垂直污水净化与植物栽培系统的制作方法
【专利摘要】一种垂直污水净化与植物栽培系统，包括景观池（鱼缸）、生物滤墙、植物墙、喷水管网等。生物滤墙由框架结构、不锈钢钢网、生物滤料组成，框架结构位于景观池（鱼缸）上方，是采用混凝土浇注、不锈钢钢管焊接而成框架结构件，框架结构各外立面焊接了不锈钢钢网，不锈钢钢网围起来的框架结构内部空间满满的填充了生物滤料；植物墙紧密附着在生物滤墙各外立面的不锈钢钢网上，植物墙由种植毯和种植袋组成，种植毯缝制在不锈钢钢网的外立面上，种植袋一行行平行缝制在种植毯上，种植袋内有栽培基质；网格状的喷水管网位于生物滤墙上方，喷水管网上均匀分布了喷头；景观池（鱼缸）通过水泵和进水管与喷水管相连通。
【专利说明】
垂直污水净化与植物栽培系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及污水净化和植物栽培技术领域，特别是将生物过滤与植物墙相结合的污水净化及植物栽培系统。
【背景技术】
[0002]人类生活产生的污水，景观河道、景观水池等因水的流动性差、水源补充不足造成富营养化水质恶化，以及家庭中因鱼类排泻污染的观赏鱼缸水，这些水因受到污染都需要进行净化处理。目前最常用的污水净化技术方案，一般是利用生物膜处理污水的生物过滤技术，该技术方案具有处理效果好，水质净化程度高的特点。但单一适用生物膜技术，忽视了植物对污水的吸收净化功能，以及植物对环境和家庭进行美化的景观效应和对空气的净化作用。而目前的垂直植物栽培技术，其灌溉大都使用的是洁净的自来水，忽视生活污水和鱼缸用水不仅可提供植物生长所需的水分，还能提供植物生长所需要的营养成份。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种将生物过滤与植物吸收生长相结合的污水净化和植物栽培系统。
[0004]为了实现上述发明目的，本实用新型所述垂直污水净化与植物栽培系统包括景观池(鱼缸)、生物滤墙、植物墙、喷水管网等。本实用新型所述景观池(鱼缸)，在室内就是普通的观赏鱼缸，在室外是收集生活污水或景观水的面积较大的水池或景观河道，水池子底部可以铺一层生物滤料，水池中可以培养一些芦苇、水葫芦、菖蒲、荷花、睡莲等观赏性水生植物，水池中还可以放养一些观赏鱼类。本实用新型所述生物滤墙包括框架结构、不锈钢钢网以及生物滤料;所述框架结构是采用混凝土浇注、不锈钢钢管焊接或者其它材质制作而成框架结构件，框架结构的外形可以根据需要设计成方体、柱体、椎体或其它任何形状，其大小尺寸也可以根据需要进行任意确定;所述不锈钢钢网固定在框架结构各外立面上，不锈钢钢网将框架结构四周包围成网厢体;所述生物滤料包括石英砂、无烟煤、陶粒、麦饭石、珊瑚石、火山石、活性炭等多孔、硬质材料，将这些适宜微生物生长和繁殖的生物滤料填充满框架结构的内部空间；生物滤墙就是由框架结构、不锈钢钢网与生物滤料三者组成类似墙体的构造物。本实用新型所述植物墙附着在生物滤墙的各外立面上，植物墙包括种植毯和种植袋;所述种植毯缝制在除框架结构底部和上部以外的每一外立面的不锈钢钢网上;所述种植袋一行行平行缝制在种植毯上。本实用新型所述喷水管网，位于框架结构上方，为网格状，喷水管网上均匀分布了喷头，喷水管网还包括位于景观池(鱼缸)中的水栗以及进水管。
[0005]进一步的，本实用新型所述景观池(鱼缸)，在池子底部可以铺一层石英砂、火山石等多孔生物滤料，通过厌氧菌生物过滤作用对污水进行净化，通过在景观池中裁培的芦苇、水葫芦、菖蒲、荷花等观赏水生植物对污水中营养成份进行吸引，池中还可以放养鲤鱼、锦鲤、鲫鱼等，增加其观赏性。
[0006]进一步的，本实用新型所述生物滤墙中的框架结构，位于景观池(鱼缸)池水的上方，其每一个外立面均铆接或焊接了不锈钢钢网，不锈钢钢网的大小尺寸与所在框架结构面的大小尺寸一致;框架结构的外形及尺寸可以根据需要设计成方体、柱体、椎体或其它任何形状，其大小尺寸也可以根据需要进行任意制作。
[0007]进一步的，本实用新型所述生物滤墙中的生物滤料，是经过加工处理的石英砂、无烟煤、陶粒、麦饭石、珊瑚石、火山石、活性炭等内部多孔的硬质材料，将生物滤料一层层充填到框架结构内部空间时，可选择一种或多种生物滤料混合使用或者分层充填，充填生物滤料时应该将不锈钢钢网所围成的框架结构内部空间全部填充满，以在生物滤墙中生物滤料之间及生物滤料颗粒内形成更多的生物膜，最大限度发挥生物滤料的过滤作用。
