專利名稱：水處理用的人造結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生態(tài)學(xué)、環(huán)境工程及水利工程領(lǐng)域，尤其涉及一種一種水處理用的人造結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在人口爆炸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重壓力下，環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，加上過度的資源開發(fā)和污染，水污染程度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了自身的凈化能力，因此需要人為的來提高水體的凈化能力。目前在污染的河流、湖泊中微生物不容易固定，不能為水體中有機(jī)污染物提供足夠的分解者，水質(zhì)得不到明顯的改善；人工濕地中所用的材料單一，易堵塞，并且難以翻修； 污水處理廠中生物反應(yīng)器池壁、池底一般為水泥結(jié)構(gòu)，不利于生物掛膜，也不適合植物生長，難以構(gòu)建完整的生態(tài)系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的水處理技術(shù)的維護(hù)困難、不適合生物生長、難以構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)、處理效果較差的不足，本實(shí)用新型提供一種維護(hù)方便、適合生物生長、構(gòu)建完整的生態(tài)系統(tǒng)、 處理效果良好的水處理用的人造結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種水處理用的人造結(jié)構(gòu)，包括填料包、固定裝置和被污染水體水下界面，所述填料包通過固定裝置與所述被污染水體水下界面連接，所述填料包包括袋狀生物填料、填充基質(zhì)和袋口密封，所述袋狀生物填料內(nèi)放置所述填充基質(zhì)，所述袋狀生物填料的開口處設(shè)有袋口密封。進(jìn)一步，所述填料包平鋪或堆疊在所述被污染水體水下界面上。再進(jìn)一步，所述被污染水體水下界面包括水下土地界面或水處理構(gòu)筑物界面。更進(jìn)一步，所述填料包有多個，各個填料包呈上下多層堆疊結(jié)構(gòu)，上下相鄰的填料包之間采用連接件固定連接，所述最底層的填料包通過固定裝置與被污染水體水下界面固定連接。優(yōu)選的，所述填料包、固定裝置和被污染水體水下界面組成人造單元，所述人造結(jié)構(gòu)由多個人造單元組成。進(jìn)一步，所述人造單元中的填料包有多個各個填料包呈上下多層堆疊結(jié)構(gòu)，上下相鄰的填料包之間采用連接件固定連接，所述最底層的填料包通過固定裝置與被污染水體水下界面固定連接。所述人造結(jié)構(gòu)呈田字形或品字形。當(dāng)然，也可以呈其他形狀。所述固定裝置為連接扣或矛桿。當(dāng)然，也可以采用其他固定件。所述連接件為繩子或連接扣。當(dāng)然，也可以采用其他連接方式。再更進(jìn)一步，所述填料包之間可以布設(shè)曝氣系統(tǒng)。所述曝氣系統(tǒng)優(yōu)選為曝氣管。當(dāng)然，也可以采用其它曝氣方式。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為提供了一種水處理用的人造結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有適合生物生長，能快速形成生物膜，可種植植物，保持水土，填料單元化，不易堵塞，形式多樣，安裝靈活、方便等特點(diǎn)。該結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于受污染河流、湖泊，人工濕地及污水處理構(gòu)筑物中。該人造結(jié)構(gòu)應(yīng)用靈活，方便。填料包之間可以相互連接成一個整體，也可以分散成若干單體；填料包可以覆蓋整個被污染水體水下界面，也可以覆蓋部分被污染水體水下界面；填料包可以單層覆蓋在被污染水體水下界面，也可以多層堆疊在被污染水體水下界面； 填料包可平鋪或堆疊成不同的形狀。