专利名称：水处理用的人造结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于生态学、环境工程及水利工程领域，尤其涉及一种一种水处理用的人造结构。
背景技术：
在人口爆炸和经济发展的双重压力下，环境受到严重破坏，加上过度的资源开发和污染，水污染程度已经远远地超出了自身的净化能力，因此需要人为的来提高水体的净化能力。目前在污染的河流、湖泊中微生物不容易固定，不能为水体中有机污染物提供足够的分解者，水质得不到明显的改善；人工湿地中所用的材料单一，易堵塞，并且难以翻修； 污水处理厂中生物反应器池壁、池底一般为水泥结构，不利于生物挂膜，也不适合植物生长，难以构建完整的生态系统。
发明内容为了克服现有的水处理技术的维护困难、不适合生物生长、难以构建生态系统、处理效果较差的不足，本实用新型提供一种维护方便、适合生物生长、构建完整的生态系统、 处理效果良好的水处理用的人造结构。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种水处理用的人造结构，包括填料包、固定装置和被污染水体水下界面，所述填料包通过固定装置与所述被污染水体水下界面连接，所述填料包包括袋状生物填料、填充基质和袋口密封，所述袋状生物填料内放置所述填充基质，所述袋状生物填料的开口处设有袋口密封。进一步，所述填料包平铺或堆叠在所述被污染水体水下界面上。再进一步，所述被污染水体水下界面包括水下土地界面或水处理构筑物界面。更进一步，所述填料包有多个，各个填料包呈上下多层堆叠结构，上下相邻的填料包之间采用连接件固定连接，所述最底层的填料包通过固定装置与被污染水体水下界面固定连接。优选的，所述填料包、固定装置和被污染水体水下界面组成人造单元，所述人造结构由多个人造单元组成。进一步，所述人造单元中的填料包有多个各个填料包呈上下多层堆叠结构，上下相邻的填料包之间采用连接件固定连接，所述最底层的填料包通过固定装置与被污染水体水下界面固定连接。所述人造结构呈田字形或品字形。当然，也可以呈其他形状。所述固定装置为连接扣或矛杆。当然，也可以采用其他固定件。所述连接件为绳子或连接扣。当然，也可以采用其他连接方式。再更进一步，所述填料包之间可以布设曝气系统。所述曝气系统优选为曝气管。当然，也可以采用其它曝气方式。本实用新型的技术构思为提供了一种水处理用的人造结构。该结构具有适合生物生长，能快速形成生物膜，可种植植物，保持水土，填料单元化，不易堵塞，形式多样，安装灵活、方便等特点。该结构可应用于受污染河流、湖泊，人工湿地及污水处理构筑物中。该人造结构应用灵活，方便。填料包之间可以相互连接成一个整体，也可以分散成若干单体；填料包可以覆盖整个被污染水体水下界面，也可以覆盖部分被污染水体水下界面；填料包可以单层覆盖在被污染水体水下界面，也可以多层堆叠在被污染水体水下界面； 填料包可平铺或堆叠成不同的形状。该人造结构能够起到导流、延长水力停留时间、增加接触比表面积、强化水体污染物处理效果、稳定水底土壤结构的作用。本实用新型的有益效果主要表现在(1)能够有效而充分的发挥其净化功能。净化机理是污水从含有丰富水生生物的填料包中流过时，填料包对水体中悬浮物拦截、沉降，水的透明度得到改善，有利于水生植物的生长；填料包对水中的有机物吸附，利用填料包上附着的厌氧、兼性、好氧菌降解水中不同种类的有机污染物，水质得到改善；水生植物能够固定填料包，同时为好氧菌提供充足的氧气，而微生物降解有机物的产物可以为植物提供充足的营养。另外该人造结构也为鱼类、贝类等水生动物提供庇护、栖息空间，通过水生生物的协同作用来净化污水。(2)营造一个适合水生生物生长、繁殖的环境，为水体中污染物提供足够的分解者，加快生物多样性的发展，增加生物系统之间的捕食和竞争压力，形成多条完整的生物链，实现生态系统的复杂性和稳定性，提高水体的自净能力，最终使受污水体的水质达到甚至超过受污染前的水平。(3)提供一种填料单元化，可调控性强，不易堵塞，形式多样，安装灵活，施工简单， 运行管理方便的水处理用的人造结构。(4)能够经济、实用地适应各种受污染的河流、湖泊，人工湿地以及污水处理系统中。例如，根据水质情况有选择地采用不同材质的袋状生物填料、不同的填充基质制成填料包，采取不同的填料包平铺和/或堆叠方式，和/或在填料包中加入特定微生物，和/或在填料包上种植不同的植物，来处理受到不同程度污染的水体。
