專(zhuān)利名稱(chēng)：仿水草生物載體、聚氨酯復(fù)合材料及水質(zhì)凈化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水和河湖水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種仿水草生物載體，用于該仿水 草生物載體炭纖維層的復(fù)合材料，以及采用該仿水草生物載體進(jìn)行水質(zhì)凈化的工藝。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)的工業(yè)化和城市化日益加劇，水污染日益嚴(yán) 重。很多未經(jīng)處理過(guò)的污水被直接排放到江河湖泊，使江河湖泊慢慢失去自?xún)裟芰?，形成?黑臭缺氧為代表的第一代水污染，或形成以重金屬、有毒化學(xué)品污染為代表的第二代水污 染，或形成以營(yíng)養(yǎng)元素超量污染為代表的第三代水污染，更甚的是在很多江河湖泊中三代 污染同時(shí)出現(xiàn)，江河湖泊水污染日益嚴(yán)重。針對(duì)上述問(wèn)題的嚴(yán)重性，很多環(huán)境工作者也發(fā)明了很多技術(shù)。如對(duì)水體進(jìn)行人工 增氧的人工造流增氧機(jī)、生物床、生物島、生物飄帶、人工濕地、人工快滲等工藝技術(shù)。但是 這些技術(shù)還存在著占地面積大，投資及運(yùn)行費(fèi)用高，對(duì)有機(jī)污染物去除效率低，或者見(jiàn)效慢 等問(wèn)題。另外，目前還出現(xiàn)一種純生態(tài)微污染水處理材料，該材料由若干微生物處理片并 排組成，安裝時(shí)下端固定，上端微生物填料懸浮于水中，隨水流波動(dòng)，形似水草，因此得名 人工水草，其安裝在水體內(nèi)，可根據(jù)氧的傳遞梯度，在微生物處理片由表及里依次形成好氧 層、兼氧層、厭氧層、兼氧層、好氧層五個(gè)生物反應(yīng)區(qū)，該材料的應(yīng)用不需動(dòng)力能源，節(jié)約運(yùn) 行成本。但是，該人工水草比面積不夠大，因此處理水質(zhì)的能力仍然有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的第一發(fā)明目的在于提供一種仿水草生物載體，旨在解決現(xiàn)有人工 水草比面積不夠大，處理水質(zhì)能力有限的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例的仿水草生物載體，包括聚氨酯層、纖維網(wǎng)層和纖維絲層，所述聚氨 酯層位于里層，所述纖維網(wǎng)層具有兩層，分別覆蓋于聚氨酯層上、下表面，所述纖維絲層具 有兩層，分別覆蓋于所述兩纖維網(wǎng)層的外表面。本發(fā)明實(shí)施例的第二發(fā)明另一目的在于提供一種用于上述仿水草生物載體聚氨 酯層的聚氨酯復(fù)合材料。本發(fā)明實(shí)施例用于上述仿水草生物載體聚氨酯層的的聚氨酯復(fù)合材料，含有 2wt% 活性炭纖維和94wt% 98wt%的聚氨酯。本發(fā)明實(shí)施例的第三發(fā)明目的在于提供一種采用上述仿水草生物載體進(jìn)行水凈 化的工藝，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在著占地面積大，投資及運(yùn)行費(fèi)用高，對(duì)有機(jī)污染物去除效 率低，見(jiàn)效慢等問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例的水質(zhì)凈化工藝，采用潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置與權(quán)利上述 仿水草式生物載體同區(qū)工作進(jìn)行水凈化處理，潛水式光電磁河湖水凈化裝置，包括污水吸 入裝置、臭氧發(fā)生器、氣水混合器、凈化器及潛水電控箱，污水吸入裝置、氣水混合器及凈化器依序連接，均設(shè)置于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú)池水底，所述污水吸入裝置開(kāi)設(shè)有 可吸入污水之進(jìn)水口，其出水處連通氣水混合器，且其連通管路上裝有可對(duì)水流進(jìn)行磁化 之磁化器，所述氣水混合器設(shè)有一可與置于水面上或水中的臭氧發(fā)生器連通之氣混室，所 述氣混室與凈化器入水口連通，所述凈化器入水口處還開(kāi)設(shè)有可吸吮周?chē)鬯鄠€(gè)入水 口，凈化器出水口位于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú)池臨近水面位置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案的仿水草生物載體，由于采用由聚氨酯層、纖維網(wǎng) 層和纖維絲層組成的多重結(jié)構(gòu)，因而比表面積大，仿水草生物載體處理污水能力強(qiáng)，效率 高。聚氨酯層采用含有活性碳纖維與聚氨酯的復(fù)合材料，活性碳纖維的加入提高了聚氨酯 泡沫的親水性、孔隙率，改善了聚氨酯泡沫載體生物相容性、化學(xué)和生物穩(wěn)定性能，延長(zhǎng)了 聚氨酯泡沫的使用壽命。采用潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置聯(lián)合上述仿水草式生物載體 對(duì)污水和河湖水進(jìn)行生態(tài)凈化處理的工藝，由于該潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置整個(gè)直 接設(shè)置于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú)池等池底，不會(huì)占據(jù)任何陸地面積，因而具有節(jié) 省管路鋪設(shè)，節(jié)省投入藥劑費(fèi)用，節(jié)省占地面積等優(yōu)勢(shì)，其又可以對(duì)河涌、湖泊、人工湖、噴 泉、景觀魚(yú)池等水體先迅速去除COD、BOD、HS、腐殖質(zhì)(腐殖質(zhì)分為胡敏素、富里酸、腐殖酸 和吉馬多美朗酸四部分)等有機(jī)污染物，減輕了仿水草式生物載體對(duì)污水和河湖水進(jìn)行生 態(tài)凈化處理的負(fù)荷，從而可達(dá)到加速生物載體對(duì)污水和河湖水進(jìn)行生態(tài)凈化的目的，縮短 河湖水質(zhì)生態(tài)修復(fù)時(shí)間。凈化效率是全生態(tài)修復(fù)的2倍以上，具有很好的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置工作示意圖2為本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明凈化器結(jié)構(gòu)示意圖3A為本發(fā)明凈化器之燈管下支架結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明自動(dòng)清洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖4A為本發(fā)明圖4之A-A斷面示意圖5為本發(fā)明消聲式臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖5A為本發(fā)明圖5之B-B斷面示意圖6為本發(fā)明電控箱之控制電路圖7為應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例一凈化水質(zhì)后的變化圖8為應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例二凈化水質(zhì)后的變化圖9為本發(fā)明仿水草生物載體結(jié)構(gòu)示意圖10為本發(fā)明多個(gè)仿水草生物載體固定裝置結(jié)構(gòu)示意圖11為本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置與多個(gè)仿水草生物載體同區(qū)工作示意圖；圖12為實(shí)施例1封閉式人工湖治理工藝流程圖13為實(shí)施例2江河支流的河涌治理工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參見(jiàn)圖1、圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的潛水式光電磁河湖水凈化裝置，包括污水吸 入裝置12、氣水混合器3、凈化器5及電控箱11，所述污水吸入裝置12、氣水混合器3及凈 化器5依序連接，均設(shè)置于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú)池等水底，所述污水吸入裝置 12可為潛水泵，其上開(kāi)設(shè)有可吸入污水之水泵進(jìn)水口 1，潛水泵之出水處通過(guò)一連接法蘭 13連通氣水混合器3，且其連通管路上裝有可對(duì)水流進(jìn)行磁化之磁化器2，所述氣水混合器 3設(shè)有一氣混室，其與置于水面上或水中的臭氧發(fā)生器7連通，所述氣水混合器3通過(guò)一滑 動(dòng)導(dǎo)氣管8與臭氧發(fā)生器7連接，滑動(dòng)導(dǎo)氣管8外表面套設(shè)有導(dǎo)氣管套9，導(dǎo)氣管套9下端 與氣水混合器3中間密封焊接，內(nèi)套滑動(dòng)導(dǎo)氣管8，內(nèi)套滑動(dòng)導(dǎo)氣管8與導(dǎo)氣管套9上端由 密封圈密封并可上下滑動(dòng)，滑動(dòng)導(dǎo)氣管8上端與消聲式臭氧發(fā)生器7密封焊接，可根據(jù)不同 的水位高低自動(dòng)調(diào)節(jié)氣水混合器3與臭氧發(fā)生器7之間的距離，以確定臭氧發(fā)生器7的放 置位置。