[发明专利]太阳能曝气增氧-植物床载带生物膜装置

说明书

技术领域

本发明是关于城市河道水污染控制及环境修复方法的，特别涉及一种河道水体生态修复和水质保持的装置。

背景技术

城市河道作为重要的资源和环境载体，关系到城市的生存，制约着城市的发展，是城市的生命之源。城市河道可以改善城市的生态环境，调节气候，塑造城市景观，提供给居民更好的生活空间，并能促进投资，推动相关产业的蓬勃发展，带动城市的总体进步。可见，城市河道在城市的发展、建设及生态环境中有着非常重要的作用。然而，随着经济社会的发展，城市河道污染也在逐步加剧，并且由于长期疏于管理，河道脏、乱、黑、臭等现象普遍存在，这都严重束缚了城市的发展，破坏了城市环境，对水生动植物的生存也构成了威胁。城市河道的生态治理已迫在眉睫。

目前，河道生态治理技术已有较多的组合形式，如胡孟春（CN102491586A）设计了一套包括漂浮式风光电能供给设施、漂浮式曝气生物滤池、絮凝剂喷洒剂在内的黑臭河道水的净化处理设施，该方法综合利用絮凝、过滤、微生物处理等工艺，处理净化黑臭河道的水质。庞鹏远（CN201099644Y）的设计中涉及一种漂浮式太阳能曝气系统，能方便的向水中充氧，解决了曝气能耗高等问题，可用于较大面积的河湖等地方。王国祥等（CN101544424A）设计了一种用于水质净化的组合式生态浮床装置，该生态浮床有八个功能分区，可种植多重植物，不仅能较好的去除水中氮磷等污染物，还有一定的美化作用。但是这些方法存在着一定局限和不足：主要针对于含工业废水的黑臭水体，应用范围窄；生物滤池工艺应用于河道中不便于控制进水流速、反洗等操作，有碍于河道行洪功能；简单向河道内曝气充氧，效果不是很明显，见效慢，也不利于河道美观；植物根系上聚集的微生物种类不够丰富，数量也不够大，所以对污染较严重的河道处理效果不佳。

综上所述，城市河道的生态处理方面缺乏一种治理效果全面、应用范围广并且易于操作的处理装置。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于河道受污染水体的水质净化与恢复、改善水体水质、逐步恢复水体自净能力、治理效果全面、易于操作的用于城市河道生态治理的一种太阳能曝气增氧-植物床载带生物膜装置。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种太阳能曝气增氧-植物床载带生物膜装置，包括太阳能电池板、气泵、挺水植物、曝气管和布气管，其特征在于，该装置的中间水平位置设置有强浮力载体（5），强浮力载体（5）为圆形，浮于水面之上；太阳能电池板（1）设置在强浮力载体（5）上面的中央部位，并通过其下面的支撑连接装置（3）与气泵（4）相连接，气泵（4）的出气口与曝气管（7）相连接，曝气管（7）垂直穿过强浮力载体（5）并与水平设置在该装置下面的布气管（8）相连通，用于均匀布气；在太阳能电池板（1）、支撑连接装置（3）与气泵（4）的周围设置有挺水植物（2）；在强浮力载体（5）的下面垂直设置有填料（6），填料（6）连接成串，均匀悬挂于强浮力载体（5）的下面；强浮力载体（5）下面的中心位置还设置有锚定物（9），以保证装置的稳定性；

所述填料（6）上培养好氧反硝化菌，可在水体溶解氧较高的条件下完成脱氮过程，有效降低水中总氮浓度。

所述填料（6）也可以选择组合填料，该填料是以硬质的纤维丝为骨架，以丝状纤维作为骨架中空部位的填充物，质量轻、组装方便、挂膜面积大，以利于治理污染情况比较严重的河道。

所述填料（6）也可以选择活性生物填料，此填料在高分子材料中融合了多种有利于微生物快速附着生长的微量元素，亲水性好，挂模快，氧利用效率高，比表面积大，以利于治理富营养化严重的河道。

所述太阳能电池板（1）为3～5块，排布成折线形，方位朝南，并与水平方位夹角10～20度。

所述挺水植物为具有良好水体净化效果及景观效果的挺水植物，如黄花鸢尾、美人蕉、芦苇、水葱、香蒲等。

所述挺水植物的栽种密度为2～10株/m²。

所述填料（6）的成串长度在充分考虑填料所受浮力的情况下，设定为河道水深的1/3～1/2，但一般不超过1.2米，填料串上相邻填料间距离设定为5～8cm，填料串密度为40～60串/m²。

该装置的直径视河道断面宽度而定，设置为河道断面宽度的1/5～1/4，但一般最大不超过2米；在河道中相邻两装置的间距为5～10米。