[發(fā)明專利]一種生態(tài)網(wǎng)填料裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010202261.3
• 申請(qǐng)日: 2010-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN101863558A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王學(xué)江;尹大強(qiáng);夏四清;張亞雷;蔣柱武;張峰華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/32
• 分類號(hào): C02F3/32
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬新型環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于自然水體和人工水體原位凈化處理的生態(tài)網(wǎng)填料裝置。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水環(huán)境污染日益嚴(yán)重，越來(lái)越多的自然水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，水體富營(yíng)養(yǎng)化已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。目前富營(yíng)養(yǎng)化水體修復(fù)技術(shù)種類繁多，從技術(shù)原理上看，可以將這些技術(shù)分為物理方法、化學(xué)方法和生物方法等。由于物理和化學(xué)方法普遍存在著成本高、效果不穩(wěn)定和容易產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題，人們對(duì)生物修復(fù)技術(shù)給予了特別的關(guān)注。生物接觸氧化原位處理技術(shù)作為污染自然水體(河流、湖庫(kù))修復(fù)的主要工藝之一，它能夠有效去除水體中有機(jī)物及氨氮等污染物，降低污染物總量，使水體得到凈化。生物填料是生物膜接觸氧化工藝的核心構(gòu)件，它的材質(zhì)選擇和外型直接關(guān)系到載體生物量和處理性能。目前，各種人工合成填料得到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，大大增強(qiáng)了生物接觸氧化法水質(zhì)凈化效果，該類水處理填料的材質(zhì)主要有醛化維綸、聚乙烯、聚丙烯等高分子材料，加工為纖維、彈性絲或中空幾何體等，這些填料為微生物提供了充足的附著生長(zhǎng)面積，但高分子材料表面是飽和鍵，化學(xué)惰性，微生物附著困難，培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)且容易脫落，影響其實(shí)際應(yīng)用性能。同時(shí)，上述人工合成填料多是針對(duì)污水處理廠應(yīng)用研制的，沒(méi)有考慮到自然水體(如河道和湖庫(kù))的地理特點(diǎn)和水文特征等，因此，其在自然水體凈化應(yīng)用中，存在安裝管理困難，易受水流沖擊破壞、不宜原位處理等不足，大大限制了其在受污染自然水體凈化處理中的實(shí)際應(yīng)用。

近年來(lái)，富營(yíng)養(yǎng)化水體的生態(tài)修復(fù)技術(shù)亦得到了較為廣泛的應(yīng)用，人們開展了大量的利用水生植物修復(fù)受污染水體的研究。其中，沉水植物作為初級(jí)生產(chǎn)者，是水體食物鏈的重要基礎(chǔ)，在維持水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能以及生物多樣性方面起到關(guān)鍵作用。同時(shí)，在水生植物中，只有沉水植物在光合作用時(shí)釋放氧氣于水體中，這對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體自凈作用至關(guān)重要。沉水植物修復(fù)作為一種有效的生物方法，廣泛應(yīng)用于水體富營(yíng)養(yǎng)化的治理。沉水植物的生長(zhǎng)受多項(xiàng)環(huán)境因子的調(diào)控，其中水下有效光強(qiáng)被認(rèn)為是影響沉水植物生長(zhǎng)、分布最重要的因子之一，而且其它生物或非生物環(huán)境因子的作用也會(huì)間接導(dǎo)致水下光強(qiáng)的變化，如懸浮顆粒。研究表明，沉水植物上附著懸浮物和微生物，不僅會(huì)促進(jìn)沉水植物的消亡，并且對(duì)沉水植物的恢復(fù)也會(huì)起到阻礙作用。另一方面，在富營(yíng)養(yǎng)化水體中恢復(fù)沉水植被，必須考慮沉水植物的配置，生物的多樣性決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)沉水植物生長(zhǎng)周期的銜接和空間結(jié)構(gòu)的搭配上進(jìn)行科學(xué)配置可以使之相互促進(jìn)，協(xié)調(diào)發(fā)展。專利：200720075459.3和200820150439.2分別公開了兩種固定化沉水植物凈水裝置，具有收割管理方便的特點(diǎn)，有效避免了沉水植物殘?bào)w存在水中造成二次污染的不足，然而，這種單純依靠沉水植物吸收來(lái)去除氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物的凈化效果明顯不足，處理性能有待進(jìn)一步提高。根據(jù)生態(tài)工程重要的基本原理—“生物共生機(jī)制、生物多樣性及食物鏈原理”，通過(guò)人工構(gòu)筑共生生態(tài)機(jī)制和食物鏈的“加環(huán)”，必將有助于大幅度提高沉水植物的生態(tài)效應(yīng)和生態(tài)凈化功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種凈化效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不堵塞、不結(jié)團(tuán)、安裝簡(jiǎn)單、管理維護(hù)方便和抗水流沖擊的生態(tài)網(wǎng)填料裝置。

本發(fā)明提出的生態(tài)網(wǎng)填料裝置，由繩網(wǎng)、組合填料單元、浮球、套筒、固定桿和沉水植物組成，在繩網(wǎng)的每個(gè)網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)上固定有組合填料單元，采用“三明治”結(jié)構(gòu)方式，將搭配好的沉水植物包夾固定在兩張繩網(wǎng)中間，用固定繩固定；繩網(wǎng)的上端連接有浮球，兩側(cè)通過(guò)定邊線固定連接套筒；使用時(shí)，位于兩側(cè)的套筒內(nèi)插入固定桿，將兩根固定桿分別插入水體河床或湖底中，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)網(wǎng)填料的固定于水中。

本發(fā)明中，所述組合填料單元采用市場(chǎng)銷售的組合填料盤片，是由塑料盤片和纖維絲組成，使用前，組合填料單元浸泡入濃度為10-30％的高錳酸鉀溶液8～24小時(shí)，沖洗干燥后，再使用5-30％的復(fù)合酶生物促進(jìn)劑溶液進(jìn)行浸泡12～48小時(shí)，避光通風(fēng)干燥。

本發(fā)明中，所述沉水植物采用“三明治”結(jié)構(gòu)方式固定于兩張繩網(wǎng)中間，根據(jù)沉水植物對(duì)光的需求的多少，從上層到下層進(jìn)行合理配置，以形成物種豐富的穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

與已有的沉水植物水處理裝置相比，本發(fā)明的生態(tài)網(wǎng)填料裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明的生態(tài)網(wǎng)填料裝置采用的“三明治”結(jié)構(gòu)方式，組合填料單元對(duì)水體中懸浮物有較強(qiáng)的吸附攔截能力，避免了懸浮物質(zhì)附著在沉水植物上造成對(duì)生長(zhǎng)不利的影響，而沉水植物光和作用產(chǎn)生的溶解氧，可供組合填料單元上的微生物利用，該裝置充分發(fā)揮了生物生態(tài)聯(lián)合污染去除作用，進(jìn)一步提高了對(duì)水體中有機(jī)物、氮和磷的去除效率和能力；