申請(qǐng)日2016.05.08

　　公開(kāi)(公告)日2016.11.23

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　一種垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，包括景觀池(魚(yú)缸)、生物濾墻、植物墻、噴水管網(wǎng)等。生物濾墻由框架結(jié)構(gòu)、不銹鋼鋼網(wǎng)、生物濾料組成，框架結(jié)構(gòu)位于景觀池(魚(yú)缸)上方，是采用混凝土澆注、不銹鋼鋼管焊接而成框架結(jié)構(gòu)件，框架結(jié)構(gòu)各外立面焊接了不銹鋼鋼網(wǎng)，不銹鋼鋼網(wǎng)圍起來(lái)的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間滿滿的填充了生物濾料;植物墻緊密附著在生物濾墻各外立面的不銹鋼鋼網(wǎng)上，植物墻由種植毯和種植袋組成，種植毯縫制在不銹鋼鋼網(wǎng)的外立面上，種植袋一行行平行縫制在種植毯上，種植袋內(nèi)有栽培基質(zhì);網(wǎng)格狀的噴水管網(wǎng)位于生物濾墻上方，噴水管網(wǎng)上均勻分布了噴頭;景觀池(魚(yú)缸)通過(guò)水泵和進(jìn)水管與噴水管相連通。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，包括室外景觀池或室內(nèi)魚(yú)缸、生物濾墻、植物墻、噴水管網(wǎng);所述室外景觀池或室內(nèi)魚(yú)缸的底部鋪墊了生物濾料，池內(nèi)或缸內(nèi)種植了水生植物;所述生物濾墻位于室外景觀池或室內(nèi)魚(yú)缸水面上方，由框架結(jié)構(gòu)、不銹鋼鋼網(wǎng)及生物濾料組成，框架結(jié)構(gòu)是采用混凝土澆注或不銹鋼鋼管焊接而成的框架結(jié)構(gòu)件，框架結(jié)構(gòu)各外立面均焊接或鉚接了不銹鋼鋼網(wǎng);在不銹鋼鋼網(wǎng)與框架結(jié)構(gòu)圍起來(lái)內(nèi)部空間填滿生物濾料或安裝MBR膜生物反應(yīng)器組件;所述植物墻緊密附著在生物濾墻各外立面的不銹鋼鋼網(wǎng)上，植物墻由種植毯和種植袋組成，種植毯縫制在不銹鋼鋼網(wǎng)上，種植袋一行行平行縫制在種植毯上;網(wǎng)格狀的噴水管網(wǎng)位于生物濾墻的上方，噴水管網(wǎng)上均勻分布了噴頭;室外景觀池或室內(nèi)魚(yú)缸通過(guò)水泵和進(jìn)水管與噴水管網(wǎng)相連通。

　　2.如權(quán)利要求1所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，其特征是所述生物濾墻中的框架結(jié)構(gòu)，是采用混凝土澆注、不銹鋼鋼管焊接或者其它材質(zhì)制作而成的框架結(jié)構(gòu)件，框架結(jié)構(gòu)的外形是根據(jù)需要設(shè)計(jì)成任何形狀，其大小尺寸根據(jù)需要進(jìn)行任意制作，框架結(jié)構(gòu)各外立面均焊接或鉚接了與外立面大小相一致的不銹鋼鋼網(wǎng)。

　　3.如權(quán)利要求1所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，其特征是所述生物濾墻，是在不銹鋼鋼網(wǎng)包圍起來(lái)的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間中，層層充填生物濾料后形成類似墻體的構(gòu)造件;生物濾料選用石英砂、無(wú)煙煤、陶粒、麥飯石、珊瑚石、火山石、活性炭的一種或多種多孔、硬質(zhì)材料，將生物濾料進(jìn)行分層或混合，自下向上將生物濾墻內(nèi)空間充填滿。

　　4.如權(quán)利要求1所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，其特征是所述生物濾墻，是在不銹鋼鋼網(wǎng)包圍起來(lái)的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝MBR膜生物反應(yīng)器或者其它生物膜組件，形成生物濾墻，并與植物墻共同組成垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)。