图1为填料包的截面图；图2为两种固定装置图，2-1为连接扣，2-2为矛杆；图3为一种用于受污染河流中人造结构的截面图；[0026]图4为图3的俯视图；图5为另一种用于受污染河流中人造结构的截面图；图6为图5的俯视图；图7为一种用于受污染湖泊中人造结构的截面图；图8为图7的俯视图；图9为一种用于表流型人工湿地中人造结构的截面图。图10为图9的俯视图；图11为一种用于潜流型人工湿地中人造结构的截面图；[0034]图12为一种污水处理系统流程图及生物、生态处理系统的流程图；图13为一种用于接触氧化池中人造结构的截面图；图14为用于生态湿地前段人造结构的截面图；图15为用于生态湿地后段人造结构的的俯视图；图16为一种用于曝气生物滤池中人造结构的截面图。其中，图1-图16各图中标示的序号说明如下a 袋状生物填料；b 填充基质；c 密封口 ； 1 水体；2 水下土地界面；3 填料包； 4 固定装置；5 水生植物；6 连接件；7 曝气系统。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。参照图1 图16，一种水处理用的人造结构，所述结构包括填料包3、固定装置4、 被污染水体水下界面2，具体的说是将填料包3平铺或堆叠在被污染水体水下界面2上并通过固定装置4固定形成的。填料包是将填充基质b装入袋状生物填料a中，再将袋口 c密封而成；被污染水体水下界面2包括水下土地界面或水处理构筑物界面。该人造结构应用灵活，方便。填料包3之间可以相互连接成一个整体，也可以分散成若干单体；填料包3可以覆盖整个被污染水体水下界面，也可以覆盖部分被污染水体水下界面；填料包3可以单层覆盖在被污染水体水下界面，也可以多层堆叠在被污染水体水下界面；填料包3可平铺或堆叠成不同的形状。该人造结构能够起到导流、延长水力停留时间、增加接触比表面积、强化水体污染物处理效果、稳定水底土壤结构的作用。水处理用的人造结构可以沿水流方向每隔一定的距离设置一排填料包，每排填料包可以密实(疏松)单(多)层堆放。水处理用的人造结构可以沿水流方向将填料包成行堆放，每行填料包可以密实 (疏松)单(多)层堆放。水处理用的人造结构可以沿水流方向每隔一定的距离设置一排填料包，每排填料包可以分散成若干个单体，每个单体可以是一个填料包，也可以是多个填料包堆叠，如将填料包堆叠成“田”字形、“品”字形。水处理用的人造结构可以将填料包单层(多层)铺满整个被污染水体水下界面。水处理用的人造结构可以将填料包堆叠成“金字塔”状、“渔礁”状。该人造结构的填料包中袋状生物填料a可根据该人造结构应用的环境选择材质为合成纤维或合成纤维与天然纤维混合以针刺工艺生产的非织造纤维布，根据实际需要将纤维布缝制成不同的形状，可选择矩形、三角形、圆形、半圆形、正多边形；填充基质b可根据水质情况以及填充基质的物理、化学特性选择沸石、陶粒、硅藻土、腐殖土、鹅卵石、石英砂、活性炭、锰砂、磁铁矿、稀土瓷砂、沙、沙土、粘土、植物果壳、植物生长材料中的一种或以上；袋口 c密封可以是缝制或绑扎，缝制袋状生物填料及袋口的材料可选择聚乙烯、聚丙烯、尼龙线，绑扎材料可选择聚乙烯、聚丙烯、尼龙绳及扎口带。填料包具有丰富的孔、隙和较大的比表面积，有利于微生物的附着，并在其表面形成生物膜；可以种植植物，以客土的形式为植物生长提供所需的空间和营养。针对人造结构应用的环境以及水质的污染状况，也可以在填充基质b中加入不同种类、不同数量的菌粉或菌液。该人造结构中的填料包与填料包之间的连接件4可选择高强度耐腐蚀聚丙烯绳、 钢丝绳、尼龙绳、超高分子量聚乙烯绳，填料包与水下土地界面(或构筑物)之间的固定装置4可选择连接扣、矛杆。固定装置使人造结构牢固且不变形，为水生生物提供了稳定的生活环境。实施例1一段受污染河流平均水深1. 2m,平均宽度为細，长度约为300m，平均流量为 630m3/d的；污染源主要为生活污水，水下土地界面为含砾石较多的硬质土地，水质情况见表1。