[实用新型]悬浮式组合生态滤床

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于富营养化水体修复的悬浮式组合生态滤床，属于污水净化技术领域。

背景技术

生态滤床是一种在垂直流人工湿地基础上发展起来的水体修复技术，因其有机集成了过滤、吸附和系统中植物、动物和微生物的降解功能等多种净化机制，修复效果快速而稳定，低温季节仍可保持较好的运行效果。该技术的主要缺陷在于：①运行期滤料易堵塞板结，需频繁冲洗或更换滤料，运行维护成本较高；②占地面积较大，土建工程施工期较长，在土地资源相对紧张的城市应用受到极大的限制。专利200620065822.9公布了一种用于水体净化的可移动式生态滤床，该装置通过将生物介质滤料装填入一个上端开口的外容器而实现位置移动，增加了使用的灵活性，但其结构设计存在缺陷，滤料的堵塞板结问题也未解决。

相比之下，利用水面空间种植净水植物的生态浮床技术，因具有实施方便、运行成本低、移除难度小且无不良生态扰动等优势，得到了较为广泛的应用。该技术的不足之处在于受植物生长周期所限，水体修复效果显现较慢，且受季节因素影响较大，难以实现对富营养化水体的持续高效修复。

除此之外，受种植方式和生长环境所限，生态浮床和生态滤床技术中的净水植物多以喜水性观赏植物为主，难以实现较高的经济附加值，移除后多以固体废弃物处置，未能实现富营养化水体的资源化利用。

发明内容

本实用新型的目的在于：通过对生态滤床与生态浮床技术的集成与提升，提供一种悬浮式组合生态滤床，既可高效修复富营养化水体，又便于实施操作，低成本投入，低费用运行，并可实现富营养化水体的资源化利用。

本实用新型的技术解决方案是：该组合生态滤床以升降式浮篮为基本单元，升降式浮篮内填充悬浮双滤层，浮篮与浮篮的间隙安装布水器，整体构成悬浮滤床。

其中，悬浮双滤层由粉煤灰漂珠层和凹土基超轻滤料层构成，粉煤灰漂珠层位于凹土基超轻滤料层的上方。

其中，凹土基超轻滤料为根据专利ZL200710133724.3制备的比重0.6-0.9的可悬浮复合滤料，粒径大小为6-10mm；或其它兼具吸附性和生物友好性的悬浮滤料亦可采用。

其中，升降式浮篮由篮筐体、浮圈、承托网和高度调节组件构成，篮筐体四周封闭而筐底为筛网，浮圈经高度调节组件套接在篮筐体的外侧，承托网连接在篮筐体的内壁，位于篮筐体敞口端下方约100mm处。

其中，布水器由输水管、雾化布水喷头和潜水泵组成，输水管的底端连接潜水泵，输水管的支管上安装雾化布水喷头。

其中，雾化布水喷头为流量可调折射式喷头，具有平雾效果，可在整个覆盖面积内均匀落水；或其它具有同等功能的布水装置亦可采用。

其中，在漂珠层表面铺设种植网。

安装时，以升降式浮篮为基本单元，若干浮篮通过连接绳彼此连接，浮于待修复水体中，浮篮内填充粉煤灰漂珠和凹土基超轻滤料，形成悬浮双滤层，在浮篮连接的间隙安装布水器，整体形成悬浮式组合生态滤床。

使用时，在漂珠层表面铺设种植网，将净化植物种子直接播撒在种植网上，轻拍压实；芽苗出齐后启动布水器，原水经雾化布水喷头洒入空气中，形成的气水混合液经悬浮双滤层过滤后，从浮篮的筛网底部进入水体；植物生长周期结束时，通过高度调节组件提升篮筐高度，植物主体根部随承托网一起脱离水体，通过布水器将其携带的粉煤灰漂珠冲洗落回浮篮，植物则通过种植网整片移除，进入下一轮种植。

该生态滤床的净化机理包括：

（1）滤料吸附；凹土基超轻滤料具有高效的吸附能力，可快速吸附水体中氮磷等污染物。

（2）悬浮双滤层的截留过滤；污水至上而下流经双滤层时，水中的悬浮颗粒物及其附着污染物即被滤料层截留过滤。

（3）布水增氧；污水经雾化布水喷头洒入空气中，形成大量的小液滴或膜状水，以气水混合液的形式滴落，伴随着过滤过程，水体中的溶解氧不断得到补充。

（4）生物挂膜；凹土基超轻滤料为生物友好性滤料，易于生物挂膜，双滤层中富集的污染物及布水增氧均为生物挂膜创造了良好的条件，通过实施间歇式布水，还可在水体中形成好氧、缺氧和厌氧环境的交替，进一步增强脱氮除磷效果。 

（5）植物吸收；悬浮双滤层上部的粉煤灰漂珠层性状类似于含水饱和的沙土，将净化植物的种子直接播撒在粉煤灰漂珠层上，可快速发芽成苗；植物一方面利用根系从双滤层中获取生长所需的氮磷等营养物质，另一方通过茎叶在布水过程中直接吸收污水中的营养物质。