[0008]进一步的，本实用新型所述植物墙由种植毯和种植袋组成，种植毯和种植袋均采用抗腐蚀、透水透气性好的无纺布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材质；种植毯牢固紧密的与生物滤墙表面上的不锈钢钢网缝制在一起;种植袋为袋形，一行行平行缝制在种植毯上，种植袋内有保水性及透气性能良好的适合植物生长的栽培基质，如椰壳土、珍珠岩、木肩等，以更多的吸纳和固定污水中水分和有机质，涵养并提供植物以及附着在植物根部及栽培基质中的微生物生长所需要的水分和营养。
[0009]进一步的，本实用新型所述喷水管网，位于生物滤墙上面，为网格状结构，喷水管网下面安装有多个喷头，通过合理安装喷水管上喷头数量和位置，使进入喷水管内的污水有效下喷，让污水均匀进入到生物滤墙中的生物滤料内，以及均匀进入到附着在生物滤墙的各外立面上的植物墙中的种植毯和种植袋内，使污水不断的均匀的流过生物滤墙和植物
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[0010]进一步的，本实用新型使用在室内鱼缸时，生物滤墙安装在鱼缸水面的上方，鱼缸内的水通过水栗抽到喷水管网内，从顶部喷入到本实用新型所述的生物滤墙和植物墙内部，通过过滤净化后，再次落入鱼缸之中，这样反复循环，实现鱼缸水质净化和植物墙上的植物生长双重作用。
[0011]进一步的，本实用新型使用在生活污水和景观水净化处理时，所述生物滤墙安装在景观池水面的上方，景观池中的污水被水栗抽到喷水管网内，从管网上的喷头喷入生物滤墙和植物墙内，通过生物过滤和植物吸收，过滤后的污水，再次落入景观池之中，这样进行反复不间断的过滤和净化循环，使生活污水得到净化，也使植物墙上的植物得到充分的营养和水分。
[0012]进一步的，本实用新型所述喷水管网，因框架结构的造型各异，在上述喷水管网不易实现对生物滤墙和植物墙的均匀浇灌时，可以安装精确的滴灌设备替代上述喷水管网，滴灌设备与水栗和进水管相连接，通过滴灌的方式实现对生物滤墙和附着在其上的植物墙进行精确均匀的浇灌。
[0013]进一步的，因本实用新型采用的是垂直植物种植技术和生物膜技术相结合的污水净化处理方式，而采用生物滤料形成生物膜仅是生物膜技术之一，生物膜结构的制作方式具有多样性，因此生物滤墙的制作方式也有多种多样的方式，包括安装MBR膜生物反应器或者其它生物膜组件替代本实用新型所述生物滤墙内的生物滤料形成生物滤墙，该生物滤墙与植物墙共同组成本实用新型所述的垂直污水净化与植物栽培系统。
[0014]本实用新型所述垂直生物过滤和植物墙污水净化技术，具有以下优点:本垂直污水净化和植物墙技术，是向空中垂直展开的，因此不占用平面面积;污水依靠自身重力经过生物滤墙与植物墙时，空气中的氧气溶解在污水中，而且生物滤料常态处于氧气充分的环境下，十分利于生物膜结构的形成和对污水进行有氧净化处理。本实用新型所述垂直污水净化与植物栽培系统依据需要的不同，可大可小，外观形状可任意设计，室内、室外以及任何地方均可适用，本实用新型结构简单，易于安装和维护，便于推广和适用。另外，植物墙上可立体种植适宜观赏的各类植物以及时令蔬菜，为人们创造了立体绿色生态的自然景观，愉悦了心情，还能产生一定的经济价值。
【附图说明】
[0015]图一，是本实用新型垂直污水净化与植物栽培系统立面图。
[0016]图二，是本实用新型垂直污水净化与植物栽培系统剖面结构图。
[0017]图中所示:景观池(或鱼缸)I，生物滤料1.1，水培植物1.2 ；生物滤墙2，框架结构2.1，不锈钢钢网2.2 ；生物滤料2.3 ；植物墙3，种植毯3.1，种植袋3.2，栽培基质3.3 ；喷水管网4，水栗4.1，进水管4.2，喷头4.3。
[0018]【具体实施方式】:
[0019]下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。
