專利名稱：浮床式水凈化生物反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水處理領域，涉及一種受污染水體水質改善的新方法，尤其是涉及浮床式水凈化生物反應器。
背景技術：
隨著我國工農業(yè)的迅速發(fā)展和城市化進程的加快，工業(yè)廢水、生活污水以及農業(yè)面源的排污量日益增加，大量的污染物隨排放水體進入湖泊、城市河流、水庫以及城市景觀水體，使地表水的富營養(yǎng)化問題日趨嚴重，水體總氮和總磷濃度嚴重超標，水體透明度明顯降低，生物多樣性明顯減少，藍藻水華暴發(fā)頻繁，水體生態(tài)遭受嚴重破壞。富營養(yǎng)化已對我國地表水環(huán)境和水資源造成了十分嚴重的危害。主要有一是水質惡化，影響飲用水源供水與工農業(yè)用水；二是湖泊等水體景觀受到破壞，妨礙旅游業(yè)的發(fā)展；三是水產養(yǎng)殖功能下降；四是生態(tài)系統(tǒng)功能嚴重失調。
根據(jù)有關研究表明，要想使湖泊脫離富營養(yǎng)狀態(tài)，就必須將外源磷負荷降低到0.1g/(m2.a)以下。我國治理最早、治理強度最大的城市湖泊杭州西湖現(xiàn)在還有大約0.65g/(m2.a)的外源磷負荷，仍然處于富營養(yǎng)化狀態(tài)；近年來投資近40億元進行綜合治理的滇池，嚴重富營養(yǎng)化狀態(tài)絲毫沒有改善反而在進一步惡化；面積只有4km2的南京玄武湖自1997-1998年經過了環(huán)湖截污、清淤、換水等一系列高強度的治理，至今也仍然處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。由此可見，要解決湖泊富營養(yǎng)化問題必須謀求新的途徑。
目前，國內治理湖泊富營養(yǎng)化的工作重點，是對進入湖泊等地表水的點污染源通過建立二級處理污水廠進行控制。然而，二級生物處理工藝不能有效控制氮、磷的排放，如出水中磷的含量常常超過0.5～1.0mg/L，這種處理過的水的排放只會加重湖泊等地表水的富營養(yǎng)化程度。可見，對湖泊點污染源進行二級生物處理并不能有效控制湖泊的富營養(yǎng)化。日本自1975年開始治理霞浦湖，歷經近三十年，投入巨資建設了許多二級污水處理廠，最終也沒有解決富營養(yǎng)化問題。
在世界第六屆湖泊會議，有關專家提出在現(xiàn)行的二級生物處理工藝的基礎上，進一步采用深度處理技術，控制排放水中的氮、磷含量，從而達到控制和治理湖泊富營養(yǎng)化的目的。我國的湖泊富營養(yǎng)化問題日益嚴重，作為一個建設資金短缺的發(fā)展中國家來說，全部采用常規(guī)的深度處理技術除去氮和磷其投資與運行成本都是相當驚人的。況且，近年來來自農業(yè)面源的污染的比重越來越突出。因此，開發(fā)水域內的低成本、高效率的水處理凈化新技術具有迫切性和非常重要的現(xiàn)實意義。
目前，受污染水體脫氮除磷以及進一步改善水質的凈化技術的研究熱點主要有人工濕地、人工浮島及生物浮床。它們雖然都具有一定的提高水體的自凈能力，但普遍存在工程量大、運行成本高、生物量少、除去氮、磷能力低、收割難度大且都存在二次污染可能性等問題。
針對以上存在的問題，本實用新型提供一種適用于受污染湖泊、水庫、城市河流、城市景觀水體等地表水環(huán)境的水質改善和水環(huán)境修復的浮床式水凈化生物反應器裝置，用于栽培植物，采收簡便高效，能將水中污染物快速批量轉移，水凈化效率高。經專利文獻檢索和有關專業(yè)文獻檢索，沒有關于浮床式水凈化生物反應器的文獻發(fā)表和記載。

發(fā)明內容
為了解決受污染水體如湖泊、水庫、城市河流、景觀水體等的富營養(yǎng)化問題，本實用新型提供一種浮床式水凈化生物反應器。它能快速高效清除水體污染物和強化水體自凈能力，采用了一種不會造成二次污染的低成本的水處理新技術。
本實用新型巧妙地應用了生態(tài)學的基本原理，將富營養(yǎng)化水體作為營養(yǎng)液，采用水培技術栽培經濟植物，結合生物措施和工程措施提高太陽能的利用效率，強化植物對營養(yǎng)液的吸收和轉化，從而提高單位面積的水凈化效率，以較少的能量和物質投入獲得高效的產出，取得良好的經濟、社會和環(huán)境效益。
本實用新型主要包括浮床、定植缽及固定裝置，其特征是浮床由浮架、網片、親水布組成，在上面按植物的行株距要求設置定植孔。
上述的浮床式水凈化生物反應器，其特征是浮床由浮架和網片組成主體，上面覆蓋親水布，兩側垂入水中。
上述的浮床式水凈化生物反應器，其特征是浮床由浮架和網片組成主體，定植孔內設置親水布套筒，下端垂入水中。
上述的浮床式水凈化生物反應器，其特征是定植缽缽體穿孔，其兩側上部設有缽耳，下部設起固定作用的卡片。
上述的浮床式水凈化生物反應器，其特征是定植孔由上網片和下網片相對應的兩個網孔形成，孔形為長方形。定植缽插入定植孔后將缽體旋轉90°，缽體的卡片卡在相應的網片下方，把定植缽固定于浮床，缽耳使定植缽不能往下，卡片使定植缽不能往上；當要拔出定植缽時，只須將缽體反旋轉90°，就可輕松拔起。
