运用于水体内源污染削减的结构及其制备工艺的制作方法

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种运用于水体内源污染削减的结构及其制备工艺。

背景技术：

水体富营养化主要是由于过量n、p进入水体，超出了水体自净能力，从而导致水质恶化、浮游藻类疯长、水体浑浊等问题。富营养化水体修复的关键在于将过量的n、p从污染水体中移出，恢复水体生态和微生态的平衡。

现有技术中一般的处理方法包括清淤法和化学法。但是，很多情况下清淤并不能很好地解决底泥严重的污染问题，同时清淤还存在对水体二次污染、破坏水体生态系统平衡的问题，以及清淤的底泥的无害化处理问题等。化学法通常需要使用化学试剂，通常会对水体造成损害，有时往往水体是清了，但水体的生态系统也被破坏了。因此，开发高效、环境友好的削减水体内源污染的方法成为目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明主要解决现有技术中存在水体的生态系统被破坏后恢复能力弱的不足，提供了一种运用于水体内源污染削减的结构及其制备工艺，其具有对水体内源污染削减效果好、且不会对水体造成污染和破坏，环境良好的特点。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种运用于水体内源污染削减的结构，包括内源污染削减组件，所述的内源污染削减组件上设有收缩浮球，所述的收缩浮球与内源污染削减组件下部间设有连接气管，所述的收缩浮球内设有与连接气管相连通且延伸出收缩浮球上端面的进气管，所述的进气管内设有单向阀，所述的进气管与连接气管间设有平衡块，所述的平衡块两端与收缩浮球内壁间均设有复位弹簧，所述的收缩浮球两端设有与复位弹簧相连接的配重拉块。

作为优选，所述的内源污染削减组件包括网格框，所述的网格框上下端均设有端板，所述的网格框内设有依次由改性陶粒、生物填料、改性沸石组成的水体内源污染削减材料。

作为优选，所述的改性陶粒与端板间、改性沸石与端板间均设有挂绳。

作为优选，所述的连接气管上设有与连接气管相弹性钢带式缠绕的收卷钢带盘。

作为优选，所述的运用与水体内源污染削减的结构的制备工艺，、包括如下操作步骤：

第一步：先依次将改性陶粒、生物填料、改性沸石装入网袋进行填充，接着将网袋两端的挂绳与端板连接固定，接着两端板外圆间铆接一圈网格框，完成内源污染削减组件的制备过程。

第二步：取收缩浮球，在收缩浮球上端插入带单向阀的进气管，接着在进气管下端套接平衡块，再将收缩浮球内的复位弹簧与平衡块连接固定，同时在收缩浮球两端挂上与复位弹簧连接的配重拉块。

第三步：在收缩浮球下端插入连接气管，使得连接气管与收缩浮球内腔连通，同时连接气管的另一端与网格框的下部相连通，使得连接气管管口与装入改性陶粒、生物填料、改性沸石的网袋相连通。

第四步：最后将连接气管缠绕至收卷钢带盘上。

作为优选，改性沸石10~30%，所述改性沸石是采用浓度为6%～10%的氯化钠对沸石进行改性得到；生物填料30~50%；改性陶粒30~40%，所述改性陶粒是采用氯化亚铁对陶粒进行改性得到。

作为优选，将沸石浸泡于氯化钠溶液中进行改性处理，得到改性沸石前驱体；接着将改性沸石前驱体依次进行洗涤、煮沸处理、筛分和干燥，得到改性沸石。

作为优选，改性处理的温度为35～40℃，时间为12～20h。

作为优选，将陶粒浸泡于硫酸中进行预处理，得到预处理陶粒；将预处理陶粒与氯化亚铁溶液混合，向所得混合物中滴加氢氧化钠溶液，进行改性处理，得到改性陶粒前驱体；将改性陶粒前驱体依次进行洗涤、筛分和干燥，得到改性陶粒。

作为优选，改性处理的温度为35～40℃，时间为12～20h。

本发明提供了一种水体内源污染削减材料，按体积分数计，包括以下组分：改性沸石10～30%，所述改性沸石是采用氯化钠对沸石进行改性得到；生物填料30～50%；改性陶粒30～40%，所述改性陶粒是采用氯化亚铁对陶粒进行改性得到。在本发明中，经氯化钠进行改性后得到的改性沸石，在保留沸石原有性能的基础上，提高了吸附能力和离子交换能力，特别对于有机污染物和磷的去除能力有很大的提高；且在水体中具有很好的化学稳定性，不分解、不变质，不会对水体造成污染和破坏；同时，还具有脱色、除臭除味等功效。经氯化亚铁进行改性后得到的改性陶粒能够有效地提升去除水体中cod、氨氮的能力。生物填料能够作为载体，促使水体中的微生物附着在其表面并快速繁殖，形成生物膜（不同水质和条件下，挂膜时间有一定的差异，一般为3～15天）；挂膜后的微生物群使水体中的有机物和氨氮快速地分解，高浓度的生物量和多样化的生物菌类，使其有很强可持续削减作用，但对水体藻类无明显抑制作用，不会对水体造成污染和破坏。

