一种双向循流式植生耦合净水装置

1.本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种双向循流式植生耦合净水装置。


背景技术：

2.生态浮床技术系地表水体净化领域最常用最广泛的原位修复技术之一。传统生态浮床因不占地、造价低、易管理等优点，在城市黑臭河道修复、富营养化湖泊治理、城市景观水体净化等领域均有广泛的工程应用。然而，实际应用中的传统生态浮床或一些专家学者提出的强化型生态浮床的缺陷也逐渐暴露。
3.其一，传统生态浮床的生物膜仅附着在植物根系或植物种植基质上，导致微生物的数量和活性有限，因而限值了传统生态浮床的净化效率；其二，传统生态浮床的水力循环条件不足，尤其是对于滞留型或缓流型地表水体，传统生态浮床只能静态处理其所在的表面水体，而对于距离较远或深处水体则几乎没有净化效果，为此相关领域专家和学者提出在传统生态浮床中引入水力循环装置，如：河道轴流泵、推流式曝气等，但该方法造价较高，且耗电量较大，不易推广；其三，传统生态浮床或强化型生态浮床均存在空间利用率不高的问题，即：仅利用靠近水面的空间进行净化，而未充分利用浮床的水下空间。
4.随着水环境质量标准的升级和地表水体富营养化控制的迫切需求，地表水体治理领域亟需一种能够弥补上述技术空缺的新型的高效净化生态浮床。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的不足而设计的一种双向循流式植生耦合净水装置，采用双向循流式植生耦合净水装置，通过动力徊流单元的曝气头和喷水口布设与植生耦合单元的竖向导流构型强化了水体的徊流循环作用并提升了水体溶解氧，同时通过植物根系与微生物的耦合作用强化污水的净化效果。
6.本实用新型的目的是这样实现的：一种双向循流式植生耦合净水装置，其特点包括浮床承托单元、动力徊流单元和植生耦合单元；所述浮床承托单元中央贯通设置动力徊流单元，其四周贯穿设置若干植生耦合单元；所述浮床承托单元由浮床和植物组成；所述动力徊流单元由光伏蓄电组件、复合机身、输气管、曝气头、通气管、吸水口及喷水口组成；所述植生耦合单元由溢流孔、耦合管、生物膜载体和进水孔组成；所述耦合管上部种有植物；所述光伏蓄电组件与复合机身为电性连接；所述复合机身通过将所述通气管导入的空气加压输送至所述输气管和曝气头，同时将所述吸水口吸入的污水向上提升至所述喷水口；所述曝气头置于所述耦合管内的下部，使得所述植生耦合单元的耦合管内形成汽水混合物，从而通过汽提作用将补入所述进水孔的污水提升至所述溢流孔上方；所述喷水口靠近所述溢流孔，从而将提升的污水喷灌至所述溢流孔并徊流至水体进行污水的循环净化处理。
7.本实用新型设置于污水中，包括浮床承托单元、动力徊流单元和植生耦合单元；所述浮床承托单元依靠自身浮力漂浮于水中，其中央贯通设置动力徊流单元，其四周贯穿设置若干植生耦合单元；所述浮床承托单元由浮床和植物组成；所述动力徊流单元由光伏蓄
电组件、复合机身、输气管、曝气头及通气管组成；所述植生耦合单元由溢流孔、耦合管、生物膜载体和进水孔组成。
8.所述光伏蓄电组件包括光伏板、蓄电池和防水导线，所述防水导线与所述复合机身相连；所述复合机身通过将所述通气管导入的空气加压输送至所述输气管和曝气头，所述曝气头置于所述耦合管内的下部，使得所述植生耦合单元的耦合管内形成汽水混合物，从而通过汽提作用将补入所述进水孔的污水提升至所述溢流孔上方，同时将所述吸水口吸入的污水向上提升至所述喷水口；所述喷水口靠近所述溢流孔，从而将提升的污水喷灌至所述溢流孔。
9.所述植物通过所述植生耦合单元的溢流孔种植于所述耦合管内，所述耦合管的顶部设有网兜，用于承托植物的茎叶，所述生物膜载体设置于所述耦合管的中下部。
10.所述植物的种类为再力花、黄菖蒲、美人蕉、旱伞草、水芹、西伯利亚鸢尾，种植时株高为10～30cm。
11.所述生物膜载体固定于所述耦合管内部，其材质为棕丝、丝瓜络、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、增强聚丙烯(rpp)、氯化聚氯乙烯(cpvc)或聚偏烯(pvdf)，孔隙率为50％～95％。
12.本实用新型与现有技术相比的显著特色和增益效果为：
13.(1)通过动力徊流单元的曝气头和喷水口布设与植生耦合单元的竖向导流构型强化了水体的徊流循环作用并提升了水体溶解氧；
14.(2)通过植物根系与微生物的耦合作用强化污水的净化效果，且使得污水在曝气增氧过程中同时受到微生物代谢作用，有利于有机污染物的降解；
15.(3)具有空间利用率高、运行维护简便、综合收益较高等明显优势。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图；
17.图2为图1的俯视图；
18.图3为本实用新型运行示意图。
具体实施方式
19.结合以下具体实施例和附图，对实用新型作进一步的详细说明。
20.实施例1
21.参阅附图1～图3，本实用新型包括浮床承托单元1、动力徊流单元2和植生耦合单元3；所述浮床承托单元1依靠自身浮力漂浮于水中，其中央贯通设置动力徊流单元2，其四周贯穿设置若干植生耦合单元3；所述浮床承托单元1由浮床11和植物12组成；所述动力徊流单元2由光伏蓄电组件21、复合机身22、输气管23和曝气头24组成；所述植生耦合单元3由溢流孔31、耦合管32、生物膜载体33和进水孔34组成。
22.所述光伏蓄电组件21包括光伏板、蓄电池和防水导线，所述防水导线与所述复合机身22相连；所述复合机身22通过将所述通气管25导入的空气加压输送至所述输气管23和曝气头24，所述曝气头24置于所述耦合管(32)内的下部，使得所述植生耦合单元3的耦合管32内形成汽水混合物，从而通过汽提作用将补入所述进水孔34的污水提升至所述溢流孔31上方，同时将所述吸水口26吸入的污水向上提升至所述喷水口27并喷入所述溢流孔31。
23.所述植物12通过所述植生耦合单元3的溢流孔31种植于所述耦合管32内，所述耦合管32的顶部设有网兜；所述生物膜载体33设置于所述耦合管32的中下部。
24.其特征在于，所述植物12的种类为美人蕉，种植时株高为10cm。
25.所述生物膜载体33固定于所述耦合管32内部，其材质为丝瓜络，孔隙率为65％。
26.本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。