該人造結(jié)構(gòu)能夠起到導(dǎo)流、延長水力停留時(shí)間、增加接觸比表面積、強(qiáng)化水體污染物處理效果、穩(wěn)定水底土壤結(jié)構(gòu)的作用。本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在(1)能夠有效而充分的發(fā)揮其凈化功能。凈化機(jī)理是污水從含有豐富水生生物的填料包中流過時(shí)，填料包對水體中懸浮物攔截、沉降，水的透明度得到改善，有利于水生植物的生長；填料包對水中的有機(jī)物吸附，利用填料包上附著的厭氧、兼性、好氧菌降解水中不同種類的有機(jī)污染物，水質(zhì)得到改善；水生植物能夠固定填料包，同時(shí)為好氧菌提供充足的氧氣，而微生物降解有機(jī)物的產(chǎn)物可以為植物提供充足的營養(yǎng)。另外該人造結(jié)構(gòu)也為魚類、貝類等水生動物提供庇護(hù)、棲息空間，通過水生生物的協(xié)同作用來凈化污水。(2)營造一個適合水生生物生長、繁殖的環(huán)境，為水體中污染物提供足夠的分解者，加快生物多樣性的發(fā)展，增加生物系統(tǒng)之間的捕食和競爭壓力，形成多條完整的生物鏈，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和穩(wěn)定性，提高水體的自凈能力，最終使受污水體的水質(zhì)達(dá)到甚至超過受污染前的水平。(3)提供一種填料單元化，可調(diào)控性強(qiáng)，不易堵塞，形式多樣，安裝靈活，施工簡單， 運(yùn)行管理方便的水處理用的人造結(jié)構(gòu)。(4)能夠經(jīng)濟(jì)、實(shí)用地適應(yīng)各種受污染的河流、湖泊，人工濕地以及污水處理系統(tǒng)中。例如，根據(jù)水質(zhì)情況有選擇地采用不同材質(zhì)的袋狀生物填料、不同的填充基質(zhì)制成填料包，采取不同的填料包平鋪和/或堆疊方式，和/或在填料包中加入特定微生物，和/或在填料包上種植不同的植物，來處理受到不同程度污染的水體。

圖1為填料包的截面圖；圖2為兩種固定裝置圖，2-1為連接扣，2-2為矛桿；圖3為一種用于受污染河流中人造結(jié)構(gòu)的截面圖；[0026]圖4為圖3的俯視圖；圖5為另一種用于受污染河流中人造結(jié)構(gòu)的截面圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為一種用于受污染湖泊中人造結(jié)構(gòu)的截面圖；圖8為圖7的俯視圖；圖9為一種用于表流型人工濕地中人造結(jié)構(gòu)的截面圖。圖10為圖9的俯視圖；圖11為一種用于潛流型人工濕地中人造結(jié)構(gòu)的截面圖；[0034]圖12為一種污水處理系統(tǒng)流程圖及生物、生態(tài)處理系統(tǒng)的流程圖；圖13為一種用于接觸氧化池中人造結(jié)構(gòu)的截面圖；圖14為用于生態(tài)濕地前段人造結(jié)構(gòu)的截面圖；圖15為用于生態(tài)濕地后段人造結(jié)構(gòu)的的俯視圖；圖16為一種用于曝氣生物濾池中人造結(jié)構(gòu)的截面圖。其中，圖1-圖16各圖中標(biāo)示的序號說明如下a 袋狀生物填料；b 填充基質(zhì)；c 密封口 ； 1 水體；2 水下土地界面；3 填料包； 4 固定裝置；5 水生植物；6 連接件；7 曝氣系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。參照圖1 圖16，一種水處理用的人造結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括填料包3、固定裝置4、 被污染水體水下界面2，具體的說是將填料包3平鋪或堆疊在被污染水體水下界面2上并通過固定裝置4固定形成的。填料包是將填充基質(zhì)b裝入袋狀生物填料a中，再將袋口 c密封而成；被污染水體水下界面2包括水下土地界面或水處理構(gòu)筑物界面。該人造結(jié)構(gòu)應(yīng)用靈活，方便。