[发明专利]基于植生型生化吸附球的梯级净水系统

说明书

技术领域

本发明属于富营养化城市河流生态修复领域。

背景技术

城市河流污染是当前备受关注的环境问题之一。城市河道在整治过程中被裁 弯取直，河床被衬砌硬化，城市河流的出口和入口多被建闸控制。城市内河闸的 主要功能是非汛期关闸蓄水，抬高城市内河水位，解决枯水期河水很低，甚至干 涸的问题，同时形成亲水景观改善城市水环境和城市形象。这些工程的实施改变 了河道的天然形态和自然走向，破坏了许多生物赖以生存的自然特征，加上废污 水的排放及污水处理不达标，导致了城市河流的纳污能力远远超过了其自净能力， 加剧了水体污染；另外，河床的硬化使河流的生态功能受限，生物生境受到破坏， 生物多样性降低。

由于水体中污染物浓度大，溶解氧含量低，导致河水黑臭现象严重。目前我 国七大江河流域都已经受到不同程度的污染，特别是在全国138个城市河段中， 流经繁华区域的绝大部分也受到不同程度的污染，其中低于国家《地面水环境质 量标准》中V类水体的占38％，多数城市河道常年处于黑臭状态。

针对以上问题，国内外已开展了相关的研究，特别是关于河道生态修复的研 究正不断深化。中国专利申请201010565640.9提出了一种“一种用于污染河流 水质净化的傍河联合塘工艺和系统”、中国专利申请201210217572.6提出了一种 “梯级净化水系统”、中国专利申请201310007153.4提出了一种“生态河流”、 中国专利申请201310685450.4提出了一种“一种利用橡胶坝辅助黑臭河道定点 清淤的方法”、中国专利申请201520315567.8提出了一种“一种用于城市河流中 可升降式拦水系统”，这些方案可以有效的解决城市河流的污染问题，改善城市 环境。在不改变现有河道结构并保证河道防洪安全的前提下，如何削减筑坝或者 建闸控制的河流水体污染物，解决城市河流的黑臭问题是城市环境工作的当务之 急，也是本技术所解决的关键问题。

发明内容

本发明的主要目的是削减筑坝或者建闸河流水体中的污染物，本发明通过构 建基于植生型生化吸附球的梯级净水系统，实现富营养化筑坝建闸河流系统的生 态修复，具有外形美观、拆卸方便的优点，不会影响城市河流的行洪需要，适用 于城市闸控河流污染物削减。

本发明所提出的基于植生型生化吸附球的梯级净水系统，它包括梯级分流支 撑单元、生化吸附曝气增氧单元、植物同化吸收单元、连接绳和覆盖固定网；其 中梯级支撑单元由分流板、过渡板、横撑、榫、卯、支墩组成；生化吸附曝气增 氧单元由生化吸附球、弹性纤维丝、石英球、生物沸石组成；植物同化吸收单元 由挺水植物、植物生长基组成。生化吸附球之间靠连接绳连接，生化吸附曝气增 氧单元以及植物同化吸收单元依靠覆盖固定网连接在梯级分流支撑单元上，分流 板、横撑、支墩之间以及过渡板、横撑、支墩之间通过榫卯连接。

本发明具体实现原理为：本发明的分流板使得生化吸附球介于水-气界面之 间，水流从生化吸附球的上面冲过，带来充足的溶解氧；生化吸附球内部的弹性 纤维丝、石英球、生物沸石可以寄生更多的硝化细菌，大大提高了生化吸附球去 除污染物的能力；多级倾斜分流板的叠加，增加了污水的水力停留时间，增大了 污水与吸附材料的接触面积，污水和吸附材料中的污染物经水生植物的同化吸收 而削减，并通过水生植物的收割实现系统中污染物的移除。

本发明与现有技术相比其显著优点在于：

一是采用榫卯连接，结构简单稳定，易拆卸。

二是两个以上分流板的设置实现了系统的多级阶梯曝气增氧，并增加了水力 停留时间以及污水与吸收材料的接触面积，分散了水流对闸体或坝体的冲击力。

三是生化吸附球表面上的凹孔与凸起的交替设置可以更有效的打散水分子 团，更大程度的增加水体中的溶解氧。

四是生化吸附球中的弹性纤维丝、石英球、生物沸石为微生物提供了大量的 附着空间，充分发挥了微生物的降解作用。

附图说明

图1为本发明提出的基于植生型生化吸附球的梯级净水系统的侧视示意图。

图2为本发明提出的基于植生型生化吸附球的梯级净水系统的俯视图。

图3为本发明提出的植生型生化吸附球结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。