[发明专利]浮动式生态净水厂

说明书

技术领域

本发明涉及一种地表水水体净化处理与生态修复技术领域，尤其涉及一种浮动式生态净水厂。

背景技术

近年来，随着经济的发展，我国多数城市修建了污水处理厂和再生水厂，污水处理项目的建设为改善水环境发挥了重大作用。但问题也随之而来，污水处理厂尾水排放形式主要是集中排放，由于尾水排放口设置不合理(如过于集中)，排放污水初始稀释倍数低。对比《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，若按最高排放要求的一级A标准，城镇处理污水厂尾水仍属于劣V类水集中式排放，污染负荷远超受纳河流或湖泊的纳污能力，从而导致河湖水系水体富营养化与夏季水华暴发等问题。

目前我国对城市河道、湖泊治理理念逐步由工程治理向生物修复和生态修复转变，常规的关键技术主要包括一体化水体处理设施、生物接触氧化、人工湿地、生态浮床、河道曝气等。但是一体化水体处理设施、人工湿地等旁路净化技术需要占用大量的岸上土地资源，运行维护费用较高；生态浮床、河道曝气等原位净化技术由于是单一生态技术，应用具有局限性，而且对自然水体流动造成了扰动，影响了水体生态系统与生态多样性的修复。因而亟需一种低运行成本的有机集成化程度高的原位复合水体净化关键技术净化受污染的河流或湖泊。

参考文献1(专利公开号：CN 103723820A)公开了一种太阳能曝气增氧-植物床载带生物膜装置。如图1所示，该装置的中间水平位置设置有强浮力载体5。太阳能电池板1设置在强浮力载体5上面的中央部位，并通过下面的支撑连接装置3和气泵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方的布气管8相连通，用于均匀布气。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的下面还设置有锚定物9，以保证装置的稳定性。

在太阳能电池板1、支撑连接装置3和气泵4的周围种植有挺水植物2。挺水植物为具有良好水体净化效果和景观效果的挺水植物，如美人蕉、芦苇、水葱、香蒲等。在强浮力载体上栽种适宜的挺水植物，可以利用植物根系的筛滤、吸收和吸附等作用，去除水中的污染物质，如氮、磷等营养元素，并富集和转化重金属，同时，挺水植物的种植可以美化河道环境。

参考文献2(专利公开号：CN 104150600A)提供了一种太阳能曝气水葫芦生态浮岛。如图2所示，该太阳能曝气水葫芦生态浮岛包括：太阳能电池板1、竹筒框架2、竹条网格3、竹篮4，轻质多孔悬浮陶粒5、曝气泵6、漂浮板7和曝气头8。竹篮4吻合悬挂于竹筒框架上，轻质多孔悬浮陶粒5置于无底竹篮4中。

将该太阳能曝气水葫芦生态浮岛置于待处理水体中，在竹条网格3上固定种植水葫芦。轻质多孔悬浮陶粒5为水中微生物提供良好的载体，加强了对土著微生物的固定作用，使其生长繁殖迅速，形成生物膜，对水体污染物净化起到很大的促进作用。同时，多孔悬浮陶粒更有利于根际微生物的附着，微生物将污染物分解为小分子无机物易为植物所吸收利用，形成良好的根据微生态，对植物生长有促进作用。水葫芦、陶粒和微生物的协同作用强化了生态浮岛去除水中污染物的能力。

然而，当污染物质进入水体后，经过被水体中物的吸附、絮凝、沉淀以及生物吸收等多种方式最终沉积到底泥中并且逐渐积累，因此底泥被看作是水体中各污染物质的重要储存场所。在不断的积累富集下，底泥中主要含有有机物、氮、磷、重金属等污染物物质。底泥与上覆水之间不停地进行着物质交换，底泥中的污染物通过解吸附、溶解、生物分解等作用，重新被释放到上覆水中，产生内源污染。上述的两种水净化系统的有效成分均集中于水表或浅水区，距离底泥和上覆水较远，从而对于该内源污染的净化效率较差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种浮动式生态净水厂，以加强对水生态系统中内源性污染的净化效率。

(二)技术方案

本发明浮动式生态净水厂包括：双层浮力框架10，包括：上层框架11；下层框架12，与所述上层框架11通过连接部13固定连接；表层净化区30，由在所述上层框架11上的全部或部分区域填充净水填料31构成；底层净化区40，由在所述下层框架12上的全部或部分区域填充净水填料41构成；在工作状态时，所述上层框架11浮于水面以上，所述表层净化区的净水填料31上种植有挺水植物32；所述下层框架12位于水面以下，所述底层净化区的净水填料41上种植有沉水植物42。