所述氣混室還與凈化器5入水口連通，所述凈化器5底端設(shè)有多個(gè)可吸吮周?chē)?水之入水口 51，該入水口 51設(shè)于氣水混合器3出口與凈化器5底端之間的連接件4上，可 為密封連接于其底端之多孔板或網(wǎng)狀連接片構(gòu)成的錐形構(gòu)件，污水可由連接件4上之多個(gè) 小孔或網(wǎng)孔進(jìn)入至凈化器5內(nèi)。為保證污水具有一定的進(jìn)入量，所述氣水混合器3出口與 凈化器5底端之間的距離為5-20cm ；所述凈化器出水口 14位于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、 景觀魚(yú)池水面臨近位置。這樣，污水經(jīng)潛水泵吸入后通過(guò)磁化處理后進(jìn)入氣水混合器3內(nèi)， 與臭氧發(fā)生器7中產(chǎn)生的臭氧混合后以高速射流的形式進(jìn)入凈化器5，同時(shí)吸入凈化器5周 邊的污水，使之進(jìn)入凈化器5進(jìn)行光催化凈化處理，處理完畢的水流經(jīng)凈化器出水口 14出 去后位于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú)池靠水面的位置，以?xún)艋鞒鏊?14為中心向 周邊推延，從而使整個(gè)河湖水進(jìn)行梯度交換，完成凈化過(guò)程。本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置具體實(shí)施例中，所述電控箱11可置于水面 外，也可為置于水內(nèi)之潛水式封閉控制箱，通過(guò)固定箍10固于其鄰近的其他構(gòu)件上。潛水 式電控箱11四周為全密封焊接，導(dǎo)線(xiàn)引入通過(guò)防水膠圈密封，箱體上預(yù)留觀察維修口，可 采用圓型法蘭及膠片密封，其內(nèi)電器元件緊貼箱體內(nèi)壁，通過(guò)河湖水散熱。如圖6所示， 所述電控箱11包括TOC在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，PLC控制器1101、12V整流器1102、紫外燈整流器 1104、臭氧發(fā)生器整流器1103、直流電整流器1105，皆為市場(chǎng)成熟產(chǎn)品，置于水內(nèi)之潛水式 封閉控制箱還可設(shè)有漏電開(kāi)關(guān)。所述TOC在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括TOC自動(dòng)分析儀1106及一用 于檢測(cè)水質(zhì)狀況的在線(xiàn)TOC監(jiān)測(cè)頭15，T0C自動(dòng)分析儀1106能夠滿(mǎn)足污染源在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè) 的需要，并且由于其檢測(cè)限較低，應(yīng)用于地表水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)也是可行的。而且，在線(xiàn)TOC自 動(dòng)分析儀的分析周期一般較短(3 lOmin)。從儀器結(jié)構(gòu)上講，除了增加無(wú)機(jī)碳去除單元 外，各類(lèi)在線(xiàn)TOC自動(dòng)分析儀1106的結(jié)構(gòu)一般比在線(xiàn)COD儀簡(jiǎn)單一些。技術(shù)原理為比色法 (254nm)，具有簡(jiǎn)單、快捷、價(jià)格低的特點(diǎn)。適用于地表水的自動(dòng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，國(guó)外一般是用于 污染源的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并經(jīng)常經(jīng)換算表示成COD、TOC值。對(duì)水質(zhì)較穩(wěn)定的河湖水，在UV吸收 信號(hào)與COD或TOC值之間有較確定的線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系。當(dāng)TOC監(jiān)測(cè)頭15監(jiān)測(cè)到8-15ppm(可 調(diào))時(shí)裝置控制系統(tǒng)將給出自動(dòng)運(yùn)行或關(guān)停信號(hào)，當(dāng)高于8ppm值時(shí)，按COD或TOC值之間 有較確定的線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系，COD通常在35-50mg/l之間，裝置開(kāi)始運(yùn)行；當(dāng)測(cè)到低于Sppm值 時(shí)，裝置停止運(yùn)行。因此，TOC在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)得的TOC值作為評(píng)價(jià)河湖水中有機(jī)物 污染程度的綜合性指標(biāo)，按預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)值自動(dòng)控制裝置的運(yùn)行和停止工作，實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)行智能化。這種智能化設(shè)計(jì)可降低電耗，保證出水質(zhì)量和提高管理人員的工作效率。參見(jiàn)圖2、圖3、圖3A，本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置之具體實(shí)施例中，所述 凈化器5含有一可通入水流之凈化腔501，所述凈化腔501內(nèi)壁鍍有納米二氧化鈦膜，腔內(nèi) 設(shè)有直流電陰極接頭509、直流電陽(yáng)極504，至少一紫外燈管503和石英套管502，其中，所述 直流電陽(yáng)極504置于凈化腔501下端且位于紫外燈管503之間，紫外燈管503套設(shè)于石英 套管502內(nèi)，所述石英套管502和紫外燈管503上下兩端分別由燈管上支架法蘭505和燈 管下支架506固定，直流電陽(yáng)極504下端由燈管下支架506固定，在所述凈化腔501上端， 設(shè)有一燈管座507，所述燈管座507支撐燈管接線(xiàn)燈頭，直流電陰極接頭509焊接在燈管上 支架法蘭505上，其中直流電陽(yáng)極504下端與燈管下支架506中心陽(yáng)極管固定座5062固定 并連接陽(yáng)極線(xiàn)，燈管下支架506由支架連接條5063與凈化腔501絕緣連接，石英套管502 下端由燈管固定座5061固定。參見(jiàn)圖4、圖4A，本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置中所述凈化器5內(nèi)還設(shè)有一 石英套管自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu)6，固定在上支架法蘭505上，其包括一直流驅(qū)動(dòng)器601、與所述直流 驅(qū)動(dòng)器601相連且可由其帶動(dòng)移動(dòng)之伸縮推桿602以及裝于所述伸縮推桿602上之清洗構(gòu) 件。如圖4所示，所述清洗構(gòu)件包括至少一清洗盤(pán)，通過(guò)一導(dǎo)軌連桿607與伸縮推桿602相 連。由于石英套管502具有一定的長(zhǎng)度，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有三個(gè)清洗盤(pán)一上清洗盤(pán)603、 中清洗盤(pán)604、下清洗盤(pán)605，通過(guò)連接桿606相連，如圖4A所示，所述各清洗盤(pán)上均設(shè)有多 個(gè)硅膠清洗環(huán)609。同時(shí)，為保證各清洗盤(pán)能準(zhǔn)確、良好的清洗石英套管502外表面，在所述 凈化腔501內(nèi)壁，對(duì)稱(chēng)設(shè)有兩可導(dǎo)向的導(dǎo)軌滑槽608，所述導(dǎo)軌連桿607兩端分別置于所述 導(dǎo)軌滑槽608內(nèi)，可在直流驅(qū)動(dòng)器601帶動(dòng)下沿該滑槽滑動(dòng)。這樣，伸縮推桿602連接連接 桿606可向下伸縮20-50cm，通過(guò)連接桿606帶動(dòng)上清洗盤(pán)603、中清洗盤(pán)604和下清洗盤(pán) 605上下伸縮運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌連桿607與上清洗盤(pán)603、中清洗盤(pán)604和下清洗盤(pán)605連接并通 過(guò)與凈化腔501焊接的導(dǎo)軌滑槽608使上清洗盤(pán)603、中清洗盤(pán)604和下清洗盤(pán)605上下伸 縮運(yùn)動(dòng)時(shí)得以平衡，可使累積在石英套管502上的污垢通過(guò)清洗盤(pán)上設(shè)有多個(gè)硅膠清洗環(huán) 609在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)去除，使石英套管502常保透光性，以免影響紫外燈管503的透光率。再參閱圖3，本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置在所述凈化腔501上端，還設(shè)有 一凈化器防水蓋508，可保護(hù)直流電陽(yáng)極504和紫外燈管503及石英套管自動(dòng)清洗系統(tǒng)中直 流電驅(qū)動(dòng)器601的連接線(xiàn)以防雨淋。