專利名稱：一種用于污染河流水質(zhì)凈化的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種河流水質(zhì)凈化裝置，具體地說，涉及一種漂浮于污染河流面上具有凈化水質(zhì)作用的裝置。
技術(shù)背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國河流水質(zhì)惡化日益明顯。許多河流由于工廠的排污和日常生活用水的流入而變得混濁，甚至發(fā)黑，散發(fā)惡臭。對這種河流污染治理的現(xiàn)有方法和技術(shù)主要有底泥挖掘、曝氣法、微生物法等。這些方法和技術(shù)雖然對河流水質(zhì)的改善具有一定的作用，但卻也存在著明顯的不足。底泥挖掘投資巨大，雖能一時(shí)改善水質(zhì)，但不能持久；曝氣法運(yùn)行成本高；微生物法不僅存在著投資大的缺點(diǎn)，同時(shí)還存在著安全性方面的問題。因而，尋求一種經(jīng)濟(jì)、安全、效果良好而且穩(wěn)定的河流水質(zhì)凈化裝置就成為一個(gè)十分具有現(xiàn)實(shí)意義的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種經(jīng)濟(jì)、安全、效果良好而且穩(wěn)定的河流水質(zhì)凈化裝置。該裝置既能降低污染河流中的N、P含量，又能降低河流中的CODMn、BOD5含量，同時(shí)減少NH3、H2S、SO2的釋放，改善污染河流水面景觀。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是如附圖1、2所示，本實(shí)用新型所述的裝置由浮體I、浮體II、浮體III、網(wǎng)、纖維填料、飄浮植物、水培植物構(gòu)成。如圖1、2所示，浮體I與浮體II以網(wǎng)相連，網(wǎng)下懸掛纖維填料，網(wǎng)上為水培植物；浮體III與浮體II相連，其內(nèi)為飄浮植物。
本實(shí)用新型所述的水質(zhì)凈化裝置中浮體是由網(wǎng)包裹塑料泡沫制成的。網(wǎng)為塑料網(wǎng)或纖維網(wǎng)。如附圖3、4所示，纖維填料結(jié)成束呈繩狀聯(lián)結(jié)，或結(jié)成球狀，或纖維填料如羽狀成輪排列。飄浮植物為鳳眼蓮、大薸、水鱉、金銀蓮花或水皮蓮，效果最好的是鳳眼蓮。水培植物為水生和濕生植物，或陸生植物。水培植物可選擇風(fēng)車草+美人蕉、水花生+牛舌草、水芹+鳶尾、水蓼+香蒲、水蔥、紫露草、再力花和/或千屈菜。水培植物區(qū)域與漂浮植物區(qū)域的面積之比為2∶1至1∶2。
浮體III所圍區(qū)域下部也可根據(jù)需要以網(wǎng)覆蓋。
有益效果本實(shí)用新型是一種十分經(jīng)濟(jì)的污染河流水質(zhì)凈化裝置。由于所采用的材料價(jià)格便宜，一個(gè)10×10m的裝置約需4000元，十個(gè)這樣的裝置也才4萬元，與動(dòng)輒上百萬元的投入相比，本實(shí)用新型價(jià)格極其的廉價(jià)。由于本實(shí)用新型纖維填料上的生物膜是采用自然掛膜的方法，所以不存在由于引入非本地菌種而增加不確定安全因素的問題。在不同的季節(jié)，選用與季節(jié)相應(yīng)的植物，可以確保本裝置對水質(zhì)凈化能力的穩(wěn)定。
本實(shí)用新型能有效的富集水體中的微生物，形成微生物生長區(qū)，促進(jìn)微生物的新陳代謝，加速有機(jī)物質(zhì)的分解，從而降低水體中的COD、BOD含量。通過微生物的代謝活動(dòng)，也能去除水體中的部分無機(jī)物質(zhì)，降低N、P的含量。水流通過本實(shí)用新型裝置，依次經(jīng)過好氧——厭氧——好氧區(qū)。根據(jù)受污染河流的具體情況，采用多個(gè)本實(shí)用新型裝置串聯(lián)或并聯(lián)，可以合理、有效的利用水體中的好氧和厭氧生物的作用，充分分解有機(jī)物質(zhì)，減少水體NH3、H2S、SO2的釋放。裝置中的水培花卉和漂浮植物也能及時(shí)、有效的吸收、利用水體中的無機(jī)物質(zhì)合成自身生長所需的物質(zhì)，通過間隔一定時(shí)期的植物更新，可以有效地將水體中的部分無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)徹底的去除。
