[发明专利]一种曝气强化电化学耦合生态浮床

说明书

本发明公开了一种曝气强化电化学耦合生态浮床，包括浮体、基质填充袋、电化学耦合装置以及曝气机；所述基质填充袋悬挂在浮体的底部，内部填充有生物质炭；所述电化学耦合装置包括阳极棒、阴极棒和电源，阳极棒与阴极棒插入在生物质炭内；所述曝气机位于浮体上方，其曝气管延伸至基质填充袋底部。通过在生态浮床内设置电化学耦合装置，实现污染水体中氨氮快速去除；同时利用浮床下方的曝气管对水体进行曝气，可以引起水力扰动，提高电化学耦合生态浮床的净化能力。

技术领域

本发明属于水体生态修复领域，具体涉及一种曝气强化电化学耦合生态浮床。

背景技术

近几十年，快速的经济发展和急剧的人口膨胀，含有大量氮磷等污染物的污水排入到水体中，严重污染水体水质，破坏了原有的生态系统，影响了自然景观，削弱了水体生态系统的自我调节能力。生态浮床由于其造价低廉、易于操作、无二次污染，且可用于造景等优点而被广泛应用于城市水体的富营养化污染治理。

生态浮床指将高等水生植物或改良的陆生喜水植物种植在浮床载体上，浮于水面，通过植物根部对营养物质的吸收、基质吸附、微生物活动和物种竞争相克机理，削减富营养化水体中氮磷及有机物，从而达到净化水体水质的目的，恢复水体的自然属性，构建健康的水生态，同时也可营造水上景观。

但是生态浮床由于其根系可供微生物附着面积较小，植物对污染物的吸收能力有限，且受到植物生长状态的影响，尤其是在低温、光照不足的条件下，浮床净化效率低下。其次浮床如果大面积应用，植物和浮床框体的覆盖率过高，会妨碍到水体复氧，受溶解氧的影响，硝化菌和反硝化菌不能协同作用，浮床整体脱氮能力较弱。另外，传统浮床由于漂浮在水体表面，大多数重污染水体流动性差，浮床对深层水体净化效果有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有传统浮床在水体净化的不足，提供一种利用曝气技术强化电化学耦合生态浮床，大幅提高生态浮床脱氮除磷的能力。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种曝气强化电化学耦合生态浮床，包括浮体、基质填充袋、电化学耦合装置以及曝气机；所述基质填充袋悬挂在浮体的底部，内部填充有生物质炭；所述电化学耦合装置包括阳极棒、阴极棒和电源，阳极棒与阴极棒插入在生物质炭内；所述曝气机位于浮体上方，其曝气管延伸至基质填充袋底部。

优选地，所述阳极棒为镁铝合金棒，阴极棒为石墨棒，阳极棒与阴极棒之间间距为基质填充袋宽度的60～80％。

优选地，所述电源为直流稳压电源，连续供给直流电，电压在8～11V之间，电流密度为0.3～0.4mA/cm²。

优选地，所述基质填充袋内生物质炭的有效体积(基质填充袋中处于待处理水体水平面以下的生物质炭的体积)与待净化水体的体积比为0.02:1；。

优选地，所述阳极棒与阴极棒的有效体积(电极棒分布在生物质炭基质内的体积)与基质填充袋内生物质炭的有效体积之间的比值为0.03:1。

优选地，所述曝气机的出气量为1～2L/min。

进一步地，所述基质填充袋内的生物质炭上种植有水生植物。

有益效果：

本发明曝气强化电化学耦合生态浮床通过在生态浮床内设置电化学耦合装置，实现污染水体中氨氮快速去除；同时利用浮床下方的曝气管对水体进行曝气，可以引起水力扰动，提高电化学耦合生态浮床的净化能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是该曝气强化电化学耦合生态浮床的结构示意图；

图2是反应器中氨氮含量变化曲线；