[发明专利]沉水植物-藻类共培养设备

说明书

技术领域

沉水植物-藻类共培养设备属于水处理领域，涉及一种利用模拟再生水回用环境来测试沉水植物对藻类生长代谢影响情况的实验装置。

背景技术

沉水植物-藻类共培养设备，是用于测试再生水回用过程中沉水植物对藻类生长代谢的影响情况与沉水植物的种类、数量以及藻类种类关系的一个重要实验装置。

再生水应用于补充天然水体或作为景观水体的主要补水水源是目前城市污水再生利用的主要途径之一，以北京市为例，根据水务局的数据，2009年北京市城市河湖利用再生水1.8亿立方米，占到北京市全年再生水利用总量的近30％。但由于再生水的水质特点，营养物本底浓度较高，排入景观水体后在其它条件适宜的情况下更易导致水中发生水华，出现水体富营养化的问题，从而引发一系列环境问题。因此，众多研究人员致力于研究各种不同的技术手段，力图找到有效的措施或方法解决再生水带来的景观水体富营养化问题。

近年来研究化感作用抑藻的技术逐渐成为控制水体富营养化的途径之一。通过选择种植适宜的水生植物来抑制藻类生长，不需投加化学药剂也不需要耗能，在抑藻的同时还能起到美化水环境的功效，可以视为是一种“低碳绿色”的水体藻类控制技术。水生植物的抑藻效果会随着水生植物的种类、群落的配置、水体的透明度、水中污染物的浓度等因素而受到影响。需要通过大量实验分析出水生植物和藻类之间的关系，找出适合的植物应用于再生水的富营养化控制，目前国内常用的化感作用的研究方法主要是实验室室内试验和野外试验。野外试验虽然最接近于再生水体的真实水体环境，但由于受到场地、环境变化的影响，不易控制实施。室内实验又分为共培养实验、种植水试验、浸出液试验，其中共培养实验不仅易于控制而且也能比较直观的反应水生物对藻类的抑制作用。

应用本实验装置可以模拟再生水的水体环境，测试藻类生长代谢情况随沉水植物种类、数量的变化规律；沉水植物对藻类的影响状况随环境的变化情况；不同水质情况下，沉水植物对藻类生长代谢的影响；沉水植物-藻类共存的条件下，藻类对沉水植物生长的影响。实验结果既可以使学生对沉水植物抑藻有直接的认识和掌握，也可以为再生水富营养化控制提供数据参考。在净化再生水水质的同时还能美化环境。

发明内容

本发明提供一套可以模拟沉水植物对再生水富营养化控制情况，并能取样检测沉水植物对水中藻类影响情况的实验装置，以弥补测再生水富营养化控制方法和控制效果的实验教学装置在高等院校实验教学中的空白。

为了实现上述目的，本发明设计了一套沉水植物-藻类共培养设备，包括支撑设备、培养设备、照明设备、曝气设备。其中特征在于：所述支撑设备由底部带四个万向轮6钢架1组成，钢架1分为上下两层；培养设备主要是两个顶部带有箱盖3的用于植入沉水植物和藻类的水箱2，箱盖3上有供曝气管10通过的通气孔8，水箱的一侧设有可提取不同水深的样本用于进行检测和数据分析的取样孔7，培养设备置于钢架1的下层；照明设备由固定在钢架1上层的一组灯管5组成；曝气设备由充气泵4以及曝气管10、曝气头9组成，充气泵4通过曝气管10连接到曝气头9，曝气管10通过箱盖3上的通气孔8，曝气头9置于水箱2中，曝气设备置于钢架1的下层。照明设备中的灯管5置于培养设备中水箱的上方。其中，在有再生水的培养设备中植入沉水植物和藻类；照明设备提供光照；曝气设备通过充气泵4及曝气管10、曝气头9提供氧气；定期从玻璃箱一侧不同水深的取样孔取样，进行检测和数据分析。

所述的水箱2为有机玻璃水箱，箱盖3为透明玻璃。

所述的水箱2的个数标配为2个，如有需要，可根据实验因素适量调整水箱个数至2-4个。

所述的钢架1的底部含有四个万向轮6。

所述灯管5的标配为4根，每根灯管5设有独立开关，如有需要，可根据实验光强的强弱调整灯管个数至2-8根

所述的取样孔7为沿竖直方向布置的多个通孔。

所述的灯管5在同一水平面上均匀布置。

所述的曝气头9在每个水箱中的个数为多个。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.支撑设备采用钢架，坚固耐用，方便照明设备的安装和承受培养设备、曝气设备的重量。钢架下面安装万向轮可以灵活移动。

2.培养设备中的再生水可以取自实际水体，也可根据需要配置不同成分的培养液，有机玻璃箱的数量也可根据需要调整数量。使得实验数据更接近实际，有利于沉水植物化感抑藻的检测分析，同时也可以适当调整有机玻璃箱的尺寸，用于挺水植物化感抑藻的检测，为实际工程设计中再生水富营养化控制提供实验数据参考。