[0020]如图1、图2所示:是本实用新型垂直污水净化与植物栽培系统的立面图和剖面图，景观池(鱼缸)1在室内是家庭喂养观赏鱼的鱼缸;在户外为收集生活污水或景观水的景观河道或景观池，在水池底部可以铺一层石英砂、火山石等多孔生物滤料1.1，通过生物滤料1.1中的厌氧菌群落，对污水进行厌氧生物过滤净化，可在景观池中裁培、睡莲、芦苇、水葫芦、菖蒲、荷花等水培植物1.2对污水中营养成份进行吸引净化。生物滤墙2由框架结构2.1、不锈钢钢网2.2、生物滤料2.3所组成;其中框架结构2.1，是由混凝土、不锈钢、或者其它材料浇注、焊接而成的内部为空心的坚实的框架，框架结构2.1大小、高低，可以根据需要任意制作，其外形可以是长方体，圆柱体，椎体等任意形状，框架结构2.1安装在景观池(鱼缸)1池水的上方，过滤后的水顺框架结构2.1流下后，落入或者流入到景观池(鱼缸)1内；不锈钢钢网2.2，通过焊接铆接或者其它方式，牢固固定在框架结构2.1上，不锈钢钢网2.2将框架结构2.1的各立面完全包围起来，由此形成的内部空间用于填充生物滤料2.3 ；生物滤料2.3，可选用石英砂、无烟煤、陶粒、麦饭石、珊瑚石、火山石、活性炭等多孔、硬质材料;充填生物滤料2.3时，可选择一种或多种生物滤料2.3混合使用或者分层充填，充填时应将框架结构2.1与不锈钢钢丝2.2所围成的内部空间全部填充满，使生物滤墙2内蕴涵更多的水分，为生物滤料2.3内的微生物生长和繁殖提供更适宜的环境，形成更多的生物膜，最大限度发挥生物滤料2.3的过滤作用。植物墙3紧密的固定在生物滤墙2的各外墙立面上，植物墙3由种植毯3.1和种植袋3.2组成;种植毯3.1，采用抗腐蚀、透水透气性好的无纺布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材料，种植毯3.1牢固紧密的与不锈钢钢网2.2各外表面缝制在一起，种植毯3.1大小与生物滤墙2上的不锈钢钢网2.2大小一致，种植毯3.1将生物滤墙2紧紧的包裹起来;种植袋3.2，也是采用抗腐蚀、透水透气性好的无纺布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材料制作而成，种植袋3.2紧密的一行行的缝制在种植毯3.1上面，种植袋3.2外形为袋状，种植袋3.2内有保水性及透气性良好的适合植物生长的栽培基质3.3，如椰壳土、珍珠岩、木肩等，以更多的吸纳和固定污水中水分和有机质，涵养并提供植物以及附着在植物根部及栽培基质中的微生物生长所需要的水分和营养。喷水管网4位于生物滤墙2的上面，为网格状结构，包括水栗4.1、进水管4.2、喷头4.3，水栗4.1位于景观池(鱼缸)1内，通过进水管4.2与生物滤墙2上面的喷水管网4的喷水部分相通，其将污水通过进水管4.2抽到喷水管网4内；喷水管网4位于生物滤墙2的上部，喷水管网4下面安装有多个喷头4.3，通过合理安装喷水管网上喷头4.3的数量和位置，让喷头4.3的数量和位置与生物滤墙2和植物墙3相对应，从而使进入喷水管网4内的污水有效下喷，让污水均匀进入到生物滤墙2中的生物滤料2.3内，以及均匀进入到附着在生物滤墙2的各外立面上的植物墙3中的种植毯3.1和种植袋3.2内，使污水不断的均匀的流过生物滤墙2和植物墙3。
[0021]因生物滤墙2的造型各异，在上述喷水管网不易实现对异型生物滤墙2和植物墙3的均匀喷灌时，可以安装精确的滴灌设备替代上述喷水管网4，滴灌设备与水栗4.1和进水管4.2相连接，通过滴灌的方式实现对生物滤墙2和附着在其上的植物墙3进行精确均匀的浇灌。
[0022]在图1、图2中，景观池(鱼缸)I内的污水，通过水栗4.1提升到生物滤墙上面的喷水管网4内，从喷水管4上面的均匀分布的喷头4.3，污水部分被合理分配到生物滤墙2中的层层生物滤料2.3内，部分被分配到生物滤墙2各外墙立面上附着的植物墙3上的种植毯3.1和种植袋3.2内，污水依靠自身重力作用，从上到下流过生物滤墙2和植物墙3。流入植物墙3的污水，顺种植越3.1流入种植袋3.2内，污水浸润种植越3.1和种植袋3.2，种植袋3.2内的植物根系以及栽培基质3.3可以有效吸收污水中的氨氮磷等污染物质。被分配流入到生物滤墙2内的污水，在通过生物滤墙2过程中，很多的氧气溶解在污水中，因为生物滤料2.3是经过加工处理的表面和内部有很多细微孔洞的火山石、石英石、陶粒等，这样会在生物滤墙2内，生物滤料2.3的表面和内部附着大量的微生物，微生物大量聚集在一起形成了很多生物膜，污水、空气、生物膜三者之间自然充分混合，发生有氧生物反应，污水中碳、氮、磷等有机物会被去除掉，使污水得到净化。处理过的污水落入到生物滤墙2下面的景观池(鱼缸)1内。景观池(鱼缸)1的水被水栗4.1循环提升到喷水管网4内进行再次过滤。这样通过多次反复循环的生物过滤和植物吸收处理后，污水会变成完全符合较高排放标准的处理水。