本发明还提供了一种水体内源污染削减材料，本发明提供的水体内源污染削减材料中两端分别填充有改性沸石和改性陶粒，中间部位填充有生物填料填，更有利于微生物菌的吸附与繁殖，提高内源污染削减效果。实验结果表明，采用本发明提供的水体内源污染削减带对待处理水体进行处理后，水体中的氨氮、cod、总磷去除率分别达到85%、87%、91%。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种运用于水体内源污染削减的结构及其制备工艺，与现有技术相比较，具有对水体内源污染削减效果好、且不会对水体造成污染和破坏，环境良好的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的内源污染削减组件的结构剖视图。

图中：配重拉块1，收缩浮球2，进气管3，单向阀4，平衡块5，复位弹簧6，收卷钢带盘7，内源污染削减组件8，连接气管9，端板10，挂绳11，网格框12，改性陶粒13，生物填料14，改性沸石15。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1和图2所示，一种运用于水体内源污染削减的结构，包括内源污染削减组件8，内源污染削减组件8包括网格框12，网格框12上下端均设有端板10，网格框12内设有依次由改性陶粒13、生物填料14、改性沸石15组成的水体内源污染削减材料。改性陶粒13与端板10间、改性沸石15与端板10间均设有挂绳11。内源污染削减组件8上设有收缩浮球2，收缩浮球2与内源污染削减组件8下部间设有连接气管9，连接气管9上设有与连接气管9相弹性钢带式缠绕的收卷钢带盘7。收缩浮球2内设有与连接气管9相连通且延伸出收缩浮球2上端面的进气管3，进气管3内设有单向阀4，进气管3与连接气管9间设有平衡块5，平衡块5两端与收缩浮球2内壁间均设有复位弹簧6，收缩浮球2两端设有与复位弹簧6相连接的配重拉块1。

通过风吹动进气管3或波浪使得收缩浮球2摆动，驱动两侧的配重拉块1摆动同时与复位弹簧6配合，实现收缩浮球2如心脏般收缩后再释放。实现进气管3对收缩浮球2完成进空气的过程，同时收缩浮球2完成对连接气管9送气过程。由单向阀4起到防止收缩浮球2从进气管3外排。通过连接气管9不断给改性陶粒13、生物填料14、改性沸石15组成的水体内源污染削减材料补充氧气促进微生物的大量繁殖，改善水体环境。

运用于水体内源污染削减的结构的制备工艺包括如下操作步骤：

第一步：先依次将改性陶粒13、生物填料14、改性沸石15装入网袋进行填充，接着将网袋两端的挂绳11与端板10连接固定，接着两端板10外圆间铆接一圈网格框12，完成内源污染削减组件8的制备过程。

改性沸石25%，所述改性沸石是采用浓度为6%～10%的氯化钠对沸石进行改性得到。将沸石浸泡于氯化钠溶液中进行改性处理，得到改性沸石前驱体。接着将改性沸石前驱体依次进行洗涤、煮沸处理、筛分和干燥，得到改性沸石。改性处理的温度为35℃，时间为17h。

沸石是火山熔岩形成的一种具有架状结构的铝硅酸盐矿物，沸石经氯化钠进行改性后，在保留沸石原有性能的基础上，提高了吸附能力和离子交换能力，特别对于有机污染物和磷的去除能力有很大的提高，提高量分别达50%以上；且在水体中具有很好的化学稳定性，不分解、不变质，不会对水体造成污染和破坏；同时，还具有脱色、除臭除味等功效。

生物填料40%。生物填料能够作为载体，促使水体中的微生物附着在其表面并快速繁殖，形成生物膜（不同水质和条件下，挂膜时间有一定的差异，一般为3~15天）；挂膜后的微生物群使水体中的有机物和氨氮快速地分解，高浓度的生物量和多样化的生物菌类，使其有很强可持续削减作用；同时，所述生物填料具有不受透明度、光照等限制的特点，能够在保持河道通航和排洪等原有功能以及不影响城市景观的基础上，显著降低水体浊度，提高水体透明度，削减水体cod、n和p等污染负荷，提高水体do含量，但对水体藻类无明显抑制作用，不会对水体造成污染和破坏。

改性陶粒35%，所述改性陶粒是采用氯化亚铁对陶粒进行改性得到。将陶粒浸泡于硫酸中进行预处理，得到预处理陶粒。将预处理陶粒与氯化亚铁溶液混合，向所得混合物中滴加氢氧化钠溶液，进行改性处理，得到改性陶粒前驱体。将改性陶粒前驱体依次进行洗涤、筛分和干燥，得到改性陶粒。改性处理的温度为37℃，时间为16h。

第二步：取收缩浮球2，在收缩浮球2上端插入带单向阀4的进气管3，接着在进气管3下端套接平衡块5，接着将收缩浮球2内的复位弹簧6与平衡块5连接固定，同时在收缩浮球2两端挂上与复位弹簧6连接的配重拉块1。

第三步：在收缩浮球2下端插入连接气管9，使得连接气管9与收缩浮球2内腔连通，同时连接气管9的另一端与网格框12的下部相连通，使得连接气管9管口与装入改性陶粒13、生物填料14、改性沸石15的网袋相连通。

第四步：最后将连接气管9缠绕至收卷钢带盘7上。

综上所述，该运用于水体内源污染削减的结构及其制备工艺，具有对水体内源污染削减效果好、且不会对水体造成污染和破坏，环境良好的特点。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。