[发明专利]一种菌藻填料强化组合式生态浮床及其净化水质的方法

说明书

本发明属于水环境治理领域，具体涉及一种菌藻填料强化组合式生态浮床及其净化水质的方法，包括按水流方向依次设置的过滤装置、净化装置、强化吸附装置，形成初步过滤‑高效净化‑深度强化处理的修复过程，实现水体水质从“上游”到“下游”的有效改善；净化装置包括从上往下依次设置的挺水植物床、悬浮填料层、微孔曝气层、沉水植物层、固定化菌藻填料层，以微孔曝气层为界限，往上形成好氧区，往下逐渐过渡为缺氧‑厌氧区，好氧‑缺氧‑厌氧的空间变化，结合固定化菌藻填料层富含高活性微生物群的特性，强化了硝化反硝化反应的进行，提高了生态浮床的脱氮除磷效率，有效利用了水体下层空间，从而实现水体从水面到水中纵深式治理与修复。

技术领域

本发明属于水环境治理领域，具体涉及一种菌藻填料强化组合式生态浮床及其净化水质的方法。

背景技术

由于人类活动的增加，生活和工业废水超负荷的流入河湖，硬质驳岸与硬底等也影响了水域生态环境，水体富营养化问题受到人们的高度重视。针对此类现状，水质改善技术开始兴起，大致分为物理法、化学法以及生物-生态法。一般情况下，物理法存在成本高，治标不治本等问题，化学法存在处理效果不稳定，且处理不当易造成二次污染等问题，而生物-生态技术由于具有安全性、经济性、实用性、系统性等诸多优点成为河湖治理的主要技术手段。

其中，生态浮床为近几年发展起来的一种生物-生态净化技术，该类技术通过植物吸收、植物根系附着微生物及其水生动物组成的微生境，形成一组水污染生物处理装置，消减富营养化水体中有机质、氮、磷及有害物质，达到净化水质的目的，同时又可营造水上景观。但是单纯的利用浮床结构，在水面上种植水生植物直接吸收水体营养物与污染物的形式，净水方式单一，并只是改善了河湖水质部分指标，对于水体下层空间的利用尚未考虑，忽略了水体空间层次的水质修复。因此，研究者为了提高生态浮床的净化效果，采取各种强化措施，如增加曝气、投加微生物菌剂、与其他技术相结合等。

针对现有浮床的缺陷，发明一种可实现河湖水体空间层次全方位高效修复的组合式生态浮床工艺是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种菌藻填料强化组合式生态浮床，可实现河湖水体空间层次的全方位高效修复，解决水环境污染问题。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案如下：

一种菌藻填料强化组合式生态浮床，包括按水流方向依次设置的过滤装置、净化装置和强化吸附装置；

净化装置包括从上往下依次设置的挺水植物床、悬浮填料层、微孔曝气层、沉水植物层和固定化菌藻填料层；

挺水植物床包括轻质陶粒、挺水植物、太阳能板、固定锚和床体，轻质陶粒设在床体内，用于固定挺水植物；太阳能板和固定锚均设在床体两侧；沉水植物层包括轻质陶粒和种植在其上的沉水植物。

所述过滤装置包括按水流方向依次设置的尼龙滤网和导流板，尼龙滤网设有多层，各层平行设置且各层孔径大小随着水流方向而逐渐减小，导流板垂直固定在床体下方，长度延伸至沉水植物层的顶部；

所述强化吸附装置包括砾石层和纳米活性炭层，所述砾石层设在纳米活性炭层上方。

现有技术的生态浮床往往是将能够提高污水处理效果的方法简单叠加在一起，比如放些生物滤料，加个曝气系统，种植一些沉水植物，叠加各自本身的脱氮除磷效果，最终的生态形成的浮床最多是一种1+1=2的叠加效果，甚至会重复叠加，造成资源浪费。而本发明设置了一个完整的好氧-缺氧-厌氧体系，使去除污染物的效果相互配合，形成最优方案：本发明中，既需要好氧环境又需要厌氧环境，因为脱氮需要硝化反硝化的，厌氧只能在水深处且没有曝气的地方实现，所以在沉水植物以下设有厌氧生物层，沉水植物可以吸收掉部分氧气，而且该层的氧气更少，相当于隔离带，让沉水植物层成为缺氧层；在它的下方设置了厌氧层，即固定化菌藻填料层，大大提高反硝化效率；形成一个好氧-缺氧-厌氧区分明显的体系，能够最大限度的实现净化效果，使污水处理效果达到最优化。