本發(fā)明涉及水污染治理的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種生物學排水處理裝置。
背景技術(shù)：
我國水環(huán)境面臨著水體污染、水資源短缺和洪澇災(zāi)害等多方面壓力。水體污染加劇了水資源短缺，水生態(tài)環(huán)境破壞促使洪澇災(zāi)害頻發(fā)。據(jù)1999年《中國環(huán)境狀況公報》顯示，我國七大水系、主要湖泊、近岸海域及部分地區(qū)的地下水受到不同程度的污染。河流以有機污染為主，主要污染物是氨氮、生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和揮發(fā)酚等；湖泊以富營養(yǎng)化為特征，主要污染指標為總磷、總氮、化學需氧量和高猛酸鹽指數(shù)等；近岸海域主要污染指標為無機氮、活性磷酸鹽和重金屬。這些因素構(gòu)成了水環(huán)境問題影響范圍廣，危害嚴重，治理難度大等特征。我國水環(huán)境問題產(chǎn)生的原因是多方面的，但主要是人類主觀因素的影響。長期以來，我國經(jīng)濟增長方式粗放，企業(yè)單純追求經(jīng)濟效益，忽視環(huán)境效益和生態(tài)效益。工業(yè)發(fā)展中，水消耗量大、利用率低。不僅單位產(chǎn)值污水排放量大，而且萬元產(chǎn)值用水量各省區(qū)間差距懸殊。
隨著經(jīng)濟及城市化的發(fā)展，居民生活水平不斷提高，部分點、面污染的變道、覆蓋的同時，大量未經(jīng)有效處理的工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、生活廢水排入城市內(nèi)河涌內(nèi)，造成內(nèi)河涌水體環(huán)境的迅速惡化，供水、防洪排澇、旅游觀光及維護生態(tài)平衡的重要作用迅速下降，直接影響周邊居民環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展，人們越來越意識到水對人類的生產(chǎn)及生活有密不可分的作用，提出了河涌整治要體現(xiàn)治理的要求方法，應(yīng)集防洪、排澇、綠化、景觀、休閑、旅游等多功能為一體，充分體現(xiàn)建設(shè)生態(tài)、環(huán)保河涌的理念，體現(xiàn)人與自然的和諧共處。采取生物修復(fù)技術(shù)是綜合利用生物修復(fù)原理的同時將微生物工程、環(huán)境工程、水力工程、農(nóng)業(yè)等結(jié)合起來，根據(jù)城市不同的水環(huán)境、氣候環(huán)境、地理環(huán)境、采用不同的技術(shù)組合，突出重點和關(guān)鍵技術(shù)核心進行生物修復(fù)和生態(tài)治理。
隨著河涌治理技術(shù)完善，國內(nèi)外河涌水體受到污染的原因：
1、城市化過程中，污水管道系統(tǒng)不健全，雨污分流不完全，截污不徹底，隨著污水排放總量不斷增加的同時污水處理能力未能同步增長，造成城市水體變相成為接納污染體且超出其自凈能力，水質(zhì)也越來越差。
2、生態(tài)水域系統(tǒng)被破壞殆盡，要恢復(fù)河涌自凈能力，必須對其進行生態(tài)修復(fù)和重建。
3、城市河涌水體本身具有匯水面積小、交換水量少和調(diào)節(jié)能力弱的特點，且由于水體與周圍居民環(huán)境聯(lián)系緊密，受污染風險大，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，易發(fā)生污染。
4、溝渠排污口連接城市雨水排放，雨水沖刷初期產(chǎn)生的污染，導(dǎo)致河涌污染的。
目前城污水治理的方法有物理方法、化學方法、生物生態(tài)方法中的一種或幾種結(jié)合工藝。物理方法有人工曝氣、底泥疏浚、調(diào)水等，物理方法治理污水不僅工程量大，投資成本也高。化學方法有強化絮凝、化學氧化和化學沉淀等，所用的化學藥劑主要有鐵鹽、鋁鹽等混凝劑、雙氧水等氧化劑、生石灰等沉淀劑，目的在于去除水中目標污染物(懸浮物、溶解態(tài)磷、和氮等)，提高水體透明度。目前的化學方法治理費用昂貴，處理設(shè)備整體較大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種生物學排水處理裝置，包括設(shè)有過濾單元的裝置本體，所述裝置本體包括開設(shè)有容置腔體的框體；所述容置腔體內(nèi)設(shè)有所述過濾單元；所述過濾單元包括填充有火山巖濾料的第一過濾單元。
在某些實施方式中，所述過濾單元還包括填充有卵型石和/或碎石濾料的第二過濾單元；所述第一過濾單元與所述第二過濾單元連接；污水由所述第一過濾單元流經(jīng)所述第二過濾單元。
在某些實施方式中，所述過濾單元包括填充有藻類植物的第三過濾單元；所述第三過濾單元與所述第二過濾單元連接；污水由所述第二過濾單元流經(jīng)所述第三過濾單元。
