一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，公开了一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置，包括多个挂架，多个挂架组网呈蜂窝结构，构成连通的水生植物种植托架；挂架的中部设有腔体；挂架呈多楞柱结构，挂架位于每个楞面上均设有生长位，生长位沿长度方向设有多个喷嘴；挂架的顶部设有用于管件连接的接管；挂架位于每个楞边上均设有可旋转的连接部。本发明专利技术还提供了一种工湿地促进植物根系分泌脱氮的方法。本发明专利技术可使根系发达的挺水植物以浮生的方式生活在水域内，使发达的根系直接作用在水质内，便于湿地植物根际分泌物浓度和供氧的调控，更加有利促进根系微生物的硝化和反硝化作用，提高人工湿地对湖泊水的脱氮能力。人工湿地对湖泊水的脱氮能力。人工湿地对湖泊水的脱氮能力。

【技术实现步骤摘要】
一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置及方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置及方法。

技术介绍

[0002]近些年来，来自农村、农田的面源污染是湖泊水氮污染的主要来源，硝酸盐为主要氮存在形态，水质特征表现为碳氮比(C/N)较低、富营养化严重。促进藻类异常增殖，释放有害物质，从而造成城市湖泊水环境质量下降和生态系统失衡。
[0003]人工湿地是利用植物、微生物和基质在生态系统中的物质循环与能量流动建造的人工污水处理系统。其中，微生物硝化作用和反硝化作用通常被认为是湿地氮去除最重要的途径，去除率高达60％
‑
95％。在这以过程中，湿地植物根系分泌物的浓度和供氧能力，对促进根系微生物的硝化和反硝化作用，其中至关重要的因素。
[0004]湿地植物根系分泌物是指植物正常生长过程中向外界环境中释放的一系列化学物质，高分子量化合物包括粘液，蛋白质等，低分子量有机化合物包括氨基酸，有机酸，糖类，酚类和次生代谢产物等。根系分泌氨基酸、糖类化合物可以作为化学引诱剂吸引植物促生菌(PGPR)的定殖，这些PGPR中的某些物种可以利用根系分泌的色氨酸，合成植物生长激素。根系分泌物在促进植物生长、养分活化、改善环境胁迫方面具有重要作用。
[0005]然而，浮游植物的根系不够发达，对根系分泌物释放有限，而根系发达的水生植物往往是挺水植物，其发达的根系位于泥土内，这样给根系分泌物的释放造成很大程度的影响，导致对水质脱氮的能力受到限制，并且对于泥土内的根系也很难通过外界调节的方式调控根系分泌物的释放浓度。
[0006]为此，我公司提出了一种可使根系发达的挺水植物以浮生的方式生活在水域内，方便向根系添加碳源及对根系进行供氧，便于湿地植物根际分泌物浓度和供氧的调控，更加有利促进根系微生物的硝化和反硝化作用，提高人工湿地对湖泊水的脱氮能力。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置及方法。可使根系发达的挺水植物以浮生的方式生活在水域内，方便增加调控根系分泌物的浓度和供氧能力，来促进根系微生物的硝化和反硝化作用，从而提高人工湿地对湖泊水的脱氮能力。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0009]设计一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮装置，包括多个挂架，多个所述挂架组网呈蜂窝结构，且之间通过管件相连构成连通的水生植物种植托架；所述挂架的中部设有中空的腔体；所述挂架呈多楞柱结构，所述挂架位于每个楞面上均设有水生植物栽培的生长位，所述生长位沿长度方向设有多个喷嘴，所述喷嘴与腔体相连通；所述挂架的顶部设有用于所述管件连接的接管；所述挂架位于每个楞边上均设有可旋转的连接部。
[0010]进一步的，所述生长位朝向腔体的一侧凹陷形成凹槽，所述生长位的外侧设有与凹槽对应的夹板，所述夹板沿长度方向上至少通过两根弹性带连接在挂架上，所述弹性带贯穿在夹板上。
[0011]进一步的，所述挂架的楞边上设有用于所述弹性带限位的嵌槽。
[0012]进一步的，所述接管为三通管，一端通过旋转连接座以可旋转的方式连接在挂架，另两端用于连接所述管件。
[0013]进一步的，所述连接部包括连接座，所述连接座通过连接块连接弹性连杆，连接座内设有与连接块相适配的空腔，所述连杆远离连接座的一端设有卡扣和扣槽，所述卡扣和扣槽相背设置。
[0014]进一步的，所述挂架的底部固定设有浮体。
[0015]本专利技术还提供了一种工湿地促进植物根系分泌脱氮的方法，利用上述任一项所述的人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮装置，具体包括如下步骤：
