一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置，可有效解決微污染河流水體C/N較低，微生物可利用的碳源不足，TN去除率較低的問題，包括浮床框架和挺水植物，浮床框架由外部呈矩形的浮床外框架2和其內部網格狀的浮床內框架3構成，框架內部有植物透水種植槽4，植物透水種植槽內裝有浮床基質5和種植在基質中的挺水植物1，浮床框架的下部裝有垂直向下的長條狀彈性連接體11，連接體11上串聯裝有空心填料球10，緩釋碳源生態基質9放置于空心填料球10內，浮床外框架2的四角下部通過連接繩6和固定在河床8上的固定樁7相連；本實用新型專利技術適合于河道、湖庫及景觀水體的凈化處理，具有水面美化和水質凈化作用，安裝簡便、經濟實用。

Ecological floating bed device for in situ intensified denitrification of slightly polluted river

The utility model relates to a micro polluted river in situ enhanced nitrogen ecological floating bed device, which can effectively solve the problem of micro polluted river water C/N is low, the lack of carbon source utilization of microorganisms, the removal rate of TN is low, including floating bed frame and aquatic plants, the floating bed frame by a floating bed floating bed outside the 2 frame rectangle and its internal grid within the framework of 3, within the framework of plants planting permeable groove 4 is arranged in the groove of permeable planting plant floating bed planting substrate 5 and in the matrix of the plant was 1, lower part of the floating bed frame with vertical strip-shaped elastic connection body 11, connecting body 11 a series of hollow filler ball 10, carbon source 9 ecological matrix arranged in the hollow packing ball 10, four corners of the lower part of the outer frame of floating bed 2 through a connecting rope 6 and fixed on the bed on the 8 fixed pile 7 is connected; the utility model is suitable for rivers and lakes And the purification of the landscape water body, the utility model has the functions of water surface beautification and water purification, and the installation is convenient and economical and practical.

【技術實現步驟摘要】
一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置
本技術涉及河流原位凈化領域，特別是一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置。
技術介紹