本實用新型的浮架可用具有抗風能力的浮筒或框架加浮子組成，簡易式的可采用毛竹或木條作材料，也可用角鋼作為框架的骨架材料，結構一定要牢固結實，形狀可為圓形、方形或多邊形等，也可根據(jù)材料和實際需要而定；網片可為塑料帶，也可用木片、竹片、尼龍帶等組成，網目的大小可根據(jù)定植缽而定；親水布可為親水性的無紡布，兩側或下端垂入水中，通過毛細管作用，使浮床表面呈濕潤狀態(tài)，植物上部的部分根系在浮床表面吸收氧氣和水分。固定裝置一般用拋錨式固定，也可用纜繩固定于岸邊。
本實用新型具有以下的特點(1)具有浮板毛管作用，能增加植物根部的氧氣供應量，除了可以栽培水生植物外，尤其可栽培非水生植物。
(2)網片結構有利于根系微生物群落和浮游動物群落的形成，使本實用新型具有植物凈化、微生物凈化與浮游動物凈化等的多重復合凈化作用，強化了其綜合凈化除污效果。
(3)操作簡便，采收時，只要將定植缽旋轉90°，就可輕松地連根拔起。
(4)采收徹底，能將栽培植物的根、莖、葉以及吸附在根系的污染物(包括懸浮顆粒物、細菌、浮游動物、藻類等)全部轉移出水體，更有效地改善了水質和凈化了水體。
(5)漂浮于水面，但具有很強的、可操作的移動性，不受水體地理環(huán)境及區(qū)域的限制，可覆蓋較大的水域，能有效提高水質凈化效率。
(6)任意組合，美化景觀。本實用新型的形狀可為各式各樣，既可單獨分散放置，也可多個單元體串聯(lián)放置，或可任意組合。配合水上園林藝術設計，可將本實用新型作為水上花園，栽培各種具有觀賞性的經濟植物，通過藝術組合，形成美麗的水上景觀。
(7)具有攔截藻類水華的作用多個單元體串聯(lián)在一起，可形成藻類水華防護攔截帶，用于取水口和用于水華水域的航道。
(8)具有消浪、促進水中懸浮顆粒物的沉積以及減少水流對底泥的攪動等作用，有利于提高水體透明度。


圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是本實用新型定植缽結構示意圖。
1浮床；2浮架；3網片；4親水布；5定植孔；6固定裝置；7定植缽；8缽耳；9卡片。
具體實施方案實施例一種浮床式水凈化生物反應器。
浮床(1)為本實用新型的主體，形狀為長方形，長200cm寬120cm高15cm，由浮架(2)、網片(3)及親水布(4)組成。浮架(2)的兩端下部為2條橫放直徑為10cm的毛竹，上部為4條豎放直徑為5cm的篙竹，用8號鐵絲扎牢。在浮架(2)的上部用塑料打包帶編織成兩層網，橫14條，豎24條，織成有7×12行株規(guī)格的定植孔(5)的網片(3)，定植孔(5)長5cm寬3cm深5cm。然后在網片(3)上覆蓋親水布(4)，兩側垂入水中。親水布(4)為50克/m2的親水性無紡布，在和定植孔(5)相對應的位置開長5cm寬3cm的孔。
固定裝置(6)用拋錨式固定，錨繩長為水深的1.5倍以上，錨繩一端固定于浮床(1)，另一端固定于錨。
定植缽(7)為帶孔塑料缽，主體長5cm寬3cm高8cm，在缽體窄的兩側上部設有缽耳(8)凸出2cm，下部設卡片(9)凸出1cm。
本實用新型是一種受污染水體水質改善的新方法、新技術。通過栽培各種植物，營造有利于根系微生物群落和浮游動物群落生長的微生態(tài)環(huán)境，利用植物、微生物及浮游動物等對受污染水體的污染物的吸附、分解和轉化作用，實現(xiàn)受污染水體中營養(yǎng)物的資源化利用，在水環(huán)境修復的過程中產生良好的經濟效益，從而達到產業(yè)化治污的目的。
權利要求1.一種浮床式水凈化生物反應器，主要包括浮床、定植缽及固定裝置，其特征是浮床由浮架、網片、親水布組成，按栽培植物的行株距要求設置定植孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的浮床式水凈化生物反應器，其特征是浮床由浮架和網片組成主體，上面覆蓋親水布，兩側垂入水中。
3.根據(jù)權利要求1所述的浮床式水凈化生物反應器，其特征是浮床由浮架和網片組成主體，定植孔內設置親水布套筒，下端垂入水中。
4.根據(jù)權利要求1所述的浮床式水凈化生物反應器，其特征是定植缽的缽體穿孔，其兩側上部設有缽耳，下部設卡片。
專利摘要一種受污染水體水質改善的新方法——浮床式水凈化生物反應器，屬于水處理領域。它由浮床、定植缽及固定裝置組成，其特征是浮床由浮架、網片、親水布組成，能增加植物根部的氧氣供應量，除了可以栽培水生植物外，尤其可栽培非水生植物；定植缽設置缽耳和起固定作用的卡片，定植和采收時操作簡單容易。本實用新型適用于湖泊、水庫、河道等受污染水體的水質改善和水環(huán)境治理，能快速清除水體污染物、強化水體自凈能力，是一種結構簡單、操作便捷、低成本、高效率，且可實現(xiàn)資源化、產業(yè)化的水處理新裝置，具有受污染水體凈化、攔藻、抑藻、消浪、美化景觀及生態(tài)修復等多種功能。
文檔編號C02F3/32GK2633877SQ03261038
公開日2004年8月18日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權日2003年8月8日
發(fā)明者吳為中, 李旭海 申請人:吳為中, 李旭海