制作填料包的纤维布(台州西南无纺布厂生产)原料为聚酯纤维，用聚丙烯线 (力夫特绳网带厂)缝制成1200mmX 1000mm的袋状生物填料；填充基质为稀土瓷砂、硅藻土和石英砂(体积比为1 1 1)，向填充基质中喷洒光合细菌和芽孢杆菌混合菌液 100L (购买于杭州向天歌生物科技有限公司)，混合均勻后装入袋状生物填料，使其充满袋状生物填料80%的容积；再将填料包袋口用扎口带(嘉善隆腾纺织品有限公司生产)绑扎后形成填料包(如图1)。本实施例中人造结如图3所示。实施方式按照图4中的俯视图结构首先在沿水流方向每隔:3m的水下土地界面上将填料包密实堆叠成一排，每排共有3层填料包，每层平铺4个填料包，用于该河流中的填料包数量为1200包；填料包与水下土地界面之间用连接扣(如图2-1，深圳市鑫淼森园林草坪有限公司)固定，填料包之间用聚乙烯绳(九力绳缆有限公司)固定。在填料包上种植芦苹、香蒲和茭草，种植的排列顺序为一排芦苹、一排香蒲、一排茭草交替种植，种植密度为16-20株/m2。构建人造结构一月后，水质情况见表1所示，达到了《污水综合排放标准GB8978-1996》中一级排放标准。本实施方式是将人造结构应用于受污染河流，特别是针对水下土地界面为含砾石较多的硬质土地，水生植物难于在水底生长的情况。本发明的优势在于为微生物、水生植物营造了适宜的生活环境，同时利用水生生物的协同作用来净化水体。
权利要求1.一种水处理用的人造结构，其特征在于所述人造结构包括填料包、固定装置和被污染水体水下界面，所述填料包通过固定装置与所述被污染水体水下界面连接，所述填料包包括袋状生物填料、填充基质和袋口密封，所述袋状生物填料内放置所述填充基质，所述袋状生物填料的开口处设有袋口密封。
2.如权利要求1所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述填料包平铺或堆叠在所述被污染水体水下界面上。
3.如权利要求1所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述被污染水体水下界面包括水下土地界面或水处理构筑物界面。
4.如权利要求1 3之一所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述填料包有多个，各个填料包呈上下多层堆叠结构，上下相邻的填料包之间采用连接件固定连接，所述最底层的填料包通过固定装置与被污染水体水下界面固定连接。
5.如权利要求1 3之一所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述填料包、固定装置和被污染水体水下界面组成人造单元，所述人造结构由多个人造单元组成。
6.如权利要求5所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述人造单元中的填料包有多个，各个填料包呈上下多层堆叠结构，上下相邻的填料包之间采用连接件固定连接，所述最底层的填料包通过固定装置与被污染水体水下界面固定连接。
7.如权利要求5所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述人造结构呈田字形或品字形。
8.如权利要求1 3之一所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述固定装置包括连接扣或矛杆。
9.如权利要求4所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述连接件为绳子或连接扣。
10.如权利要求4所述的水处理用的人造结构，其特征在于所述填料包之间布设曝气系统。
专利摘要一种水处理用的人造结构，包括填料包、固定装置和被污染水体水下界面，所述填料包通过固定装置与所述被污染水体水下界面连接，所述填料包包括袋状生物填料、填充基质和袋口密封，所述袋状生物填料内放置所述填充基质，所述袋状生物填料的开口处设有袋口密封。本实用新型提供一种维护方便、适合生物生长、构建完整的生态系统、处理效果良好的水处理用的人造结构。
文档编号C02F3/34GK201952286SQ201120012219
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者周熙城, 朱春林, 李敏, 胡雄光, 邓海静, 郁芳, 饶鸿来 申请人:杭州朗境环保科技有限公司