如圖1、圖2、圖5、圖5A所示，本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置所述臭氧發(fā)生 器7為消聲式發(fā)生器，包括一腔體702，所述腔體702上端露出河湖水水面，且設(shè)有一空氣進(jìn) 氣口 701、臭氧發(fā)生管703、臭氧導(dǎo)流管704，所述臭氧發(fā)生管703設(shè)有多個(gè)，置于臭氧發(fā)生器 腔體702內(nèi)，在各臭氧發(fā)生管703之間，設(shè)有一臭氧導(dǎo)流管704，且與滑動(dòng)導(dǎo)氣管8連通。本 發(fā)明裝置消聲式臭氧發(fā)生器7最上端露出于水面，以供空氣由空氣進(jìn)氣口 701進(jìn)入，從臭氧 導(dǎo)流管704強(qiáng)制通過(guò)臭氧發(fā)生管703而產(chǎn)生臭氧，所產(chǎn)生的臭氧再通過(guò)臭氧導(dǎo)流管704進(jìn) 入滑動(dòng)導(dǎo)氣管8內(nèi)。因此，在消聲式臭氧發(fā)生器7頂端，還設(shè)有臭氧發(fā)生器防水蓋705，由臭 氧發(fā)生器防水蓋705作防雨水保護(hù)，消聲式臭氧發(fā)生器腔體702除上端空氣進(jìn)氣口 701夕卜， 其余為密封焊接。本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置可應(yīng)用于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú) 池等河湖水凈化、人工造流、曝氣增氧以及消滅藻類(lèi)。因此本發(fā)明潛水式光電磁河湖水凈化裝置在市政公園或封閉式河流、湖泊治理的應(yīng)用方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明通過(guò)污水吸入裝置12將河湖水吸入并高速射向氣水混合器3，同時(shí)在負(fù)壓 的作用下，空氣由空氣進(jìn)氣口 701進(jìn)入消聲式臭氧發(fā)生器7，從臭氧導(dǎo)流管704強(qiáng)制通過(guò)臭 氧發(fā)生管703而產(chǎn)生臭氧，所產(chǎn)生的臭氧在水中濃度為l_2mg/l，通過(guò)臭氧導(dǎo)流管704進(jìn)入 滑動(dòng)導(dǎo)氣管8內(nèi)，使河湖水與臭氧在氣水混合器3內(nèi)充分混合而形成微小氣泡，形成氣液混 合流，促進(jìn)了臭氧分子對(duì)有機(jī)污染物的氧化，加速了氧化過(guò)程。經(jīng)污水吸入裝置12高速?lài)?出的氣液混合體強(qiáng)制通過(guò)磁化器2產(chǎn)生的強(qiáng)磁區(qū)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為3500-6000高斯，當(dāng)氣液混合 流經(jīng)一適當(dāng)聚集的強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，磁力線(xiàn)與水垂直相交，水作為導(dǎo)體將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電 動(dòng)勢(shì)將使水帶上直流正電荷而互相排拆、分離，這導(dǎo)致水的表面張力大大降低，從而使水具 有溶解性，這樣水能溶解更多的可溶解性物質(zhì)，從而提高了臭氧在水中的溶解率，進(jìn)而提高 水中溶解臭氧的飽和度(能提高20% )，這是因?yàn)?a)洛侖茲力作用水與磁流的相互移 動(dòng)，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，在洛侖茲力的作用下，弱極性的水分子和其他雜質(zhì)的帶電離子作反 向運(yùn)動(dòng)。該過(guò)程中，正負(fù)離子或顆粒相互碰撞形成一定數(shù)量的“離子締合體”，這種締合體具 有足夠的穩(wěn)定性，在水中形成了大量的結(jié)晶核心，以這些晶體為核心的懸浮顆?？梢苑€(wěn)定 的存在于水中。(b)極化作用磁場(chǎng)的極化作用使使鹽類(lèi)的結(jié)晶成分發(fā)生了變化。微粒子極 性增強(qiáng)，凝聚力減弱，使水中原有的較長(zhǎng)的締合分子鏈被截?cái)酁檩^短的締合分子鏈和帶電 離子的變形，破壞了離子間的靜電吸引力，改變了結(jié)晶條件。形成分散的穩(wěn)定小晶體。(c) 磁滯效應(yīng)磁場(chǎng)引起水中鹽類(lèi)分子或離子的磁性力偶的磁滯效應(yīng)，因而改變了鹽類(lèi)在水中 的溶解性，同時(shí)使鹽類(lèi)分子相互間的親和性(結(jié)晶性)消失，防止大晶體的結(jié)晶。(d)磁力 矩重新取向在一定基團(tuán)反應(yīng)中，磁場(chǎng)影響在基團(tuán)中成對(duì)的磁力矩重新取向，通過(guò)這樣的中 間機(jī)理而影響其他化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)發(fā)生了變化，反應(yīng)結(jié)果中新得到的產(chǎn)品間的比例 關(guān)系也發(fā)生了變化。(e)氫鍵變形磁場(chǎng)對(duì)水的偶極分子發(fā)生定向極化作用后，電子云會(huì)發(fā) 生改變，造成氫鍵的彎曲和局部短裂，使單個(gè)水分子的數(shù)量增多。這些水分子占據(jù)了溶液的 各個(gè)空隙，能抑制晶體形成。并使水的整體性能發(fā)生變化。(f)活化能改變磁場(chǎng)的的影響 與系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化有聯(lián)系。雖然水在磁化時(shí)獲得的能量很少，但在系統(tǒng)中開(kāi)始和終結(jié)之間存在 一個(gè)“能障”為克服這種能障必須向系統(tǒng)輸送相應(yīng)的能量以觸發(fā)活化能。磁場(chǎng)短時(shí)間的作 用起著“催化”水系活化能改變的作用，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性質(zhì)的變化。磁化流速2-2. 5m/s 時(shí)最好，這時(shí)對(duì)形成核磁共振比較有利，磁化去除COD的能力較強(qiáng)。常溫下磁化流速2. 5m/ s左右，磁感應(yīng)強(qiáng)度0. 262 0. 315T下，污水的COD直接去除率平均醫(yī)院污水為25. 4%，印 染廢水為21.2%，城鎮(zhèn)污水為16.4% (磁化流速為2. 5m/s時(shí)為20. 0% )、橡膠業(yè)廢水為 11.3%，造紙廢水為8. 1%，葡萄糖水為17.8%，淀粉水為11. 1%，氨水為8. 1%。由于凈化器5與氣水混合器3出水端由多孔或網(wǎng)狀連接件4連接，當(dāng)氣水混合器 3出水端高速?lài)姵龅臍庖夯旌象w噴向凈化器5時(shí)，由于射流卷吸原理，氣水混合器3出水端 高速?lài)姵龅臍庖夯旌象w由于遇到水的阻力，外圍的水源源不斷地被卷吸進(jìn)入凈化器5內(nèi)， 在凈化器5內(nèi)的河湖水再進(jìn)一步與臭氧氣水混合并由紫外燈管503照射凈化腔501內(nèi)壁 二氧化鈦膜及直流電陽(yáng)極504協(xié)同工作。在直流電場(chǎng)下(輸出電壓DC8000-10000V，功耗 < 10W)，電流通過(guò)物質(zhì)而引起化學(xué)變化?；瘜W(xué)變化是物質(zhì)失去或獲得電子(氧化或還原) 的過(guò)程。在凈化器5中，電流(即電子)流進(jìn)負(fù)電極(陰極)，溶液中帶正電荷的正離子遷 移到陰極，并與電子結(jié)合，變成中性的元素或分子；帶負(fù)電荷的負(fù)離子遷移到另一電極(陽(yáng)極)，給出電子，變成中性元素或分子；這樣改變了正負(fù)離子的定向遷移，在結(jié)構(gòu)晶體中能 改變垢分子間的結(jié)合力、改變晶體結(jié)構(gòu)，促使硬垢疏松，并且會(huì)增大水偶極子的偶極距，增 強(qiáng)其與鹽類(lèi)離子的水合能力，從而提高水垢的溶解速率，在直流電壓DC8000-10000V電場(chǎng) 下陽(yáng)極產(chǎn)生一定量活性氧如C02_、OH、H2O2，這些活性氧對(duì)臭氧與光催化氧化的效率提高提 供協(xié)助。本發(fā)明通過(guò)臭氧和光、電、磁聯(lián)合工作，其對(duì)各種有機(jī)污染物的反應(yīng)歷程如下1.針對(duì)高污染的河湖水中的PAHsPAHs屬于一組變化很多的化合物，其在紫外UV-C(185 254nm)，UV_C135uW/cm2 輻射TiO2光催化劑時(shí)，產(chǎn)生光催化反應(yīng)，PAHs及農(nóng)藥會(huì)在很短的時(shí)間進(jìn)行直接分解。半導(dǎo)體的能帶通常是由一個(gè)充滿(mǎn)電子的低能價(jià)帶和一個(gè)空的高能價(jià)帶構(gòu)成，它們 之間的區(qū)域稱(chēng)為禁帶，當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體帶隙能的光波輻射此半導(dǎo)體TiO2光催化劑 時(shí)，處于價(jià)帶的電子就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶上，價(jià)帶生成空穴(h+)，從而在半導(dǎo)體表面上產(chǎn)生了 具有高度活性的空穴/電子對(duì)。TiO2的帶隙能為32eV，相當(dāng)于387. 5nm光子的能量。當(dāng)TiO2受到波長(zhǎng)小于254nm 的紫外C光照射時(shí)，價(jià)帶上的電子躍遷到導(dǎo)帶上，形成空穴/電子對(duì)。所產(chǎn)生的空穴將吸附 在TiO2顆粒表面的0H_和水分子氧化成具有強(qiáng)氧化性的· OH自由基和02_，其作用機(jī)理如 下Ti02+h υ — e>h+h++H20 — HO · +H+e-+02 — · O2 — HO2 ·2H02 · — O2+H2O2H2O2+ · O2- — · 0H+0H-+02由此可見(jiàn)，Τ 02光催化氧化降解有機(jī)物實(shí)質(zhì)上是一種· OH自由基反應(yīng)。2.臭氧UV-C體系對(duì)氯苯氧基除草劑和濃藥的降解臭氧UV-C體系對(duì)氯苯氧基除草 劑和2. 4-D的降解，在此臭氧及光電磁體系中這些有機(jī)物可以完全礦化，發(fā)生如下反應(yīng)