本實(shí)用新型還能有效的改善河流景觀。


本說明書包括如下四幅附圖圖1是本實(shí)用新型用于污染河流水質(zhì)凈化的裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型用于污染河流水質(zhì)凈化的裝置的部分橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型用于污染河流水質(zhì)凈化的裝置中纖維填料結(jié)成球狀的示意圖。
圖4是本實(shí)用新型用于污染河流水質(zhì)凈化的裝置中纖維填料羽狀成輪排列的示意圖。
圖中結(jié)構(gòu)、部位及編號(hào)為浮體I1、浮體II2、浮體III3、網(wǎng)4、纖維填料5、飄浮植物6、水培植物7。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如附圖1、2所示，本實(shí)用新型所述的裝置由浮體I1、浮體II2、浮體III3、網(wǎng)4、纖維填料5、飄浮植物6、水培植物7構(gòu)成。浮體I與浮體II以網(wǎng)相連，網(wǎng)下懸掛纖維填料，網(wǎng)上為水培植物；浮體III與浮體II相連，其內(nèi)為飄浮植物。
浮體是由網(wǎng)包裹塑料泡沫制成的，能漂浮于水面上，網(wǎng)可為塑料網(wǎng)或纖維網(wǎng)。浮體四周與固著物相連，保持一定的形狀。其形狀可為正方形、長方形、圓形或橢圓等形狀。
浮體I和浮體II以網(wǎng)相連，網(wǎng)下懸掛纖維填料。每條纖維填料采用尼龍、維綸、滌綸或晴綸等化纖材料。纖維填料結(jié)成束呈繩狀聯(lián)結(jié)，或結(jié)成球狀(如附圖3)，或如羽狀成輪排列(如附圖4)。由于比表面積大，生物膜附著力強(qiáng)，接觸效率高，纖維束隨水漂動(dòng)，不易堵塞，其上所附著的微生物能將水體中的有機(jī)物質(zhì)有效分解。
浮體I和浮體II見的網(wǎng)上水培植物，植物為一些水質(zhì)凈化功能較強(qiáng)的水生、濕生或陸生植物，并根據(jù)它們的生長規(guī)律合理鑲嵌，進(jìn)行間隔搭配植入。如風(fēng)車草+美人蕉、水花生+牛舌草、水芹+鳶尾、水蓼+香蒲等相互鑲嵌，在其它部位適當(dāng)植入一些如水蔥、紫露草、再力花、千屈菜等花卉點(diǎn)綴景觀。
水培植物在生長過程中吸收河流水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，從而降低水體中的無機(jī)鹽濃度。同時(shí)，其在生長過程中通過根部不斷釋放氧氣到水體中，增加水體的溶解氧量，形成一個(gè)好氧區(qū)域，有利于其下附著于纖維填料上的好氧生物的著生和代謝，促進(jìn)水體中有機(jī)物質(zhì)分解為無機(jī)物質(zhì)；無機(jī)鹽濃度的升高又能促進(jìn)水培植物對其的吸收，植物代謝活躍，釋放氧量大，更有利于好氧生物的著生和代謝，這樣就形成了一個(gè)有利于有機(jī)物分解與無機(jī)物去除的循環(huán)。
漂浮植物可以選擇凈化功能和景觀效果較好的鳳眼蓮、大薸、水鱉、金銀蓮花、水皮蓮等水生植物。由于漂浮植物覆蓋了水面，其所處區(qū)域的水體溶解氧量低，從而在其下形成了一個(gè)厭氧區(qū)域。大量的厭氧生物附著于漂浮植物的根部，有機(jī)物質(zhì)的厭氧分解代謝活躍，無機(jī)鹽濃度升高；無機(jī)鹽濃度的升高有利于漂浮植物對無機(jī)鹽的吸收和利用，促進(jìn)漂浮植物的生長。間隔一定時(shí)間撈取漂浮植物，就能夠有效的去除水體中的部分無機(jī)物和有機(jī)物。
水培植物區(qū)域與漂浮植物區(qū)域的面積之比為2∶1至1∶2。在該比值范圍內(nèi)，本實(shí)用新型裝置的凈化效果更好。
浮體III所圍區(qū)域下部也可根據(jù)需要以網(wǎng)覆蓋。
實(shí)施例南京市仙林大學(xué)城三用河南京師范大學(xué)段的水質(zhì)凈化實(shí)驗(yàn)該段河流的水質(zhì)情況如表所示，屬于劣V類水體。
在該河流段上選擇約100米長的河段，河寬16m，水深約1.6m。均勻放置3個(gè)20×16m的本實(shí)用新型水質(zhì)凈化裝置，每個(gè)裝置彼此相距20m。
