[發(fā)明專利]一種曝氣強(qiáng)化電化學(xué)耦合生態(tài)浮床

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811630590.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109399803A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊柳燕;閆誠;王國紅;戈煒焜;高燕;張文;申家寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博域環(huán)保技術(shù)研究院（南京）有限公司;南京大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/32
• 分類號(hào): C02F3/32;C02F3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發(fā)明公開了一種曝氣強(qiáng)化電化學(xué)耦合生態(tài)浮床，包括浮體、基質(zhì)填充袋、電化學(xué)耦合裝置以及曝氣機(jī)；所述基質(zhì)填充袋懸掛在浮體的底部，內(nèi)部填充有生物質(zhì)炭；所述電化學(xué)耦合裝置包括陽極棒、陰極棒和電源，陽極棒與陰極棒插入在生物質(zhì)炭內(nèi)；所述曝氣機(jī)位于浮體上方，其曝氣管延伸至基質(zhì)填充袋底部。通過在生態(tài)浮床內(nèi)設(shè)置電化學(xué)耦合裝置，實(shí)現(xiàn)污染水體中氨氮快速去除；同時(shí)利用浮床下方的曝氣管對(duì)水體進(jìn)行曝氣，可以引起水力擾動(dòng)，提高電化學(xué)耦合生態(tài)浮床的凈化能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水體生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種曝氣強(qiáng)化電化學(xué)耦合生態(tài)浮床。

背景技術(shù)

近幾十年，快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和急劇的人口膨脹，含有大量氮磷等污染物的污水排入到水體中，嚴(yán)重污染水體水質(zhì)，破壞了原有的生態(tài)系統(tǒng)，影響了自然景觀，削弱了水體生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。生態(tài)浮床由于其造價(jià)低廉、易于操作、無二次污染，且可用于造景等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于城市水體的富營養(yǎng)化污染治理。

生態(tài)浮床指將高等水生植物或改良的陸生喜水植物種植在浮床載體上，浮于水面，通過植物根部對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、基質(zhì)吸附、微生物活動(dòng)和物種競(jìng)爭相克機(jī)理，削減富營養(yǎng)化水體中氮磷及有機(jī)物，從而達(dá)到凈化水體水質(zhì)的目的，恢復(fù)水體的自然屬性，構(gòu)建健康的水生態(tài)，同時(shí)也可營造水上景觀。

但是生態(tài)浮床由于其根系可供微生物附著面積較小，植物對(duì)污染物的吸收能力有限，且受到植物生長狀態(tài)的影響，尤其是在低溫、光照不足的條件下，浮床凈化效率低下。其次浮床如果大面積應(yīng)用，植物和浮床框體的覆蓋率過高，會(huì)妨礙到水體復(fù)氧，受溶解氧的影響，硝化菌和反硝化菌不能協(xié)同作用，浮床整體脫氮能力較弱。另外，傳統(tǒng)浮床由于漂浮在水體表面，大多數(shù)重污染水體流動(dòng)性差，浮床對(duì)深層水體凈化效果有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)浮床在水體凈化的不足，提供一種利用曝氣技術(shù)強(qiáng)化電化學(xué)耦合生態(tài)浮床，大幅提高生態(tài)浮床脫氮除磷的能力。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種曝氣強(qiáng)化電化學(xué)耦合生態(tài)浮床，包括浮體、基質(zhì)填充袋、電化學(xué)耦合裝置以及曝氣機(jī)；所述基質(zhì)填充袋懸掛在浮體的底部，內(nèi)部填充有生物質(zhì)炭；所述電化學(xué)耦合裝置包括陽極棒、陰極棒和電源，陽極棒與陰極棒插入在生物質(zhì)炭內(nèi)；所述曝氣機(jī)位于浮體上方，其曝氣管延伸至基質(zhì)填充袋底部。

優(yōu)選地，所述陽極棒為鎂鋁合金棒，陰極棒為石墨棒，陽極棒與陰極棒之間間距為基質(zhì)填充袋寬度的60～80％。

優(yōu)選地，所述電源為直流穩(wěn)壓電源，連續(xù)供給直流電，電壓在8～11V之間，電流密度為0.3～0.4mA/cm²。

優(yōu)選地，所述基質(zhì)填充袋內(nèi)生物質(zhì)炭的有效體積(基質(zhì)填充袋中處于待處理水體水平面以下的生物質(zhì)炭的體積)與待凈化水體的體積比為0.02:1；。

優(yōu)選地，所述陽極棒與陰極棒的有效體積(電極棒分布在生物質(zhì)炭基質(zhì)內(nèi)的體積)與基質(zhì)填充袋內(nèi)生物質(zhì)炭的有效體積之間的比值為0.03:1。

優(yōu)選地，所述曝氣機(jī)的出氣量為1～2L/min。

進(jìn)一步地，所述基質(zhì)填充袋內(nèi)的生物質(zhì)炭上種植有水生植物。

有益效果：

本發(fā)明曝氣強(qiáng)化電化學(xué)耦合生態(tài)浮床通過在生態(tài)浮床內(nèi)設(shè)置電化學(xué)耦合裝置，實(shí)現(xiàn)污染水體中氨氮快速去除；同時(shí)利用浮床下方的曝氣管對(duì)水體進(jìn)行曝氣，可以引起水力擾動(dòng)，提高電化學(xué)耦合生態(tài)浮床的凈化能力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。

圖1是該曝氣強(qiáng)化電化學(xué)耦合生態(tài)浮床的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是反應(yīng)器中氨氮含量變化曲線；