填料包3之間可以相互連接成一個整體，也可以分散成若干單體；填料包3可以覆蓋整個被污染水體水下界面，也可以覆蓋部分被污染水體水下界面；填料包3可以單層覆蓋在被污染水體水下界面，也可以多層堆疊在被污染水體水下界面；填料包3可平鋪或堆疊成不同的形狀。該人造結(jié)構(gòu)能夠起到導(dǎo)流、延長水力停留時(shí)間、增加接觸比表面積、強(qiáng)化水體污染物處理效果、穩(wěn)定水底土壤結(jié)構(gòu)的作用。水處理用的人造結(jié)構(gòu)可以沿水流方向每隔一定的距離設(shè)置一排填料包，每排填料包可以密實(shí)(疏松)單(多)層堆放。水處理用的人造結(jié)構(gòu)可以沿水流方向?qū)⑻盍习尚卸逊牛啃刑盍习梢悦軐?shí) (疏松)單(多)層堆放。水處理用的人造結(jié)構(gòu)可以沿水流方向每隔一定的距離設(shè)置一排填料包，每排填料包可以分散成若干個單體，每個單體可以是一個填料包，也可以是多個填料包堆疊，如將填料包堆疊成“田”字形、“品”字形。水處理用的人造結(jié)構(gòu)可以將填料包單層(多層)鋪滿整個被污染水體水下界面。水處理用的人造結(jié)構(gòu)可以將填料包堆疊成“金字塔”狀、“漁礁”狀。該人造結(jié)構(gòu)的填料包中袋狀生物填料a可根據(jù)該人造結(jié)構(gòu)應(yīng)用的環(huán)境選擇材質(zhì)為合成纖維或合成纖維與天然纖維混合以針刺工藝生產(chǎn)的非織造纖維布，根據(jù)實(shí)際需要將纖維布縫制成不同的形狀，可選擇矩形、三角形、圓形、半圓形、正多邊形；填充基質(zhì)b可根據(jù)水質(zhì)情況以及填充基質(zhì)的物理、化學(xué)特性選擇沸石、陶粒、硅藻土、腐殖土、鵝卵石、石英砂、活性炭、錳砂、磁鐵礦、稀土瓷砂、沙、沙土、粘土、植物果殼、植物生長材料中的一種或以上；袋口 c密封可以是縫制或綁扎，縫制袋狀生物填料及袋口的材料可選擇聚乙烯、聚丙烯、尼龍線，綁扎材料可選擇聚乙烯、聚丙烯、尼龍繩及扎口帶。填料包具有豐富的孔、隙和較大的比表面積，有利于微生物的附著，并在其表面形成生物膜；可以種植植物，以客土的形式為植物生長提供所需的空間和營養(yǎng)。針對人造結(jié)構(gòu)應(yīng)用的環(huán)境以及水質(zhì)的污染狀況，也可以在填充基質(zhì)b中加入不同種類、不同數(shù)量的菌粉或菌液。該人造結(jié)構(gòu)中的填料包與填料包之間的連接件4可選擇高強(qiáng)度耐腐蝕聚丙烯繩、 鋼絲繩、尼龍繩、超高分子量聚乙烯繩，填料包與水下土地界面(或構(gòu)筑物)之間的固定裝置4可選擇連接扣、矛桿。固定裝置使人造結(jié)構(gòu)牢固且不變形，為水生生物提供了穩(wěn)定的生活環(huán)境。實(shí)施例1一段受污染河流平均水深1. 2m,平均寬度為細(xì)，長度約為300m，平均流量為 630m3/d的；污染源主要為生活污水，水下土地界面為含礫石較多的硬質(zhì)土地，水質(zhì)情況見表1。制作填料包的纖維布(臺州西南無紡布廠生產(chǎn))原料為聚酯纖維，用聚丙烯線 (力夫特繩網(wǎng)帶廠)縫制成1200mmX 1000mm的袋狀生物填料；填充基質(zhì)為稀土瓷砂、硅藻土和石英砂(體積比為1 1 1)，向填充基質(zhì)中噴灑光合細(xì)菌和芽孢桿菌混合菌液 100L (購買于杭州向天歌生物科技有限公司)，混合均勻后裝入袋狀生物填料，使其充滿袋狀生物填料80%的容積；再將填料包袋口用扎口帶(嘉善隆騰紡織品有限公司生產(chǎn))綁扎后形成填料包(如圖1)。本實(shí)施例中人造結(jié)如圖3所示。實(shí)施方式按照圖4中的俯視圖結(jié)構(gòu)首先在沿水流方向每隔:3m的水下土地界面上將填料包密實(shí)堆疊成一排，每排共有3層填料包，每層平鋪4個填料包，用于該河流中的填料包數(shù)量為1200包；填料包與水下土地界面之間用連接扣(如圖2-1，深圳市鑫淼森園林草坪有限公司)固定，填料包之間用聚乙烯繩(九力繩纜有限公司)固定。在填料包上種植蘆蘋、香蒲和茭草，種植的排列順序?yàn)橐慌盘J蘋、一排香蒲、一排茭草交替種植，種植密度為16-20株/m2。構(gòu)建人造結(jié)構(gòu)一月后，水質(zhì)情況見表1所示，達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996》中一級排放標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施方式是將人造結(jié)構(gòu)應(yīng)用于受污染河流，特別是針對水下土地界面為含礫石較多的硬質(zhì)土地，水生植物難于在水底生長的情況。本發(fā)明的優(yōu)勢在于為微生物、水生植物營造了適宜的生活環(huán)境，同時(shí)利用水生生物的協(xié)同作用來凈化水體。
