应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置的制作方法

本技术河道水质净化和污水处理，尤其涉及一种应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置。

背景技术：

1、随着工业化和城市化的快速发展，所产生的废水排入河道使河道水体的氮、磷、重金属及有毒元素含量超标，导致水体出现富营养化现象，河道水体自净能力变差。在水流较慢或者流通性较差的水域，由于水体过量纳污导致水体供氧与耗氧失衡，会使水体出现黑臭的情况，通过生物措施治理黑臭水体，将环境污染物转化、降解或消除，是当前最具有前景的主体修复技术。

2、生态基在水中会吸附各种水生生物到其表面，其中包括微生物，微生物对于富营养化水体、黑臭水体等具有生物过滤和生物转换的关键作用。生态基是由适宜材料经过精加工制作成的具有特殊孔结构的仿生水草或其他形式的物体，能够提供较大的生物附着表面积，同时还能够吸附和截流有机物，由此形成适宜微生物的生长环境和空间，常用做水体修复中微生物繁殖的高效载体。

3、在流通性较差的黑臭水体底部，由于含氧量低，微生物的生长繁衍需要一定的时间，同时还依赖于好氧环境，因此，尽管单纯的生态基设置有助于提供微生物的生物量和丰度，但需要的实效较长，且受环境条件的制约，难以达到或维持更高的水平。

4、申请人检索的专利文献包括：

5、公开号为cn205076874u的专利文献中公开了一种应用于水体修复的自由体生态基，其自由体生态基被投放到水体后，会悬浮在水中，随水流动方向位置不易固定，在水体净化过程中容易移动或漂浮游走，生物膜生长缓慢。

6、公开号为cn214031902u的专利文献中公开了一种用于水体修复的微纳米曝气人工水草生态净化箱，利用角钢框架和尼龙绳形成网格结构，将人工水草和微孔曝气管均匀设于网格结构，结构较为复杂。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，便于实现模块化快速组装。

2、本实用新型的整体技术构思是：

3、应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，包括基体，连接于基体上的且间隔排列的人工水草，基体采用曝气管路；曝气管路包括与气泵连通且由管件及管接头连接组成的曝气主管及曝气支管，曝气支管与曝气主管连通，曝气主管两端与河岸固定。

4、人工水草又称单根生态基，系成熟技术且有市售产品。

5、本实用新型的具体技术构思包括：

6、为便于实现曝气支管与曝气主管的连通，优选的技术实现手段是，所述的曝气支管上端与曝气主管通过第二管接头连通，曝气支管在曝气主管上沿垂直方向间隔分布。曝气支管上开设有曝气孔。

7、为便于实现曝气主管两端与河岸固定，更为优选的技术实现手段是所述的曝气主管两端与护岸通过连接法兰固定，所述的护岸在河岸上沿竖直方向固定设置。护岸优选采用浇筑于河岸基础上的钢筋混凝土结构。

8、为便于实现曝气主管的快速连接组配，优选的技术实现方式是，所述的曝气主管采用曝气管及第一管接头连接组成，曝气主管采用网格型和/或框架型结构。

9、为便于人工水草的固定，优选的技术实现手段是，人工水草通过绑带固定于曝气支管上。

10、为便于随水流动，同时增加与水体中的藻类及其它浮游生物接触面积，所述的人工水草包括织物竖条及均匀附着在织物竖条表面的吸附毛圈。

11、申请人需要说明的是：

12、在本实用新型的描述中，术语“两端”、“上端”、“竖直”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定方位、以特定方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于表述区别，而不能理解为暗示重要性。

13、本实用新型所取得的技术进步在于：

14、1.本实用新型中曝气主管两端与河道两岸固定，起到有效固定支撑的作用，有效防止生态基发生移动，减少投入成本。相比常规的生态基而言，本实用新型中人工水草均随水流方向而飘动，形成相对稳定的状态，不易受到其它如旋流干扰，易于实现微生物膜增殖与富集，最终净化效率能显著提高30％。同时，半固定结构解除了人工水草固定在框架中的束缚，不会妨碍水体流动，也有利于水中杂物通过。

15、2.人工水草采用一端固定在曝气支管，一端随水流动的结构，能有效拦截水体中的杂物、水草等，从而大量富集微生物，有利于生物膜加速生长。人工水草织物竖条上的吸附毛圈在水流流向的作用下伸展延伸，捕获来自水体中的微生物，与水体中的藻类及其它浮游生物能够充分接触并形成生物膜，使水质逐渐改善，起到净化水体的作用。

16、3.本装置主要应用范围是水流较慢或流通性较差的河道以及黑臭水体中，此类水域含氧量低，富营养化严重，通过曝气主管和曝气支管结构框架曝气增氧能有效增大气体与生态基的接触面积，氧气可以充分融入流通性缓慢的水域，在生态基上形成含氧量高且利于微生物附着的生态区域，促进微生物群体代谢和繁殖，显著提高治理效率。

17、4.采用曝气管路作为生态基的载体，不需另加其他载体骨架，成本低廉。且本实用新型采用生态基单元模块化设计，可根据河道宽度组合成适宜大小，实现模块化快速组装和拆解，适应多种不同河道地形，后期维护管理费用低。

技术特征：

1.应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，包括基体，连接于基体上的且间隔排列的人工水草(8)，基体采用曝气管路；其特征在于曝气管路包括与气泵(1)连通且由管件及管接头连接组成的曝气主管(3)及曝气支管(4)，曝气支管(4)与曝气主管(3)连通，曝气主管(3)两端与河岸固定。

2.根据权利要求1所述的应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，其特征在于所述的曝气支管(4)上端与曝气主管(3)通过第二管接头(6)连通，曝气支管(4)在曝气主管(3)上沿垂直方向间隔分布。

3.根据权利要求1所述的应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，其特征在于所述的曝气主管(3)两端与护岸(9)通过连接法兰(10)固定，所述的护岸(9)在河岸上沿竖直方向固定设置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，其特征在于所述的曝气主管(3)采用曝气管及第一管接头(5)连接组成，曝气主管(3)采用网格型和/或框架型结构。

5.根据权利要求1所述的应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，其特征在于人工水草(8)通过绑带(7)固定于曝气支管(4)上。

6.根据权利要求1或5所述的应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置，其特征在于所述的人工水草(8)包括织物竖条及均匀附着在织物竖条表面的吸附毛圈。

技术总结
本技术河道水质净化和污水处理技术领域，尤其涉及一种应用于河道水体修复的模块化半自由体生态基装置。包括基体，连接于基体上的且间隔排列的人工水草，基体采用曝气管路；曝气管路包括与气泵连通且由管件及管接头连接组成的曝气主管及曝气支管，曝气支管与曝气主管连通，曝气主管两端与河岸固定。本技术解决了现有技术存在的结构复杂、生态基不易固定等问题。具有便于快速组配安装、治理效率高等优点。

技术研发人员：李小亚,王方舟,栗勇田,李军波,武青,付时翔,钟焕,赵海霞,张青
受保护的技术使用者：河北天大环境研究院有限公司
技术研发日：20230223
技术公布日：2024/1/12