專利名稱：陶粒基質(zhì)混種處理重污染河水人工浮床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于重污染河流生態(tài)工程治理技術(shù)，具體涉及一種人工浮床。

背景技術(shù)：
人工浮床是運(yùn)用無土栽培技術(shù)，以有機(jī)高分子材料或無機(jī)濾料等為基質(zhì)，采用現(xiàn)代農(nóng)藝和生態(tài)工程措施綜合集成的污水生態(tài)工程治理技術(shù)。該技術(shù)利用浮床植物根系的吸收、吸附以及根部系統(tǒng)的氧化作用和物種互生共生機(jī)理，并通過收獲植物的方法削減水中富集的氮、磷等污染物，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。人工浮床一般由框架、基質(zhì)、固定裝置以及植物等構(gòu)成，其中基質(zhì)與植物的選擇比較關(guān)鍵。就基質(zhì)而言，目前人工浮床工程應(yīng)用中廣泛采用的基質(zhì)為有機(jī)高分子材料，但是工程實踐表明這種材料的比表面積小，不利于微生物掛膜，容易損壞。就植物而言，目前已用于或可用于人工浮床凈化水體的植物主要有①美人蕉科美人蕉；②禾本科蘆葦、多花黑麥草、水稻、香根草、牛筋草等；③香蒲科香蒲；④莎草科風(fēng)車草；⑤天南星科菖蒲、石菖蒲、水浮蓮、海芋；⑥雨久花科鳳眼蓮；⑦傘形科水芹菜；⑧唇形科芝麻花；⑨燈心草科燈心草。由此可見，用于凈化水體的植物種類比較多。由于不同植物生理特性的差異性及其凈化水體的效果不同，所以選擇出適合污水水體特點(diǎn)、適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件且具有較高凈化能力的浮床植物或植物組合是人工浮床要解決的關(guān)鍵問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對部分三峽庫區(qū)次級河流重度污染的現(xiàn)狀以及人工浮床的技術(shù)難點(diǎn)，提供一種陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床，削減三峽庫區(qū)部分重度污染次級河流中總氮、總磷以及有機(jī)物等污染物的負(fù)荷，使得河水達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量錯誤！未找到引用源。類標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)。
本實用新型的技術(shù)方案如下 一種陶粒基質(zhì)混種處理重污染河水人工浮床，包括有框架、基質(zhì)和植物，該浮床的面積占水池面積的比例為45％～50％，浮床采用竹質(zhì)框架結(jié)構(gòu)，底部用不銹鋼絲網(wǎng)鋪底，在浮床底部鋪設(shè)厚度為5cm～7cm的陶?；|(zhì)，在陶粒基質(zhì)上混種植物石菖蒲和風(fēng)車草。
所述不銹鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑為1.2～1.5cm，陶粒的直徑為1.8cm～2cm，植物的栽種間距為22～25cm，石菖蒲與風(fēng)車草的栽種比例為2∶3。
上述陶粒為陶土在1100℃下膨脹而成，主要成分為SiO2 58％、Al2O3 23％、Fe2O3 9％、K2O+Na2O 2.3％、CaO 3％。由于陶粒比表面積大、使用壽命長、耐腐蝕以及吸附性能好，因而陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床具有較強(qiáng)的截污能力，同時為多種功能微生物的生長與繁殖提供了適宜的理化環(huán)境。采用的混種植物選擇的是石菖蒲和風(fēng)車草，它們在重污染河流中存活率高、生長量大、處理效果好。根據(jù)分別就石菖蒲與風(fēng)車草進(jìn)行污水處理的試驗研究結(jié)果可知，石菖蒲生長周期短，其根系對COD吸附效果較好，而風(fēng)車草生長周期長，對氨氮、總氮以及總磷均有較好的吸收率。為此，石菖蒲與風(fēng)車草按一定比例的混種，有益于這兩種具有不同生理特點(diǎn)的植物在COD以及氮磷去除的過程中協(xié)調(diào)互補(bǔ)，進(jìn)而保證陶粒基質(zhì)混種處理重污染河水人工浮床較好的處理效果。當(dāng)河水中的TP＜0.6mg/L，TN＜3.0mg/L，COD＜40mg/L時，陶粒基質(zhì)混種處理重污染河水人工浮床可使處理出水TP＜0.3mg/L，TN＜1.05mg/L，COD＜30mg/L，從而達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量錯誤！未找到引用源。類標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)。
表1是石菖蒲、風(fēng)車草、石菖蒲與風(fēng)車草混種的污染物去除負(fù)荷比較
本實用新型的優(yōu)點(diǎn)如下 1、采用陶?；|(zhì)，使得浮床吸附性能好，截污能力強(qiáng)，并且有利于利于浮床中微生物生長、繁殖。同時陶粒在水中可水解出鈣離子，與水體中磷酸根結(jié)合形成沉淀去除。
2、采用石菖蒲與風(fēng)車草一定比例的混種，有益于這兩種具有不同生理特點(diǎn)的植物在COD以及氮磷去除的過程中協(xié)調(diào)互補(bǔ)，進(jìn)而保證陶?；|(zhì)混種人工浮床較好的處理效果。