權(quán)利要求1.一種水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述人造結(jié)構(gòu)包括填料包、固定裝置和被污染水體水下界面，所述填料包通過固定裝置與所述被污染水體水下界面連接，所述填料包包括袋狀生物填料、填充基質(zhì)和袋口密封，所述袋狀生物填料內(nèi)放置所述填充基質(zhì)，所述袋狀生物填料的開口處設(shè)有袋口密封。
2.如權(quán)利要求1所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填料包平鋪或堆疊在所述被污染水體水下界面上。
3.如權(quán)利要求1所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述被污染水體水下界面包括水下土地界面或水處理構(gòu)筑物界面。
4.如權(quán)利要求1 3之一所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填料包有多個，各個填料包呈上下多層堆疊結(jié)構(gòu)，上下相鄰的填料包之間采用連接件固定連接，所述最底層的填料包通過固定裝置與被污染水體水下界面固定連接。
5.如權(quán)利要求1 3之一所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填料包、固定裝置和被污染水體水下界面組成人造單元，所述人造結(jié)構(gòu)由多個人造單元組成。
6.如權(quán)利要求5所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述人造單元中的填料包有多個，各個填料包呈上下多層堆疊結(jié)構(gòu)，上下相鄰的填料包之間采用連接件固定連接，所述最底層的填料包通過固定裝置與被污染水體水下界面固定連接。
7.如權(quán)利要求5所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述人造結(jié)構(gòu)呈田字形或品字形。
8.如權(quán)利要求1 3之一所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述固定裝置包括連接扣或矛桿。
9.如權(quán)利要求4所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接件為繩子或連接扣。
10.如權(quán)利要求4所述的水處理用的人造結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填料包之間布設(shè)曝氣系統(tǒng)。
專利摘要一種水處理用的人造結(jié)構(gòu)，包括填料包、固定裝置和被污染水體水下界面，所述填料包通過固定裝置與所述被污染水體水下界面連接，所述填料包包括袋狀生物填料、填充基質(zhì)和袋口密封，所述袋狀生物填料內(nèi)放置所述填充基質(zhì)，所述袋狀生物填料的開口處設(shè)有袋口密封。本實(shí)用新型提供一種維護(hù)方便、適合生物生長、構(gòu)建完整的生態(tài)系統(tǒng)、處理效果良好的水處理用的人造結(jié)構(gòu)。
文檔編號C02F3/34GK201952286SQ201120012219
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者周熙城, 朱春林, 李敏, 胡雄光, 鄧海靜, 郁芳, 饒鴻來 申請人:杭州朗境環(huán)?？萍加邢薰?br>