一種漂浮生物生態反應裝置製造方法
2023-06-17 14:07:06 1
一種漂浮生物生態反應裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種漂浮生物生態反應裝置，包括：上擋板；置於所述上擋板正下方位置的下擋板；置於所述下擋板下方位置的多個組合填料，以及，置於所述上擋板和下擋板之間用於種植生物的基質板，置於所述基質板和所述下擋板之間的過濾袋，所述過濾袋中放置有吸附過濾材料，所述吸附過濾材料包括鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭和陶粒；其中，所述上擋板、所述下擋板和所述基質板在側邊邊緣固定連接。本方案中，通過加入複合吸附材料提高氮、磷的吸附去除效果，此外，採用廢棄的塑料瓶作為漂浮材料，做到廢物利用，製作和運行費用低，尤其適合農村嚴重汙染的水體。
【專利說明】一種漂浮生物生態反應裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生態反應裝置，特別涉及一種漂浮生物生態反應裝置。
【背景技術】
[0002]江河湖庫等水體受到氮、磷等營養物質汙染後，會產生富營養氧化，發生水華。影響水體感官和功能。國內外學者研究了各種受汙染水體的處理和修復技術，包括物理、化學、生物處理和修復技術等。生物(生態)浮島修復技術是國內外研究和應用較多的一項水體修復技術。近年來國內外己有許多受汙染湖泊、池塘和河流採用了這一修復技術。在國外，德國很早以前就利用橡皮筏提供浮力製作乾式浮島來改善水體景觀，日本在霞浦湖(Kasumikaura)利用高強度泡沫、木架、棕網製作浮島來改善水體。國內也有一些生態浮島的應用實例，如雲南滇池、南京玄武湖、上海蘇州河、無錫五裡湖等，均獲得很好的應用效果O
[0003]目前的生物浮島主要是利用漂浮栽培的技術在被汙染的水體中人工種植水生植物，利用水生植物直接吸收水體中的氮、磷等營養元素，同時在根系附著大量微生物，利用微生物的分解和代謝作用，有效去除水中的汙染物。研究人員的研究結果表明，目前的生物浮島對有機物的去除效果較好，但對氮、磷的去除能力還比較有限，有待提高其脫氮、除磷效率。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種漂浮生物生態反應裝置，提高氮、磷、有機物的去除效果O
[0005]為了解決上述問題，本發明提供了一種漂浮生物生態反應裝置，包括:上擋板；置於所述上擋板正下方位置的下擋板；置於所述下擋板下方位置的多個組合填料；以及，置於所述上擋板和下擋板之間用於種植生物的基質板，還包括:
[0006]置於所述基質板和所述下擋板之間的過濾袋，所述過濾袋中放置有吸附過濾材料，所述吸附過濾材料包括鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭和陶粒；
[0007]其中，所述上擋板、所述下擋板和所述基質板在側邊邊緣固定連接。
[0008]進一步地，所述吸附過濾材料包括15%至25%的鋸末、15%至25%的輪胎粉、
10%至20 %的珍珠巖、10 %至20 %的蛭石、8 %至12 %的泥炭和15 %至25 %的生物陶粒，具體地，所述吸附過濾材料包括20%的鋸末、20%的輪胎粉、15%的珍珠巖、15%的蛭石、10%的泥炭和20%的生物陶粒。
[0009]進一步地，所述上擋板和所述下擋板分別為柵格狀，由金屬、聚乙烯或聚丙烯材料製成，植物從格柵的空隙中生長。
[0010]進一步地，所述基質板採用聚丙烯無紡布、椰棕纖維材料或有機植物纖維素材料製成，這些材料無毒、比表面積大，促進植物的根部生長和營養吸收，植物可以直接吸收水中的氮、磷等營養物質，此外植物根部的呼吸作用形成好氧厭氧微環境，利於硝化和反硝化作用的發生。這些高比表面積材料還有利於微生物的附著生長，增強了微生物降解水中汙染物的功能。
[0011]進一步地，所述過濾袋中還放置有塑料瓶，所述吸附過濾材料設置於所述過濾袋與塑料瓶之間的空隙位置。
[0012]進一步地，所述過濾袋為無紡布過濾袋。
[0013]進一步地，所述上擋板、所述下擋板和所述基質板在側邊邊緣通過螺栓固定連接。
[0014]進一步地，所述上擋板的相對兩邊緣和所述下擋板的相對兩邊緣位置還分別固定有一能夠在水面上漂浮管子。
[0015]進一步地，所述管子為PVC管、聚丙烯管或金屬管。
[0016]進一步地，所述組合填料的直徑為10cm，多個所述組合填料之間的行間距為5cm，列間距為1cm0
[0017]本發明的上述技術方案的有益效果如下:
[0018]上述方案中，通過加入包括鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭和陶粒的複合吸附材料，有效提高水中氮、磷的去除效率，複合吸附材料中均為天然材料或廢舊材料，易得且成本低；漂浮生物生態反應裝置中的上擋板、下擋板及基質板的選材上，無汙染、耐用，同時還採用塑料瓶作為漂浮材料，做到充分利用廢舊材料，節省成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1表示本發明實施例中漂浮生物生態反應裝置結構示意圖；
[0020]圖2表示本發明實施例中多個組合填料懸掛於下擋板的結構示意圖；
[0021]圖3表示本發明實施例中組合填料的結構示意圖；
[0022]圖4表示本發明實施例中漂浮生物生態反應裝置種植植物的結構示意圖。
[0023]附圖標記說明:
[0024]1-上擋板；2_下擋板；3_基質板；4_過濾袋;5_塑料瓶；6_螺栓；7_螺母；8、9、10、11-管子；12_植物；13-過濾層；14-組合填料。
【具體實施方式】
[0025]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0026]本發明針對目前生物浮島對氮、磷去除能力有限的問題，提供了一種漂浮生物生態反應裝置。
[0027]如圖1所示，本發明實施例提供了一種漂浮生物生態反應裝置，包括:
[0028]上擋板I ;
[0029]置於上擋板I正下方位置的下擋板2 ；
[0030]置於上擋板I和下擋板2之間的基質板3，基質板3為植物12生長提供表面積；
[0031]置於基質板3和下擋板2之間的過濾袋4，即圖4中基質板3與下擋板2之間的過濾層，過濾袋4中放置有吸附過濾材料，吸附過濾材料包括鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭和陶粒。
[0032]具體地，上擋板1、下擋板2和基質板3在側邊邊緣使用螺栓6、螺母7固定連接。
[0033]進一步地，為提高氮、磷的吸附效果，吸附過濾材料包括15%至25%的鋸末、15%至25 %的輪胎粉、10 %至20%的珍珠巖、10 %至20 %的蛭石、8 %至12 %的泥炭和15 %至25%的陶粒，其中生物陶粒的粒徑為0.5-1_。本實施例中，為達到對水中氮、磷的去除效果最好，鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭和陶粒的配比依次為4:4:3:3:2:4，這些材料可以吸附水中的氮、磷營養物質，一方面被植物根部吸收，另一方面被附著在上面的微生物利用，發生硝化反硝化，且這些吸附材料是天然材料或廢舊材料，成本低，適合微汙染和重汙染水體的修復。
[0034]應當說明的是，鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭、生物陶粒對磷的吸附效果很好，鋸末、輪胎粉、蛭石、泥炭、生物陶粒對氮有很好的吸附效果，而蛭石、泥炭、鋸末、珍珠巖又能為植物生長提供營養，使得植物根部深扎於生物生態反應裝置的底部，植物根部具有巨大的比表面積，除能直接攝取水中和吸附在濾料上的氮、磷等營養物質外，其根部具有特殊的泌氧能力，在系統內部形成好氧、厭氧交替的微環境，有利於硝化反硝化生物脫氮作用的發生。此外植物根系分泌物中含有大量的還原性物質，如檸檬酸、蘋果酸等，這些物質可以促進微生物的生長，增加植物根際區域的微生物量。濾料除了具有吸附能力外，其巨大的比表面積利於附著微生物，增加吸附區的生物量，提高了氮、磷、有機物的去除效果。
[0035]此外陶粒、蛭石、珍珠巖、鋸末、輪胎粉屬於輕質濾料，適合本漂浮生物生態反應裝置。
[0036]進一步地，如圖2所示，如果所修復的水體較深，在下擋板的下層位置安裝直徑為1cm的組合填料，多個組合填料的行間距為5cm，列間距為10cm。如圖3所示，組合填料呈羽毛球狀，其結構是將塑料圓片壓扣改成雙圈大塑料環，將醛化纖維或滌綸絲壓在環的環圈上，使纖維束均勻分布；內圈是雪花狀塑料枝條，技能掛膜，又能有效切割氣泡，提高氧的轉移速率和利用率，組合填料具有良好的掛膜能力及過水能力，其上附著生長大量的微生物，能夠有效降解水中的汙染物。
