[发明专利]一种内电解耦合生态浮岛系统

说明书

本发明提供了一种内电解耦合生态浮岛系统。由生态浮岛系统、内电解系统和曝气系统组成，所述内电解系统组装在生态浮岛系统下方，装载有铁碳内电解填料和陶粒，铁碳内电解填料占铁碳内电解填料和陶粒总质量的50~80%。本发明利用内电解法与生态浮岛耦合修复黑臭水体水质，可去除水中难降解物质，如芳香胺、抗生素三氯生和磺胺甲嘧啶，同时强化水质中氨氮和磷的去除率。生态浮岛上植物及微生物和陶粒上的生物膜及菌胶团可进一步分解被内电解法氧化还原后的中间产物，使其减量减毒。

技术领域

本发明涉及地表水处理领域，具体地，涉及一种内电解耦合生态浮岛系统。

背景技术

生态浮岛通过植物的吸附和吸收功能对污染物进行降解对重金属进行富集；通过根系微生物形成生物膜降解污染物；同时部分植物可通过根系向水体释放大量氧气，被广泛应用于富营养化及黑臭河流、湖泊水质修复中，对水质的长效稳定有很大的作用。但在近年的工程实践中，传统的生态浮岛的缺陷也逐渐显露出来：（1）对有毒有害的物质如持久性有机污染物（POPs）的去除率低下；（2）处理效能受季节的影响较大，冬季处理效能较低。

近年来，内电解法在高浓度难降解有机废水中应用广泛，利用铁和碳组成的微小原电池，以充入的污水为电解质，发挥氧化还原、吸附、絮凝作用对难降解的有机污染物进行降解、去除、沉淀。内电解法具有成本低廉、操作简易、无电力消耗等优点，对难降解的有机物有较好的去除作用。

因此，有效结合生态浮岛和内电解法的优势，综合高效处理有机废水具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种内电解耦合生态浮岛，利用内电解法在去除难降解有机污染物的优势，强化生态浮岛的功能，实现水质净化。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种内电解耦合生态浮岛系统，由生态浮岛系统、内电解系统和曝气系统组成，所述内电解系统组装在生态浮岛系统下方，装载有铁碳内电解填料和陶粒，铁碳内电解填料占铁碳内电解填料和陶粒总质量的50~80%。

内电解法能够降解水质的难降解物质如芳香胺（AAs）、抗生素等，使其脱色或开环，利用内电解法在去除难降解有机污染物的优势，强化生态浮岛的功能，实现水质净化。同时，生态浮岛上种植有水生植物，陶粒在水体中，通过一段时间，自然会形成一层生物膜和菌胶团，生态浮岛上的植物和微生物以及陶粒上的生物膜和菌胶团可进一步分解被内电解法氧化还原后的中间产物，使其减量减毒。

优选地，所述生态浮岛单体上种植美人蕉、黄菖蒲、再力花、千屈菜五种水生植物。所述植株的种植密度为5~12株/m²，既可以充分保障其光合作用，又能达到很好的根系供氧和水体进化作用。

优选地，所述内电解系统的铁碳内电解填料含铁量≥70%，孔隙度为0.25~0.65，粒径为0.5~4cm。铁碳内电解填料尺寸太小则容易从多孔纤维强化塑料盒流出，尺寸太大则填料的填充量小而且总的表面积小。

所述内电解系统中装载铁碳内电解填料和陶粒的容器为多孔纤维强化塑料盒，既可以容纳填料和陶粒，又具有一定的耐用性。

优选地，所述内电解系统的陶粒的粒径为0.5~4cm。

优选地，所述陶粒经过活性污泥微生物负载和挂膜处理。陶粒上负载的生物膜和菌胶团可以在水体中自然形成，也可以是陶粒微生物负载和挂膜制备。生活废水制备的活性污泥中的微生物群体构成了一个相对稳定的生态系统，活性污泥里的微生物发育良好、丰度大，且含有许多已驯化完毕能嗜食有机污染物的优势种群，陶粒在活性污泥中负载，能够提高其负载的速度，并能负载上嗜食有机污染物的优势种群，有利于降解水体中的有机物和内电解法氧化还原后的中间产物。