河流作為重要的資源和環境載體，關系到人類生存安全和社會的持續發展。工業化、城鎮化過程中污染物的大量排放，使得我國的河流出現了不同程度的污染，隨著污水處理設施的逐步完善和污染治理技術的進步，河流中COD、氨氮主要污染物的污染程度已得到大幅度減輕，但同時也存在著土著脫氮微生物數量不足、河水可生化性變差、碳氮比失衡等問題，導致硝化作用緩慢、反硝化作用受到抑制，氮素難以被徹底去除，進而出現富營養化現象。因此，增加硝化菌數量，適度增加碳源、促進反硝化作用，對于污染河流的強化脫氮具有重要意義。生態浮床技術是一項傳統的營養化水體水質改善技術，其主要通過水生植物的同化作用和根系以及莖葉表面微生物的生物氧化協同去除水體中的污染物。近年來眾多研究人員通過將人工合成填料、生物固定化技術、離子束誘變技術等引入生態浮床中，使生態浮床的水體凈化效果得到了極大提升，其中人工合成填料由于經濟、實用而得到廣泛應用。稻草、梧桐樹葉、玉米芯等富含纖維素類物質的天然固體有機物能夠緩慢釋放碳源，為反硝化菌提供電子受體，提高氮的去除效果。而目前將緩釋碳源物質、人工合成填料與傳統的浮床相結合，并用于微污染河流原位凈化技術中，還未有相關的報道。
技術實現思路
針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本技術之目的就是提供一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置，可有效解決微污染河流水體C/N較低，微生物可利用的碳源不足，反硝化作用受到抑制，TN去除率較低的問題。本技術解決的技術方案是，一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置，包括浮床框架和挺水植物，所述浮床框架由外部呈矩形的浮床外框架2和其內部網格狀的浮床內框架3構成，框架內部有植物透水種植槽4，植物透水種植槽內裝有浮床基質5和種植在基質中的挺水植物1，浮床框架的下部裝有垂直向下的長條狀彈性連接體11，連接體11上串聯裝有空心填料球10，緩釋碳源生態基質9放置于空心填料球10內，浮床外框架2的四角下部通過連接繩6和固定在河床8上的固定樁7相連；所述的浮床外框架2為聚苯乙烯制成的四根空心管首尾相連形成的矩形框架結構，并與浮床內框架3緊固在一起，所述浮床內框架3為PVC制成的網格狀格柵結構，每一個格柵的四邊有用以嵌放植物透水種植槽4的凹槽；所述的植物透水種植槽4為聚苯乙烯制成的帶有網孔的矩形板，四邊有與浮床內框架3上的凹槽嵌套固定的連接槽，中央呈圓臺形凹陷作為植物栽種窩，挺水植物1栽種于植物栽種窩中的浮床基質5內。本技術采用緩釋碳源生態基質，能夠改善河流反硝化碳源不足的問題，提高生態浮床對總氮的去除效果；采用的立體填料具有較大的比表面積,為微生物提供充足的附著生長空間。采用的陶粒、火山巖、牡蠣殼等輕質濾料，具有多孔結構，是良好的污染物吸附材料和生物膜載體，在固定植物的同時能夠有助于氮、磷、有機物等污染物的去除；適合于自然河道、湖庫以及景觀水體的凈化處理，同時具有水面美化和水質凈化的雙重作用，安裝簡便、經濟實用。附圖說明圖1為本技術的俯視圖。圖2為本技術的側面剖視圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施方式作詳細說明。如圖1-圖2所示，本技術一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置，包括浮床框架和挺水植物，所述浮床框架由外部呈矩形的浮床外框架2和其內部網格狀的浮床內框架3構成，框架內部有植物透水種植槽4，植物透水種植槽內裝有浮床基質5和種植在基質中的挺水植物1，浮床框架的下部裝有垂直向下的長條狀彈性連接體11，連接體11上串聯裝有空心填料球10，緩釋碳源生態基質9放置于空心填料球10內，浮床外框架2的四角下部通過連接繩6和固定在河床8上的固定樁7相連；防止浮于水面的浮床被水沖走；所述浮床裝置通過固定組件浮于水面，可將多個裝置連接交替放于河流中，增強凈化效果；通過充分發揮植物、微生物和基質填料的協同凈化效應，強化水體微生物的作用，豐富水生生物的棲息環境，增強水體的自凈能力，美化水面環境；所述浮床基質5由陶粒、火山巖和牡蠣殼構成，自下而上為陶粒、火山巖和牡蠣殼，厚度為3cm，基質粒徑為6~8mm。所述緩釋碳源生態基質9為粒徑9~12mm的顆粒。所述空心填料球10為直徑6cm的塑料多孔空心球，所述長條狀彈性連接體11是由聚烯烴制成的中心繩體和繩體上呈輻射狀連接在一起的絲條構成。本技術所述裝置用于天然河流、湖庫、景觀水體等的原位生態修復，特別適合于微污染、低碳氮比河流的強化脫氮。所述浮床裝置通過固定組件浮于水面，可將多個裝置連接交替放于河流中，增強凈化效果。本技術的一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置，由浮床框架、挺水植物、組合填料和固定組件等構成，可用于天然河流、湖庫、景觀水體等的原位生態修復，特別適合于微污染、低碳氮比河流的強化脫氮。