一種管式生物凈水裝置及其凈水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管式生物凈水裝置及其凈水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了有效控制水污染、治理水環(huán)境，不僅需要提升污水的收集處理水平，而且需要利用河湖、池塘等地表水體強化水質(zhì)的原位凈化。
[0003]國內(nèi)外已有較多的水體凈化技術(shù)、工藝、裝置，如:曝氣增氧機、生物/生態(tài)浮島(浮床)等。但都存在能源利用率不高、凈水效果有限等問題，特別是，污水廠尾水以及污染水體的曝氣增氧過程中產(chǎn)生的硝酸鹽氮過量積存于水體中，這對水環(huán)境質(zhì)量升級和水體富營養(yǎng)化控制形成了很大的制約。而且污水廠尾水排放的剩余勢能以及污染水體的曝氣增氧產(chǎn)生的動能也沒有獲得充分利用。
[0004]因此，現(xiàn)在市場上亟需一種能源利用率高、凈化效果明顯的凈水裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于開發(fā)出一種凈水裝置，用于中小型污水廠尾水的深度凈化以及中小型緩流或死水型污染河湖、池塘的原位凈化。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出了一種管式生物凈水裝置，其設(shè)置于水體中，包括:集水槽和凈水盤管；其中，所述集水槽的槽體固定于所述水體上方，其內(nèi)部具有空腔，用于存放收集的污水；所述槽體的底部設(shè)置有集水槽出水口 ；所述凈水盤管設(shè)置在所述槽體的下方，并與所述集水槽出水口連通；所述凈水盤管內(nèi)設(shè)置有基質(zhì)和植物；所述凈水盤管上設(shè)置有通孔。
[0007]本發(fā)明提出的管式生物凈水裝置中，所述凈水盤管采用同心圓式向外盤繞結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明提出的管式生物凈水裝置中，所述基質(zhì)為多孔輕質(zhì)材料。
[0009]本發(fā)明提出的管式生物凈水裝置中，所述植物為挺水植物。
[0010]本發(fā)明提出的管式生物凈水裝置中，所述凈水盤管為PE材質(zhì)；所述凈水盤管的厚度為0.3mm。
[0011]本發(fā)明提出的管式生物凈水裝置中，進(jìn)一步地，所述槽體內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水溢流管；所述槽體底部設(shè)置有進(jìn)水導(dǎo)管；所述進(jìn)水導(dǎo)管的出水口與所述進(jìn)水溢流管連通。
[0012]本發(fā)明提出的管式生物凈水裝置中，進(jìn)一步包括:射流曝氣機；所述射流曝氣機的射流口與所述進(jìn)水導(dǎo)管的進(jìn)水口相對。
[0013]本發(fā)明還提出了一種管式生物凈水裝置的凈水方法，其包括以下步驟:
[0014]步驟一:將污水導(dǎo)流至集水槽；
[0015]步驟二:所述污水通過集水槽出水口分流至凈水盤管中；
[0016]步驟三:通過所述凈水盤管中的基質(zhì)和植物對所述污水進(jìn)行凈化處理；
[0017]步驟四:所述污水經(jīng)凈化后重新流入至水體中。
[0018]本發(fā)明提出的管式生物凈水方法中，進(jìn)一步包括以下步驟:
[0019]步驟五:所述植物生長成熟后對其進(jìn)行收割；
[0020]步驟六:收割后，在所述基質(zhì)中重新放置所述植物的種子。
[0021]本發(fā)明提出的管式生物凈水方法中，所述污水直接導(dǎo)入或通過進(jìn)水導(dǎo)管導(dǎo)入至所述集水槽中。
[0022]本發(fā)明利用污水廠尾水排放的剩余勢能以及污染水體的曝氣增氧產(chǎn)生的動能實現(xiàn)管式生物凈水裝置進(jìn)水的導(dǎo)流和循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計與構(gòu)建。
[0023]本發(fā)明提出的管式生物凈水裝置能夠應(yīng)用在污染水體的原位凈化、中小型污水廠尾水的生態(tài)凈化和水資源綜合利用中。