C8H6Cl2O3 + 7H202 + 402 一v >2HC1 +
ArOCH2CO2H + Fe3+Ar0CH2C02-Fe] 2+
CO2 + Fe2+[RCO2-Fe]2+- [R · ] +C02+Fe2+ (R = 2. 4-D)經(jīng)UV-C輻射藻類(lèi)產(chǎn)生過(guò)氧化氫的濃度為0. 01 3. Omol/L之間，此臭氧及光電磁
體系中可使高濃度的有機(jī)磷化合物完全礦化，生成磷酸鹽、CO2, HO2,并有以下反應(yīng)歷程
H2O2 2HO·HO · +MePO3Na2-H2CHCH2PO3Na2 (R · = · CH2PO3Na2)HO · +H2O2-H2CHHO2 ·
8C02 + 9H02 +
R · +O2-RO2 ·RO2 · +H2O · -R02H+022R02 · -R，CHO+R，CH20H+02(R，= OP(ONa)2)R，CH0+2H0 · +1/202_C02+ (NaO) 2P (O) 0H+H02R，CH20H+2H02 · +O2-CO2+ (NaO) 2P (O) 0H+H02綜合以上各式得MeP03Na2+4H202-C02+Na2GP04+5H02見(jiàn)表1。
表1 常見(jiàn)有機(jī)污染物與O3和·ΟΗ的反應(yīng)速率常數(shù)有害化學(xué)物質(zhì)O3的反應(yīng)速率常數(shù) (mor'-L-s"1)OH的反應(yīng)速率常數(shù) (mor'-L-s"1)林丹0.04(2.7~ 170)xl08涕滅威4.4χ1048.1χ109阿特拉津7.92.4χ109氯苯0.06 ~ 3(4~5)χ109PCB<0.9(4.3~8)χ109由表1可見(jiàn)，O3對(duì)不同的有機(jī)物質(zhì)的氧化速度相差很大，相同條件下與涕滅威的反 應(yīng)速率常數(shù)要比林丹高6個(gè)數(shù)量級(jí)以上，這樣當(dāng)使用臭氧處理含這兩種有機(jī)物的廢水時(shí)，O3 會(huì)優(yōu)先與反應(yīng)速度快的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，而另外一種物質(zhì)則無(wú)法達(dá)到處理的目的。·0Η與不同 有機(jī)物質(zhì)的反應(yīng)速率常數(shù)相差很小，表明羥基自由基是一種選擇性很小的氧化劑，當(dāng)水中 存在多種污染物質(zhì)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)一種物質(zhì)得到降解而另一種則基本不變的情況。3.針對(duì)河湖河湖水富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生藻類(lèi)瘋長(zhǎng)危害由于多年草坪所施的化肥等污染物通過(guò)雨天徑流流入人工湖，日積月累，造成人 工湖水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，藻類(lèi)瘋長(zhǎng)，發(fā)綠發(fā)黑，影響水質(zhì)感觀。在本發(fā)明中，通過(guò)臭氧與紫外光(503)及電直流電陽(yáng)極(504)和由藻類(lèi)因光合作 用產(chǎn)生微量雙氧水的協(xié)同工作而令藻類(lèi)和水中的HS及含有腐殖質(zhì)得以去除。葉綠素在光作用下引發(fā)以下反應(yīng)Chl+hv——Chl-+(激子生成)
H2O - Chl- + ——e + Chl +A-Chl-+-A-Chl+-A_+Chl+
e"q + A-A- + H2O D-Chl-+-D+-Chl--D++Chl_或ChR+l/^^O-Chl+H++l/402Chl-+Chl+-2Chl+hv式中Chl—光合成的色素，受激電子和所留下的空穴的組合稱(chēng)作激子；(-+)——電子-空穴對(duì)或激子e::——水合電子haq——水合空穴A-Chl+和D+_Chl--分別是帶有電子受體A和電子給體D的電荷轉(zhuǎn)移配合物。藻類(lèi)的光合成色素在光作用下，可產(chǎn)生水合電子等，由此引發(fā)H2O2的產(chǎn)生 202>2H+-H202+02含有腐殖質(zhì)的河湖水經(jīng)UV-C輻射后會(huì)抑制細(xì)菌的代謝。經(jīng)UV-C輻射后，河湖水 中細(xì)菌對(duì)胸腺嘧啶脫氧核苷的吸收明顯比未受UV-C照射的河湖水中的低很多。對(duì)藻類(lèi)的影響UV輻射對(duì)含有腐殖質(zhì)的河湖水會(huì)引起化合物組分的改變，如表2 Lal = (Ral-NLAl)，Lal = Labile Al，不穩(wěn)定 Al, A = aluminium.電荷密度陰離子虧損/TOCu-equiv. /mg C.活性Al.Nal = Non labile Al，穩(wěn)定 Al.注試驗(yàn)樣品沒(méi)有經(jīng)過(guò)pH調(diào)節(jié)；Ca, Mg，挪威標(biāo)準(zhǔn)(NS) 4776 ；Na, K，NS 4775 ；S04, Cl，離子色譜；N03, NS4745 ；Fe, Mn, NS 4770 ；NLAL, RAL, Rogeberg 和 Henriksen (1985)色度和TOC濃度都在降低。酸度升高將近2個(gè)單位，不穩(wěn)定鋁的濃度增加了。這 些變化會(huì)增加電荷密度(u-equiv.有機(jī)陰離子/mg TOC)。含HS的河湖水受UV輻射后會(huì)導(dǎo)致新生物特性的河湖水抑制藻(Selenastrum Capricornutum)的生長(zhǎng)。UV-C輻射前后含腐殖質(zhì)的河湖水的化學(xué)物組成會(huì)表現(xiàn)出不同的生物重要性。分子 吸收UV-C射線(xiàn)的量子通常會(huì)導(dǎo)致分子從低能量的基態(tài)向高能量的電子激發(fā)態(tài)遷移。大部 分激發(fā)態(tài)存在的時(shí)間都較短。許多化合物通過(guò)內(nèi)部的變換而失去過(guò)多的能量的三重激發(fā)態(tài) 的未配對(duì)電子上。這些能夠轉(zhuǎn)移它們?nèi)貞B(tài)能量給其他分子的化合物就稱(chēng)為光敏化劑。
UV-C對(duì)有機(jī)物質(zhì)，如HS的輻射，會(huì)發(fā)生化學(xué)發(fā)應(yīng)，產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，如單重態(tài)氧、 羥基等，這些反過(guò)來(lái)會(huì)對(duì)水生微生物產(chǎn)生毒性作用。通常，這些反應(yīng)的產(chǎn)物存在的時(shí)間都較 短。上實(shí)驗(yàn)表明了含HS的河湖水，經(jīng)UV-C照射后，會(huì)產(chǎn)生一種反應(yīng)以腐殖質(zhì)為光敏化劑 產(chǎn)生氧自由基、過(guò)氧化物等，這些物質(zhì)與其他被釋放了的敏化劑如鐵離子等反應(yīng)產(chǎn)生其他 活性化合物，如羥基自由基。腐殖酸直接來(lái)源于懸浮物和沉積物中腐殖質(zhì)的釋放及土壤腐殖質(zhì)的淋溶。腐殖質(zhì) 不是純物質(zhì)，而是結(jié)構(gòu)組成相當(dāng)復(fù)雜的混合物，而且具有很強(qiáng)的結(jié)合、吸附性能，各物質(zhì)間 通過(guò)鍵合、氫鍵、吸附等化學(xué)、物理作用糾結(jié)在一起。腐殖質(zhì)是一類(lèi)無(wú)定形大分子化合物，通 常都呈黑色或棕色的無(wú)定形形態(tài)，是帶色基團(tuán)。在天然水系統(tǒng)中，能夠發(fā)生直接光解的有機(jī)化合物很少，羰基化合物、碘甲烷和多 氯酚可以發(fā)生這類(lèi)反應(yīng)CH3I+hv-CH3+IC6C150H+hv-C6C140H+CL有些親水性的有機(jī)化合物如葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素、多不飽和脂肪酸等，可能在顆 粒相上發(fā)生直接光解。通過(guò)生色團(tuán)吸收光輻射而發(fā)生的，如果生色團(tuán)重新產(chǎn)生，生色團(tuán)起光 催化的作用。溶液中發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)；HS (腐殖質(zhì))+hv-HS+ · +eap-eap-+N20-N2+(Teap-+02-02-202、+2H-H202+02根據(jù)1919年Oden提出的分級(jí)方法，按照它們?cè)谒岷蛪A中的溶解度，通常把腐殖質(zhì) 分為三個(gè)主要級(jí)分，即將腐殖質(zhì)分成水溶性的富里酸、乙醇可溶的棕腐酸和堿溶性的黑腐 酸。