一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种对水体净化及生态修复的水面漂浮式陶粒填料生物反应器，属于环境保护和生态修复【技术领域】。在该生物反应器的空气泵（2）正常运行的过程中，穿孔管（1）中将冒出大量的气泡，穿孔管（1）周围的水在大量气泡的带动下不断上升，气泡和夹带有污染物的水体从陶粒（3）填料层曲折穿过并从塑料筐体（6）的四周流出，与此同时反应器底部外侧的水体不断补充到反应器中，以致使水体中的污染物能反复与陶粒（3）填料层上的微生物膜接触。生物膜上的大量微生物通过生物絮凝、生物吸附、生物氧化等作用，可以有效地去除污染水体中的有机污染物、氨氮、浊度、SS等，实现了污染水体的原位净化及生态修复。本实用新型有益的效果是：净化及生态修复水体质量高且稳定，易挂膜，启动快，动力消耗小，运行成本低，不占用耕地；对水质浓度、水温、透明度具有更大的适应性；由于反应器的筐口捆扎了一圈浮体（4），所以该反应器可以方便地在水面浮动并移动到需要净化及生态修复水体的水域位置。同时对该反应器上部的浮体（4）和装饰物（5）进行美化，起到景观欣赏的效果。
【专利说明】一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水体净化及生态修复技术，具体涉及对受污染的江河湖泊水体、景观水体、水产养殖水体等多种污染水体进行净化及生态修复，属于环境保护和生态修复【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着我国工业与经济的发展，人民生活水平的不断提高，近年来工业生产废水及生活污水的不断增多，且污染物的种类也有所增加。然而，这些部分未经处理的废水和大量处理后的尾水排放到河流和湖泊中，使我国河流、湖泊水体出现不同程度的富营养化甚至黑化，这不但严重影响了自然生态景观，破坏了生态平衡，而且造成了饮用水资源的短缺，威胁人类的可持续发展。因此，对于污染水体的治理就更加迫切。目前对于受污染的地表水常采用生态浮床进行原位生态修复，此方法经济廉价且生态友好，有时候将生态修复和水体中废物资源化利用，如将浮床系统中收获的植物作为动物饲料、生物能源等成为一种新的趋势。但是传统的生态浮床仅利用大型水生植物作为生态修复的主要力量，存在生态修复过程长、低温条件下效果差、生态修复效果低、对水质要求严等问题。将现有的生态浮床修复技术进行革新，使生态浮床技术能克服现有的生态修复过程长、低温条件下效果差、生态修复效果低、对水质要求严等弊端，将对生态浮床技术的发展、水体生态浮床效果的提高都具有十分重要的现实意义。
【发明内容】
[0003]本实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器要解决以上传统生态浮床系统的诸多弊端。为了达到上述目的，本实用新型提供一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器，该反应器结合了目前水体生态修复用的组合式生态浮床和常见的污水处理接触氧化工艺的双重优点，克服了常见的污水处理接触氧化工艺巨大占地的弊端和解决了水体生态修复用的组合式生态浮床的低效率、严水质的困难等。将生物接触氧化工艺移入水面上，使接触氧化工艺系统漂浮在水体表面(又类似于浮床系统)进行水质净化，相对于传统的生态浮床，不仅大大提高了浮床系统的生物量而且提高浮床系统的水质净化效果，同时可以克服低温、水质浓度较高、透明度低等问题对传统浮床带来的弊端而扩大了生态浮床使用范围。
[0004]本实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器结构特征:该反应器为敞口式圆柱体形塑料筐，塑料筐四周和底部均匀分布着一定形态大小的网格作为水流通道，在塑料筐中填充一定量的陶粒，在塑料筐口捆扎一圈提供浮力的浮体，在筐底布设一定数量的穿孔管，穿孔管口连接空气泵。
[0005]本实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器使用方法特征:(I)陶粒表面生物膜培养和驯化阶段，将制作好的并填充有陶粒的反应器放入水体中，待反应器稳定漂浮在水面后打开空气泵。穿孔管中冒出大量的气泡，穿孔管周围的水在大量气泡的带动下不断上升，气泡和夹带有污染物的水体从陶粒填料层曲折穿过并从塑料筐体的四周流出，与此同时反应器底部外侧的水体不断补充到反应器中，以致使水体中的污染物能反复与陶粒填料接触。连续曝气将使水不断流经反应器内的陶粒填料层，运行一段时间后陶粒表面有大量微生物生长，并形成稳定的生物膜，这个过程一般为20天?30天；(2)水面漂浮式陶粒填料生物反应器水质净化运行阶段，待陶粒表面生物膜稳定形成后，连续曝气使水体中的污染物、氨氮、浊度、SS等被生化降解，实现了水体的原位净化及生态修复。同时由于反应器的筐口捆扎了一圈浮体，所以该反应器可以方便地在水面浮动并移动到需要净化及生态修复水体的水域位置。
[0006]本实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器的有益效果是:(I)该反应器采用陶粒接触氧化法净化受污染的江河湖泊水体、景观水体、水产养殖水体等多种污染水体，在多孔陶粒填料的表面形成生物膜，膜上的大量微生物通过生物絮凝、生物吸附、生物氧化等作用降解原水中污染物，运行过程中曝气充分形成好氧区，净化及生态修复水体速度快，质量高，同时充分曝气对陶粒填料层起到微型反冲洗的作用，不用单独对陶粒填料进行反冲洗，该反应器运行很长时间后仍能稳定地净化及生态修复水体；(2)该反应器可以在水面上漂浮移动，可以按照人的意愿移动到污染浓度大，需要进行水体净化及生态修复的水域进行工作，该反应器针对性强，净化水域面积大、效果好、整体净化及生态修复效果快；
