浮动式生态水净化系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种浮动式生态水净化系统。该浮动式生态水净化系统包括：双层浮力框架，包括：上层框架；下层框架，与上层框架通过连接部固定连接；表层净化区，由在上层框架上的全部或部分区域填充净水填料构成；底层净化区，由在下层框架上的全部或部分区域填充净水填料构成；在工作状态时，上层框架浮于水面以上，表层净化区的净水填料上种植有挺水植物；下层框架位于水面以下，底层净化区的净水填料上种植有沉水植物。本实用新型专利技术增加了下层框架和沉水植物，在消除底泥造成的内源性污染，藻华防控和水质改善及促进水生态恢复等方面具有重大的作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种地表水水体净化处理与生态修复
，尤其涉及一种浮动式生态水净化系统。
技术介绍
近年来，随着经济的发展，我国多数城市修建了污水处理厂和再生水厂，污水处理项目的建设为改善水环境发挥了重大作用。但问题也随之而来，污水处理厂尾水排放形式主要是集中排放，由于尾水排放口设置不合理(如过于集中)，排放污水初始稀释倍数低。对比《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，若按最高排放要求的一级A标准，城镇处理污水厂尾水仍属于劣Ⅴ类水集中式排放，污染负荷远超受纳河流或湖泊的纳污能力，从而导致河湖水系水体富营养化与夏季水华暴发等问题。目前我国对城市河道、湖泊治理理念逐步由工程治理向生物修复和生态修复转变，常规的关键技术主要包括一体化水体处理设施、生物接触氧化、人工湿地、生态浮床、河道曝气等。但是一体化水体处理设施、人工湿地等旁路净化技术需要占用大量的岸上土地资源，运行维护费用较高；生态浮床、河道曝气等原位净化技术由于是单一生态技术，应用具有局限性，而且对自然水体流动造成了扰动，影响了水体生态系统与生态多样性的修复。因而亟需一种低运行成本的有机集成化程度高的原位复合水体净化关键技术净化受污染的河流或湖泊。参考文献1(专利公开号：CN 103723820A)公开了一种太阳能曝气增氧-植物床载带生物膜装置。如图1所示，该装置的中间水平位置设置有强浮力载体5。太阳能电池板1设置在强浮力载体5上面的中央部位，并通过下面的支撑连接装置3和气泵4相连接。气泵4的出气口与曝气管7相连接，曝气管7垂直穿过强浮力载体5并与水平设置在该装置下方的布气管8相连通，用于均匀布气。在强浮力载体5的下面垂直设置有填料6。填料6连接成串，均匀悬挂于强浮力载体5的下面。强浮力载体5的下面 还设置有锚定物9，以保证装置的稳定性。在太阳能电池板1、支撑连接装置3和气泵4的周围种植有挺水植物2。挺水植物为具有良好水体净化效果和景观效果的挺水植物，如美人蕉、芦苇、水葱、香蒲等。在强浮力载体上栽种适宜的挺水植物，可以利用植物根系的筛滤、吸收和吸附等作用，去除水中的污染物质，如氮、磷等营养元素，并富集和转化重金属，同时，挺水植物的种植可以美化河道环境。参考文献2(专利公开号：CN 104150600A)提供了一种太阳能曝气水葫芦生态浮岛。如图2所示，该太阳能曝气水葫芦生态浮岛包括：太阳能电池板1、竹筒框架2、竹条网格3、竹篮4，轻质多孔悬浮陶粒5、曝气泵6、漂浮板7和曝气头8。竹篮4吻合悬挂于竹筒框架上，轻质多孔悬浮陶粒5置于无底竹篮4中。将该太阳能曝气水葫芦生态浮岛置于待处理水体中，在竹条网格3上固定种植水葫芦。轻质多孔悬浮陶粒5为水中微生物提供良好的载体，加强了对土著微生物的固定作用，使其生长繁殖迅速，形成生物膜，对水体污染物净化起到很大的促进作用。同时，多孔悬浮陶粒更有利于根际微生物的附着，微生物将污染物分解为小分子无机物易为植物所吸收利用，形成良好的根据微生态，对植物生长有促进作用。水葫芦、陶粒和微生物的协同作用强化了生态浮岛去除水中污染物的能力。然而，当污染物质进入水体后，经过被水体中物的吸附、絮凝、沉淀以及生物吸收等多种方式最终沉积到底泥中并且逐渐积累，因此底泥被看作是水体中各污染物质的重要储存场所。在不断的积累富集下，底泥中主要含有有机物、氮、磷、重金属等污染物物质。底泥与上覆水之间不停地进行着物质交换，底泥中的污染物通过解吸附、溶解、生物分解等作用，重新被释放到上覆水中，产生内源污染。上述的两种水净化系统的有效成分均集中于水表或浅水区，距离底泥和上覆水较远，从而对于该内源污染的净化效率较差。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本技术提供了一种浮动式生态水净化系统，以加强对水生态系统中内源性污染的净化效率。(二)技术方案本技术浮动式生态水净化系统包括：双层浮力框架10，包括：上层框架11；下层框架12，与所述上层框架11通过连接部13固定连接；表层净化区30，由在所述上层框架11上的全部或部分区域填充净水填料31构成；底层净化区40，由在所述下层框架12上的全部或部分区域填充净水填料41构成；在工作状态时，所述上层框架11浮于水面以上，所述表层净化区的净水填料31上种植有挺水植物32；所述下层框架12位于水面以下，所述底层净化区的净水填料41上种植有沉水植物42。优选地，本技术浮动式生态水净化系统还包括：动水复氧装置50，固定于所述上层框架11和所述下层框架12之间；在工作状态时，所述动水复氧装置50带动周边水体循环流动。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，动水复氧装置50包括：导流桶52；叶轮51，安装于所述导流桶52内；其中，所述导流桶52轴向方向与水平面夹角介于20°至90°之间。