　　5.如權(quán)利要求1所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，其特征是所述植物墻，緊密的附著在框架結(jié)構(gòu)各外立面的不銹鋼鋼網(wǎng)上，并將不銹鋼鋼網(wǎng)完全包裹住;所述植物墻由種植毯和種植袋組成，種植毯和種植袋均采用抗腐蝕、透水透氣性好的無(wú)紡布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材質(zhì)制作而成，種植毯牢固緊密的與不銹鋼鋼網(wǎng)縫制在一起，種植袋一行行縫制在種植毯上，種植袋內(nèi)有保水性及透氣性良好的適合植物生長(zhǎng)的栽培基質(zhì)。

　　6.如權(quán)利要求1所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，其特征是所述噴水管網(wǎng)，位于生物濾墻的上面，包括水泵、進(jìn)水管、噴水管網(wǎng)、噴頭;水泵位于室外景觀池或室內(nèi)魚(yú)缸內(nèi)，通過(guò)進(jìn)水管與噴水管網(wǎng)的噴水部分相通，噴水管網(wǎng)下面均勻分布有多個(gè)噴頭，噴水管網(wǎng)上噴頭的安裝數(shù)量和位置與生物濾墻和植物墻相對(duì)應(yīng)，使噴水管網(wǎng)噴出的污水能均勻的往下流過(guò)生物濾墻和植物墻。

　　7.如權(quán)利要求1或6所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)，其特征是，因生物濾墻的造型各異，權(quán)利要求1或6所述的噴水管網(wǎng)不易實(shí)現(xiàn)對(duì)異型生物濾墻和附著在其上的植物墻進(jìn)行均勻澆灌時(shí)，應(yīng)安裝精確的滴灌設(shè)備替代上述噴水管網(wǎng)，滴灌設(shè)備與水泵和進(jìn)水管相連接，通過(guò)滴灌的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)生物濾墻和植物墻的均勻澆灌。

　　說(shuō)明書(shū)

