申請日2013.12.06

　　公開(公告)日2015.04.22

　　IPC分類號C02F3/32; C02F3/34

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種可降低二次污染的原位污水處理方法及自循環(huán)生態(tài)浮床，屬于河湖水體生態(tài)修復(fù)與強化凈化技術(shù)領(lǐng)域，包括塑料水箱系統(tǒng)和動力系統(tǒng);塑料水箱系統(tǒng)由塑料水箱、PRB(可滲透反應(yīng)墻)、虹吸管組成;動力系統(tǒng)由太陽能電池板、潛水泵、控制器及蓄電池組成。PRB把塑料水箱分成生態(tài)浮床凈化區(qū)和排水區(qū)，在凈化區(qū)放置生態(tài)浮床及虹吸管，在排水區(qū)底部放置潛水泵，上方設(shè)置太陽能電池板、控制器及蓄電池組件。本發(fā)明可以解決由于浮床植物枯敗死亡及生物膜脫落等引起的水體二次污染問題，整個系統(tǒng)構(gòu)造簡單，組建方便，無需人工管理，易于大面積實施。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種可降低二次污染的原位污水處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　(1)制作可滲透反應(yīng)墻，介質(zhì)配比體積比為:陶�！描F屑∶焦炭∶沸石∶錳砂=3.5:1:2:1:1;組裝塑料水箱，塑料水箱由可滲透反應(yīng)墻分隔成排水區(qū)和生態(tài)浮床凈化區(qū);在排水區(qū)設(shè)置動力系統(tǒng);

　　(2)將步驟(1)組裝的塑料水箱推入需治理水體，往塑料水箱灌水，在生態(tài)浮床凈化區(qū)放置生態(tài)浮床，接上虹吸管;并開啟排水區(qū)的動力系統(tǒng);

　　(3)生態(tài)浮床的浮床植物死亡腐敗或生物膜脫落后，營養(yǎng)物質(zhì)進入生態(tài)浮床下方的浮床區(qū)水體中，通過可滲透反應(yīng)墻過濾浮床區(qū)水體至排水區(qū)，再由排水區(qū)的動力系統(tǒng)將凈化后的水排出系統(tǒng)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低二次污染的原位污水處理方法，其特征在于，塑料水箱的水面距離需治理水體的河面高度為0.2～0.3m，進出水流量為2.3～2.7m3/d，浮床區(qū)水力停留時間為5.4～5.9d，可滲透反應(yīng)墻停留時間為7.5～8.0h。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低二次污染的原位污水處理方法，其特征在于，可滲透反應(yīng)墻內(nèi)的鐵屑，零價鐵在水中緩慢生成二價和三價鐵，與磷酸根反應(yīng)后生成磷酸鐵或羥基磷酸鐵沉淀。

　　說明書

　　可降低二次污染的原位污水處理方法及自循環(huán)生態(tài)浮床

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及河湖污染水體原位凈化的處理方法或工藝，特別涉及一種可降低二次污染的原位污水處理方法及自循環(huán)生態(tài)浮床，屬于河湖水體生態(tài)修復(fù)與強化凈化技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國社會經(jīng)濟的快速持續(xù)發(fā)展、工業(yè)化和城市化的規(guī)模不斷提高,越來越多的河流水環(huán)境受到了影響，嚴重威脅到了人們的用水安全及身體健康。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，目前我國七大水系中，低于III類標(biāo)準的水所占的比例高達58.2%。根據(jù)我國水質(zhì)分類使用規(guī)范，低于III類標(biāo)準的水，即使經(jīng)過凈化處理也不能作為漁業(yè)水域或游泳區(qū)用水，更不能作為安全的飲用水，而五類及以下的水基本上喪失了使用功能，屬于毫無用處的廢水。因此近年來，對于如何緩解日趨嚴重的水污染問題國家給予了高度的重視，受污染水域的修復(fù)和治理已成為我國環(huán)境領(lǐng)域的研究重點，其中，生態(tài)浮床技術(shù)是一項被廣泛應(yīng)用的水環(huán)境修復(fù)技術(shù)。

　　生態(tài)浮床采用無土栽培技術(shù), 以高分子材料為載體和基質(zhì), 采用現(xiàn)代農(nóng)藝與生態(tài)工程措施綜合集成的水面無土種植植物技術(shù)，是一種生物凈化方法。在實施過程中，浮床上栽培的水生植物的根系能截留、吸附、吸收受污染水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，同時一些水生動物及微生物也能附著在浮床上，對水體中的營養(yǎng)物質(zhì)進行攝食及降解，從而達到水質(zhì)凈化的目，并具有美化河道景觀的效果。目前，隨著浮床技術(shù)的快速發(fā)展，浮床的種類和形式各式各樣，通常按其功能主要分為消浪形、水質(zhì)凈化型和提供棲息地型三類，浮床的外觀形狀有正方形、三角形、長方形、圓形等多種。

　　有關(guān)生態(tài)浮床的專利也有很多，如：申請?zhí)枮?01010148381.X的中國專利《混凝土生態(tài)浮床》，堅固耐用，能抗強風(fēng)浪，且人可以在上邊作業(yè);申請?zhí)枮?01210487587.4的中國專利《一種框架型濕式生態(tài)浮床 》，框架耐腐蝕，使用壽命長，整個裝置易掛膜的優(yōu)點;申請?zhí)枮?01210574408.0的中國專利《 一種適用于大面積水體的抗風(fēng)浪生態(tài)浮床 》，結(jié)構(gòu)簡單，抗風(fēng)浪能力較強，具有周年凈水能力。上述各浮床特點鮮明，但是都不能處理由于浮床本身所產(chǎn)生的二次污染問題。