在某些實施方式中，所述過濾單元包括第四過濾單元；所述第四過濾單元設(shè)有填充有生態(tài)濾料的生物膜和用以支撐所述生物膜的支架；所述第四過濾單元與所述第三過濾單元連接；污水由所述第三過濾單元流經(jīng)所述第四過濾單元。
在某些實施方式中，所述容置腔體內(nèi)設(shè)有用以將所述過濾單元分隔成所述第一過濾單元、第二過濾單元、第三過濾單元、第四過濾單元的濾網(wǎng)；所述濾網(wǎng)的周側(cè)于所述框體連接。
在某些實施方式中，所述火山巖濾料包括火山巖和空心球。
在某些實施方式中，所述第二過濾單元種植有水生植物；所述第二過濾單元設(shè)有用以固定所述水生植物的植物種植盤。
在某些實施方式中，所述第四過濾單元內(nèi)設(shè)有具有中空腔體的生物膜；所述中空腔體內(nèi)填充有生態(tài)濾料；所述生態(tài)濾料上預(yù)固定有微生物。
在某些實施方式中，還包括與所述框體連接的固定裝置。
在某些實施方式中，所述火山巖、空心球、卵形石、碎石的粒徑均為1～5mm；所述水生植物為旱傘草、美人蕉、菖蒲、苦藻中的任意一種或任意幾種的組合；所述水生植物按間距為10～15cm種植。
本發(fā)明提供的一種生物學排水處理裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，第一過濾單元內(nèi)填充有火山巖濾料，火山巖濾料經(jīng)過選礦、破碎、篩分、研磨等一系列工藝加工而成的粒狀濾料，其主要成分為硅、鋁、錳、鐵等幾十種礦物質(zhì)和微量元素，表現(xiàn)為接近圓顆粒，顏色為紅黑褐色，多孔質(zhì)輕，顆粒粒徑可根據(jù)不同要求生產(chǎn)?；鹕綆r生物濾料在化學微觀結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)為:
1、微生物化學穩(wěn)定性佳，耐腐蝕，具有惰性，在環(huán)境中不參與生物膜的生物化學反應(yīng)。
2、表面電性與親水性:火山巖生物濾料表面帶有正電荷，有利于微生物固著生長，親水性強，附著的量多且速度快。
3、對生物膜活性的影響方面:作為生物膜載體，火山巖生物濾料對所固定的微生物無害、無抑制性作用，實踐證明不影響微生物的活性。
進一步的，本發(fā)明的提供的生物學排水處理裝置克服了傳統(tǒng)生物處理裝置污染負荷低的缺點，依靠種植于第二過濾單元上的水生植物，以及第三過濾單元內(nèi)的藻類，第四單元內(nèi)的微生物共生的生物動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使得植物、微生物協(xié)調(diào)作用，強化污水凈化負荷能力。
其中微生物通過代謝反應(yīng)將污染物氧化分解為CO2和H2O等終產(chǎn)物或轉(zhuǎn)化為微生物的營養(yǎng)物質(zhì)，促進自身的生長繁殖；并且微生物的比表面積大并含有多糖類黏性物質(zhì)，可以吸附環(huán)境中的一些污染物，以及重金屬等；再者，當環(huán)境中微生物后，這些微生物成為了環(huán)境中的優(yōu)勢菌，它們能有效抑制一些病原菌和腐敗菌的生長，如乳酸菌等成為優(yōu)勢菌后就能抑制體系中大腸桿菌等的生長，從而減少氨氣及臭味的產(chǎn)生。
可以理解的是，第二過濾單元接種的植物不僅有機物和氮磷的有吸收凈化作用還有一定的景觀效果。
綜上所述，本發(fā)明特殊的結(jié)構(gòu)，其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，產(chǎn)生了好用且實用的效果，較現(xiàn)有的技術(shù)具有增進的多項功效，從而較為適于實用，并具有廣泛的產(chǎn)業(yè)價值。
附圖說明
應(yīng)當理解的是，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明生物學排水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標號說明：
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實施例
參見圖1，本發(fā)明提供了一種生物學排水處理裝置1，包括設(shè)有過濾單元1112的裝置本體11，所述裝置本體11包括開設(shè)有容置腔體1111的框體111；所述容置腔體1111內(nèi)設(shè)有所述過濾單元1112；所述過濾單元1112包括填充有火山巖濾料的第一過濾單元11121。
上述，為了克服和解決溝渠排污口污染源的凈化與污染攔截處理的問題以及上述發(fā)明存在的缺陷，本發(fā)明提供一種安裝簡單、投資較少的溝渠排污口凈化和污染攔截系統(tǒng)工程，既能凈化內(nèi)河涌水體、美化綠地的溝渠排污口，也能溝渠污染進行攔截和凈化，又不影響溝渠排水泄水能力，同時達到河涌排污口與河岸的協(xié)調(diào)統(tǒng)一、美化河道的作用。
