碳纖維水修復生態系統的製作方法

2023-05-19 21:49:16

碳纖維水修復生態系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種碳纖維水修復生態系統，包括纖維繩和安裝在纖維繩上的若干六角環，所述六角環沿纖維繩的長度方向依次間隔布置，所述六角環上設置有碳纖維生態草，所述碳纖維生態草的表面具有若干孔，所述碳纖維生態草的表面塗覆有水溶性上漿劑。能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，穩定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。
【專利說明】碳纖維水修復生態系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種碳纖維水修復生態系統。

【背景技術】
[0002]隨著經濟社會的快速發展，水資源的日益匱乏與水汙染的不斷加劇已成為制約我國社會經濟可持續發展的重大「瓶頸」問題。而傳統的物理化學治理方法不能從根本上解決問題，還有可能造成二次汙染和生態系統的破壞，因此採用符合水體生態系統規律的生態修復技術、生物修復技術以及多種技術的複合是加強湖泊水資源保護和水華治理的主要技術和研究方向，特別是以生物修復為主的生態基技術已經成為國內外研究環境水體原位修復的熱門研究領域。


【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題在於提供一種碳纖維水修復生態系統，能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，穩定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。
[0004]為解決上述現有的技術問題，本發明採用如下方案:碳纖維水修復生態系統，包括纖維繩和安裝在纖維繩上的若干六角環，所述六角環沿纖維繩的長度方向依次間隔布置，所述六角環上設置有碳纖維生態草，所述碳纖維生態草的表面具有若干孔，所述碳纖維生態草的表面塗覆有水溶性上漿劑。
[0005]作為優選，所述六角環由上下兩片環體扣合而成，其中一個環體朝向另一個環體的一面設有若干卡柱，另一個環體朝向設有卡柱的環體的一面設有與卡柱一一對應的卡孔，上下兩片環體之間通過卡柱伸入卡孔中實現二者的扣合，所述碳纖維生態草為帶狀結構，所述碳纖維生態草通過部分夾在上下兩片環體之間實現設置在六角環上。
[0006]作為優選，每個環體包括由6根第一周向連接條圍成的外六角環、由6根第二周向連接條圍成的內六角環以及連接外六角環和內六角環的徑向連接條組成，所述內六角環的中心設有用於使纖維繩穿過的穿孔部位，所述穿孔部位與內六角環之間通過若干徑向連接條連接。
[0007]作為優選，所述六角環包括外環和內環，所述內環套設在纖維繩上，所述內環一側設有螺紋孔，所述螺紋孔內安裝有螺釘，所述螺釘端部伸入內環內並嵌入纖維繩中，所述內環通過螺釘與纖維繩固定連接，所述外環與內環卡扣連接，所述碳纖維生態草嵌設在外環上，所述外環具有缺口，所述纖維繩可從缺口處進入外環內。
[0008]作為優選，所述纖維繩張緊於支架上，所述纖維繩為n*m根且在支架上呈n*m矩陣陣列排布。
[0009]作為優選,所述六角環的外接圓直徑為70_。該直徑下效果最佳。
[0010]作為優選，所述六角環上碳纖維生態草的含量為2g。
[0011]有益效果:
[0012]本發明採用上述技術方案提供的碳纖維水修復生態系統，能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，穩定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意圖；
[0014]圖2為實施例二中六角環的結構示意圖。
[0015]圖3為實施例一中六角環的主視圖；
[0016]圖4為實施例一中六角環的左視圖；