[0024]本發(fā)明利用污水廠尾水排放的剩余勢能以及污染水體的曝氣增氧產(chǎn)生的動能實現(xiàn)管式生物凈水裝置的進(jìn)水和循環(huán)；其次，綜合利用管內(nèi)基質(zhì)、植物及其根系、生物膜實現(xiàn)污染水質(zhì)的多功能、高效凈化。本發(fā)明具有不占地、成本低、管理簡便、凈水效果好、綜合收?尚等優(yōu)點。
[0025]本發(fā)明的有益效果為:(I)不占地:利用污水廠尾水的受納水體或污染的河湖、池塘實施，原位凈化污染水體，不額外占用土地資源。(2) —能多用:利用污水廠尾水排放的剩余勢能以及污染水體的曝氣增氧產(chǎn)生的動能實現(xiàn)管式生物凈水裝置進(jìn)水的導(dǎo)流和循環(huán)，不額外增加能耗。(3)成本低:塑料盤管及其填充基質(zhì)價廉易得。(4)易加工:凈水盤管采用“灌入式”方法填充輕質(zhì)多孔基質(zhì)，凈水盤管上的通孔采用“熱烙式”輕易燙孔，加工簡便，成本低廉。(5) —管多用、一管多能:無色透明薄型塑料盤管既是輕質(zhì)多孔基質(zhì)的填充容體，又是植物發(fā)芽和生長的承載體；填充基質(zhì)既是植物的生長載體，又是水質(zhì)凈化的功能材料；同時，由于盤管內(nèi)部空隙較多具有一定浮力，必要時也可給為盤管增加浮力(如綁定浮球、竹筒等)，由此整個盤管構(gòu)成凈水通道、填充基質(zhì)、挺水植物的浮體。(6)凈化效果好:其一是根據(jù)水質(zhì)特點及其凈化要求，通過延長凈水盤管的長度調(diào)節(jié)水質(zhì)凈化功能和效果，其二是利用凈水盤管內(nèi)的填充基質(zhì)、植物根系及其負(fù)載生物膜的物理過濾、微生物凈化、植物吸收利用等作用來去除水中顆粒物及溶解態(tài)有機碳和氮磷等污染物；其三是利用凈水盤管內(nèi)填充基質(zhì)及植物根系生物膜的有機碳源和相對缺氧環(huán)境實現(xiàn)硝酸鹽氮的快速凈化。(7)綜合收益高:栽種在凈水盤管內(nèi)的水生蔬菜/花丼等植物可供市售產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)收益。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明管式生物凈水裝置的立面圖。
[0027]圖2為本發(fā)明管式生物凈水裝置的平面圖。
【具體實施方式】
[0028]結(jié)合以下具體實施例和附圖，對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施本發(fā)明的過程、條件、實驗方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識和公知常識，本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明提出了一種放置于水體中的管式生物凈水裝置，其包括:集水槽I和凈水盤管2。其中，集水槽I的槽體11固定于水體上方，其內(nèi)部具有空腔，用于存放收集的污水。槽體11的底部設(shè)置有集水槽出水口 12。凈水盤管2設(shè)置在槽體11的下方，并與集水槽出水口 12連通。
[0030]本發(fā)明中，集水槽出水口 12約高出水面30_80cm，以保證管式生物凈水裝置有足夠的進(jìn)水壓力。
[0031 ] 本實施例中，槽體11采用圓柱體結(jié)構(gòu)，通過焊接鋼管與河床固定(圖中未顯示)。
[0032]如圖2所示，槽體11內(nèi)收集的污水通過若干個集水槽出水口 12平均分配給附近的若干個凈水盤管2，從而實現(xiàn)裝置進(jìn)水的導(dǎo)流和循環(huán)。
[0033]本發(fā)明中，凈水盤管2上設(shè)置有通孔，凈水盤管2內(nèi)設(shè)置有基質(zhì)和植物。
[0034]本實施例中，凈水盤管2采用PE材料的透明塑料軟管，厚度0.3mm ο管內(nèi)填充基質(zhì)可選擇稻草、甘蔗渣、絲瓜瓢、輕質(zhì)陶粒、辮式填料等多孔輕質(zhì)材料以及其組合材料，填充密度以利于所種植植物根系生長并保證管內(nèi)水