申请日2012.12.28
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34; C02F11/00; C02F11/02; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种生物透析系统，其包括一净化池，该净化池内伸入一个或数个输水单元，该输水单元上设有一个或数个与该输水单元相通的排水装置，该排水装置向净化池顶面方向延伸，该输水单元还连至供水单元。本发明可以使污水或污泥中污染物在水的作用下，经过了物理、化学、生物三个净化过程，可以恢复水生态、恢复和增强水体基本和重要的自净能力和纳污能力，是一种节能、减排、低碳、可持续和环保的生物透析系统及清污方法。
权利要求书
1. 一种生物透析系统，其特征在于：其包括一净化池，该净化池内伸入一个或数个输水单元，该输水单元上设有一个或数个与该输水单元相通的排水装置，该排水装置向净化池顶面方向延伸且其上沿纵向方向设有数个排水孔，该输水单元还连至供水单元。
2.根据权利要求1所述的生物透析系统，其特征在于：该输水单元包括插入至净化池底部的注水管。
3.根据权利要求2所述的生物透析系统，其特征在于：该排水装置设于该注水管的侧壁，并向上方或斜上方方向延伸。
4.根据权利要求2所述的生物透析系统，其特征在于：该输水单元还包括铺设于净化池底部并与注水管相通的横向输水通道。
5.根据权利要求4所述的生物透析系统，其特征在于：该排水装置设于该横向输水通道上，并向上方方向延伸。
6.根据权利要求5所述的生物透析系统，其特征在于：该横向输水通道由数个横向设置的排水板组成。
7.根据权利要求6所述的生物透析系统，其特征在于：该横向输水通道向上设有数个出水孔。
8.根据权利要求3或5所述的生物透析系统，其特征在于：该排水装置超过待处理水体或污泥的表面1-100cm。
9.根据权利要求8所述的生物透析系统，其特征在于：该排水装置是排水板。
10.根据权利要求1至9任一项所述的生物透析系统，其特征在于：该生物透析系统还包括植物层，其设于净化池内待处理水体或污泥的表层。
11.根据权利要求10所述的生物透析系统，其特征在于：该植物层包括芦苇、香蒲、油菜和棉花的一种或多种。
12.根据权利要求10所述的生物透析系统，其特征在于：该净化池的侧壁铺设防渗材料，该横向输水通道上表面铺设渗水材料，该排水板的表面敷设渗水材料。
13.根据权利要求12所述的生物透析系统，其特征在于：该防渗材料为防渗土工布，该渗水材料为渗水土工膜。
14.根据权利要求10所述的生物透析系统，其特征在于：该生物透析系统还包括与该净化池通过管道相连的二次净化池。
15.根据权利要求14所述的生物透析系统，其特征在于：该管道连至该净化池内待处理水体或污泥的表层位置，该二次净化池内种植水草或养殖鲢鱼。
16.一种利用权利要求3所述生物透析系统的清污方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤101，向净化池中填入待处理的水体或污泥;
步骤102，将输水单元的注水管插入至净化池的底部，在水体或污泥的表层植入植物层;
步骤103，打开供水单元，水流进入注水管并从注水管侧壁连接的排水装置上设置的排水孔排出，水体或污泥自下而上循环流动净化。
17.根据权利要求16所述的生物透析方法，其特征在于：该方法还包括步骤104，将净化后的水体或污泥填入种植水草或养殖鲢鱼的二次净化池中净化。
18.一种利用权利要求5所述生物透析系统的清污方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤201，在净化池中排布输水单元，该输水单元包括插入至净化池底部的注水管和铺设于净化池底部并与注水管相通的横向输水通道;
步骤202，向净化池中填入待处理的水体或污泥，在水体或污泥 的表层植入挺水植物;
步骤203，打开供水单元，水流进入输水单元并从排水装置上设置的排水孔以及横向输水通道上设置的出水孔排出，水体或污泥自下而上循环流动净化。
19.根据权利要求18所述的水体清污方法，其特征在于：该方法还包括步骤204，将净化后的水体或污泥填入种植水草或养殖鲢鱼的二次净化池中净化。
说明书
生物透析系统及清污方法
技术领域
本发明涉及水体污泥净化的技术领域，具体来说涉及一种生物透析系统及清污方法。
背景技术
随着近些年来国民的经济发展，许多城市建设规模的扩大，人口的增多，各种垃圾、排放物超负荷的增加，严重影响了城市人民的生活质量和生命安全，正严峻考验着城市规划、决策者的智慧和能力。
继污染泥、水之后，又发现拆迁的农药厂、化肥厂、制药厂等毒地问题;继污染严重的三湖三河经多年整治效果甚微之后，又有许多入海、河口水质下降的消息被相继报道，甚至有严重的调查报告指出，有些已经从地表渗入地下，有些已扩散到近海水域。
近十年来，一方面政府仅三湖三河就投入近千亿元;另一方面，不少专家也认为治理的工程和技术手段是完全可以改善三湖三河的污染现状的。可事实是，收效甚微，甚至有更加变劣的趋势。