【具體實施方式】
[0017]實施例一:
[0018]如圖1和2所示，碳纖維水修復生態系統，包括纖維繩I和安裝在纖維繩I上的若干六角環2，六角環2沿纖維繩I的長度方向依次間隔布置，六角環2上設置有碳纖維生態草3,碳纖維生態草的表面具有若干微孔和多種活性含氧官能團,微孔的直徑在0.5-2nm,活性含氧官能團對某些特殊的吸附質具有吸附能力、催化特性和氧化還原能力，碳纖維生態草的表面塗覆有水溶性上漿劑。纖維繩I張緊於支架4上，纖維繩I為n*m根且在支架4上呈n*m矩陣陣列排布。六角環2的外接圓直徑為70mm。六角環2上碳纖維生態草3的含量為2g，碳纖維生態草3可以做成條狀、帶狀、水草等形狀。六角環2包括外環21和內環22，內環22套設在纖維繩I上，內環22 —側設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有螺釘221，螺釘221端部伸入內環22內並嵌入纖維繩I中，內環22通過螺釘221與纖維繩I固定連接，夕卜環21與內環22卡扣連接，碳纖維生態草3嵌設在外環21上並均勻分布，外環21具有缺口211，纖維繩I可從缺口 211處進入外環21內。
[0019]本實施例中，通過在普通碳纖維的基礎上經過表面處理和改性後，在碳纖維表面生成微孔和多種活性含氧官能團後得到生物相容性碳纖維，表面能升高，與水的潤溼性得到改善，接觸角變小，表面呈現出優良的親水性、生物兼容性和生物附著性，而且其比表面積大、孔徑分布合理、吸附性和生物相容性高，除能起到強吸附作用外，還能使大量微生物在材料表面迅速附著並形成的生物膜，以降解水體中的有機汙染物，再在碳纖維的表面塗覆有水溶性上漿劑，水溶性上漿劑分散性好，更容易吸附水生垃圾。具體效果如下:
[0020]1、比表面積高，吸附能力強，汙水淨化效果強。其有巨大的比表面積、豐富的微孔及多種官能團，因此具有更高的吸附性，能有效去除廢水的顏色、氣味、油份、酚等，同時還可去除難降解物質，尤其對氨氮具有很強的淨化作用，氨氮去除率大於90%。
[0021]2、微生物掛膜快，不易受水流影響，生物相穩定。通過六角環和纖維繩間距固定，不易粉化，在震動條件下不會變鬆動或過分密實，在自然水體中，經太陽光照射後，碳纖維發出超微波，吸引微生物菌群並在其表面形成粘著性活性生物膜，這使得生物膜掛膜速度快。附著在生物膜上的微生物以有機汙染物為能量來源，通過自身的新陳代謝作用降解水體中的有機汙染物。碳纖維生態草抗酸鹼、耐老化、耐生物降解、在水中不生鏽、不發黴和不腐爛，因此生物膜上的生物相穩定。碳纖維生態草能吸引並保護小魚等其他小生物，使其聚集在碳纖維生態草的周圍，從而碳纖維生態草成為魚類及其他高級水生動物的優良卵床與養育空間，使水體中的食物鏈、生物鏈修復以致完整。利用碳纖維生態草治理水環境，結合水生態構建技術構建水下森林，在提升水質的同時，給水生生物搭建棲息地，使以微生物、小蝦小魚、大魚為基礎的循環生態鏈逐步建立，從而水體成為真正有生命的活水。
[0022]3、單位用量少，價格實惠，經濟優勢顯著。該碳纖維水修復生態系統處理靜態水工程投資為200?300元/m3，處理動態為300?400元/m3，處理高濃度廢水為500?600元/m3，低於國家發改委對於淨化水處理工程持續投資600?900元/m3的標準，完全滿足工程投資要求；此外，且運行成本只有每日曝氣消耗電費和日常維護費用，運行成本低廉。
[0023]4、生物親和性、相容性好，充氧效率高。微生物固定在碳纖維生態草填料上，使微生物的分解功能加強。碳纖維生態草對氣泡有重複分割作用和阻擋作用，使廢水中的溶解氧濃度提高，增強了微生物、有機物和溶解氧三者之間的轉換。
[0024]5、穩定性高、質輕、機械強度大和壽命長，且安裝維修方便。該碳纖維水修復生態系統具有很高的強度、抗酸、抗鹼性強，耐氧化，不易老化等特點；堅固耐用，更換次數少，使用壽命長。