如附圖1、2所示，本實(shí)用新型所述的裝置由浮體I1、浮體II2、浮體III3、網(wǎng)4、纖維填料5、飄浮植物6、水培植物7構(gòu)成。水培植物區(qū)域與漂浮植物區(qū)域的面積之比為1∶2。浮體I的寬度與河流寬度相同，為16m；長為20m。浮體I的四角通過繩索固著于河岸護(hù)坡上。浮體I和浮體II以網(wǎng)相連，網(wǎng)下懸掛纖維填料。纖維填料材料為晴綸，形狀為羽狀成輪排列(如附圖4所示)，間距為10～20cm。
漂浮植物為鳳眼蓮。水培植物組成采用風(fēng)車草+美人蕉、水芹+鳶尾相互鑲嵌。
實(shí)驗(yàn)從2003年6月開始，至12月結(jié)束。河流水體的水質(zhì)情況如表所示。與實(shí)驗(yàn)前相比較，TN平均降低了22.8％；TP平均降低了19.7％；BOD5平均降低了19.0％；CODMn平均降低了37.8％；NH3-N平均降低了19.5％。通過本實(shí)用新型的處理，河流水質(zhì)有了十分明顯的改善，不再聞到惡臭氣味，該河流段上的景觀也有了極大的改觀。
表 實(shí)驗(yàn)前后河流水質(zhì)的平均值變化
權(quán)利要求1.一種用于污染河流水質(zhì)凈化的裝置，其特征在于它由浮體I(1)、浮體II(2)、浮體III(3)、網(wǎng)(4)、纖維填料(5)、飄浮植物(6)、水培植物(7)構(gòu)成；浮體I(1)與浮體II(2)以網(wǎng)(4)相連，網(wǎng)下懸掛纖維填料(5)，網(wǎng)上為水培植物(7)；浮體III與浮體II(2)相連，其內(nèi)為飄浮植物(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于浮體是由網(wǎng)包裹塑料泡沫制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于網(wǎng)為塑料網(wǎng)或纖維網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于纖維填料結(jié)成束呈繩狀聯(lián)結(jié)，或結(jié)成球狀，或如羽狀成輪排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于飄浮植物為鳳眼蓮、大藻、水鱉、金銀蓮花或水皮蓮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于飄浮植物為鳳眼蓮。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于水培植物為水生、濕生植物和/或陸生植物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于水培植物為風(fēng)車草+美人蕉、水花生+牛舌草、水芹+鳶尾、水蓼+香蒲、水蔥、紫露草、再力花和/或千屈菜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于水培植物區(qū)域與漂浮植物區(qū)域的面積之比為2∶1至1∶2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)凈化裝置，其特征在于浮體III所圍區(qū)域下部為網(wǎng)所覆蓋。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于污染河流水質(zhì)凈化的裝置，所述的裝置由浮體I、浮體II、浮體III、網(wǎng)、纖維填料、飄浮植物、水培植物構(gòu)成；浮體I與浮體II以網(wǎng)相連，網(wǎng)下懸掛纖維填料，網(wǎng)上為水培植物；浮體III與浮體II相連，其內(nèi)為飄浮植物。本實(shí)用新型的有益效果是提供了一種經(jīng)濟(jì)、安全、效果良好而且穩(wěn)定的河流水質(zhì)凈化裝置。該裝置既能降低污染河流中的N、P含量，又能降低河流中的COD
文檔編號(hào)C02F3/32GK2791031SQ20052006821
公開日2006年6月28日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者王國祥, 李強(qiáng) 申請人:南京師范大學(xué)