[发明专利]一种生态网填料装置

说明书

技术领域

本发明属新型环保技术领域，具体涉及一种用于自然水体和人工水体原位净化处理的生态网填料装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，水环境污染日益严重，越来越多的自然水体出现富营养化，水体富营养化已成为一个世界性的环境问题。目前富营养化水体修复技术种类繁多，从技术原理上看，可以将这些技术分为物理方法、化学方法和生物方法等。由于物理和化学方法普遍存在着成本高、效果不稳定和容易产生二次污染等问题，人们对生物修复技术给予了特别的关注。生物接触氧化原位处理技术作为污染自然水体(河流、湖库)修复的主要工艺之一，它能够有效去除水体中有机物及氨氮等污染物，降低污染物总量，使水体得到净化。生物填料是生物膜接触氧化工艺的核心构件，它的材质选择和外型直接关系到载体生物量和处理性能。目前，各种人工合成填料得到了广泛的开发和应用，大大增强了生物接触氧化法水质净化效果，该类水处理填料的材质主要有醛化维纶、聚乙烯、聚丙烯等高分子材料，加工为纤维、弹性丝或中空几何体等，这些填料为微生物提供了充足的附着生长面积，但高分子材料表面是饱和键，化学惰性，微生物附着困难，培养时间长且容易脱落，影响其实际应用性能。同时，上述人工合成填料多是针对污水处理厂应用研制的，没有考虑到自然水体(如河道和湖库)的地理特点和水文特征等，因此，其在自然水体净化应用中，存在安装管理困难，易受水流冲击破坏、不宜原位处理等不足，大大限制了其在受污染自然水体净化处理中的实际应用。

近年来，富营养化水体的生态修复技术亦得到了较为广泛的应用，人们开展了大量的利用水生植物修复受污染水体的研究。其中，沉水植物作为初级生产者，是水体食物链的重要基础，在维持水生态系统的结构和功能以及生物多样性方面起到关键作用。同时，在水生植物中，只有沉水植物在光合作用时释放氧气于水体中，这对富营养化水体自净作用至关重要。沉水植物修复作为一种有效的生物方法，广泛应用于水体富营养化的治理。沉水植物的生长受多项环境因子的调控，其中水下有效光强被认为是影响沉水植物生长、分布最重要的因子之一，而且其它生物或非生物环境因子的作用也会间接导致水下光强的变化，如悬浮颗粒。研究表明，沉水植物上附着悬浮物和微生物，不仅会促进沉水植物的消亡，并且对沉水植物的恢复也会起到阻碍作用。另一方面，在富营养化水体中恢复沉水植被，必须考虑沉水植物的配置，生物的多样性决定了系统的稳定性，对沉水植物生长周期的衔接和空间结构的搭配上进行科学配置可以使之相互促进，协调发展。专利：200720075459.3和200820150439.2分别公开了两种固定化沉水植物净水装置，具有收割管理方便的特点，有效避免了沉水植物残体存在水中造成二次污染的不足，然而，这种单纯依靠沉水植物吸收来去除氮、磷等营养物的净化效果明显不足，处理性能有待进一步提高。根据生态工程重要的基本原理—“生物共生机制、生物多样性及食物链原理”，通过人工构筑共生生态机制和食物链的“加环”，必将有助于大幅度提高沉水植物的生态效应和生态净化功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净化效果好、结构简单，不堵塞、不结团、安装简单、管理维护方便和抗水流冲击的生态网填料装置。

本发明提出的生态网填料装置，由绳网、组合填料单元、浮球、套筒、固定杆和沉水植物组成，在绳网的每个网格结点上固定有组合填料单元，采用“三明治”结构方式，将搭配好的沉水植物包夹固定在两张绳网中间，用固定绳固定；绳网的上端连接有浮球，两侧通过定边线固定连接套筒；使用时，位于两侧的套筒内插入固定杆，将两根固定杆分别插入水体河床或湖底中，实现对生态网填料的固定于水中。

本发明中，所述组合填料单元采用市场销售的组合填料盘片，是由塑料盘片和纤维丝组成，使用前，组合填料单元浸泡入浓度为10-30％的高锰酸钾溶液8～24小时，冲洗干燥后，再使用5-30％的复合酶生物促进剂溶液进行浸泡12～48小时，避光通风干燥。

本发明中，所述沉水植物采用“三明治”结构方式固定于两张绳网中间，根据沉水植物对光的需求的多少，从上层到下层进行合理配置，以形成物种丰富的稳定的生态系统。

与已有的沉水植物水处理装置相比，本发明的生态网填料装置具有以下优点：

1.本发明的生态网填料装置采用的“三明治”结构方式，组合填料单元对水体中悬浮物有较强的吸附拦截能力，避免了悬浮物质附着在沉水植物上造成对生长不利的影响，而沉水植物光和作用产生的溶解氧，可供组合填料单元上的微生物利用，该装置充分发挥了生物生态联合污染去除作用，进一步提高了对水体中有机物、氮和磷的去除效率和能力；