黃腐酸分子量最小，溶于酸、堿和水；棕腐酸分子量較大，榮譽(yù)堿、乙醇和丙酮，而不溶于 酸和水；黑腐酸分子量最大，溶于堿、不溶于水、酸、乙醇和丙酮。亦有改進(jìn)的另一種分類(lèi)方 法，此種方法將腐殖質(zhì)分為胡敏素、富里酸、腐殖酸和吉馬多美朗酸四部分。有色物質(zhì)最重要的屬性可能就是它的光譜特性了，水中色度的大小于水中腐殖質(zhì) 的含量于屬性直接相關(guān)，因此通過(guò)測(cè)量水中色度就是估算水中腐殖質(zhì)最簡(jiǎn)單的方法。Chin 等人研究了水生腐殖質(zhì)光譜特性和分子量，聚合度的關(guān)系。研究表明，分子量和聚合度也于 色度直接相關(guān)，并且色度會(huì)隨著溶解的PH值的增加而上升，此外，鐵離子、鎂離子、鋁的化 合物和硝酸鹽也會(huì)影響到含有腐殖質(zhì)的水的色度。下表是利用腐殖質(zhì)的光譜特性估算水中 有機(jī)物濃度的實(shí)例水生腐殖質(zhì)的測(cè)定過(guò)程中用來(lái)表征水中有機(jī)物的波長(zhǎng) 注DOC-Dissolved organic carbon，溶角軍個(gè)生有機(jī)碳；TOC-total organic carbon, ；^^!/!^ ；COD-Chemical Oxygen Demand，化學(xué)需氧量；BOD-Biochemical oxygen demand，L_fifi。天然水的顏色通常來(lái)源于有機(jī)腐殖質(zhì)的浙濾。在覆蓋地球大部分面積的海洋中， 腐殖質(zhì)_黃色物質(zhì)更多的來(lái)源于海水中低等生物的殘?bào)w轉(zhuǎn)化；淡水中河流淋洗和沖刷以及 河流上游水土流失也是河流腐殖質(zhì)的重要來(lái)源部分，由于腐殖質(zhì)不是純物質(zhì)，而是結(jié)構(gòu)組 成相當(dāng)復(fù)雜的混合物，而且具有很強(qiáng)的結(jié)合、吸附性能，各物質(zhì)間通過(guò)鍵合、氫鍵、吸附等化 學(xué)、物理作用糾結(jié)在一起。因此，對(duì)腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究也就不可能像闡明純物質(zhì)那樣將分子 中各元素原子個(gè)數(shù)、相對(duì)位置及空間排布都描繪得清清楚楚，而只能在宏觀上粗略地勾畫(huà) 出其主要結(jié)構(gòu)特征。由官能團(tuán)的測(cè)定可知，腐殖質(zhì)含有酚羥基、羧基、醇羥基、烯醇基、磺酸基、胺基、醌 基、羰基、甲氧基等多種基團(tuán)，由于這些活性基團(tuán)的存在，決定了腐殖質(zhì)的酸性、親水性、離 子交換性、絡(luò)合能力及較高的吸附能力。腐殖質(zhì)是一類(lèi)無(wú)定形大分子化合物，通常都呈黑色或棕色的無(wú)定形形態(tài)，腐殖質(zhì) 的顏色隨著腐殖化程度的加深，由紅棕色_暗褐色_黑色一次變化。腐殖質(zhì)在一定條件下 還可以進(jìn)行硝化、磺化、氧化和氯化等反應(yīng)，通過(guò)化學(xué)結(jié)構(gòu)變化可以在一定程度上改變腐殖 質(zhì)原有的性質(zhì)，賦予它新的品質(zhì)，以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需要。腐殖質(zhì)由較強(qiáng)的離子交換能力， 利用其離子交換性，可將腐殖質(zhì)土壤保肥等很多方面。但是天然河湖水中存在過(guò)多的腐殖 質(zhì)是會(huì)影響感觀的。所以，在河湖水治理中對(duì)腐殖質(zhì)的去除非常重要，將腐殖質(zhì)去除了，其 DOC-Dissolved organic carbon (角軍t生Ι ) ；TOC-total organic carbon ( ^W^/L 碳)；COD-Chemical Oxygen Demand (化學(xué)需氧量)；BOD-Biochemical oxygendemand (生物 需氧量)等也得去除。經(jīng)過(guò)上述一連串工作及反應(yīng)從而使河湖水水質(zhì)凈化、人工造流和曝氣增氧等三種 功能同時(shí)完成。實(shí)施例一封閉式人工湖治理以某一個(gè)高爾夫球場(chǎng)20800立方的人工湖為例說(shuō)明本實(shí)施例，其治理方案如下
1.湖泊地理情況1)湖水發(fā)黑發(fā)臭、有綠藻與灌花，透明度為0. 3米；2)河湖水面積為15000平方，平均深為1. 4米；3)人工湖為雨水給，污染源為化肥和農(nóng)藥和腐殖質(zhì)；4)經(jīng)常有魚(yú)類(lèi)死亡；2.治理前水質(zhì)情況 3.設(shè)計(jì)原則1)選擇本發(fā)明裝置，達(dá)到處理要求程度；2)因地制宜，合理布置；3)投資少，運(yùn)行成本低，方便操作管理和維修。4.設(shè)計(jì)出水水質(zhì)出水水質(zhì)治理后出水達(dá)到國(guó)家地表水2類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-88)，即 5.設(shè)備選型5. 1本發(fā)明裝置實(shí)施例技術(shù)參數(shù) 5. 2設(shè)備選型根據(jù)處理前的水質(zhì)計(jì)算，計(jì)得COD總量為1248公斤，BOD總量為520 公斤，氨氮為312公斤，按上述參數(shù)，選擇BIBA0-32-80型16臺(tái)，按3個(gè)月的梯度凈化范圍 計(jì)算，在3個(gè)月內(nèi)可將15000平方湖面共20800立方河湖水凈化至國(guó)家地表水2類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。6.工藝流程參見(jiàn)圖127.工藝說(shuō)明本方案整治定位于以臭氧光電氧化和電磁力混凝沉淀為主，配合生物修復(fù)技術(shù)， 通過(guò)強(qiáng)化土著微生物的自然分解能力，進(jìn)行底泥生物氧化和河湖水生物修復(fù)為輔，以臭氧 氧化有機(jī)物后的新生氧進(jìn)行增加人工復(fù)氧及人工造流等措施，使現(xiàn)有有機(jī)污染負(fù)荷及新增 負(fù)荷得到降解，強(qiáng)化河湖的自?xún)裟芰ΑＭㄟ^(guò)本實(shí)施例的造流曝氣功能，改變富氧水與貧氧水 的交換，保持綜合治理的長(zhǎng)期結(jié)果。本實(shí)施例設(shè)計(jì)每小時(shí)河湖水1280立方，河湖水循環(huán)周 期為17小時(shí)，型號(hào)為BIBA0-32-80型的潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置，功率2. 3kw。16 臺(tái)裝置每天工作24小時(shí)，每月運(yùn)行兩周。在湖中營(yíng)造出沿湖岸緩緩流動(dòng)的水流，從而最大 限地消除死角，使整個(gè)湖水都動(dòng)起來(lái)，確保湖水成為循環(huán)流動(dòng)的一湖活水。
8.污染物的的去除(通過(guò)3個(gè)月梯度凈化后)，見(jiàn)圖7。9.設(shè)備報(bào)價(jià)(見(jiàn)表3)表3主設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)及報(bào)價(jià)表
5010.運(yùn)行費(fèi)計(jì)算完工后運(yùn)行費(fèi)計(jì)算A.光電磁水質(zhì)凈化裝置運(yùn)行總功率為36. 8KW，每天24小時(shí)運(yùn)行一個(gè)月后，停止一 個(gè)月后視水質(zhì)情況再運(yùn)行，即全年運(yùn)行180天，系統(tǒng)出力按80%計(jì)，全年電費(fèi)約127180. 8 度，按每度電0. 7元計(jì)算，全年光電磁水質(zhì)凈化設(shè)備耗電89026. 56元。B.每月電費(fèi)約89026. 56 + 12 = 7418. 88元；日處理費(fèi)用為7418. 88 + 30 = 247. 3兀。C.噸水處理費(fèi)用為2. 3KWX0. 8X0. 7元+40立方=0. 0322元。D.噸水投資費(fèi)用為500000 + 20800立方=24元實(shí)施例二 江河支流的河涌治理1.河涌地理及水質(zhì)情況1. 1、地理位置B涌位于某市區(qū)商業(yè)中心，是某市區(qū)著名的景觀河，河道全長(zhǎng)1000米，平均寬20 米。B涌為新開(kāi)河涌，已完成駁岸、綠化工程，河涌?jī)砂斗N植垂柳及小葉榕，形成垂柳依依，綠 樹(shù)婆娑，既有北國(guó)風(fēng)光，又有南國(guó)秀麗的獨(dú)特人文景觀。B涌為感潮河涌，其水位受河潮汐影 響，每天有兩次漲潮和落潮，漲落潮水位差約為0. 6-1米。由于河涌沿線(xiàn)生活污水和工業(yè)廢水隨潮水上漲進(jìn)入B涌，在此停留沉淀，使B涌 (原為硬底化河涌)淤積深約0. 5米的黑色淤泥。B涌沿線(xiàn)有6個(gè)生活污水排放口 ；加之上 游隨潮水進(jìn)入的有機(jī)污染物和底泥有機(jī)物釋放腐殖質(zhì)，使B涌常年處于極度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)， 有時(shí)甚至處于黑臭狀態(tài)，大量黑色底泥淤積使河湖水上層溶解氧過(guò)飽和，而下層卻處于厭 氧狀態(tài)，底泥厭氧使河湖水中不斷出現(xiàn)底泥上浮，同時(shí)使底泥中積累的大量的磷釋放出來(lái)， 加劇河湖水富營(yíng)養(yǎng)。河湖水富營(yíng)養(yǎng)(河湖水呈現(xiàn)濃綠色)和底泥上浮是B涌河湖水的顯著 特點(diǎn)；如果沒(méi)有每天12次上游潮汐水和B涌進(jìn)行河湖水交換，B涌將處于黑臭狀態(tài)。B涌河 湖水的黑臭或富營(yíng)養(yǎng)與底泥上浮，與其兩岸美麗的景觀不相稱(chēng)，與其作為市區(qū)中心重要的 景觀河涌的地位不相稱(chēng)，對(duì)B涌河湖水的治理意義十分重大。