[0037]再具體地，上擋板I和下擋板2分別形成為柵格狀，由用2至4塊金屬或塑料材料的、有一定強度的土工格柵固定在一起組成，基質板3是一種種植植物的材料，如圖4所示，可以把水生植物種子或水生植物種在上面，如美人蕉、蘆葦、菖蒲、水芹菜、竹葉菜、鳳眼蓮等能淨化水質的植物。植物從柵格的空隙中長出。基質板採用2層或3層80g/m2-100g/m2聚丙烯無紡布、6cm至8cm厚的椰棕纖維材料或有機植物纖維素材料製成。這些材料無毒、比表面積大，促進植物的根部生長和營養吸收，植物可以直接吸收水中的氮、磷等營養物質，此外植物根部的呼吸作用形成好氧厭氧微環境，利於硝化和反硝化作用的發生。這些高比表面積材料還有利於微生物的附著生長，增強了微生物降解水中汙染物的功能。
[0038]目前浮力材料大部分為竹子、泡沫塑料、木頭等，本實施例中選用廢棄的塑料瓶5放置於過濾袋4，成本低，且不易腐爛，充分做到了廢物利用。為了防止濾料流失，將複合吸附過濾材料裝填在過濾袋4中，過濾袋4為無紡布過濾袋，具體地，吸附過濾材料設置於過濾袋4與塑料瓶5之間的空隙位置。
[0039]此外，上擋板I的相對兩邊緣和下擋板2的相對兩邊緣位置還分別固定有一能夠漂浮於水面上的管子8、9、10、11。具體地，管子8、9、10、11為PVC管、聚丙烯管或金屬管。
[0040]上述發明實施例的漂浮生物生態反應裝置，通過加入包括鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭和陶粒的複合吸附材料，有效提高水中氮、磷的去除效率，複合吸附材料均為天然材料或廢舊材料，易得且成本低；漂浮生物生態反應裝置中的上擋板、下擋板及基質板的選材上，無汙染、且經久耐用，同時還採用塑料瓶作為漂浮材料，做到充分利用廢舊材料，節省成本。
[0041] 以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種漂浮生物生態反應裝置，包括:上擋板；置於所述上擋板正下方位置的下擋板；置於所述下擋板下方位置的多個組合填料；以及，置於所述上擋板和所述下擋板之間用於種植生物的基質板，其特徵在於，還包括: 置於所述基質板和所述下擋板之間的過濾袋，所述過濾袋中放置有吸附過濾材料，所述吸附過濾材料包括鋸末、輪胎粉、珍珠巖、蛭石、泥炭和陶粒； 其中，所述上擋板、所述下擋板和所述基質板在側邊邊緣固定連接。
2.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述吸附過濾材料包括15 %至25 %的鋸末、15 %至25 %的輪胎粉、10 %至20 %的珍珠巖、10 %至20 %的蛭石、8%至12%的泥炭和15%至25%的生物陶粒。
3.根據權利要求2所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述吸附過濾材料包括20 %的鋸末、20 %的輪胎粉、15 %的珍珠巖、15 %的蛭石、10 %的泥炭和20 %的陶粒。
4.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述上擋板和所述下擋板分別為柵格狀，由金屬、聚乙烯或聚丙烯材料製成。
5.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述基質板採用聚丙烯無紡布、椰棕纖維材料或有機植物纖維素材料製成。
6.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述過濾袋中還放置有塑料瓶，所述吸附過濾材料設置於所述過濾袋與所述塑料瓶之間的空隙位置。
7.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述過濾袋為無紡布過濾袋。
8.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述上擋板、所述下擋板和所述基質板在側邊邊緣通過螺栓固定連接。
9.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述上擋板的相對兩邊緣和所述下擋板的相對兩邊緣位置還分別固定有一能夠在水面上漂浮的管子。
10.根據權利要求9所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述管子為PVC管、聚丙烯管或金屬管。
11.根據權利要求1所述的漂浮生物生態反應裝置，其特徵在於，所述組合填料的直徑為10cm，多個所述組合填料之間的行間距為5cm，列間距為10cm。
【文檔編號】C02F3/32GK104229996SQ201410345325
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】劉玲花, 唐克旺, 吳雷祥, 吳佳鵬, 劉來勝, 霍煒潔 申請人:中國水利水電科學研究院