[發明專利]太陽能曝氣增氧-植物床載帶生物膜裝置

無效

• 申請號: 201310756465.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103723820A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 孫井梅;楊曉杰;李檬;吳卿;席兆勝
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張宏祥

技術領域

本發明是關于城市河道水污染控制及環境修復方法的，特別涉及一種河道水體生態修復和水質保持的裝置。

背景技術

城市河道作為重要的資源和環境載體，關系到城市的生存，制約著城市的發展，是城市的生命之源。城市河道可以改善城市的生態環境，調節氣候，塑造城市景觀，提供給居民更好的生活空間，并能促進投資，推動相關產業的蓬勃發展，帶動城市的總體進步。可見，城市河道在城市的發展、建設及生態環境中有著非常重要的作用。然而，隨著經濟社會的發展，城市河道污染也在逐步加劇，并且由于長期疏于管理，河道臟、亂、黑、臭等現象普遍存在，這都嚴重束縛了城市的發展，破壞了城市環境，對水生動植物的生存也構成了威脅。城市河道的生態治理已迫在眉睫。

目前，河道生態治理技術已有較多的組合形式，如胡孟春（CN102491586A）設計了一套包括漂浮式風光電能供給設施、漂浮式曝氣生物濾池、絮凝劑噴灑劑在內的黑臭河道水的凈化處理設施，該方法綜合利用絮凝、過濾、微生物處理等工藝，處理凈化黑臭河道的水質。龐鵬遠（CN201099644Y）的設計中涉及一種漂浮式太陽能曝氣系統，能方便的向水中充氧，解決了曝氣能耗高等問題，可用于較大面積的河湖等地方。王國祥等（CN101544424A）設計了一種用于水質凈化的組合式生態浮床裝置，該生態浮床有八個功能分區，可種植多重植物，不僅能較好的去除水中氮磷等污染物，還有一定的美化作用。但是這些方法存在著一定局限和不足：主要針對于含工業廢水的黑臭水體，應用范圍窄；生物濾池工藝應用于河道中不便于控制進水流速、反洗等操作，有礙于河道行洪功能；簡單向河道內曝氣充氧，效果不是很明顯，見效慢，也不利于河道美觀；植物根系上聚集的微生物種類不夠豐富，數量也不夠大，所以對污染較嚴重的河道處理效果不佳。

綜上所述，城市河道的生態處理方面缺乏一種治理效果全面、應用范圍廣并且易于操作的處理裝置。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種用于河道受污染水體的水質凈化與恢復、改善水體水質、逐步恢復水體自凈能力、治理效果全面、易于操作的用于城市河道生態治理的一種太陽能曝氣增氧-植物床載帶生物膜裝置。

本發明通過如下技術方案予以實現。

一種太陽能曝氣增氧-植物床載帶生物膜裝置，包括太陽能電池板、氣泵、挺水植物、曝氣管和布氣管，其特征在于，該裝置的中間水平位置設置有強浮力載體（5），強浮力載體（5）為圓形，浮于水面之上；太陽能電池板（1）設置在強浮力載體（5）上面的中央部位，并通過其下面的支撐連接裝置（3）與氣泵（4）相連接，氣泵（4）的出氣口與曝氣管（7）相連接，曝氣管（7）垂直穿過強浮力載體（5）并與水平設置在該裝置下面的布氣管（8）相連通，用于均勻布氣；在太陽能電池板（1）、支撐連接裝置（3）與氣泵（4）的周圍設置有挺水植物（2）；在強浮力載體（5）的下面垂直設置有填料（6），填料（6）連接成串，均勻懸掛于強浮力載體（5）的下面；強浮力載體（5）下面的中心位置還設置有錨定物（9），以保證裝置的穩定性；

所述填料（6）上培養好氧反硝化菌，可在水體溶解氧較高的條件下完成脫氮過程，有效降低水中總氮濃度。

所述填料（6）也可以選擇組合填料，該填料是以硬質的纖維絲為骨架，以絲狀纖維作為骨架中空部位的填充物，質量輕、組裝方便、掛膜面積大，以利于治理污染情況比較嚴重的河道。

所述填料（6）也可以選擇活性生物填料，此填料在高分子材料中融合了多種有利于微生物快速附著生長的微量元素，親水性好，掛模快，氧利用效率高，比表面積大，以利于治理富營養化嚴重的河道。

所述太陽能電池板（1）為3～5塊，排布成折線形，方位朝南，并與水平方位夾角10～20度。

所述挺水植物為具有良好水體凈化效果及景觀效果的挺水植物，如黃花鳶尾、美人蕉、蘆葦、水蔥、香蒲等。

所述挺水植物的栽種密度為2～10株/m²。

所述填料（6）的成串長度在充分考慮填料所受浮力的情況下，設定為河道水深的1/3～1/2，但一般不超過1.2米，填料串上相鄰填料間距離設定為5～8cm，填料串密度為40～60串/m²。

該裝置的直徑視河道斷面寬度而定，設置為河道斷面寬度的1/5～1/4，但一般最大不超過2米；在河道中相鄰兩裝置的間距為5～10米。