1.2、水質(zhì)情況1.2. 1、感官指標(biāo)由于上游污染物大量排放，加上B涌沿河上游有6個(gè)污水排放口，使整條河涌常年 呈現(xiàn)濃綠的富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。有時(shí)呈現(xiàn)黑臭狀態(tài)。1.2. 2、理化指標(biāo)從B涌口取水樣測(cè)理化指標(biāo)，見(jiàn)下表 1.3、污染源情況描述主要污染源為上游河涌沿線(xiàn)隨潮水進(jìn)入的工業(yè)廢水和生活污水。其它污染源還 有沿岸6個(gè)污水排放口排放污水；雨水帶入的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽；河面漂浮的垃圾及枯枝落葉等有機(jī)雜物；河涌底泥釋放有機(jī)污染物和營(yíng)養(yǎng)鹽。1. 4、富營(yíng)養(yǎng)和黑臭的基本成因上述因素增加了河水中有機(jī)物及N. P的濃度，底泥厭氧及厭氧條件下大量磷源釋 放使河湖水富營(yíng)養(yǎng)，由于底泥微生物分解有機(jī)物需要消耗溶氧，缺氧的后果導(dǎo)致有機(jī)分解 不徹底及厭氧，產(chǎn)生底泥黑臭化，因河道水流緩慢，河湖水中有機(jī)物及死亡藻類(lèi)沉淀加劇底 泥黑臭化，造成河湖水上層好氧，下層厭氧，河湖水呈現(xiàn)極度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，如果河湖水停留 時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)形成河湖水黑臭。2.設(shè)計(jì)依據(jù)及治理目標(biāo)2.1執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范本方案執(zhí)行《中華人民共和國(guó)水污染防治法》本方案引用地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/3838-2003)本方案引用廣東省新制定的地方生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)(DB44/26-2001)2. 2設(shè)計(jì)依據(jù)對(duì)于河涌沿線(xiàn)隨潮水進(jìn)入的工業(yè)廢水和生活污水直接排入河道，河道中溶解氧偏 低，COD和BOD、SS較高，河水黑臭，透明度低。其中對(duì)周?chē)用裼绊懽畲蟮氖呛铀诔魡?wèn) 題，臭氣散發(fā)，對(duì)居民構(gòu)成強(qiáng)迫性侵害。因此首先要以本發(fā)明裝置對(duì)河水的C0D、B0D、氨氮和 腐殖質(zhì)進(jìn)行處理，并以臭氧氧化有機(jī)物后的新生氧進(jìn)行充分曝氣增氧，使河水在削減COD、 BOD、氨氮和腐殖質(zhì)等有機(jī)物的同時(shí)處于好氧環(huán)境，切斷臭氣的根源。
治理目標(biāo)分為下述3步(1)臭氧氧化完全消除河水發(fā)臭問(wèn)題；(2)光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置對(duì)河水的B0D、C0D、SS、NH3_N進(jìn)行全面降解，達(dá)到廣 東省地方污水排放1級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。(3)進(jìn)一步配合生物技術(shù)提高治理效果，使治理后的排放污水達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地表 水4類(lèi)水平。廣東省新制定的地方生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)(DB44/26-2001)如下 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)地表水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-88)部分?jǐn)?shù)據(jù)如下 2. 3設(shè)計(jì)原則2. 3. 1選擇本發(fā)明裝置+曝氣造流工藝+投放微生物制劑，達(dá)到處理要求程度。2. 3. 2因地制宜，合理布置。2. 3. 3投資少，運(yùn)行成本低，方便操作管理和維修。2. 4設(shè)計(jì)規(guī)模、設(shè)計(jì)水質(zhì)2.4. 1設(shè)計(jì)規(guī)模設(shè)計(jì)處理水量為2萬(wàn)噸/天，最大負(fù)荷2. 5萬(wàn)噸/天；2. 4. 2設(shè)計(jì)水質(zhì)廣東省新制定的地方生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)(DB44/26-2001)的1級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，即 2. 5、總體設(shè)計(jì)整治定位于以臭氧光電氧化和電磁力混凝沉淀為主，配合生物修復(fù)技術(shù)，通過(guò)強(qiáng) 化土著微生物的自然分解能力，進(jìn)行底泥生物氧化和河道河湖水生物修復(fù)為輔，以臭氧氧 化有機(jī)物后的新生氧進(jìn)行增加人工復(fù)氧及人工造流等措施，使河道現(xiàn)有有機(jī)污染負(fù)荷及新 增負(fù)荷得到降解，強(qiáng)化河涌的自?xún)裟芰?。同時(shí)，由于該河湖水的治理河段與非治理河段相連 接，污染源的控制不易，且河湖水有一定的換水率，故要加強(qiáng)河道衛(wèi)生管理和維護(hù)，通過(guò)河 涌?jī)啥说南鹌芜M(jìn)行調(diào)水，變自然潮汐的雙向流水為單向流水，通過(guò)本發(fā)明裝置的造流曝 氣功能，改變富氧水與貧氧水的交換，保持綜合治理的長(zhǎng)期結(jié)果，使B涌成為芳村區(qū)市中心 真正的樣板河涌，景觀河涌。2. 6、治理目標(biāo)在完全截污的情況下，即B涌6個(gè)污水排放口排出污水以及上游河涌沿線(xiàn)排入 河涌的工業(yè)廢水和生活污水全部達(dá)到國(guó)家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，治理目標(biāo)為，透明度、漂浮物、 CODmn、B0D5、TSS、PH指標(biāo)達(dá)到國(guó)家地表水2類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。若無(wú)法完全截污，治理目標(biāo)為，透明度、漂浮物、CODmn、B0D5、TSS、PH指標(biāo)達(dá)到國(guó)家 地表水3類(lèi)或劣3類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。3.工藝流程及工藝說(shuō)明3. 1工藝流程參見(jiàn)圖134.設(shè)備選型4. 1潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置技術(shù)參數(shù) 4. 2設(shè)備選型本河涌長(zhǎng)1000米，寬20米，筑后水深2米，根據(jù)處理前的水質(zhì)指 標(biāo)及水量計(jì)算，COD平均值156mg/l計(jì)得COD總量為3120公斤/天，BOD平均值58mg/l計(jì) 得BOD總量為1160公斤/天，COD按每臺(tái)平均氧化800g/h參數(shù)計(jì)，應(yīng)選擇BIBA0-33-80型 162. 5臺(tái)，取整數(shù)為160臺(tái)。5.工藝說(shuō)明本實(shí)施例整治定位于以臭氧光電氧化和電磁力混凝沉淀為主，配合生物修復(fù)技 術(shù)，通過(guò)強(qiáng)化土著微生物的自然分解能力，進(jìn)行底泥生物氧化和河道河湖水生物修復(fù)為輔， 以臭氧氧化有機(jī)物后的新生氧進(jìn)行增加人工復(fù)氧及人工造流等措施，使河道現(xiàn)有有機(jī)污染 負(fù)荷及新增負(fù)荷得到降解，強(qiáng)化河涌的自?xún)裟芰ΑＭ瑫r(shí)，由于該河湖水的治理河段與非治 理河段相連接，污染源的控制不易，且河湖水有一定的換水率，故要加強(qiáng)河道衛(wèi)生管理和維 護(hù)，通過(guò)河涌?jī)啥说南鹌芜M(jìn)行調(diào)水，變自然潮汐的雙向流水為單向流水，通過(guò)潛水式光電 磁河湖水質(zhì)凈化裝置的造流曝氣功能，改變富氧水與貧氧水的交換，保持綜合治理的長(zhǎng)期 結(jié)果。設(shè)計(jì)1000米河道中取400米筑壩2米高，總?cè)莘e為16000立方，而每小時(shí)需處理的 河水為20000 + 24 = 833. 3立方，相當(dāng)于停留循環(huán)處理時(shí)間為19. 2小時(shí)。河道寬截面隔5 米設(shè)置1臺(tái)裝置，20米共4臺(tái)，即4列；長(zhǎng)按每隔10米的長(zhǎng)設(shè)置一行，共設(shè)置40行型號(hào)為 BIBA0-33-80型的潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置共160臺(tái)，每小時(shí)內(nèi)循環(huán)處理壩內(nèi)河水 12800立方，相當(dāng)于833. 3立方的河水壩內(nèi)每小時(shí)循環(huán)處理15次，以防止未經(jīng)處理的河水 流向壩外。型號(hào)為BIBA0-33-80型的潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置，功率3. 4kw。160臺(tái) 裝置每天工作24小時(shí)。在400米長(zhǎng)的河道中營(yíng)造出緩緩流動(dòng)的水流，從而最大限地消除死 角，使整個(gè)河湖水都動(dòng)起來(lái)，確保壩內(nèi)河水成為循環(huán)流動(dòng)的一湖活水。筑壩河道預(yù)留排泥排 沙閘閥。6.污染物的的去除(每小時(shí)循環(huán)處理15次后)，見(jiàn)圖8。7.設(shè)備報(bào)價(jià)(見(jiàn)表4)表4主設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)及報(bào)價(jià)表