[0025]6、六角環的外環和內環採用卡扣式連接結構，外環上設置缺口，外環安裝到纖維繩和從纖維繩脫離均比較方便，安裝非常方便。
[0026]該碳纖維水修復生態系統可成為生物接觸氧化法的生物載體，用於汙水、廢水處理工程，不僅可以用於處理生活汙水、水產養殖廢水及微汙染水，而且適用於各種有機廢水的處理，還可對含氯廢水、製藥廠廢水、有機染料廢水、進行處理，同時，對金屬離子具有較好的吸附還原能力，可吸附水中的銀、鉬、汞、鐵等多種慄子並能夠將其還原。
[0027]實施例二:
[0028]與實施例一的不同之處在於，如圖3和4所示，六角環由上下兩片環體23扣合而成，其中一個環體23朝向另一個環體23的一面設有若干卡柱24，另一個環體23朝向設有卡柱24的環體23的一面設有與卡柱24——對應的卡孔，上下兩片環體23之間通過卡柱24伸入卡孔中實現二者的扣合，碳纖維生態草3為帶狀或水草狀結構，碳纖維生態草3通過部分夾在上下兩片環體23之間實現設置在六角環上。每個環體23包括由6根第一周向連接條231圍成的外六角環、由6根第二周向連接條232圍成的內六角環以及連接外六角環和內六角環的徑向連接條233組成，所述內六角環的中心設有用於使纖維繩I穿過的穿孔部位234，所述穿孔部位與內六角環之間通過若干徑向連接條233連接。
【權利要求】
1.碳纖維水修復生態系統，其特徵在於:包括纖維繩(I)和安裝在纖維繩(I)上的若干六角環(2)，所述六角環(2)沿纖維繩(I)的長度方向依次間隔布置，所述六角環(2)上設置有碳纖維生態草(3)，所述碳纖維生態草的表面具有若干孔，所述碳纖維生態草的表面塗覆有水溶性上漿劑。
2.根據權利要求1所述的碳纖維水修復生態系統，其特徵在於:所述六角環(2)由上下兩片環體(23)扣合而成，其中一個環體(23)朝向另一個環體(23)的一面設有若干卡柱(24)，另一個環體(23)朝向設有卡柱(24)的環體(23)的一面設有與卡柱(24) —一對應的卡孔，上下兩片環體(23)之間通過卡柱(24)伸入卡孔中實現二者的扣合，所述碳纖維生態草(3)為帶狀結構，所述碳纖維生態草(3)通過部分夾在上下兩片環體(23)之間實現設置在六角環上。
3.根據權利要求2所述的碳纖維水修復生態系統，其特徵在於:每個環體(23)包括由6根第一周向連接條(231)圍成的外六角環、由6根第二周向連接條(232)圍成的內六角環以及連接外六角環和內六角環的徑向連接條(233)組成，所述內六角環的中心設有用於使纖維繩(I)穿過的穿孔部位(234)，所述穿孔部位與內六角環之間通過若干徑向連接條(233)連接。
4.根據權利要求1所述的碳纖維水修復生態系統，其特徵在於:所述六角環(2)包括外環(21)和內環(22)，所述內環(22)套設在纖維繩(I)上，所述內環(22) —側設有螺紋孔，所述螺紋孔內安裝有螺釘(221)，所述螺釘(221)端部伸入內環(22)內並嵌入纖維繩(I)中，所述內環(22)通過螺釘(221)與纖維繩(I)固定連接，所述外環(21)與內環(22)卡扣連接，所述碳纖維生態草(3)嵌設在外環(21)上，所述外環(21)具有缺口(211)，所述纖維繩⑴可從缺口(211)處進入外環(21)內。
5.根據權利要求1至4任一所述的碳纖維水修復生態系統，其特徵在於:所述纖維繩(1)張緊於支架(4)上，所述纖維繩(I)為n*m根且在支架(4)上呈n*m矩陣陣列排布。
6.根據權利要求1至4任一所述的碳纖維水修復生態系統，其特徵在於:所述六角環(2)的外接圓直徑為70mm。
7.根據權利要求1至4任一所述的碳纖維水修復生態系統，其特徵在於:所述六角環(2)上碳纖維生態草(3)的含量為2g。
【文檔編號】C02F3/10GK104229981SQ201410445300
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2014年9月3日
【發明者】許黃芳 申請人:嘉興安立得建設工程有限公司