本發(fā)明涉及吊裝連接件，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低的生物凈化水壩。

背景技術(shù)：

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污水收集和處理設(shè)施嚴(yán)重滯后，造成大量污水直接入河，目前大部分河流成為黑臭水體，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也不能滿足斷面考核的要求，因此需采取措施進(jìn)行治理。

現(xiàn)在常用的河水凈化處理措施主要有管道截污、分散修建小型污水處理站和磁分離臨時(shí)治污措施這三種。但現(xiàn)有的以上三種污水處理方法中仍存在管道截污的管網(wǎng)投資較大、城區(qū)或其它建筑物密集的區(qū)域拆遷量較大、一般需隨區(qū)域規(guī)劃實(shí)施、實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的周期較長等不足。分散建處理站缺點(diǎn)是投資和運(yùn)行管理費(fèi)用較大，占地問題也不容易解決。磁分離技術(shù)僅能去除一部分不溶解污染物，氨氮和總磷的去除率極低，出水水質(zhì)仍然為劣V類水質(zhì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了考核的水質(zhì)要求，并且容易產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥對(duì)環(huán)境造成二次污染。

因此如何充分利用河道的特點(diǎn)，研究開發(fā)一種施工成本及運(yùn)行費(fèi)用低、實(shí)施簡單、適合城市河湖使用且零污染的河湖污水凈化系統(tǒng)是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種生物凈化水壩，具有施工成本及運(yùn)行費(fèi)用低、除污效果明顯、有益微生物生長繁殖迅速等優(yōu)點(diǎn)的生物凈化水壩。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種生物凈化水壩，包括橫向設(shè)置在河湖中的壩體，在所述壩體的迎水側(cè)與背水側(cè)均設(shè)有由石籠單元疊堆組成的石籠過濾層，所述石籠單元內(nèi)填充生物骨料，所述石籠過濾層的內(nèi)側(cè)設(shè)有由所述生物骨料填充組成的濾料填充層，所述生物骨料包括建筑垃圾骨料及附著其外側(cè)的由微生物菌劑形成的生物膜。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述壩體的兩側(cè)設(shè)有連接所述迎水側(cè)與背水側(cè)的石籠過濾層的連接層，所述連接層由所述石籠單元疊堆組成。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述壩體的底部設(shè)有平鋪在地基上的基礎(chǔ)層，所述基礎(chǔ)層由石籠單元拼裝組成。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述石籠過濾層的橫截面形狀為矩形、梯形或三角形中的任意一種。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述濾料填充層內(nèi)設(shè)有若干相互疊堆的所述石籠單元，所述濾料填充層通過石籠單元固定連接所述石籠過濾層。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述微生物菌劑中包括至少一種能夠去除水中有機(jī)物的微生物，所述去除水中有機(jī)物的微生物附著在建筑垃圾骨料的外表形成除有機(jī)物生物膜，得到能夠去除水中有機(jī)物的生物骨料，所述能夠去除水中有機(jī)物的微生物為：

球衣菌屬、貝氏硫菌屬等絲狀體結(jié)構(gòu)細(xì)菌；

紅假單胞菌屬、紅螺菌屬等光合細(xì)菌；

酵母菌、青霉、毛霉、地霉等真菌；

輪蟲、線蟲等后生動(dòng)物；

纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶等生物酶；以及，

芽孢桿菌屬。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述微生物菌劑包括硝化細(xì)菌、變形桿菌、假單胞菌等至少一種能夠去除水中氮素的微生物，所述去除水中氮素的微生物附著在建筑垃圾骨料的外表形成除氮素生物膜，得到能夠去除水中氮素的生物骨料。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述微生物菌劑包括不動(dòng)桿菌、假單胞菌、氣單胞菌等至少一種能夠通過吸附方式去除水中磷素的微生物，所述去除水中磷素的微生物附著在建筑垃圾骨料的外表形成除磷素生物膜，得到能夠去除水中磷素的生物骨料。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述微生物菌劑包括絲芽孢桿菌、多種酵母菌、脫硫弧菌等至少一種能夠通過吸附方式去除水中金屬元素的微生物，所述去除水中金屬元素的微生物附著在建筑垃圾骨料的外表形成除金屬元素生物膜，得到能夠去除水中金屬元素的生物骨料。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述建筑垃圾骨料包括碎石、塊石、角礫、圓礫、石英砂、活性炭、陶粒、火山巖、錳砂、海綿鐵、無煙煤、鵝卵石、纖維球、硅藻土、多孔玻璃、沸石、新磚、新混凝土、中砂、粗砂及廢棄建筑垃圾中的至少一種，所述建筑垃圾骨料經(jīng)過分選、破碎、篩分后形成顆粒狀結(jié)構(gòu)，所述建筑垃圾骨料的粒徑范圍為1-80mm。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明將微生物制作成生物膜并附著在載體表面，將攜帶微生物的載體垂直河流方向布置,在河道中形成一道攔水壩,當(dāng)河水流過攔水壩層時(shí)，生物膜中微生物開始作用，對(duì)河水進(jìn)行凈化除污，有效的去除水體內(nèi)的氨氮和有機(jī)污染物，增強(qiáng)河流的自凈能力,可以為河道的水體提供自然凈化的環(huán)境，也可為水生動(dòng)物提供必要的棲息環(huán)境，防止水體富營養(yǎng)化，提高河道的景觀效果。