8.運(yùn)行費(fèi)計(jì)算A.光電磁水質(zhì)凈化裝置運(yùn)行總功率為544KW，每天24小時(shí)運(yùn)行，設(shè)備出力80%，按 每度電0. 7元計(jì)算，每天光電磁水質(zhì)凈化設(shè)備耗電7311. 36元。B.噸水處理費(fèi)用為7311. 36元+20000立方=0. 365元。C.噸水設(shè)備投資為5760000元+20000立方=288元D.噸水占河道面積為400 X 20 + 20000 = 0. 4平方參見(jiàn)圖9，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種仿水草生物載體100，包括由聚氨酯層101、纖 維網(wǎng)層102和纖維絲層103組成的多重結(jié)構(gòu)，以及連接于該仿水草生物載體100上端的浮 球104，當(dāng)然，不設(shè)浮球104，該仿水草生物載體100也能懸浮在水中。該聚氨酯層101位于 里層，纖維網(wǎng)層102具有兩層，分別覆蓋于聚氨酯層101上、下表面，纖維絲層103具有兩 層，分別覆蓋于所述兩纖維網(wǎng)層102的上表面。這樣設(shè)置的仿水草生物載體100比表面積 大，仿水草生物載體處理污水能力強(qiáng)，效率高。更具體的，上述聚氨酯層為一種聚氨酯復(fù)合材料制成，其中，含有2wt% 6wt% 的活性炭纖維和94wt% 98wt%的聚氨酯。活性碳纖維的加入提高了聚氨酯泡沫的親水 性、孔隙率，改善了聚氨酯泡沫載體生物相容性、化學(xué)和生物穩(wěn)定性能，延長(zhǎng)了聚氨酯泡沫 的使用壽命。更具體的，上述聚氨酯層空隙率為80 95%，具有大孔與微孔相結(jié)合的孔結(jié)構(gòu)， 大孔孔徑為50-500微米，微孔孔徑為0. 1-50微米，進(jìn)一步增大仿水草生物載體比表面積。更具體的，上述纖維網(wǎng)層為聚丙烯和/或麻纖維加工而成的非織造纖維網(wǎng)層，纖 維直徑為50 200nm。由于纖維直徑超細(xì)，所以比表面積大。其中，在回彈性較好的聚丙烯 纖維中加入一定比例的麻纖維，可提高成網(wǎng)質(zhì)量。優(yōu)選聚丙烯含量大于25%，這樣材料的強(qiáng) 度會(huì)增大，硬挺度也較高。更具體的，上述纖維網(wǎng)層空隙率為80 95%，具有大孔與微孔相結(jié)合的孔結(jié)構(gòu)， 所述大孔孔徑為50-500微米，微孔孔徑為0. 1-50微米。這樣，可進(jìn)一步增大仿水草生物載 體比表面積。更具體的，上述纖維絲層表面經(jīng)親水處理，單絲密度為0. 8-0. 91g/cm2,當(dāng)量直 徑為18-48 μ m，長(zhǎng)度為15-19mm，抗拉強(qiáng)度彡358MPa，彈性模量彡3. 5GPa，斷裂伸長(zhǎng)率為 8-30 %。這樣，可進(jìn)一步增大仿水草生物載體比表面積。
更具體的，上述炭纖維層、纖維網(wǎng)層和纖維絲層三層材料由表面熱壓熔融一次成 型。更具體的，上述纖維網(wǎng)層和纖維絲層為多組分熔噴纖維工藝制成。本發(fā)明實(shí)施例的仿水草生物載體，每平方米可提供2300 4300m2的比表面積，該 產(chǎn)品最大長(zhǎng)度< 200cm，寬度> 5cm，厚度為1. 5 2. 5cm。當(dāng)然，該仿水草生物載體可以根 據(jù)實(shí)際需要做成各種規(guī)格尺寸，其長(zhǎng)度根據(jù)水深而定。更具體的，上述仿水草生物載體有多個(gè)，且該多個(gè)仿水草生物載體間隔設(shè)置于一 固定底座上，實(shí)踐中，往往采用多個(gè)仿水草生物載體同時(shí)工作，以增強(qiáng)水質(zhì)凈化效果。上述聚氨酯復(fù)合材料，其生產(chǎn)工藝流程是⑴按上述配方配料；(2)發(fā)泡；(3)出 模；(4)切割整理得到活性炭纖維和聚氨酯的復(fù)合材料。上述纖維網(wǎng)層是由多組分熔噴纖維新工藝制造，熔噴纖維網(wǎng)的工藝過(guò)程(1)聚 合物喂入；(2)熔融擠出；(3)纖維形成；(4)纖維冷卻；(5)成網(wǎng)，加固成纖維網(wǎng)布。由于熔 噴噴絲組件的孔數(shù)可以達(dá)到每英寸100孔，每孔的擠出量可達(dá)到0. 5g/分，使纖維網(wǎng)的粘結(jié) 性、蓬松性大大提高。上述工藝過(guò)程中，優(yōu)選采用聚丙烯纖維和麻纖維作為原材料，其中優(yōu) 選聚丙烯含量大于25%，梳理成網(wǎng)時(shí)應(yīng)適當(dāng)放大隔踞，減少各梳理部件轉(zhuǎn)速，以降低對(duì)麻纖 維的打擊力度，避免過(guò)多的纖維損失，單位面積重量可控制在100克/平方米-200克/平 方米之間。上述纖維絲也是由多組分熔噴纖維新工藝制造，熔噴纖維網(wǎng)的工藝過(guò)程(1)聚合物喂入；(2)熔融擠出；(3)纖維形成；⑷纖維冷卻；(5)成絲。仿水草生物載體的綜合組裝，包括步驟(1)制備活性炭纖維和聚氨酯復(fù)合材料 得到聚氨酯層；聚氨酯(2)熱熔膠噴膜；(3)在聚氨酯層上、下表面覆蓋纖維網(wǎng)層成氈；(4) 在纖維網(wǎng)層上表面覆蓋纖維絲；(5)熱壓成型；(6)切割整理得到仿水草生物載體。熱壓成 型時(shí)氈合溫度可在160°C _180°C范圍內(nèi)。仿水草式生物載體的基本原理載體上的活性基團(tuán)與微生物肽鏈氨基酸殘基形成 離子鍵結(jié)合或共價(jià)鍵結(jié)合的方式固定微生物細(xì)胞，固定微生物細(xì)胞后的載體密度接近水的 密度，在工程應(yīng)用中載體一端固定在底座上在水中呈現(xiàn)垂直懸浮態(tài)，在造流曝氣設(shè)備配合 下進(jìn)行高效傳質(zhì)，好氧、兼行、厭氧狀態(tài)同時(shí)存在，利用仿水草作為生物基載體其具有很大 的比表面積，能吸收、吸附、截留水中溶解態(tài)和懸浮態(tài)污染物，將水體中藻類(lèi)有機(jī)物作為自 身新陳代謝的養(yǎng)料，為各類(lèi)微生物、藻類(lèi)和微型動(dòng)物的生長(zhǎng)、繁殖提供良好的著生、附著或 穴居條件，最終在載體上形成薄層的具有很強(qiáng)凈化活性功能的“生物膜”，生物膜成熟時(shí)可 形成0. 2 1. 0毫米的生物膜，生物膜硝化活性高，載體掛膜后濕密度接近lkg/L，解決了 固定化微生物技術(shù)(IM)中懸浮狀生物填料超輕多孔問(wèn)題。因此，人工水草中的生態(tài)基在其 生命活動(dòng)處理過(guò)程中，河湖水中的藻類(lèi)有機(jī)物在微生物的新陳代謝過(guò)程中，或被合成微生 物的細(xì)胞體而被分離，或被氧化成二氧化碳和水，形成達(dá)到藻類(lèi)細(xì)胞破壞和降解活性酶成 份，人工水草利用對(duì)有機(jī)物的降解，同時(shí)也脫除了少量的COD、BOD、懸浮物和大量的各類(lèi)藻 類(lèi)。在工程應(yīng)用中不需要設(shè)置反沖洗裝置，尤其是針對(duì)老舊城市污水處理廠的提標(biāo)改造，只 需要在好氧池內(nèi)投加載體就可達(dá)到提標(biāo)改造后的排放標(biāo)準(zhǔn)，其處理能力C0D去除率90% 以上，冬季硝化效率不低于95%，總氮去除率達(dá)到70%以上，并達(dá)到國(guó)家污水排放一級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)(GB18918-2002)；與常規(guī)活性污泥法生物脫氮系統(tǒng)相比，運(yùn)行費(fèi)用降低10%以上，同等懸浮活性污泥濃度條件下，單位池容的硝化速率提高30%。本發(fā)明實(shí)施例的仿水草式生物載體，具有很好的物理穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，因此 使用壽命長(zhǎng)。在施工方面，這些生物膜柔性載體產(chǎn)品可以根據(jù)實(shí)際需要做成各種規(guī)格尺寸， 其高度根據(jù)水深而定。其所構(gòu)建載體生物膜可以在不降低水體營(yíng)養(yǎng)水平的情況下，在較短 的時(shí)間內(nèi)顯著提高富營(yíng)養(yǎng)水體透明度和景觀功能，而后逐步改善富營(yíng)養(yǎng)水體水質(zhì)，為重建 健康的生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)造一個(gè)良好的理化條件；其還具有建設(shè)成本低廉，操作簡(jiǎn)單、易維護(hù)等特 點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例的仿水草式生物載體，從微生物固定化技術(shù)(全膜法)特點(diǎn)來(lái)講，具有如 下特點(diǎn)A、微生物負(fù)載量大，載體不易脫落，可以保持很高的生物量，提高處理效率。