后铺设的支撑层(3)、下附着层(4)、微生物释放层(5)、上附着层(6)和保护层(7)；所述微生物释放层(5)由固化微生物颗粒铺设而成且能够释放可净化水体的微生物，上附着层(6)和下附着层(4)用于微生物附着，保护层(7)用于水体的过滤。

2.根据权利要求1所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：所述保护层(7)由卵石或碎石铺设而成，且能够保护微生物释放层(5)不被水流冲散。

3.根据权利要求2所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：保护层(7)的铺设厚度为10cm，所用卵石或碎石的粒径为5cm-10cm；保护层(7)用于过滤泥沙、植物碎屑和垃圾。

4.根据权利要求1所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：上附着层(6)由沸石铺设而成，以使其能够吸附水体中的NH3-N。

5.根据权利要求4所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：上附着层(6)的铺设厚度10cm，沸石的粒径3cm-5cm。

6.根据权利要求1所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：微生物释放层(5)释放的微生物包括光合菌、亚硝化菌、硝化菌、硫杆菌、红菌或/和聚氧菌，铺设厚度为10cm，固化微生物颗粒的粒径3cm-5cm。

7.根据权利要求1所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：下附着层(4)由陶粒沸石铺设而成，铺设厚度为10cm，陶粒的粒径3cm-5cm。

8.根据权利要求1所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：所述支撑层(3)由卵石或碎石铺设而成，铺设厚度10cm，粒径5cm-10cm。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：在净化生物膜上游侧的边沿处设置有保护栏坝(2)，保护栏坝(2)的顶部不低于保护层(7)，以保护净化生物膜不被水流从侧面处冲散。

10.根据权利要求9所述的生物膜法河道原位净化系统，其特征在于：保护栏坝(2)由多个格宾石笼横向于河道堆叠而成。

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