本發(fā)明具有良好吸附效果的建筑垃圾骨料表面附著一層高效凈水微生物，大大提高了生物膜與水中物質(zhì)的接觸，有機(jī)物、氮素、磷素等去除效果好，使出水的水質(zhì)好，可以穩(wěn)定達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，部分達(dá)到II類水標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)污水處理工藝不產(chǎn)生廢棄、廢熱，低碳環(huán)保，通過對(duì)水流的流速和停留時(shí)間進(jìn)行控制，增加河水的大氣富氧效果，為微生物的充分生長提供有利條件，本技術(shù)對(duì)河道污水的凈化除污效果明顯，利用微生物凈化處理方式，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。

附圖說明

下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所述的生物凈化水壩的俯視結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2所述的生物凈化水壩的俯視結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例3所述的生物凈化水壩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3所述的生物凈化水壩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，其中石籠過濾層的橫截面為梯形或三角型；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例4所述的生物凈化水壩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例所述懸浮球的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面將參照附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種生物凈化水壩，包括橫向設(shè)置在河湖中的壩體，在壩體的迎水側(cè)與背水側(cè)均設(shè)有由石籠單元疊堆組成的石籠過濾層，石籠單元內(nèi)填充生物骨料，石籠單元之間通過鋼絲捆綁固定，壩體的中部位于迎水側(cè)與背水側(cè)的石籠過濾層之間(即石籠過濾層的內(nèi)側(cè))設(shè)有由生物骨料填充組成的濾料填充層2，濾料填充層2的高度低于石籠過濾層。

實(shí)施例2

如圖2所示，實(shí)施例2是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)，壩體上位于與兩側(cè)岸邊連接處設(shè)有連接迎水側(cè)與背水側(cè)的石籠過濾層的連接層3，連接層3由石籠單元疊堆組成，連接層3與河岸7之間設(shè)有防水土工布4，用于加固面水側(cè)與背水側(cè)的石籠過濾層，并增加石籠過濾層內(nèi)外兩側(cè)的抗重?fù)粜?，即抗外部水的沖擊與內(nèi)部濾料填充層2的擠壓，同時(shí)增加石籠填充層與河岸7的接觸面積，使石籠填充層與河岸7之間的連接更加穩(wěn)固，連接層3由石籠單元疊堆組成，因此連接層3能夠?qū)λM(jìn)行生物凈化。

實(shí)施例3

如圖3所示，實(shí)施例3是在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)，壩體的底部設(shè)有平鋪在地基上的基礎(chǔ)層5，基礎(chǔ)層5由石籠單元拼裝組成，石籠單元之間通過鋼絲扎緊，用于加固面水側(cè)與背水側(cè)的石籠過濾層，并增加石籠過濾層底部的穩(wěn)固性，同時(shí)基礎(chǔ)層5由石籠單元拼接組成，能夠?qū)雍M(jìn)行生物凈化。

如圖4所示，石籠過濾層的橫截面形狀為矩形、梯形或三角形中的任意一種，其中優(yōu)選為梯形或三角形，使石籠過濾層的面水側(cè)與背水側(cè)均為傾斜面，能夠卸掉河水正面的沖擊力，實(shí)現(xiàn)壩體能夠直接泄洪，有利于節(jié)省投資。

實(shí)施例4

如圖5所示，在實(shí)施例1-3的基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)于水流沖刷量大的河湖，對(duì)生物凈化堤壩的沖擊力就大，因此需要更加堅(jiān)固的壩體，將濾料填充層內(nèi)設(shè)有若干相互疊堆的石籠單元，石籠單元內(nèi)填充生物骨料，濾料填充層2通過石籠單元與兩側(cè)的石籠過濾層1固定連接，提高壩體的穩(wěn)固型，能夠抵擋住大水流的沖刷。

石籠過濾層和/或?yàn)V料填充層2的頂部種植菖蒲、千屈菜等根系發(fā)達(dá)的挺水植物6，增加凈化效果和景觀效果，利用植物根系對(duì)氧的傳遞和釋放，使其周圍的環(huán)境中依次呈現(xiàn)出好氧、缺氧和厭氧狀態(tài)，充分利用高效好氧微生物、厭氧微生物、除磷菌、亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌等微生物的作用凈化污水，保證了河水中的氮、磷不僅能夠被植物和微生物作為營養(yǎng)成分而直接吸收，而且還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對(duì)磷的過量積累作用將其從水體中去除。