需要理解的是，生物學排水處理裝置1分布在整個內(nèi)河涌溝渠排污口，結(jié)構(gòu)可以為半橢型式，并與河岸弧度相適應(yīng)。覆蓋圍腰溝渠排污口方向，以接納來排污口污水。生物學排水處理裝置1可根據(jù)河涌污染源分布、水質(zhì)分階段布設(shè)，在水質(zhì)較差的內(nèi)河涌建造，并與河岸充分結(jié)合，美化環(huán)境。
利用生態(tài)濾床的分層的過濾單元1112結(jié)構(gòu)，溝渠污水進入生物學排水處理裝置1，生物學排水處理裝置1中的火山巖、土壤、微生物、植物等對排污口中的污染物進行截留、吸附、轉(zhuǎn)移、吸收轉(zhuǎn)化，再經(jīng)過生物學排水處理裝置1設(shè)有生物膜11125的過濾單元1112，經(jīng)過凈化后的水再排入河涌。
可以理解的是，利用生物學排水處理裝置1還可以接納地面的初期雨水和排放污水，經(jīng)過生物學排水處理裝置1的凈化達到對污染的攔截和凈化的目的。
可以理解的是，優(yōu)選地，框架為不銹鋼框架。
在本發(fā)明實施例中，所述過濾單元1112還包括填充有卵型石和/或碎石濾料的第二過濾單元11122；所述第一過濾單元11121與所述第二過濾單元11122連接；污水由所述第一過濾單元11121流經(jīng)所述第二過濾單元11122。
在本發(fā)明實施例中，所述過濾單元1112包括填充有藻類植物的第三過濾單元11123；所述第三過濾單元11123與所述第二過濾單元11122連接；污水由所述第二過濾單元11122流經(jīng)所述第三過濾單元11123。
上述，第三過濾單元11123為藻類凈化區(qū)。
優(yōu)選地，藻類植物為小球藻，利用高效小球藻的光合繁殖，吸附分解污染物，為第四過濾單元11124生物膜11125凈化區(qū)培養(yǎng)微生物生長繁殖所需的生態(tài)濾料。
在本發(fā)明實施例中，所述過濾單元1112包括第四過濾單元11124；所述第四過濾單元11124設(shè)有填充有生態(tài)濾料的生物膜11125和用以支撐所述生物膜11125的支架11126；所述第四過濾單元11124與所述第三過濾單元11123連接；污水由所述第三過濾單元11123流經(jīng)所述第四過濾單元11124。
在本發(fā)明實施例中，所述容置腔體1111內(nèi)設(shè)有用以將所述過濾單元1112分隔成所述第一過濾單元11121、第二過濾單元11122、第三過濾單元11123、第四過濾單元11124的濾網(wǎng)112；所述濾網(wǎng)112的周側(cè)于所述框體111連接。
上述，濾網(wǎng)112優(yōu)選地為纖維濾網(wǎng)112。
在本發(fā)明實施例中，所述火山巖濾料包括火山巖和空心球。
在本發(fā)明實施例中，所述第二過濾單元11122種植有水生植物111221；所述第二過濾單元11122設(shè)有用以固定所述水生植物111221的植物種植盤。
上述，第二過濾單元11122選種的水生植物111221應(yīng)滿足以下幾點要求：①吸污能力強；②適應(yīng)四季生長的挺水植物；③抗病能力強；④易于收獲、便于處置；⑤根系發(fā)達，莖葉茂密；⑥在城市里以觀賞為主，植物的經(jīng)濟利用價值要高。
在本發(fā)明實施例中，所述第四過濾單元11124內(nèi)設(shè)有具有中空腔體的生物膜11125；所述中空腔體內(nèi)填充有生態(tài)濾料；所述生態(tài)濾料上預(yù)固定有微生物。
上述，生物膜11125優(yōu)選地，呈球狀設(shè)置，填充生態(tài)濾料后的直徑為100mm，兩個相鄰生物膜11125的間隙為200mm。
生物膜11125伸長深度根據(jù)河涌深度伸入0.3m～0.6m。
在本發(fā)明實施例中，還包括與所述框體111連接的固定裝置。
在本發(fā)明實施例中，所述火山巖、空心球、卵形石、碎石的粒徑均為1～5mm；所述水生植物111221為旱傘草、美人蕉、菖蒲、苦藻中的任意一種或任意幾種的組合；所述水生植物111221按間距為10～15cm種植。
本發(fā)明中還提供了，生物學排水處理裝置1的的建造步驟：
1、測量、計算溝渠排污的規(guī)格多少，高程，確定生物學排水處理裝置1的面積和結(jié)構(gòu)；
2、在溝渠排污口下面覆蓋素混凝土，素混凝土的充填厚度為0.1～0.2米。
3、架設(shè)高強度合成纖維織物為受力骨架。
4、沿著溝渠排污口水流方向分層設(shè)置第一過濾單元11121、第二過濾單元11122，火山巖作為第一過濾單元11121的濾料，卵型石或碎石作為第二過濾單元11122的濾料?；鹕綆r和用以種植水生植物111221的卵型石或碎石的高效吸附能力和滲濾水能力可以防止堵塞溝渠排污口；
5、在第三過濾單元11123設(shè)置濾網(wǎng)112，保持小球藻生長繁殖環(huán)境和數(shù)量。
6、利用支架11126固定生物膜11125，間距100～200mm。