申請日2021.05.25
公開日期2021.12.07
IPC分類C02F101/16;C02F101/10;C02F9/14;C02F101/30
摘要
本實用新型公開了一種高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)為盒狀結(jié)構(gòu)，其外圍是一四周相連的生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)，中間為空置腔，空置腔內(nèi)設(shè)置曝氣沉床系統(tǒng)。所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)包括下層除磷層、中層除質(zhì)層以及上層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)。上層設(shè)置有進(jìn)水裝置系統(tǒng)、曝氣裝置系統(tǒng)和植被層。所述曝氣沉床系統(tǒng)包括沉床系統(tǒng)和微孔曝氣圓盤，其中，所述沉床系統(tǒng)安裝于所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，所述微孔曝氣圓盤懸掛于沉床系統(tǒng)的下方。本系統(tǒng)放置于污染的河道或湖泊中，污水由進(jìn)水裝置系統(tǒng)進(jìn)入生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)，依次流經(jīng)植被層、除質(zhì)層和除磷層初步凈化后，進(jìn)入空置腔內(nèi)進(jìn)一步凈化，處理好的水由上層溢流堰溢流。本系統(tǒng)可高效脫氮除磷，便于管養(yǎng)維護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)為盒狀結(jié)構(gòu)，其外圍是一四周相連的生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)，中間形成空置腔，所述空置腔內(nèi)設(shè)置曝氣沉床系統(tǒng)，其中：
所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)包括上、中、下三層結(jié)構(gòu)，其中下層為除磷層，中層為除質(zhì)層，上層設(shè)置有進(jìn)水裝置系統(tǒng)和曝氣裝置系統(tǒng)，且上層其余部分設(shè)置植被層；
所述曝氣沉床系統(tǒng)包括沉床系統(tǒng)和微孔曝氣圓盤，其中，所述沉床系統(tǒng)安裝于所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，所述微孔曝氣圓盤則懸掛于所述沉床系統(tǒng)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述除磷層與除質(zhì)層之間設(shè)有除磷層篩板，所述植被層與除質(zhì)層之間設(shè)有除質(zhì)層篩板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述除磷層填充球形多孔結(jié)構(gòu)的除磷基質(zhì)填料，放置于抽屜式料盒中以方便清洗、更換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述除質(zhì)層填充陶粒、小型鵝卵石或沸石中的一種或幾種，放置于抽屜式料盒中以方便清洗、更換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述植被層種植凈水效果較好且葉片較小的浮葉植物，為荇菜、萍蓬草或粉綠狐尾藻中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水裝置系統(tǒng)包括防護(hù)柜，所述防護(hù)柜內(nèi)設(shè)有進(jìn)水泵，所述進(jìn)水泵配置有進(jìn)出水管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述防護(hù)柜內(nèi)部進(jìn)一步加裝蓄電池和繼電器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水裝置系統(tǒng)的防護(hù)柜上表面進(jìn)一步加裝太陽能板。
9.據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣裝置系統(tǒng)包括防護(hù)板，所述防護(hù)板上設(shè)有充氧泵并配置有導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管將充氧泵與所述微孔曝氣圓盤相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣裝置系統(tǒng)的防護(hù)板上方進(jìn)一步加裝太陽能組件。
11.據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉床系統(tǒng)包括人工載體填料框、沉水植物種植盤及沉床框架，且所述的沉水植物種植盤及人工載體填料框固定安裝于所述沉床框架內(nèi)，呈交錯分布。
12.據(jù)權(quán)利要求11所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉床系統(tǒng)借助沉床框架安裝于所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，沉床系統(tǒng)位于水面以下，其深度根據(jù)水位確定。
13.據(jù)權(quán)利要求11所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉水植物種植盤中填充基質(zhì)，基質(zhì)上種植耐污能力強(qiáng)、對氮磷吸收效果好的一種或幾種沉水植物。
14.據(jù)權(quán)利要求11所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述人工載體填料框中填充能夠為微生物提供良好附著條件的人工載體填料。
15.據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述的微孔曝氣圓盤通過固定鏈懸掛于所述沉床系統(tǒng)的下方。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述除磷層底部內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個自流孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)的上層設(shè)有溢流堰。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)為方形，所述進(jìn)水裝置系統(tǒng)及曝氣裝置系統(tǒng)分別設(shè)置在上層相對的兩側(cè)。
說明書
