申请日2013.12.06
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34
摘要
本发明涉及一种可降低二次污染的原位污水处理方法及自循环生态浮床，属于河湖水体生态修复与强化净化技术领域，包括塑料水箱系统和动力系统;塑料水箱系统由塑料水箱、PRB(可渗透反应墙)、虹吸管组成;动力系统由太阳能电池板、潜水泵、控制器及蓄电池组成。PRB把塑料水箱分成生态浮床净化区和排水区，在净化区放置生态浮床及虹吸管，在排水区底部放置潜水泵，上方设置太阳能电池板、控制器及蓄电池组件。本发明可以解决由于浮床植物枯败死亡及生物膜脱落等引起的水体二次污染问题，整个系统构造简单，组建方便，无需人工管理，易于大面积实施。
权利要求书
1.一种可降低二次污染的原位污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制作可渗透反应墙，介质配比体积比为:陶粒∶铁屑∶焦炭∶沸石∶锰砂=3.5:1:2:1:1;组装塑料水箱，塑料水箱由可渗透反应墙分隔成排水区和生态浮床净化区;在排水区设置动力系统;
(2)将步骤(1)组装的塑料水箱推入需治理水体，往塑料水箱灌水，在生态浮床净化区放置生态浮床，接上虹吸管;并开启排水区的动力系统;
(3)生态浮床的浮床植物死亡腐败或生物膜脱落后，营养物质进入生态浮床下方的浮床区水体中，通过可渗透反应墙过滤浮床区水体至排水区，再由排水区的动力系统将净化后的水排出系统。
2.根据权利要求1所述的一种可降低二次污染的原位污水处理方法，其特征在于，塑料水箱的水面距离需治理水体的河面高度为0.2～0.3m，进出水流量为2.3～2.7m3/d，浮床区水力停留时间为5.4～5.9d，可渗透反应墙停留时间为7.5～8.0h。
3.根据权利要求1所述的一种可降低二次污染的原位污水处理方法，其特征在于，可渗透反应墙内的铁屑，零价铁在水中缓慢生成二价和三价铁，与磷酸根反应后生成磷酸铁或羟基磷酸铁沉淀。
说明书
可降低二次污染的原位污水处理方法及自循环生态浮床
技术领域
本发明涉及河湖污染水体原位净化的处理方法或工艺，特别涉及一种可降低二次污染的原位污水处理方法及自循环生态浮床，属于河湖水体生态修复与强化净化技术领域。
背景技术
随着我国社会经济的快速持续发展、工业化和城市化的规模不断提高,越来越多的河流水环境受到了影响，严重威胁到了人们的用水安全及身体健康。统计数据表明，目前我国七大水系中，低于III类标准的水所占的比例高达58.2%。根据我国水质分类使用规范，低于III类标准的水，即使经过净化处理也不能作为渔业水域或游泳区用水，更不能作为安全的饮用水，而五类及以下的水基本上丧失了使用功能，属于毫无用处的废水。因此近年来，对于如何缓解日趋严重的水污染问题国家给予了高度的重视，受污染水域的修复和治理已成为我国环境领域的研究重点，其中，生态浮床技术是一项被广泛应用的水环境修复技术。
生态浮床采用无土栽培技术, 以高分子材料为载体和基质, 采用现代农艺与生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术，是一种生物净化方法。在实施过程中，浮床上栽培的水生植物的根系能截留、吸附、吸收受污染水体中的营养物质，同时一些水生动物及微生物也能附着在浮床上，对水体中的营养物质进行摄食及降解，从而达到水质净化的目，并具有美化河道景观的效果。目前，随着浮床技术的快速发展，浮床的种类和形式各式各样，通常按其功能主要分为消浪形、水质净化型和提供栖息地型三类，浮床的外观形状有正方形、三角形、长方形、圆形等多种。
有关生态浮床的专利也有很多，如：申请号为201010148381.X的中国专利《混凝土生态浮床》，坚固耐用，能抗强风浪，且人可以在上边作业;申请号为201210487587.4的中国专利《一种框架型湿式生态浮床 》，框架耐腐蚀，使用寿命长，整个装置易挂膜的优点;申请号为201210574408.0的中国专利《 一种适用于大面积水体的抗风浪生态浮床 》，结构简单，抗风浪能力较强，具有周年净水能力。上述各浮床特点鲜明，但是都不能处理由于浮床本身所产生的二次污染问题。
