一种生态净化屏障的制作方法

本发明涉及河湖水体环境治理修复技术领域，尤其是涉及一种生态净化屏障。

背景技术：

近年来城市黑臭水体是百姓反映强烈的水环境问题，不仅损害了城市人居环境，也严重影响了城市文明形象。对于黑臭河道的治理，目前通常采用化学药剂处理、清淤、拦截坝截水、曝气、硬质护坡等传统方法，此类方法虽然见效快，能够加强河堤的稳定性，但是硬质护坡无法栽种水生植物，拦截坝易导致水体不流动形成死水、曝气高耗能等缺点均严重破坏了水体的生态系统，耗能也大。此外，虽然也有一些采用生化技术等对黑臭水体进行处理的技术，如中国专利zl201020577226.5公开了一种气浮生化一体化水处理设备，其包括包括依进水顺序连通的进水池、处理池和出水池，所述处理池包括从上至下依次设置的气浮池和生化池。但是，上述装置可以适用一般河道污水的净化处理，但是对于通过气浮以及微生物难降解的有机物(特别是大分子有机污染物等)和氮磷等的处理效果却非常不理想，同时，由于水体生态治理时是通过将污水抽取到岸边设备中处理，这样就导致了上游水体在处理时，很长时间内，下游水体仍然存在水质不达标的问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种生态净化屏障，包括垂直于河道布置的屏障框架，以及安装在屏障框架上并沿水流方向依次设置的物理过滤段、内电解段和生物过滤段，其中，所述的内电解段包括从上到下依次布置的内电解处理区、曝气区，其中，内电解处理区投加有复数内电解填料球，每个内电解填料球包括内置内电解填料的中空球壳，在中空球壳上还密闭有使待处理污水与内电解填料充分接触的微孔。

进一步的，在内电解处理区内还垂直于水流方向并排布置有多个网框，并将所述内电解处理区分割为多个串联的内电解子处理区，其中，所述网框的网孔孔径小于所述内电解填料球的直径。

更进一步的，所述的内电解处理区的底部还采用内电解填料球无法穿过的拦截网封住。

更进一步的，所述内电解子处理区的宽度不超过内电解填料球的3倍。

进一步的，所述的中空球壳上的微孔的孔径小于内电解填料的粒径，中空球壳以及其内部装填的内电解填料量满足：内电解填料充分反应后，内电解填料球上浮，内电解填料未充分反应时，内电解填料球下沉。

进一步的，所述的曝气区包括置于内电解处理区下方的布气组件，所述布气组件由多根连接外部进气设备且密闭有朝上的布气孔的布气管。

进一步的，所述的生物过滤层包括从下到上依次布置的微生物填料层和挺水植物床层，其中，微生物填料层由沿污水流动方向可拆卸安装的多组微生物填料箱组成，每组微生物填料箱包括表面分布有透水孔的填料箱体，以及填装在填料箱体内的表面固着有微生物膜的悬浮球状填料。

更进一步的，所述的悬浮球状填料在填料箱体中的装填量为50-75％。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的生态净化屏障可以直接布置在待处理的河道上游，这样，水质较差的上游水体通过本发明的屏障系统后，即可以快速得到净化，下游水质也就及时得到改善，不会发生一般设备在净化时发生的下游水体改善延迟等问题。

(2)本发明采用物理过滤段、内电解段和生物过滤段结合的方式对河道水体进行组合生态处理，其中，物理过滤段可以削减水体中悬浮物含量，内电解段可以除去污水中难以生化处理的难降解有机污染物等，生物过滤段则最后对经物理过滤、微电解初步净化处理污水进行进一步深度生态净化，有效的提高了对水体中各类污染物，特别是有机污染物以及氮磷等的降解处理效果。

(3)内电解填料采用填料球的方式加入，不仅有效提高了内电解填料的反应参与表面积，避免了大量填料一次性加入易发生的结块、堵塞等问题。此外，随着填料球中内电解填料的反应消耗，填料球在自身浮力以及下方布气等作用下，可以实现“旧填料球自动上浮、新填料球下沉”的自动更换，使得内电解填料的更换更加方便，更换时机也更好掌握。