一種高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著社會的進(jìn)步，河道水體質(zhì)量日益惡化，黑臭水體現(xiàn)象日益加重。黑臭水體的形成主要是由于水體富營養(yǎng)化使水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)超過水體可容納的量，不能進(jìn)行有效凈化。水體營養(yǎng)物質(zhì)長時間超標(biāo)并累積到一定程度，會造成藻類等大量繁殖，消耗水體溶解氧，從而使水體透明度下降，嚴(yán)重時會導(dǎo)致水生動物大量死亡、水質(zhì)惡化，影響生態(tài)系統(tǒng)的良好循環(huán)。
目前我國主要的自然水體凈化方法分為化學(xué)法、物理法和生物法，其中，生物法的實施最為廣泛。生物法中應(yīng)用較多的是人工浮島凈化水質(zhì)法，該方法利用人工浮島種植的水生植物來凈化水質(zhì)，其凈化效果有限，尤其對氮、磷等元素的去除效率不高。通過微生物的富集吸收氮、磷可快速實現(xiàn)氮、磷元素的轉(zhuǎn)移，但傳統(tǒng)的微生物除磷需要通過污泥的排放來進(jìn)行磷元素的轉(zhuǎn)移，由于受河道中碳元素不足且剩余污泥會直接變成底泥的影響，并不能達(dá)到高效除磷的效果。
實用新型內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，在治理污染河道或湖泊的同時，具備一定的景觀效果。本系統(tǒng)運(yùn)行高效，可操作性強(qiáng)，維護(hù)管養(yǎng)方便，對于氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)凈化效果較好。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案。
一種高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)為盒狀結(jié)構(gòu)，其外圍是一四周相連的生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)，中間為空置腔，所述空置腔內(nèi)設(shè)置曝氣沉床系統(tǒng)，其中：
所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)包括上、中、下三層結(jié)構(gòu)，其中下層為除磷層，中層為除質(zhì)層，上層設(shè)置有進(jìn)水裝置系統(tǒng)和曝氣裝置系統(tǒng)，且上層其余部分設(shè)置植被層；
所述曝氣沉床系統(tǒng)包括沉床系統(tǒng)和微孔曝氣圓盤，其中，所述沉床系統(tǒng)安裝于所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，所述微孔曝氣圓盤則懸掛于所述沉床系統(tǒng)的下方。
所述除磷層與除質(zhì)層之間設(shè)有除磷層篩板，所述植被層與除質(zhì)層之間設(shè)有除質(zhì)層篩板。
進(jìn)一步的，所述除磷層填充球形多孔結(jié)構(gòu)的除磷基質(zhì)填料，放置于抽屜式料盒中以方便清洗、更換；所述除磷層的主要作用是吸收污水中的磷元素。
進(jìn)一步的，所述除質(zhì)層填充陶粒、小型鵝卵石或沸石中的一種或幾種，放置于抽屜式料盒以方便清洗、更換；所述除質(zhì)層的主要作用是過濾雜質(zhì)，初步凈化水質(zhì)，減輕除磷層的處理負(fù)荷，提升吸磷效果。
進(jìn)一步的，所述植被層種植凈水效果較好且葉片較小的浮葉植物，具體的，可選擇荇菜、萍蓬草或粉綠狐尾藻中的一種或幾種。
所述進(jìn)水裝置系統(tǒng)包括防護(hù)柜，所述防護(hù)柜內(nèi)設(shè)有進(jìn)水泵，所述進(jìn)水泵配置有進(jìn)出水管。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述防護(hù)柜內(nèi)部進(jìn)一步加裝蓄電池和繼電器。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述防護(hù)柜上表面進(jìn)一步加裝太陽能板。
所述曝氣裝置系統(tǒng)包括防護(hù)板，所述防護(hù)板上設(shè)有充氧泵并配置有導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管將充氧泵與所述微孔曝氣圓盤相連接。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述曝氣裝置系統(tǒng)的防護(hù)板上方進(jìn)一步加裝太陽能組件。
所述沉床系統(tǒng)包括人工載體填料框、沉水植物種植盤及沉床框架，且所述的沉水植物種植盤及人工載體填料框固定安裝于所述沉床框架內(nèi)，呈交錯分布。
進(jìn)一步的，所述沉床系統(tǒng)借助沉床框架安裝于生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，沉床系統(tǒng)位于水面以下，其深度根據(jù)水位確定。
進(jìn)一步的，所述沉水植物種植盤中填充基質(zhì)，基質(zhì)上種植耐污能力強(qiáng)、對氮磷吸收效果好的一種或幾種沉水植物。
進(jìn)一步的，所述人工載體填料框中填充能夠為微生物提供良好附著條件的人工載體填料。所述人工載體填料可以通過微孔曝氣圓盤提供的氧氣條件針對性地馴化特征微生物來增強(qiáng)脫氮能力。
所述的微孔曝氣圓盤通過固定鏈懸掛于所述沉床系統(tǒng)的下方。
所述除磷層底部內(nèi)側(cè)設(shè)有若干個自流孔。
所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)的上層設(shè)有溢流堰。
根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)為方形，所述進(jìn)水裝置系統(tǒng)及曝氣裝置系統(tǒng)分別設(shè)置在上層相對的兩側(cè)。
本實用新型提供的高效脫氮除磷的復(fù)合生態(tài)凈化系統(tǒng)具有以下有益效果：
1、本系統(tǒng)將生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)、沉水植物和人工載體填料結(jié)合在一起，污水先通過生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)進(jìn)行雜質(zhì)凈化和脫磷處理，更加符合沉水植物對于透明度的需求，同時生態(tài)濾床結(jié)構(gòu)植被層選擇葉片較小的浮葉植物，不會阻礙沉水植物的陽光需求，最大限度保證沉水植物正常生長。
2、本系統(tǒng)增設(shè)太陽能板，利用太陽能帶動進(jìn)水泵及充氧泵進(jìn)行進(jìn)水和充氧，利用溢流堰進(jìn)行出水，節(jié)能環(huán)保、成本低廉。
3、本系統(tǒng)利用除磷層基質(zhì)更好地吸附除磷，并通過人工載體填料馴化特征微生物如硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌，同時結(jié)合沉水植物對污染物質(zhì)的吸收凈化，更加高效地進(jìn)行脫氮除磷工作。
4、本系統(tǒng)除磷層及除質(zhì)層采用抽屜式料盒裝存，方便更換，除磷效果持續(xù)、穩(wěn)定；整個系統(tǒng)方便操作，運(yùn)行高效，便于管養(yǎng)維護(hù)。
（發(fā)明人：儲建松; 李鋒; 季曉華; 王振興; 陳偉凌; 高用貴; 陸偉）