由于浮床种植面积较大，且在水面种植，因此人工管理难度较大。在浮床植物生长过程中，由于种种原因造成的植物枯败死亡，如不能及时清理掉，这些枯枝败叶进入水体后会将所吸附的营养物质又重新释放到水体中，对水体造成二次污染;另外附着在植物根系、浮床载体、配挂的仿生植物等外表的生物膜由于水体的急剧扰动或时间的过长及老化，容易破碎脱落并分散在水体中，同样也会对水体造成二次污染。因此，开发一种能降低由于浮床本身造成的二次污染的生态浮床具有较大的实用价值。
发明内容
本发明的技术目的是克服目前生态浮床普遍存在的二次污染问题，提供一种进一步提高生态浮床净化水质的效率的可降低二次污染的原位污水处理方法及自循环生态浮床。
本发明的自循环生态浮床和原位污水处理方法，都采用生态浮床净化水体，并且将浮床区水体过滤到排水区并通过动力系统排出系统，防止浮床植物腐败分解对需治理水体的二次污染，具有相同的特定技术特征，属于一个总的发明构思，可以作为一件申请提出。
为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种可降低二次污染的自循环生态浮床，包括塑料水箱，其特征在于：所述的塑料水箱由可渗透反应墙分隔为生态浮床净化区和排水区。
前述的一种可降低二次污染的自循环生态浮床，所述的生态浮床净化区包括种植浮床植物的生态浮床、位于生态浮床下方的浮床区水体和两端分别插入需治理水体和浮床区水体的虹吸管。
前述的一种可降低二次污染的自循环生态浮床，所述的排水区设有动力系统，动力系统包括潜水泵，潜水泵通过出水管排出排水区的水。
前述的一种可降低二次污染的自循环生态浮床，所述的动力系统还包括设置于排水区顶部的太阳能电池板、蓄电池和控制器，太阳能电池板、蓄电池和控制器相互配合，其配合关系属于现有技术，为潜水泵提供动力。
前述的一种可降低二次污染的自循环生态浮床，所述的可渗透反应墙，介质配比(体积比)为:陶粒∶铁屑∶焦炭∶沸石∶锰砂=3.5:1:2:1:1，介质粒径为3～5cm,介质层厚为0.5 m,介质孔隙率为0.36～0.40,填装时尽量使各介质混合均匀。
一种可降低二次污染的原位污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 制作可渗透反应墙，介质配比(体积比)为:陶粒∶铁屑∶焦炭∶沸石∶锰砂=3.5:1:2:1:1;组装塑料水箱，塑料水箱由可渗透反应墙分隔成排水区和生态浮床净化区;在排水区设置动力系统;
(2) 将步骤(1)构建的自循环生态浮床推入需治理水体，往塑料水箱灌水，在生态浮床净化区放置生态浮床，接上虹吸管;并开启排水区的动力系统;
(3) 生态浮床的浮床植物死亡腐败或生物膜脱落后，营养物质进入生态浮床下方的浮床区水体中，通过可渗透反应墙过滤浮床区水体至排水区，再由排水区的动力系统将净化后的水排出系统。
前述的一种可降低二次污染的原位污水处理方法，塑料水箱的水面距离需治理水体的河面高度为0.2～0.3m，进出水流量为2.3～2.7m3/d，浮床区水力停留时间为5.4～5.9d，可渗透反应墙停留时间为7.5～8.0h。
前述的一种可降低二次污染的原位污水处理方法，可渗透反应墙内的铁屑，零价铁在水中缓慢生成二价和三价铁，与磷酸根反应后生成磷酸铁或羟基磷酸铁沉淀。
本发明所达到的有益效果：
解决了由于浮床植物枯败死亡及生物膜等脱落引起的水体二次污染问题，浮床植物在浮床区死亡腐败后，N、P等营养物质再次进入浮床区水体中，通过可渗透反应墙PRB过滤净化浮床区的水至排水区，再由潜水泵把净化后的水排出系统。并且整个体系各部件容易获取且易批量生产，构造简单，组建便捷，实施及运行方便。