在我国，污染泥或水的处理方式，不外乎两种：一、填埋污泥，如上海苏州河污泥在南汇老港填埋;二、大部分城市是脱水、分筛、烘干或焚烧，这种方法成本高、能耗高、二次污染严重。西方发达国家2000年就已禁止填埋污泥，并不准填埋地块上长出来的农产品进入市场进行销售。
因此，如何丰富治理手段，尤其从标本皆治着手，提供一种低耗、无碳、低排放、低成本、可持续地治理水体污泥方法和系统，达到长治久安的效果，是政府和相关技术部门和技术人员必须亟待认真研究、思考的问题。
发明内容
本发明目的，对于有毒土地、污染泥、污泥水采用工程技术手段，将水在其中循环流动，配置相对污染物的植物，充分发挥植物发达根系的生物膜的作用，降解和吞噬污染物质。当水体被排出地表后又被植物的组织拦截和吸附，从而更充分、快速地达到治污、解毒的功效，是一种投入成本低、运行成本省、低碳、低耗、无排放、可持续，较生物修复技术略高一级的治污技术。
为实现上述目的，本发明提供了一种生物透析系统，其包括一净化池，该净化池内伸入一个或数个输水单元，该输水单元上设有一个或数个与该输水单元相通的排水装置，该排水装置向净化池顶面方向延伸且其上沿纵向方向设有数个排水孔，该输水单元还连至供水单元。
其中，所述“净化池顶面”包括净化池装满待处理水体或污泥后的表面位置;“向净化池顶面方向延伸”包括伸入净化池内的输水单元上的排水装置向净化池装满待处理水体或污泥后的表面位置延伸，即向上方或向斜上方延伸。
进一步地，该输水单元包括插入至净化池底部的注水管。
进一步地，该排水装置设于该注水管的侧壁，并向上方或斜上方方向延伸。
进一步地，该输水单元还包括铺设于净化池底部并与注水管相通的横向输水通道。
进一步地，该排水装置设于该横向输水通道上，并向上方方向延伸。
进一步地，该横向输水通道向上设有数个出水孔。
进一步地，该排水装置超过待处理水体或污泥的表面1-100cm。较佳地，排水装置超过待处理水体或污泥的表面50cm。
进一步地，该排水装置是排水板。
进一步地，该横向输水通道由数个横向设置的排水板组成。
进一步地，该生物透析系统还包括与净化各种污染物相对应的植物层，其设于净化池内待处理水体或污泥的表层。
进一步地，该植物层包括芦苇、香蒲、油菜、棉花等的一种或多种。
进一步地，该净化池的侧壁铺设防渗材料。较佳地，该防渗材料为防渗土工布。
进一步地，该横向输水通道上表面铺设渗水材料。较佳地，该渗水材料为渗水土工膜。
进一步地，该排水板的表面敷设渗水材料。较佳地，该渗水材料为渗水土工膜。
进一步地，该生物透析系统还包括与该净化池通过管道相连的二次净化池。
进一步地，该管道连至该净化池内待处理水体或污泥的表层位置，该二次净化池内种植水草或养殖鲢鱼。
本发明还提供一种利用上述生物透析系统的清污方法，其包括以下步骤：
步骤101，向净化池中填入待处理的水体或污泥;
步骤102，将输水单元的注水管插入至净化池的底部，在水体或污泥的表层植入植物层;
步骤103，打开供水单元，水流进入注水管并从注水管侧壁连接的排水装置上设置的排水孔排出，水体或污泥自下而上循环流动净化。
进一步地，该方法还包括步骤104，将净化后的水体或污泥填入种植水草或养殖鲢鱼的二次净化池中净化。
本发明还提供另一种利用上述生物透析系统的清污方法，其包括以下步骤：
步骤201，在净化池中排布输水单元，该输水单元包括插入至净化池底部的注水管和铺设于净化池底部并与注水管相通的横向输水通道;
步骤202，向净化池中填入待处理的水体或污泥，在水体或污泥的表层植入挺水植物;
步骤203，打开供水单元，水流进入输水单元并从排水装置上设置的排水孔以及横向输水通道上设置的出水孔排出，水体或污泥自下而上循环流动净化。
进一步地，该方法还包括步骤204，将净化后的水体或污泥填入种植水草或养殖鲢鱼的二次净化池中净化。
本发明由于采用上述技术方案，使待处理水体或污泥浸没排水装置，如排水板，经过板上土工膜的渗透，由排水板缓缓上行，此时，净水在待处理水体或污泥中对各种污染物进行了稀释、洗涤并溶合，当污水或污泥经过挺水植物的根部时，被其发达的根系形成的网过滤，而这发达的根系网表面在吸附大量的悬浮物时会形成生物膜，靠膜中微生物的降解和吞噬作用，来净化污染物;而污水或污泥中的氮、磷又促进了水生植物的生长。当污水或污泥被排出表面时，又被挺水植物群的组织进行了分解、转化、吸收和利用。
实验研究表明，污染水质通过芦苇净化时，在2-3天内可去除80%左右的悬浮颗粒污染物，可使浑浊不堪的水体迅速变清;芦苇、香蒲等植物组织中重金属污染物的富集浓度比周围水体高出10万多倍。此外，挺水植物以水、二氧化碳和溶解的氮、磷在叶绿素的光合作用下变成原料，源源不断产生有机化合物，并释放出氧气。由其合成的有机物质一部分在吸收过程中被消耗掉，一部分用来制造植物自身细胞，而每生成100克细胞，就要按比例消耗掉1克磷、7.29克氮以及41克碳。
至此，污水或污泥中污染物在水的作用下，经过了物理、化学、生物三个净化过程，水变清变净了。通过本发明的生物透析系统及清污方法，可以恢复水生态、恢复和增强水体基本和重要的自净能力和纳污能力，是一种节能、减排、低碳、可持续和环保的生物透析系统及清污方法。