　　由于浮床種植面積較大，且在水面種植，因此人工管理難度較大。在浮床植物生長過程中，由于種種原因造成的植物枯敗死亡，如不能及時清理掉，這些枯枝敗葉進入水體后會將所吸附的營養(yǎng)物質(zhì)又重新釋放到水體中，對水體造成二次污染;另外附著在植物根系、浮床載體、配掛的仿生植物等外表的生物膜由于水體的急劇擾動或時間的過長及老化，容易破碎脫落并分散在水體中，同樣也會對水體造成二次污染。因此，開發(fā)一種能降低由于浮床本身造成的二次污染的生態(tài)浮床具有較大的實用價值。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的技術(shù)目的是克服目前生態(tài)浮床普遍存在的二次污染問題，提供一種進一步提高生態(tài)浮床凈化水質(zhì)的效率的可降低二次污染的原位污水處理方法及自循環(huán)生態(tài)浮床。

　　本發(fā)明的自循環(huán)生態(tài)浮床和原位污水處理方法，都采用生態(tài)浮床凈化水體，并且將浮床區(qū)水體過濾到排水區(qū)并通過動力系統(tǒng)排出系統(tǒng)，防止浮床植物腐敗分解對需治理水體的二次污染，具有相同的特定技術(shù)特征，屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思，可以作為一件申請?zhí)岢觥?/P>

　　為了達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種可降低二次污染的自循環(huán)生態(tài)浮床，包括塑料水箱，其特征在于：所述的塑料水箱由可滲透反應(yīng)墻分隔為生態(tài)浮床凈化區(qū)和排水區(qū)。

　　前述的一種可降低二次污染的自循環(huán)生態(tài)浮床，所述的生態(tài)浮床凈化區(qū)包括種植浮床植物的生態(tài)浮床、位于生態(tài)浮床下方的浮床區(qū)水體和兩端分別插入需治理水體和浮床區(qū)水體的虹吸管。

　　前述的一種可降低二次污染的自循環(huán)生態(tài)浮床，所述的排水區(qū)設(shè)有動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)包括潛水泵，潛水泵通過出水管排出排水區(qū)的水。

　　前述的一種可降低二次污染的自循環(huán)生態(tài)浮床，所述的動力系統(tǒng)還包括設(shè)置于排水區(qū)頂部的太陽能電池板、蓄電池和控制器，太陽能電池板、蓄電池和控制器相互配合，其配合關(guān)系屬于現(xiàn)有技術(shù)，為潛水泵提供動力。

　　前述的一種可降低二次污染的自循環(huán)生態(tài)浮床，所述的可滲透反應(yīng)墻，介質(zhì)配比(體積比)為:陶�！描F屑∶焦炭∶沸石∶錳砂=3.5:1:2:1:1，介質(zhì)粒徑為3～5cm,介質(zhì)層厚為0.5 m,介質(zhì)孔隙率為0.36～0.40,填裝時盡量使各介質(zhì)混合均勻。

　　一種可降低二次污染的原位污水處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　(1) 制作可滲透反應(yīng)墻，介質(zhì)配比(體積比)為:陶�！描F屑∶焦炭∶沸石∶錳砂=3.5:1:2:1:1;組裝塑料水箱，塑料水箱由可滲透反應(yīng)墻分隔成排水區(qū)和生態(tài)浮床凈化區(qū);在排水區(qū)設(shè)置動力系統(tǒng);

　　(2) 將步驟(1)構(gòu)建的自循環(huán)生態(tài)浮床推入需治理水體，往塑料水箱灌水，在生態(tài)浮床凈化區(qū)放置生態(tài)浮床，接上虹吸管;并開啟排水區(qū)的動力系統(tǒng);

　　(3) 生態(tài)浮床的浮床植物死亡腐敗或生物膜脫落后，營養(yǎng)物質(zhì)進入生態(tài)浮床下方的浮床區(qū)水體中，通過可滲透反應(yīng)墻過濾浮床區(qū)水體至排水區(qū)，再由排水區(qū)的動力系統(tǒng)將凈化后的水排出系統(tǒng)。

　　前述的一種可降低二次污染的原位污水處理方法，塑料水箱的水面距離需治理水體的河面高度為0.2～0.3m，進出水流量為2.3～2.7m3/d，浮床區(qū)水力停留時間為5.4～5.9d，可滲透反應(yīng)墻停留時間為7.5～8.0h。

　　前述的一種可降低二次污染的原位污水處理方法，可滲透反應(yīng)墻內(nèi)的鐵屑，零價鐵在水中緩慢生成二價和三價鐵，與磷酸根反應(yīng)后生成磷酸鐵或羥基磷酸鐵沉淀。

　　本發(fā)明所達到的有益效果：

　　解決了由于浮床植物枯敗死亡及生物膜等脫落引起的水體二次污染問題，浮床植物在浮床區(qū)死亡腐敗后，N、P等營養(yǎng)物質(zhì)再次進入浮床區(qū)水體中，通過可滲透反應(yīng)墻PRB過濾凈化浮床區(qū)的水至排水區(qū)，再由潛水泵把凈化后的水排出系統(tǒng)。并且整個體系各部件容易獲取且易批量生產(chǎn)，構(gòu)造簡單，組建便捷，實施及運行方便。