　　垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及污水凈化和植物栽培技術(shù)領(lǐng)域，特別是將生物過(guò)濾與植物墻相結(jié)合的污水凈化及植物栽培系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　人類生活產(chǎn)生的污水，景觀河道、景觀水池等因水的流動(dòng)性差、水源補(bǔ)充不足造成富營(yíng)養(yǎng)化水質(zhì)惡化，以及家庭中因魚(yú)類排瀉污染的觀賞魚(yú)缸水，這些水因受到污染都需要進(jìn)行凈化處理。目前最常用的污水凈化技術(shù)方案，一般是利用生物膜處理污水的生物過(guò)濾技術(shù)，該技術(shù)方案具有處理效果好，水質(zhì)凈化程度高的特點(diǎn)。但單一適用生物膜技術(shù)，忽視了植物對(duì)污水的吸收凈化功能，以及植物對(duì)環(huán)境和家庭進(jìn)行美化的景觀效應(yīng)和對(duì)空氣的凈化作用。而目前的垂直植物栽培技術(shù)，其灌溉大都使用的是潔凈的自來(lái)水，忽視生活污水和魚(yú)缸用水不僅可提供植物生長(zhǎng)所需的水分，還能提供植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)成份。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種將生物過(guò)濾與植物吸收生長(zhǎng)相結(jié)合的污水凈化和植物栽培系統(tǒng)。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所述垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)包括景觀池(魚(yú)缸)、生物濾墻、植物墻、噴水管網(wǎng)等。本實(shí)用新型所述景觀池(魚(yú)缸)，在室內(nèi)就是普通的觀賞魚(yú)缸，在室外是收集生活污水或景觀水的面積較大的水池或景觀河道，水池子底部可以鋪一層生物濾料，水池中可以培養(yǎng)一些蘆葦、水葫蘆、菖蒲、荷花、睡蓮等觀賞性水生植物，水池中還可以放養(yǎng)一些觀賞魚(yú)類。本實(shí)用新型所述生物濾墻包括框架結(jié)構(gòu)、不銹鋼鋼網(wǎng)以及生物濾料;所述框架結(jié)構(gòu)是采用混凝土澆注、不銹鋼鋼管焊接或者其它材質(zhì)制作而成框架結(jié)構(gòu)件，框架結(jié)構(gòu)的外形可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成方體、柱體、椎體或其它任何形狀，其大小尺寸也可以根據(jù)需要進(jìn)行任意確定;所述不銹鋼鋼網(wǎng)固定在框架結(jié)構(gòu)各外立面上，不銹鋼鋼網(wǎng)將框架結(jié)構(gòu)四周包圍成網(wǎng)廂體;所述生物濾料包括石英砂、無(wú)煙煤、陶粒、麥飯石、珊瑚石、火山石、活性炭等多孔、硬質(zhì)材料，將這些適宜微生物生長(zhǎng)和繁殖的生物濾料填充滿框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間;生物濾墻就是由框架結(jié)構(gòu)、不銹鋼鋼網(wǎng)與生物濾料三者組成類似墻體的構(gòu)造物。本實(shí)用新型所述植物墻附著在生物濾墻的各外立面上，植物墻包括種植毯和種植袋;所述種植毯縫制在除框架結(jié)構(gòu)底部和上部以外的每一外立面的不銹鋼鋼網(wǎng)上;所述種植袋一行行平行縫制在種植毯上。本實(shí)用新型所述噴水管網(wǎng)，位于框架結(jié)構(gòu)上方，為網(wǎng)格狀，噴水管網(wǎng)上均勻分布了噴頭，噴水管網(wǎng)還包括位于景觀池(魚(yú)缸)中的水泵以及進(jìn)水管。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述景觀池(魚(yú)缸)，在池子底部可以鋪一層石英砂、火山石等多孔生物濾料，通過(guò)厭氧菌生物過(guò)濾作用對(duì)污水進(jìn)行凈化，通過(guò)在景觀池中裁培的蘆葦、水葫蘆、菖蒲、荷花等觀賞水生植物對(duì)污水中營(yíng)養(yǎng)成份進(jìn)行吸引，池中還可以放養(yǎng)鯉魚(yú)、錦鯉、鯽魚(yú)等，增加其觀賞性。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述生物濾墻中的框架結(jié)構(gòu)，位于景觀池(魚(yú)缸)池水的上方，其每一個(gè)外立面均鉚接或焊接了不銹鋼鋼網(wǎng)，不銹鋼鋼網(wǎng)的大小尺寸與所在框架結(jié)構(gòu)面的大小尺寸一致;框架結(jié)構(gòu)的外形及尺寸可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成方體、柱體、椎體或其它任何形狀，其大小尺寸也可以根據(jù)需要進(jìn)行任意制作。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述生物濾墻中的生物濾料，是經(jīng)過(guò)加工處理的石英砂、無(wú)煙煤、陶粒、麥飯石、珊瑚石、火山石、活性炭等內(nèi)部多孔的硬質(zhì)材料，將生物濾料一層層充填到框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間時(shí)，可選擇一種或多種生物濾料混合使用或者分層充填，充填生物濾料時(shí)應(yīng)該將不銹鋼鋼網(wǎng)所圍成的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間全部填充滿，以在生物濾墻中生物濾料之間及生物濾料顆粒內(nèi)形成更多的生物膜，最大限度發(fā)揮生物濾料的過(guò)濾作用。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述植物墻由種植毯和種植袋組成，種植毯和種植袋均采用抗腐蝕、透水透氣性好的無(wú)紡布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材質(zhì);種植毯牢固緊密的與生物濾墻表面上的不銹鋼鋼網(wǎng)縫制在一起;種植袋為袋形，一行行平行縫制在種植毯上，種植袋內(nèi)有保水性及透氣性能良好的適合植物生長(zhǎng)的栽培基質(zhì)，如椰殼土、珍珠巖、木屑等，以更多的吸納和固定污水中水分和有機(jī)質(zhì)，涵養(yǎng)并提供植物以及附著在植物根部及栽培基質(zhì)中的微生物生長(zhǎng)所需要的水分和營(yíng)養(yǎng)。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述噴水管網(wǎng)，位于生物濾墻上面，為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，噴水管網(wǎng)下面安裝有多個(gè)噴頭，通過(guò)合理安裝噴水管上噴頭數(shù)量和位置，使進(jìn)入噴水管內(nèi)的污水有效下噴，讓污水均勻進(jìn)入到生物濾墻中的生物濾料內(nèi)，以及均勻進(jìn)入到附著在生物濾墻的各外立面上的植物墻中的種植毯和種植袋內(nèi)，使污水不斷的均勻的流過(guò)生物濾墻和植物墻。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型使用在室內(nèi)魚(yú)缸時(shí)，生物濾墻安裝在魚(yú)缸水面的上方，魚(yú)缸內(nèi)的水通過(guò)水泵抽到噴水管網(wǎng)內(nèi)，從頂部噴入到本實(shí)用新型所述的生物濾墻和植物墻內(nèi)部，通過(guò)過(guò)濾凈化后，再次落入魚(yú)缸之中，這樣反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)魚(yú)缸水質(zhì)凈化和植物墻上的植物生長(zhǎng)雙重作用。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型使用在生活污水和景觀水凈化處理時(shí)，所述生物濾墻安裝在景觀池水面的上方，景觀池中的污水被水泵抽到噴水管網(wǎng)內(nèi)，從管網(wǎng)上的噴頭噴入生物濾墻和植物墻內(nèi)，通過(guò)生物過(guò)濾和植物吸收，過(guò)濾后的污水，再次落入景觀池之中，這樣進(jìn)行反復(fù)不間斷的過(guò)濾和凈化循環(huán)，使生活污水得到凈化，也使植物墻上的植物得到充分的營(yíng)養(yǎng)和水分。