[0016]步骤1、在人工湿地的水域岸边，将挂架通过连接部组网，形成蜂窝状的水生植物种植托架，并采用管件将每个挂架上的接管相互串联，并接入到总管上；
[0017]步骤2、将组网好后的水生植物种植托架投放到人工湿地水域内，在投放的同时，选用根系发达的挺水植物固定在挂架的每个生长位上，并使喷嘴插入至挺水植物的根系内；
[0018]步骤3、步骤2完成后，在人工湿地水域上形成浮游的挺水植物群，根据对水域的检测，通过总管向挺水植物群的根系部位补充微生物菌剂和碳源，促进根系分泌物的释放；
[0019]步骤4、实时检测人工湿地水域内的含氧量，在水域内含氧量低于微生物反消化最佳含量时，通过总管对挺水植物群的根系部位进行一次曝气供氧。
[0020]本专利技术提出的一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置及方法，有益效果在于：本专利技术可使根系发达的挺水植物以浮生的方式生活在水域内，使发达的根系直接作用在水质内，方便向根系添加碳源及对根系进行供氧，便于湿地植物根际分泌物浓度和供氧的调控，更加有利促进根系微生物的硝化和反硝化作用，提高人工湿地对湖泊水的脱氮能力。
[0021](1)、本专利技术通过在人工湿地水域内设置水生植物种植托架，可将根系发达的挺水植物以浮生的方式生活在人工湿地水域内，通过向根系添加碳源来调整碳氮比及对根系进行供氧，来促进挺水植物根系分泌物的释放，通过调控湿地植物根际分泌物的浓度和供氧能力，来促进根际微生物的硝化和反硝化作用，从而提高人工湿地对湖泊水的脱氮能力。
[0022](2)、本专利技术采用根系发达的挺水植物以浮生的形式生活在水域内，使根系直接处于水质内，增加微生物的附着面，一方面有利添加微生物菌剂，促进根系微生物分泌，另外，也方便补充碳源，增加碳氮比，促进根系分泌物的释放，同时，也便于对植物根系进行曝气供氧，有利微生物的消化反应。
附图说明
[0023]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0024]图1是本专利技术中关于挂架的立体结构示意图；
[0025]图2是本专利技术中关于挂架的半剖结构示意图；
[0026]图3是图2的中关于点A的放大示意图；
[0027]图4是本专利技术中关于挂架的俯视图；
[0028]图5是本专利技术中关于挂架组网后形成的水生植物种植托架结构示意图；
[0029]图中标记为：1、挂架，11、嵌槽，12、生长位，13、腔体，14、旋转连接座，15、接管，16、喷嘴，17、夹板，18、弹性带，19、浮体，111、连接座，112、连杆，113、卡扣，114、扣槽，115、连接块；2、管件；3、水生植物。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置，包括多个挂架(1)，其特征在于，多个所述挂架(1)组网呈蜂窝结构，且之间通过管件(2)相连构成连通的水生植物种植托架；所述挂架(1)的中部设有中空的腔体(13)；所述挂架(1)呈多楞柱结构，所述挂架(1)位于每个楞面上均设有水生植物栽培的生长位(12)，所述生长位(12)沿长度方向设有多个喷嘴(16)，所述喷嘴(16)与腔体(13)相连通；所述挂架(1)的顶部设有用于所述管件(2)连接的接管(15)；所述挂架(1)位于每个楞边上均设有可旋转的连接部。2.根据权利要求1所述的一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置，其特征在于，所述生长位(12)朝向腔体(13)的一侧凹陷形成凹槽，所述生长位(12)的外侧设有与凹槽对应的夹板(17)，所述夹板(17)沿长度方向上至少通过两根弹性带(18)连接在挂架(1)上，所述弹性带(18)贯穿在夹板(17)上。3.根据权利要求2所述的一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置，其特征在于，所述挂架(1)的楞边上设有用于所述弹性带(18)限位的嵌槽(11)。4.根据权利要求1所述的一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的装置，其特征在于，所述接管(15)为三通管，一端通过旋转连接座(14)以可旋转的方式连接在挂架(1)，另两端用于连接所述管件(2)。5.根据权利要求1所述的一种人工湿地促进植物根系物质分泌脱氮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董畔，王凯，朱辉，刘爱宝，孙信柏，
申请(专利权)人：南京科盛环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：