B、微生物細(xì)胞固定在載體上，由于載體上提供了不同的微環(huán)境，適合于不同微生 物菌群的代謝活動(dòng)，利于各種微生物的分布純化好繁殖。C、微生物細(xì)胞固定在材料上可以休眠及迅速啟動(dòng)。同時(shí)在單元載體上形成營(yíng)養(yǎng) 物-細(xì)菌-原生動(dòng)物的食物鏈，可以減少生化池50%的污泥量。D、適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷性能高，在處理高難度的有機(jī)工業(yè)廢水方面具有很強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。E、載體上的微生物細(xì)胞負(fù)載量達(dá)到28mg/L。主要技術(shù)指標(biāo)及條件1、技術(shù)指標(biāo)仿水草式生物載體相關(guān)參數(shù)表 2、條件要求微生物載體在污水中的適應(yīng)環(huán)境PH = 6-10，DO彡3應(yīng)用領(lǐng)域及前景人工水 草_生物膜系統(tǒng)技術(shù)將致力于中國(guó)的“生態(tài)水環(huán)境”建設(shè)事業(yè)，主要適用于受污染的海洋、 湖泊、水庫(kù)、河流等天然水體以及水質(zhì)變劣的噴泉、魚(yú)塘等天然水體水質(zhì)的改善，尤其是適 合于城內(nèi)小型景觀水體的水質(zhì)改善工程。經(jīng)過(guò)對(duì)人工水草結(jié)構(gòu)進(jìn)行改型，其應(yīng)用領(lǐng)域還可 以拓展到城鎮(zhèn)污水處理工程，其面臨著廣闊的湖泊和景觀水體生態(tài)修復(fù)市場(chǎng)。生產(chǎn)成本價(jià) 生產(chǎn)成本價(jià)為50-100元/m2。參考市場(chǎng)價(jià)參考市場(chǎng)價(jià)為300-500元/m2。(美國(guó)梅瑞地安水生科技公司研究發(fā)明，被廣州阿科蔓生態(tài)環(huán)境技術(shù)有限公司引進(jìn)的美國(guó)產(chǎn)品為500-800 元/m2) 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種水質(zhì)凈化工藝，采用上述潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝 置與仿水草式生物載體同區(qū)工作進(jìn)行水凈化處理，圖11顯示了潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈 化裝置與仿水草式生物載體同區(qū)工作示意圖，圖中潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置與仿水 草式生物載體結(jié)構(gòu)前已詳述，此處不再贅述。 本發(fā)明工藝定位于以上述潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置進(jìn)行光電磁臭氧氧化 為輔，聯(lián)合上述仿生水草生物載體的修復(fù)技術(shù)，通過(guò)強(qiáng)化微生物的自然分解能力，以臭氧氧 化有機(jī)物后的新生氧進(jìn)行增加人工復(fù)氧及人工造流等措施，使河湖水體現(xiàn)有有機(jī)污染負(fù)荷 及新增負(fù)荷得到降低，強(qiáng)化水體的自?xún)裟芰?。上述?qiáng)氧化方式使COD、BOD、HS、腐殖質(zhì)等有 機(jī)污染物大量迅速去除，同時(shí)不影響和破壞生物載體上的生物膜工作。雖然，光電磁臭氧 氧化對(duì)游離于水中的微生物有一定破壞，但是游離于水中的微生物對(duì)水質(zhì)凈化是不起作用 的，因?yàn)閷?duì)水質(zhì)凈化起作用的生物載體上的生物膜，所以，本發(fā)明工藝可以減輕仿水草式生 物載體對(duì)污水和河湖水進(jìn)行生態(tài)凈化處理的負(fù)荷，從而達(dá)到加速生物載體對(duì)污水和河湖水 進(jìn)行生態(tài)凈化的目的，縮短河湖水質(zhì)生態(tài)修復(fù)時(shí)間。使用本發(fā)明上述凈化水工藝，在處理南方地區(qū)COD < 200mg/L的生活污水時(shí)，每平 方米比表面積為500m2的仿水草生物載體的使用量為每噸污水0. 5m2 lm2。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種仿水草生物載體，其特征在于包括由聚氨酯層、纖維網(wǎng)層和纖維絲層組成的多重結(jié)構(gòu)，所述聚氨酯層位于里層，所述纖維網(wǎng)層具有兩層，分別覆蓋于聚氨酯層上、下表面，所述纖維絲層具有兩層，分別覆蓋于所述兩纖維網(wǎng)層的外表面。
2.如權(quán)利要求1所述的仿水草生物載體，其特征在于所述聚氨酯層為含活性炭纖 維和聚氨酯的復(fù)合材料，其中，活性炭纖維含量為2wt % 6wt %，聚氨酯含量為94wt % 98wt%。
3.如權(quán)利要求3所述的仿水草生物載體，其特征在于所述聚氨酯層空隙率為80 95%，具有大孔與微孔相結(jié)合的孔結(jié)構(gòu)，所述大孔孔徑為50-500微米，微孔孔徑為0. 1-50 微米。
4.如權(quán)利要求1所述的仿水草生物載體，其特征在于所述纖維網(wǎng)層為聚丙烯和/或 麻纖維加工而成的非織造纖維網(wǎng)層，纖維直徑為50 200nm。
5.如權(quán)利要求5所述的仿水草生物載體，其特征在于所述纖維網(wǎng)層為聚丙烯和麻纖 維加工而成，其中，聚丙烯含量大于25%。
6.如權(quán)利要求4或5所述的仿水草生物載體，其特征在于所述纖維網(wǎng)層空隙率為 80 95%，具有大孔與微孔相結(jié)合的孔結(jié)構(gòu)，所述大孔孔徑為50-500微米，微孔孔徑為 0. 1-50 微米。
7.如權(quán)利要求1所述的仿水草生物載體，其特征在于所述纖維絲層表面經(jīng)親水處理， 單絲密度為0. 8-0.91g/cm2，當(dāng)量直徑為18-48 μ m，長(zhǎng)度為15_19mm，抗拉強(qiáng)度彡358MPa，彈 性模量彡3. 5GPa，斷裂伸長(zhǎng)率為8-30%。
8.如權(quán)利要求1所述的仿水草生物載體，其特征在于所述炭纖維層、纖維網(wǎng)層和纖維 絲層三層材料由表面熱壓熔融一次成型。
9.如權(quán)利要求1所述的仿水草生物載體，其特征在于所述纖維網(wǎng)層和纖維絲層為多 組分熔噴纖維工藝制成。
10.如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的仿水草生物載體，其特征在于所述仿水草生物載 體有多個(gè)，且該多個(gè)仿水草生物載體間隔設(shè)置于一固定底座上。
11.一種用于權(quán)利要求1所述仿水草生物載體聚氨酯層的聚氨酯復(fù)合材料，其特征在 于含有2wt% 活性炭纖維和94wt% 98wt%的聚氨酯。
12.—種水質(zhì)凈化工藝，其特征在于采用潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置與權(quán)利要 求10所述仿水草式生物載體同區(qū)工作進(jìn)行水凈化處理，所述潛水式光電磁河湖水凈化裝 置，包括污水吸入裝置、臭氧發(fā)生器、氣水混合器、凈化器及潛水電控箱，所述污水吸入裝 置、氣水混合器及凈化器依序連接，均設(shè)置于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú)池水底，所述 污水吸入裝置開(kāi)設(shè)有可吸入污水之進(jìn)水口，其出水處連通氣水混合器，且其連通管路上裝 有可對(duì)水流進(jìn)行磁化之磁化器，所述氣水混合器設(shè)有一可與置于水面上或水中的臭氧發(fā)生 器連通之氣混室，所述氣混室與凈化器入水口連通，所述凈化器入水口處還開(kāi)設(shè)有可吸吮 周?chē)鬯鄠€(gè)入水口，凈化器出水口位于河涌、湖泊、人工湖、噴泉、景觀魚(yú)池臨近水面位 置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種仿水草生物載體、聚氨酯復(fù)合材料及水質(zhì)凈化工藝，該仿水草生物載體包括由聚氨酯層、纖維網(wǎng)層和纖維絲層組成的多重結(jié)構(gòu)，聚氨酯層位于里層，纖維網(wǎng)層具有兩層，分別覆蓋于聚氨酯層上、下表面，纖維絲層具有兩層，分別覆蓋于所述兩纖維網(wǎng)層的外表面。該聚氨酯復(fù)合材料，含有2wt％～6wt％的活性炭纖維和94wt％～98wt％的聚氨酯。該水質(zhì)凈化工藝，采用潛水式光電磁河湖水質(zhì)凈化裝置與權(quán)利上述仿水草式生物載體同區(qū)工作進(jìn)行水質(zhì)凈化處理。采用本發(fā)明凈化地表水水體，設(shè)備不占陸地面積，投資及運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)有機(jī)污染物去除效率高，凈化效率是全生態(tài)修復(fù)的2倍以上，具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08K7/06GK101921017SQ20091010785
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者彭云龍, 方琳, 羅新, 趙緒新, 陳兆勇 申請(qǐng)人:深圳市環(huán)境工程科學(xué)技術(shù)中心;深圳市碧寶環(huán)?？萍加邢薰?br>