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述导流桶52轴向方向与水平面夹角介于30°至60°之间。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述双层浮力框架10左右对称设计，所述动水复氧装置50设置于所述上层框架11的正下方。优选地，本技术浮动式生态水净化系统还包括：太阳能电池板模组20，固定于所述上层框架11的上方，为所述动力复氧装置50供电。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述太阳能电池模组20布置于所述上层框架11的中部区域的上方，该中部区域两侧的区域填充净水填料31，构成所述表层净化区30。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述太阳能电池板模组20为一整块太阳能电池板或是多块太阳能电池板拼接而成；其为水平设置、与水平面呈一角度设置，或偏折成一定形状设置。优选地，本技术浮动式生态水净化系统还包括：复合微生物菌剂，固化于所述挺水植物32、沉水植物42的根系与净水填料31、41中。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述复合微生物菌剂含有硝化细菌、反硝化细菌、有机物降解菌和/或酶。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述浮力框架10还包括：一个或多个浮力件14，固定于所述上层框架11上，使所述浮动式生态水厂不沉底；优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述净水填料31、41采用高分子复合纤维制备，其比表面积介于1:200-1:10000之间，孔隙率介于80-99％之间。优选地，本技术浮动式生态水净化系统中，所述沉水植物42选自于以下植物中的一种或多种：眼子菜和狐尾藻；所述挺水植物32选自于以下植物中的一种或多种：美人蕉、芦苇、水葱和香蒲。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本技术浮动式生态水净化系统具有以下有益效果：(1)增加了下层框架和沉水植物，在消除底泥造成的内源性污染，藻华防控和水质改善及促进水生态恢复等方面具有重大的作用；(2)动水复氧设备为微生物提供适宜的好氧、兼氧、厌氧环境条件，同时改善水体的流动性，不仅提高了系统的污染物去除效率，并且扩大浮动式生态水净化系统的作用范围；(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮动式生态水净化系统，其特征在于，包括：双层浮力框架(10)，包括：上层框架(11)；下层框架(12)，与所述上层框架(11)通过连接部(13)固定连接；表层净化区(30)，由在所述上层框架(11)上的全部或部分区域填充净水填料(31)构成；底层净化区(40)，由在所述下层框架(12)上的全部或部分区域填充净水填料(41)构成；在工作状态时，所述上层框架(11)浮于水面以上，所述表层净化区的净水填料(31)上种植有挺水植物(32)；所述下层框架(12)位于水面以下，所述底层净化区的净水填料(41)上种植有沉水植物(42)。

【技术特征摘要】
1.一种浮动式生态水净化系统，其特征在于，包括：
双层浮力框架(10)，包括：上层框架(11)；下层框架(12)，与所
述上层框架(11)通过连接部(13)固定连接；
表层净化区(30)，由在所述上层框架(11)上的全部或部分区域填
充净水填料(31)构成；
底层净化区(40)，由在所述下层框架(12)上的全部或部分区域填
充净水填料(41)构成；
在工作状态时，所述上层框架(11)浮于水面以上，所述表层净化区
的净水填料(31)上种植有挺水植物(32)；所述下层框架(12)位于水
面以下，所述底层净化区的净水填料(41)上种植有沉水植物(42)。
2.根据权利要求1所述的浮动式生态水净化系统，其特征在于，还
包括：
动水复氧装置(50)，固定于所述上层框架(11)和所述下层框架(12)
之间；
在工作状态时，所述动水复氧装置(50)带动周边水体循环流动。
3.根据权利要求2所述的浮动式生态水净化系统，其特征在于，所
述动水复氧装置(50)包括：
导流桶(52)；
叶轮(51)，安装于所述导流桶(52)内；
其中，所述导流桶(52)轴向方向与水平面夹角介于20°至90°之间。
4.根据权利要求3所述的浮动式生态水净化系统，其特征在于，所
述导流桶(52)轴向方向与水平面夹角介于30°至60°之间。
5.根据权利要求2所述的浮动式生态水净化系统，其特征在于，所
述双层浮力框架(10)左右对称设计，所述动水复氧装置(50)设置于所
述上层框架(11)的正下方。
6.根据权利要求2所述的浮动式生态水净化系统，其特征在于，还
包括：
太阳能电池板模组(20)，固定于所述上层框架(11)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺欣，邵海波，穆琳，于雷，高姗姗，张皙，韩子乾，杨灿伟，
申请(专利权)人：北京致清源环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11