本技術能夠充分發揮植物、微生物和基質填料的協同凈化效應，強化水體微生物的作用，豐富水生生物的棲息環境，增強水體的自凈能力，美化水面環境。本技術具有以下突出的實質性特點：1本技術通過主體框架構建生態浮床的基本形狀，通過PVC格柵支撐主體框架，保持框架不變形，并形成植物種植格，透水種植槽與內框架網格通過卡槽相互銜接，便于運輸和安裝。采用聚苯乙烯、PVC等材料，保證浮力滿足要求。2本技術將水生植物種植槽設計為網孔結構，增加大氣與水面交換界面，改善浮床的透氣性能，同時保證種植槽內的基質材料和植物根系與水體充分接觸，發揮基質、植物、微生物的協同凈化作用。3本技術利用植物吸收水體中的氮、磷等物質，改善水體透明度及平衡pH值，此外植物具有復氧作用，能夠補充水中的溶解氧，在根系形成好氧微環境，有利于好氧微生物的生長，促進硝化作用和有機物氧化分解。4本技術在傳統的生態浮床中加入了緩釋碳源組合填料，解決了整個系低碳氮比情況下脫氮困難的問題，生態浮床下方懸掛的組合填料由緩釋碳源生態基質、空心填料球和立體彈性填料組成，三者作為微生物吸附固定載體，為各類好氧、兼氧和厭氧細菌提供充足的生長空間和各類微環境條件，緩釋碳源生態基質可釋放碳源供反硝化菌利用提高總氮去除效率，兼氧細菌可以降解水中的有機污染物，產生的鹽類營養產物則可以被挺水植物吸收，同時植物根際泌氧為硝化菌等好氧細菌提供氧氣，促進氨氮和有機物的去除。以下為本技術的具體實施實例，實施對象為一段城市河道，在河段上取5個點檢測，主要檢測指標為溶解氧、化學需氧量COD、氨氮和總氮。河道凈化前，水中溶解氧含量為2.04mg/L，COD濃度為36.47mg/L，氨氮濃度為5.97mg/L，總氮濃度為6.76mg/L。采用本技術的裝置凈化后，河水的溶解氧含量為3.52mg/L增氧約72%、COD濃度為23.29mg/L去除率約為36%，氨氮濃度為1.82mg/L去除率為69%，總氮濃度為3.41mg/L去除率約為50%。對COD、氨氮和總氮的去除率分別比普通生態浮床分別提高10%、15%和20%。與現有的技術相比，本技術具有以下有益效果：采用緩釋碳源生態基質，能夠改善河流反硝化碳源不足的問題，提高生態浮床對總氮的去除效果；采用的立體填料具有較大的比表面積,為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置，包括浮床框架和挺水植物，其特征在于，所述浮床框架由外部呈矩形的浮床外框架（2）和其內部網格狀的浮床內框架（3）構成，框架內部有植物透水種植槽（4），植物透水種植槽內裝有浮床基質（5）和種植在基質中的挺水植物（1），浮床框架的下部裝有垂直向下的長條狀彈性連接體（11），連接體（11）上串聯裝有空心填料球（10），緩釋碳源生態基質（9）放置于空心填料球（10）內，浮床外框架（2）的四角下部通過連接繩（6）和固定在河床（8）上的固定樁（7）相連；所述的浮床外框架（2）為聚苯乙烯制成的四根空心管首尾相連形成的矩形框架結構，并與浮床內框架（3）緊固在一起，所述浮床內框架（3）為PVC制成的網格狀格柵結構，每一個格柵的四邊有用以嵌放植物透水種植槽（4）的凹槽；所述的植物透水種植槽（4）為聚苯乙烯制成的帶有網孔的矩形板，四邊有與浮床內框架（3）上的凹槽嵌套固定的連接槽，中央呈圓臺形凹陷作為植物栽種窩，挺水植物（1）栽種于植物栽種窩中的浮床基質（5）內。

【技術特征摘要】
1.一種微污染河流原位強化脫氮生態浮床裝置，包括浮床框架和挺水植物，其特征在于，所述浮床框架由外部呈矩形的浮床外框架（2）和其內部網格狀的浮床內框架（3）構成，框架內部有植物透水種植槽（4），植物透水種植槽內裝有浮床基質（5）和種植在基質中的挺水植物（1），浮床框架的下部裝有垂直向下的長條狀彈性連接體（11），連接體（11）上串聯裝有空心填料球（10），緩釋碳源生態基質（9）放置于空心填料球（10）內，浮床外框架（2）的四角下部通過連接繩（6）和固定在河床（8）上的固定樁（7）相連；所述的浮床外框架（2）為聚苯乙烯制成的四根空心管首尾相連形成的矩形框架結構，并與浮床內框架（3）緊固在一起，所述浮床內框架（3）為PVC制成的網格狀格柵結構，每一個格柵的四邊有用以嵌放植物透水種植槽（4）的凹槽；所述的植...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于魯冀，李廷梅，范鵬宇，張新民，程璐璐，李陽陽，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：新型
國別省市：河南,41