(3)该反应器受外界温度影响较小，可以在冬季和春季温度较低的环境中稳定地净化及生态修复水体，同时对水质浓度、透明度具有更大的适应性；(4)传统的污水处理装置放置和修建在陆地上，消耗大量的耕地，该反应器漂浮在水面上，节约了大面积的耕地；(5)该反应器的浮体和其上部的装饰物起到了美化水体环境的作用，实现了治理水域和美化环境的双重效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器的局部剖视图。
[0008]图中1.穿孔管，2.空气泵，3.陶粒，4.浮体，5.装饰物，6.塑料筐体，7.水面。
【具体实施方式】
[0009]以下参考图1详细描述本实用新型的【具体实施方式】，本实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器的特征和优势将变得更加明显。
[0010]在图1中，塑料筐体6为聚乙烯材质，上口为敞开式，塑料筐体的底部和四周均为网格状，网格的孔径小于陶粒3的粒径。在塑料筐体6中填充了一定量的陶粒3，陶粒3的填充率为60-80%。填充率低于60%时，陶粒3填料的含量过低，不易发挥作用，填充率高于80%不利于充分曝气。塑料筐体6的底部布设两个同心圆式穿孔管1，空气泵2与穿孔管I连接，穿孔管I的孔口朝上。在塑料筐体6上口部捆扎一圈浮体4，以支撑该反应器的重量而使其漂浮在水体中。浮体4和装饰物5起到美化环境的效果。
[0011]所述塑料筐体6外形为圆柱体，其网格的孔径为l-2mm，其上口直径为20-30cm，深度为30-50cm。所述陶粒3由易熔黏土、页岩经高温处理而得到的人造多孔惰性填料，粒径为3-5mm，颗粒孔径为0.3-0.7mm，具有比表面积大、孔隙率高、强度大等特点。
[0012]本实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器使用的方法:
[0013](I)将制作好的一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器放入待生态修复或净化的水体中，待该反应器稳定漂浮在水面7上时，打开空气泵2。穿孔管I中将冒出大量的气泡，穿孔管I周围的水在大量气泡的带动下不断上升，气泡和夹带有污染物的水体从陶粒3填料层曲折穿过并从塑料筐体6的四周流出，与此同时反应器底部外侧的水体不断补充到反应器中，以致使水体中的污染物能反复与陶粒填料接触；
[0014](2)连续曝气将使水不断流经反应器内的陶粒3填料层，运行一段时间后陶粒3表面有大量微生物生长，并形成稳定的生物膜，这个过程一般为20天?30天；水面漂浮式陶粒填料生物反应器水质净化运行阶段，待陶粒3表面生物膜稳定形成后，连续曝气使水体中的污染物被生化降解，实现了水体的原位净化及生态修复。同时由于反应器的筐口捆扎了一圈浮体4，所以该反应器可以方便地在水面浮动并移动到需要净化及生态修复水体的水域位置；
[0015](3)浮体4和装饰物5漂浮在水面上，起到了美化环境及景观欣赏的效果。
[0016]本实用新型主要技术包括:在该反应器正常运行的过程中，穿孔管中将冒出大量的气泡，穿孔管周围的水在大量气泡的带动下不断上升，气泡和夹带有污染物的水体从陶粒填料层曲折穿过并从塑料筐体的四周流出，与此同时反应器底部外侧的水体不断补充到反应器中，以致使水体中的污染物能反复与陶粒填料层上的微生物膜接触。生物膜上的大量微生物通过生物絮凝、生物吸附、生物氧化等作用，可以有效地去除污染水体中的有机污染物、氨氮、浊度、SS等，实现了污染水体的原位净化及生态修复。同时大量气泡对陶粒填料层起到微型反冲洗的作用，不用单独对陶粒填料进行反冲洗，该反应器运行很长时间后仍能稳定地净化及生态修复水体。该反应器受外界温度影响较小，可以在冬季和春季温度较低的环境中稳定地净化及生态修复水体，同时对水质浓度、透明度具有更大的适应性。由于反应器的筐口捆扎了一圈浮体，所以该反应器可以方便地在水面浮动并移动到需要净化及生态修复水体的水域位置。该反应器的设计还将景观与水体净化及生态修复结合为一体，在净化及生态修复水体的同时可以美化环境，该实用新型一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器还可应用于景观水体、人工湖、人工河道及水产养殖方面的水体净化及生态修复甚至生活污水的净化。
【权利要求】
1.一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器，其特征是在于，它包括底部和四周带有供水体流过的网格塑料筐体(6)，所述的塑料筐体(6)由底部和四周两个部分，均带有网格，在浮体塑料筐体(6)底面上安装有穿孔管(1)，穿孔管(I)与空气泵(2)相连；在穿孔管(I)上铺设有一定厚度的陶粒(3);还包括均匀捆扎在塑料筐体(6)上口部的一圈浮体(4)。
2.根据权利要求1所述的一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器，其特征在于，所述的穿孔管安装在塑料筐体(6)底部上方l-2cm处。
3.根据权利要求1所述的一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器，其特征在于，所述的塑料筐体(6)外形为圆柱体，其上口直径为20-30cm，深度为30_50cm。
4.根据权利要求1所述的一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器，其特征在于，所述的塑料筐体(6)的筐口捆扎一圈浮体(4)，并在浮体上布置一定的装饰物(5)。
5.根据权利要求1所述的一种水面漂浮式陶粒填料生物反应器，其特征在于，所述的塑料筐体(6)中填充一定量的陶粒(3)，塑料框体(6)底部和四周的网格大小应小于陶粒(3)的粒径。
【文档编号】C02F3/10GK203582577SQ201320699085
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】韩锡荣, 曹文平, 万蕾, 黄浩, 何陈照, 袁朝, 王娜, 高冲, 王同勋 申请人:徐州工程学院