圖1是陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床的立面圖； 圖2是陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床的俯視圖； 具體實施方式
參見圖1，進(jìn)行生態(tài)治理的重污染河流沿岸選擇一塊洼地，利用重力將河水引入洼地形成水池。在水池中設(shè)置陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床，人工浮床的面積占水池面積的比例為45～50％。浮床采用竹制框架結(jié)構(gòu)1，底部用不銹鋼絲網(wǎng)2鋪底，網(wǎng)孔直徑1.2～1.5cm。浮床采用的基質(zhì)為人工陶?；|(zhì)3，陶粒的直徑為1.8～2cm，其在浮床底部的鋪設(shè)厚度為5～7cm。
參見圖2，在人工浮床上的混種植物為石菖蒲5和風(fēng)車草，植物的栽種間距為22～25cm，石菖蒲與風(fēng)車草的栽種比例為2∶3。結(jié)合表1可知石菖蒲對COD吸收效果較好，風(fēng)車草對氨氮、總氮以及總磷均有較好的吸收率，而石菖蒲與風(fēng)車草按2∶3比例的混種可以兼顧C(jī)OD、氨氮、總氮以及總磷的去除。為此，石菖蒲與風(fēng)車草的混種，有益于這兩種具有不同生理特點(diǎn)的植物在有機(jī)物以及氮磷去除的過程中協(xié)調(diào)互補(bǔ)，進(jìn)而保證該技術(shù)具有較好的處理效果。
在實際應(yīng)用中，陶粒基質(zhì)混種處理重污染河水人工浮床的設(shè)計參數(shù)如下 1、陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床的面積占水池面積的比例為45～50％，其中陶粒的鋪設(shè)厚度為5～7cm，陶粒的直徑為1.8～2cm。
2、混種植物為石菖蒲和風(fēng)車草，植物的栽種間距為22～25cm，石菖蒲與風(fēng)車草的栽種比例為2∶3。
3、設(shè)置陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床的水池對氨氮、COD、總磷以及總氮的去除負(fù)荷分別為4.1g/m2·d、2.3g/m2·d、0.38g/m2·d以及4.03g/m2·d。
4、當(dāng)河水中的TP＜0.6mg/L，TN＜3.0mg/L，COD＜40mg/L時，陶粒基質(zhì)混種處理重污染河水人工浮床可使處理出水TP＜0.3mg/L，TN＜1.05mg/L，COD＜30mg/L，從而達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量IV類標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)。
權(quán)利要求1、陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床，包括有框架、基質(zhì)和植物，其特征在于該浮床的面積占水池面積的比例為45％～50％，浮床采用竹質(zhì)框架結(jié)構(gòu)，底部用不銹鋼絲網(wǎng)鋪底，在浮床底部鋪設(shè)厚度為5cm～7cm的陶?；|(zhì)，在陶粒基質(zhì)上混種植物石菖蒲和風(fēng)車草。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床，其特征在于不銹鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑為1.2～1.5cm，陶?；|(zhì)中陶粒直徑為1.8cm～2cm。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶粒基質(zhì)混種處理重污染河水人工浮床，其特征在于植物的栽種間距為22～25cm，石菖蒲與風(fēng)車草的栽種比例為2∶3。
專利摘要本實用新型提出一種陶?；|(zhì)混種處理重污染河水人工浮床，包括有框架、基質(zhì)和植物，該浮床的面積占水池面積的比例為45％～50％，浮床采用竹質(zhì)框架結(jié)構(gòu)，底部用不銹鋼絲網(wǎng)鋪底，在浮床底部鋪設(shè)厚度為5cm～7cm的陶?；|(zhì)，在陶?；|(zhì)上混種植物石菖蒲和風(fēng)車草，植物的栽種間距為22～25cm，石菖蒲與風(fēng)車草的栽種比例為2∶3。本人工浮床采用陶?；|(zhì)，使得浮床吸附性能好，截污能力強(qiáng)，并且有利于利于浮床中微生物生長、繁殖。同時陶粒在水中可水解出鈣離子，與水體中磷酸根結(jié)合形成沉淀去除。采用石菖蒲與風(fēng)車草一定比例的混種，有益于這兩種具有不同生理特點(diǎn)的植物在COD以及氮磷去除的過程中協(xié)調(diào)互補(bǔ)，進(jìn)而保證陶?；|(zhì)混種人工浮床較好的處理效果。
文檔編號C02F3/32GK201148382SQ20082009748
公開日2008年11月12日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者羅固源, 季鐵軍, 許曉毅, 華 肖, 松 吳, 韓金奎, 卜發(fā)平 申請人:重慶大學(xué)