一種適于感潮內(nèi)河水系排污口污水的原位生態(tài)修復(fù)裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污染水體治理及生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種適于感潮內(nèi)河和河涌及湖塘排污口的原位生態(tài)修復(fù)裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]珠三角地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，但與之配套的污水管網(wǎng)設(shè)施尚未健全，尤其是老城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部，截污不徹底、污水未經(jīng)處理就近排入河涌、湖塘的現(xiàn)象依然普遍；珠三角感潮河網(wǎng)區(qū)水體交換不暢，而過高的有機(jī)負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水體自凈的能力，造成水體中的溶解氧不足或耗盡，厭氧分解生成大量厭氧產(chǎn)物導(dǎo)致整個水體黑臭難聞。排污口來源多、成分雜、水質(zhì)水量不穩(wěn)定，加之土地資源緊張，存在收集難、處理率低、潛在危害大等一系列問題。此外，河道整治過程中的“直線化”和“三面光”處理，破壞河道原有生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，降低了河道水體自凈能力。有必要在河道截污整治工程的同時，實(shí)施河道生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，提高河道水體自凈能力，進(jìn)一步控制水體污染物總量。
[0003]目前，公知的河道內(nèi)水體污染直接凈化或就地處理技術(shù)有:①在河道內(nèi)或河道的傍側(cè)建立的類似于污水處理廠的工程技術(shù)；②通過生態(tài)措施增加河道的接觸氧化面積，從而提高河道的自然凈化能力普通的生物浮島技術(shù)(僅適用于緩流水體)；④直接向河道內(nèi)拋灑高效微生物，從而提高河道凈化能力的技術(shù)；⑤直接在河道內(nèi)加裝曝氣設(shè)施的技術(shù)等。這些技術(shù)都不同程度的存在著某種不足或缺陷，如:對污染物的去除效率低、投資大、運(yùn)行成本高和維修管理不便與不能持續(xù)等，以及影響河道的防洪排澇等基本功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有河道內(nèi)水體污染治理技術(shù)的不足，提供一種適于感潮內(nèi)河和河涌及湖塘排污口的原位生態(tài)修復(fù)裝置，基于本裝置，可以科學(xué)實(shí)現(xiàn)生物接觸氧化技術(shù)、高效生物載體技術(shù)、高效微生物技術(shù)、微曝氣技術(shù)、生物操縱技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了在不影響河道防洪排澇功能的前提下，通過物理沉淀、載體吸附、微生物降解、水生植物吸收與轉(zhuǎn)移作用以及水生動物消化與分解的共同作用凈化水體。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]提供一種適于感潮內(nèi)河和河涌及湖塘排污口的原位生態(tài)修復(fù)裝置，由三層凈化區(qū)域和連接結(jié)構(gòu)組成:上部水生植物吸收區(qū)、中部高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)和底部兼性厭氧反應(yīng)區(qū)；所述連接結(jié)構(gòu)的上端連接水生植物吸收區(qū)，下端連接高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)，所述底部兼性厭氧反應(yīng)區(qū)懸掛于高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)下端；所述水生植物吸收區(qū)由浮力框架、浮床以及水生植物組成，所述浮力框架構(gòu)成密閉回路；浮床固定于浮力框架上，用于種植水生植物；所述高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)由若干個載體箱框架、高效載體以及微曝氣系統(tǒng)組成；向好氧反應(yīng)區(qū)和兼性厭氧反應(yīng)區(qū)投加復(fù)合微生物菌群；整個處理裝置通過浮力框架的浮托作用，漂浮在水面。
[0007]優(yōu)選地，SI步驟所述水生植物為根系發(fā)達(dá)、光合效率和根系泌氧能力強(qiáng)的植物?？梢圆捎脝畏N植物也可以采用混合種植形式。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選地，本實(shí)用新型采用混合種植形式，采用三種或四種植物由里向外輻射布置種植。其中，優(yōu)選美人蕉、旱傘草、鳶尾和/或菖蒲等。美人蕉、旱傘草以9?10株/m2的密度種植，鳶尾和/或菖蒲以12?16株/m2的密度種植。
[0009]更加優(yōu)選地，按照美人蕉40 %、旱傘草40 %、鳶尾和/或菖蒲20 %的配比，采用三種或四種植物由里向外輻射布置混合種植。
[0010]水生植物區(qū)吸收區(qū)與中部微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)形成良好的傳質(zhì)、傳熱過程，縮短了營養(yǎng)鹽分解耗時，有效提高水生植物對營養(yǎng)鹽的吸收效率和改善水面景觀效果。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述微生物菌群為硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、光合細(xì)菌、聚磷菌菌種以及酶的集合體。所述酶為脂肪酶、蛋白酶、纖維素酶等生物酶的一種或幾種。每一種有效菌或酶的數(shù)量不得少于0.01億/g (mL)。進(jìn)一步地，根據(jù)水質(zhì)污染情況，參照I?1.5kg/m3載體的標(biāo)準(zhǔn)投加微生物，但不少于Ikg微生物，抑或根據(jù)污染水體實(shí)質(zhì)情況，可通過馴化本地土著微生物實(shí)現(xiàn)。