　　進(jìn)一步的，本實(shí)用新型所述噴水管網(wǎng)，因框架結(jié)構(gòu)的造型各異，在上述噴水管網(wǎng)不易實(shí)現(xiàn)對(duì)生物濾墻和植物墻的均勻澆灌時(shí)，可以安裝精確的滴灌設(shè)備替代上述噴水管網(wǎng)，滴灌設(shè)備與水泵和進(jìn)水管相連接，通過(guò)滴灌的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)生物濾墻和附著在其上的植物墻進(jìn)行精確均勻的澆灌。

　　進(jìn)一步的，因本實(shí)用新型采用的是垂直植物種植技術(shù)和生物膜技術(shù)相結(jié)合的污水凈化處理方式，而采用生物濾料形成生物膜僅是生物膜技術(shù)之一，生物膜結(jié)構(gòu)的制作方式具有多樣性，因此生物濾墻的制作方式也有多種多樣的方式，包括安裝MBR膜生物反應(yīng)器或者其它生物膜組件替代本實(shí)用新型所述生物濾墻內(nèi)的生物濾料形成生物濾墻，該生物濾墻與植物墻共同組成本實(shí)用新型所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)。

　　本實(shí)用新型所述垂直生物過(guò)濾和植物墻污水凈化技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本垂直污水凈化和植物墻技術(shù)，是向空中垂直展開(kāi)的，因此不占用平面面積;污水依靠自身重力經(jīng)過(guò)生物濾墻與植物墻時(shí)，空氣中的氧氣溶解在污水中，而且生物濾料常態(tài)處于氧氣充分的環(huán)境下，十分利于生物膜結(jié)構(gòu)的形成和對(duì)污水進(jìn)行有氧凈化處理。本實(shí)用新型所述垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)依據(jù)需要的不同，可大可小，外觀形狀可任意設(shè)計(jì)，室內(nèi)、室外以及任何地方均可適用，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝和維護(hù)，便于推廣和適用。另外，植物墻上可立體種植適宜觀賞的各類植物以及時(shí)令蔬菜，為人們創(chuàng)造了立體綠色生態(tài)的自然景觀，愉悅了心情，還能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。