[0023]以上内容仅仅是对本实用新型所作的说明，本实用新型所述生物滤墙2和植物墙3是以垂直方式相互结合，相互连接，共生共存，融合为一个富含植物和微生物的有机的生态系统。所以，所属本技术领域的技术人员对发明描述所做的各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种垂直污水净化与植物栽培系统，包括室外景观池或室内鱼缸、生物滤墙、植物墙、喷水管网;所述室外景观池或室内鱼缸的底部铺垫了生物滤料，池内或缸内种植了水生植物;所述生物滤墙位于室外景观池或室内鱼缸水面上方，由框架结构、不锈钢钢网及生物滤料组成，框架结构是采用混凝土浇注或不锈钢钢管焊接而成的框架结构件，框架结构各外立面均焊接或铆接了不锈钢钢网;在不锈钢钢网与框架结构围起来内部空间填满生物滤料或安装MBR膜生物反应器组件;所述植物墙紧密附着在生物滤墙各外立面的不锈钢钢网上，植物墙由种植毯和种植袋组成，种植毯缝制在不锈钢钢网上，种植袋一行行平行缝制在种植毯上；网格状的喷水管网位于生物滤墙的上方，喷水管网上均匀分布了喷头;室外景观池或室内鱼缸通过水栗和进水管与喷水管网相连通。2.如权利要求1所述的垂直污水净化与植物栽培系统，其特征是所述生物滤墙中的框架结构，是采用混凝土浇注、不锈钢钢管焊接或者其它材质制作而成的框架结构件，框架结构的外形是根据需要设计成任何形状，其大小尺寸根据需要进行任意制作，框架结构各外立面均焊接或铆接了与外立面大小相一致的不锈钢钢网。3.如权利要求1所述的垂直污水净化与植物栽培系统，其特征是所述生物滤墙，是在不锈钢钢网包围起来的框架结构内部空间中，层层充填生物滤料后形成类似墙体的构造件；生物滤料选用石英砂、无烟煤、陶粒、麦饭石、珊瑚石、火山石、活性炭的一种或多种多孔、硬质材料，将生物滤料进行分层或混合，自下向上将生物滤墙内空间充填满。4.如权利要求1所述的垂直污水净化与植物栽培系统，其特征是所述生物滤墙，是在不锈钢钢网包围起来的框架结构内部安装MBR膜生物反应器或者其它生物膜组件，形成生物滤墙，并与植物墙共同组成垂直污水净化与植物栽培系统。5.如权利要求1所述的垂直污水净化与植物栽培系统，其特征是所述植物墙，紧密的附着在框架结构各外立面的不锈钢钢网上，并将不锈钢钢网完全包裹住;所述植物墙由种植毯和种植袋组成，种植毯和种植袋均采用抗腐蚀、透水透气性好的无纺布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材质制作而成，种植毯牢固紧密的与不锈钢钢网缝制在一起，种植袋一行行缝制在种植毯上，种植袋内有保水性及透气性良好的适合植物生长的栽培基质。6.如权利要求1所述的垂直污水净化与植物栽培系统，其特征是所述喷水管网，位于生物滤墙的上面，包括水栗、进水管、喷水管网、喷头；水栗位于室外景观池或室内鱼缸内，通过进水管与喷水管网的喷水部分相通，喷水管网下面均勾分布有多个喷头，喷水管网上喷头的安装数量和位置与生物滤墙和植物墙相对应，使喷水管网喷出的污水能均匀的往下流过生物滤墙和植物墙。7.如权利要求1或6所述的垂直污水净化与植物栽培系统，其特征是，因生物滤墙的造型各异，权利要求1或6所述的喷水管网不易实现对异型生物滤墙和附着在其上的植物墙进行均匀浇灌时，应安装精确的滴灌设备替代上述喷水管网，滴灌设备与水栗和进水管相连接，通过滴灌的方式实现对生物滤墙和植物墙的均匀浇灌。
【文档编号】C02F9/14GK205710320SQ201620404605
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月8日
【发明人】秦立
【申请人】秦立