[0012]優(yōu)選地，所述浮力框架平面大小為L(長)XB(寬)，浮力框架采用Φ75?IlOmm的PVC給水管，密閉回路鏈接，確保該項(xiàng)技術(shù)所需要的剛度與浮力。
[0013]優(yōu)選地，所述浮床采用單層或雙層土工網(wǎng)或者鉤網(wǎng)形式，土工網(wǎng)或者鉤網(wǎng)繃緊、固定在浮力框架的PVC管上。
[0014]優(yōu)選地，所述載體箱框架由角鋼和鋼筋焊制而成，進(jìn)一步優(yōu)選單個體積大小為(1/6?1/5) L(長)XB (寬)X (1/4?1/2)H(水深)，分4個均勻、對稱分布在所述浮力框架下面，載體箱框架的框內(nèi)填充高效載體。
[0015]優(yōu)選地，所述高效載體選用大孔、網(wǎng)狀或塊型聚氨酯載體，進(jìn)一步優(yōu)選單塊載體大小為2cmX2cmX2cm?4cmX 4cmX 4cm，透水率達(dá)到90%以上，用彈性不繡鋼絲串成“梅花形”，采用均勻布設(shè)的形式，進(jìn)一步優(yōu)選地，單位體積載體填充率為30%?50%，載體之間留足一定的空間，方便魚、螺、蝦等水生動物覓食、休憩與繁殖。優(yōu)選地，S5也可以是進(jìn)行人工投放魚、螺、蝦等水生動物，其中投放標(biāo)準(zhǔn)為0.5?1.5kg/m3水體。
[0016]優(yōu)選地，所述兼性厭氧反應(yīng)區(qū)采用一種剛?cè)徇m度的碳纖維材料排列而成，優(yōu)選單條碳纖維長度與載體箱(1/4?1/2)H(水深)高度一致、直徑10?20cm為宜，相鄰、并排、垂直懸掛于曝氣支管底部，但不會埋入底泥。
[0017]所述微曝氣系統(tǒng)采用回路曝氣的方式，由曝氣機(jī)、曝氣干管、曝氣支管以及曝氣盤組成，布設(shè)在載體底部，能有效供給微生物菌群的生長。其中，曝氣機(jī)選用鼓風(fēng)式曝氣機(jī)，曝氣干管采用Φ50?75mm的PVC給水管，均安放在浮力框架上；曝氣支管采用Φ25?50mm的PVC給水管，通過連接桿與載體箱框架鏈接；曝氣盤采用膜片式曝氣盤或者曝氣頭，均勻分布在微生物載體箱框架下面，參照4?6個/m2載體箱框架底面積設(shè)定曝氣盤或者曝氣頭數(shù)量。
[0018]優(yōu)選地，所述連接結(jié)構(gòu)為連接桿，采用一種Φ75?IlOmm的不銹鋼管卡，亦可自制，上端箍緊浮力框架，下端與載體箱框架搭口焊接。
[0019]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供一種生態(tài)修復(fù)的系統(tǒng)，包括N套上述生態(tài)修復(fù)裝置，各套裝置之間間距1.0?1.5m，呈橫、縱向排列；N套裝置分成N/4組，每組共享一套鼓風(fēng)式曝氣機(jī)，優(yōu)選的組合方式獲得更佳的水體凈化效果。
[0020]本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)元件組合在一起，為魚、螺、蝦等水生動物及浮游生物提供了覓食和生棲空間，提供了良好微生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)了良好的食物鏈結(jié)構(gòu)，形成一套健康的水生態(tài)系統(tǒng)。
[0021]本實(shí)用新型可以很好地應(yīng)用于解決感潮內(nèi)河和河涌及湖塘排污口的水污染問題，實(shí)現(xiàn)直接凈化或就地生物處理水體污染問題，也適合于分散型農(nóng)村污水的收集處理。
[0022]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0023]本實(shí)用新型提供了一種新的修復(fù)裝置，通過自水體水面從上之下設(shè)置水生植物吸收區(qū)、帶有微曝氣系統(tǒng)的高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)和兼性厭氧反應(yīng)區(qū)，有效發(fā)揮生物接觸氧化技術(shù)、高效生物載體技術(shù)、高效微生物技術(shù)、微曝氣技術(shù)以及生物操縱技術(shù)的綜合效能，進(jìn)行有機(jī)的復(fù)合、集成和優(yōu)化，在不影響河道防洪排澇功能的前提下，通過物理沉淀、載體吸附、微生物降解、水生植物吸收與轉(zhuǎn)移作用以及水生動物消化與分解作用凈化水體?；谒鲅b置，本實(shí)用新型提供一種高效的修復(fù)系統(tǒng)，包括N套所述生態(tài)修復(fù)裝置，獲得更佳的水體凈化效果。
[0024]本實(shí)用新型系統(tǒng)投資省、占地少(或基本不占地)、不影響水面景觀、污染物去除效率高，同時不影響河道的原有防洪排澇功能等。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)的A-A剖面圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)的B-B剖面圖。
[0027]其中:1 一水生植物吸收區(qū)，2 —中部高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)，3 —底部兼性厭氧反應(yīng)區(qū)，4 一連接結(jié)構(gòu)，5 —曝氣系統(tǒng)，6 —水生植物，7 —水生動物，8 —固定桿，9 一水面，10 一堤岸。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]提供一種適于感潮內(nèi)河和河涌及湖塘排污口的原位生態(tài)系統(tǒng)，如附圖1至附圖2所示，所述系統(tǒng)由三層凈化區(qū)域和連接結(jié)構(gòu)組成:上部水生植物吸收區(qū)1、中部高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)2、底部兼性厭氧反應(yīng)區(qū)3 ;所述連接結(jié)構(gòu)的上端連接水生植物吸收區(qū)，下端連接高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)，所述底部兼性厭氧反應(yīng)區(qū)懸掛于高效微生物膜好氧反應(yīng)區(qū)下端；所述水生植物吸收區(qū)由浮力框架、浮床以及水生植物6組成；所述浮力框架構(gòu)成密閉回路；浮床固定于浮力框架上，用于種植水生植物；所述高效微生物膜