生物骨料包括建筑垃圾骨料及附著其外側(cè)的由微生物菌劑形成的生物膜，微生物菌劑為除有機(jī)物類微生物菌劑、除氮類微生物菌劑、除磷類微生物菌劑中的至少一種，在建筑垃圾骨料上加入的生物試劑并形成生物膜，生物膜中的微生物與建筑垃圾骨料之間通過物理吸附、離子結(jié)合、共價(jià)結(jié)合及生物特異性吸附等方式將微生物固定在建筑垃圾骨料上進(jìn)行繁殖。

微生物菌劑中包括至少一種能夠去除水中有機(jī)物的微生物，能夠去除水中有機(jī)物的微生物在建筑垃圾骨料的外表形成除有機(jī)物生物膜，得到具有除水中有機(jī)物功能的生物骨料，能夠去除水中有機(jī)物的微生物為：

球衣菌屬、貝氏硫菌屬等絲狀體結(jié)構(gòu)細(xì)菌，可形成球衣菌屬生物膜、貝氏硫菌屬生物膜等絲狀體結(jié)構(gòu)細(xì)菌生物膜；

紅假單胞菌屬、紅螺菌屬等光合細(xì)菌，可形成紅假單胞菌屬生物膜、紅螺菌屬生物膜等光合細(xì)菌生物膜；

酵母菌、青霉、毛霉、地霉等真菌，可形成酵母菌生物膜、青霉生物膜、毛霉生物膜、地霉生物膜等真菌生物膜；

輪蟲、線蟲等后生動(dòng)物，可形成輪蟲生物膜、線蟲生物膜等后生動(dòng)物生物膜；

纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶等生物酶，可形成纖維素酶生物膜、蛋白酶生物膜、淀粉酶生物膜等生物酶生物膜；

芽孢桿菌屬等能夠去除水中有機(jī)物的微生物，可形成芽孢桿菌屬生物膜等能夠去除水中有機(jī)物的微生物生物膜。

固定化微生物對(duì)有機(jī)物有較強(qiáng)的處理能力，其中不溶性有機(jī)物通過沉淀和生物過濾可以很快從廢水中截流下來，被微生物加以利用；可溶性有機(jī)物則可通過骨料的吸附及微生物的代謝過程被去除，廢水中大部分有機(jī)物的最終歸宿是被異養(yǎng)型微生物轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞及CO2和H2O。

微生物菌劑包括硝化細(xì)菌、變形桿菌、假單胞菌等至少一種能夠去除水中氮素的微生物，附著在建筑垃圾骨料的表面，形成硝化細(xì)菌生物膜、變形桿菌生物膜、假單胞菌生物膜等能夠去除水中氮素的除氮素生物膜，得到能夠去除水中氮素的生物骨料。

微生物菌劑中包括不動(dòng)桿菌、假單胞菌、氣單胞菌等至少一種能夠通過吸附方式去除水中磷素的微生物，附著在建筑垃圾骨料的表面，形成不動(dòng)桿菌生物膜、假單胞菌生物膜、氣單胞菌生物膜等能夠通過吸附方式去除水中磷素的除磷素生物膜，得到能夠去除水中磷素的生物骨料。

微生物菌劑包括絲芽孢桿菌、多種酵母菌、脫硫弧菌等至少一種能夠通過吸附方式去除水中金屬元素的微生物，附著在建筑垃圾骨料上形成絲芽孢桿菌生物膜、多種酵母菌生物膜、脫硫弧菌生物膜等能夠通過吸附方式去除水中金屬元素的微生物生物膜，得到能夠去除水中金屬元素的生物骨料。

建筑垃圾骨料包括碎石、塊石、角礫、圓礫、石英砂、活性炭、陶粒、火山巖、錳砂、海綿鐵、無煙煤、鵝卵石、纖維球、硅藻土、多孔玻璃、沸石、新磚、新混凝土、中砂、粗砂及廢棄建筑垃圾中的至少一種，建筑垃圾骨料經(jīng)過分選、破碎、篩分后形成顆粒狀結(jié)構(gòu)，建筑垃圾骨料的粒徑范圍為1-80mm。

如圖6所示，生物骨料可填裝在懸浮球內(nèi)，再將懸浮球填充在石籠單元內(nèi)，主要起生物膜載體的作用，同時(shí)兼有截留懸浮物的作用，具有生物附著力強(qiáng)、比表面積大、孔隙率高、化學(xué)和生物穩(wěn)定性能好、經(jīng)久耐用，不溶出有害物、不引起二次污染的優(yōu)點(diǎn)。

最后應(yīng)說明的是：以上的各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。