(4)布气组件的设置不仅可以为内电解反应以及后续的生物过滤段补充足够处理所需氧气，此外，有利于对内电解处理区中的内电解填料球充分搅动，提高内电解反应的充分度。

(5)微生物填料层采用模块化箱体的方式设置，在保证对污水的处理效果的前提下，不仅可以有效固定填料，此外，还能提高填料更换的便捷性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为内电解段的示意图；

图3为内电解填料球的结构示意图；

图4为生物过滤段的示意图；

图中标记说明：

1-屏障框架，2-物理过滤段，3-内电解段，31-内电解处理区，311-内电解子处理区，312-内电解填料球，3121-中空球壳，3122-微孔，3123-内电解填料，313-网框，32-曝气区，321-布气管，322-布气孔，33-拦截网，4-生物过滤段，41-微生物填料层，42-挺水植物床层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

以下各实施例中，如无特别说明，则表示所采用物料或结构的均为本领域的常用市售商品或已知结构等，如内电解填料可以采用常用的铁碳填料等。

一种生态净化屏障，其结构参见图1所示，包括垂直于河道布置的屏障框架1，以及安装在屏障框架1上并沿水流方向依次设置的物理过滤段2、内电解段3和生物过滤段4，其中，参见图2所示，所述的内电解段3包括从上到下依次布置的内电解处理区31、曝气区32，其中，内电解处理区31投加有复数内电解填料球312，每个内电解填料球312包括内置内电解填料3123的中空球壳3121，在中空球壳3121上还密闭有使待处理污水与内电解填料3123充分接触的微孔3122，参见图3。

本发明在工作时，可以直接通过屏障框架1以及必要固定组件等垂直布置在待处理河道的上游，这样，上游污染水体则依次通过物理过滤段2、内电解段3和生物过滤段4，进而除去固体悬浮物含量、有机污染物以及氮磷等各种影响水体质量的物质，快速有效的提高了下游水体的水质。

本发明中，物理过滤段2可以采用物理填料(如卵石等)配合物理填料箱的方式可拆卸的安装在屏障框架1的前端，可拆卸安装的方式可以通过在屏障框架1前方设置与物理填料箱基本匹配的空心框架腔体，然后将装有物理填料的物理填料箱滑入空心框架腔体中，取出时即将物理填料箱沿空心框架腔体内部的滑道直接提出即可。当然，也可以选用本领域的其他常用对水体悬浮物进行过滤的结构。

在本发明的一个具体的实施例中，在内电解处理区31内还垂直于水流方向并排布置有多个网框313，并将所述内电解处理区31分割为多个串联的内电解子处理区311，其中，所述网框313的网孔孔径小于所述内电解填料球312的直径，所述的内电解处理区31的底部还采用内电解填料球312无法穿过的拦截网33封住。将内电解处理区31分为多个子处理区，避免了一体式内电解处理区31由于空间较大，在水流作用下易发生内电解填料球312集中在后半段，使得内电解处理区31内空间利用不充分，对水体的微电解处理不够等问题。更进一步的，为了充分利用内电解填料球312以及内电解处理区31的空间，所述内电解子处理区311的宽度不超过内电解填料球312的3倍。

在本发明的另外一个具体的实施例中，所述的中空球壳3121上的微孔3122的孔径小于内电解填料的粒径，中空球壳3121以及其内部装填的内电解填料量满足：内电解填料充分反应后，内电解填料球312上浮，内电解填料未充分反应时，内电解填料球312下沉。

在本发明的另外一个具体的实施例中，请参见图2，所述的曝气区32包括置于内电解处理区31下方的布气组件，所述布气组件由多根连接外部进气设备且密闭有朝上的布气孔322的布气管321。

在本发明的另外一个具体的实施例中，请参见图4，所述的生物过滤层包括从下到上依次布置的微生物填料层41和挺水植物床层42，其中，微生物填料层41由沿污水流动方向可拆卸安装的多组微生物填料箱组成，每组微生物填料箱包括表面分布有透水孔的填料箱体，以及填装在填料箱体内的表面固着有微生物膜的悬浮球状填料，所述的悬浮球状填料在填料箱体中的装填量为50-75％。而为了配合微生物填料层41的模块化设计，挺水植物床层42也同样对应微生物填料箱采用模块化可拆卸安置的种植箱，同样，在种植箱内安置有与外部水体接触的填料以及挺水植物。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。