技术特征：
1.一种双向循流式植生耦合净水装置，其特征在于包括浮床承托单元(1)、动力徊流单元(2)和植生耦合单元(3)；所述浮床承托单元(1)中央贯通设置动力徊流单元(2)，其四周贯穿设置若干植生耦合单元(3)；所述浮床承托单元(1)由浮床(11)和植物(12)组成；所述动力徊流单元(2)由光伏蓄电组件(21)、复合机身(22)、输气管(23)、曝气头(24)、通气管(25)、吸水口(26)及喷水口(27)组成；所述植生耦合单元(3)由溢流孔(31)、耦合管(32)、生物膜载体(33)和进水孔(34)组成；所述耦合管(32)上部种有植物(12)；所述光伏蓄电组件(21)与复合机身(22)为电性连接；所述复合机身(22)通过将所述通气管(25)导入的空气加压输送至所述输气管(23)和曝气头(24)，同时将所述吸水口(26)吸入的污水向上提升至所述喷水口(27)；所述曝气头(24)置于所述耦合管(32)内的下部，使得所述植生耦合单元(3)的耦合管(32)内形成汽水混合物，从而通过汽提作用将补入所述进水孔(34)的污水提升至所述溢流孔(31)上方；所述喷水口(27)靠近所述溢流孔(31)，从而将提升的污水喷灌至所述溢流孔(31)并徊流至水体进行污水的循环净化处理。2.如权利要求1所述双向循流式植生耦合净水装置，其特征在于，所述光伏蓄电组件(21)包括光伏板、蓄电池和防水导线。3.如权利要求1所述双向循流式植生耦合净水装置，其特征在于，所述耦合管(32)内填充孔隙率为50％～95％的棕丝、丝瓜络、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、增强聚丙烯(rpp)、氯化聚氯乙烯(cpvc)或聚偏烯(pvdf)。

技术总结
本实用新型公开了一种双向循流式植生耦合净水装置，其特点包括浮床承托单元、动力徊流单元和植生耦合单元；所述浮床承托单元依靠自身浮力漂浮于水中，其中央贯通设置动力徊流单元，其四周贯穿设置若干植生耦合单元；所述浮床承托单元由浮床和植物组成；所述动力徊流单元由光伏蓄电组件、复合机身、输气管、曝气头、通气管、吸水口及喷水口组成；所述植生耦合单元由溢流孔、耦合管、生物膜载体和进水孔组成。本实用新型与现有技术相比具有空间利用率高、运行维护简便、综合收益较高等明显优势，通过动力徊流单元的曝气头和喷水口布设与植生耦合单元的竖向导流构型强化了水体的徊流循环作用并提升了水体溶解氧，同时通过植物根系与微生物的耦合作用强化污水的净化效果。与微生物的耦合作用强化污水的净化效果。与微生物的耦合作用强化污水的净化效果。


技术研发人员：赵佳倚 李聪 孙春萌 张春柳 武成漳 张卓然
受保护的技术使用者：上海理工大学
技术研发日：2021.01.19
技术公布日：2021/11/14