一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床。目的是提供的浮床應(yīng)可修復(fù)重金屬污染地表水體，具有資源利用率高、成本低、操作簡便、施工維護(hù)方便以及美觀的特點(diǎn)。技術(shù)方案是：一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，包括一用若干根密封的硬質(zhì)管材圍成的矩形浮床本體，其特征在于：所述浮床本體中間放置有一通過繩索與浮床本體相連接并提供浮力的泡沫板，所述泡沫板的底部配置有尼龍繩懸掛網(wǎng)，所述懸掛網(wǎng)上懸掛有若干個(gè)重金屬吸附袋，所述金屬吸附袋中裝有吸附材料。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型為一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，屬于環(huán)保生態(tài)修 復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其適用于受重金屬污染的工業(yè)園區(qū)河流等的污染修復(fù)。 一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的淳床

【背景技術(shù)】
[0002] 眾多研究與官方監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，重金屬污染是導(dǎo)致水質(zhì)下降的重要影響因素，環(huán) 保部在最新發(fā)布的2013年全國環(huán)境質(zhì)量狀況報(bào)告中首次指出地表水的重金屬污染問題， 報(bào)告稱2013年上半年，12個(gè)地表水國控?cái)嗝婀渤霈F(xiàn)22次重金屬超標(biāo)現(xiàn)象，主要提及的污 染指標(biāo)為汞、砷、鎘、鉛等，污染程度超國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)倍。工礦業(yè)廢水、生活污水、采礦廢棄物堆 置場所的滲出液、大氣沉降物輸入等都會(huì)極大提高受納河道水體重金屬（Cr、Ni、Zn、Cu、Hg、 As、Pb、Cd等)污染的風(fēng)險(xiǎn)。受污染水體中的重金屬具有易通過生物積累和食物鏈進(jìn)行傳遞 的特點(diǎn)，極易通過食物鏈進(jìn)入人體組織，從而損害人類健康；例如重金屬致癌致畸、致突變， 影響胎兒正常發(fā)育，誘發(fā)生殖障礙等。
[0003] 隨著《重金屬污染綜合防治十二五規(guī)劃》的實(shí)施，地表水體重金屬的污染問題受到 社會(huì)各界的高度重視，相應(yīng)的重金屬減排與治理技術(shù)也得到快速發(fā)展，然而適用于重金屬 污染地表水體的實(shí)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)則十分缺乏。目前傳統(tǒng)河道生態(tài)修復(fù)綜合治理工作所用 的物理和化學(xué)治理方法因其工期短、收效快的優(yōu)點(diǎn)多被大量應(yīng)用于水體中氮磷的去除及有 機(jī)物的降解，但特異性的重金屬生態(tài)修復(fù)技術(shù)則十分少見，僅有的重金屬去除技術(shù)在應(yīng)用 上對(duì)低濃度的重金屬水體治理效果較差，同時(shí)化學(xué)試劑的投加極易增大水生態(tài)系統(tǒng)中各類 生物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，清淤等物理方法則費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效果不佳。因此亟需創(chuàng)新性地構(gòu)建高效水體 重金屬污染修復(fù)技術(shù)與裝置，完善現(xiàn)有河道修復(fù)技術(shù)方法體系。在眾多生態(tài)修復(fù)方法體系 中，水生植物生態(tài)浮床以其可吸收去除養(yǎng)分，高效降解有機(jī)質(zhì)等多項(xiàng)生態(tài)作用，被大量用于 地表水及污廢水等水體生態(tài)處理工程中。相對(duì)于大型植物床人工濕地，生態(tài)浮床具有不占 用土地、造價(jià)低廉等特點(diǎn)，而且兼具水生生物棲息地及景觀效果營造功能，因此被認(rèn)為是一 項(xiàng)高效水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)，然而當(dāng)前研究及工程實(shí)踐中多關(guān)注其處理營養(yǎng)鹽及有機(jī)物的效 果，對(duì)重金屬的去除研究及實(shí)踐應(yīng)用較少。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的是克服上述【背景技術(shù)】中的不足，提供一種利用廢棄生物質(zhì)吸附 重金屬污染水體的浮床，該浮床應(yīng)可修復(fù)重金屬污染地表水體，具有資源利用率高、成本 低、操作簡便、施工維護(hù)方便以及美觀的特點(diǎn)。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0006] -種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，包括一用若干根密封的硬質(zhì)管 材圍成的矩形浮床本體，其特征在于：所述浮床本體中間放置有一通過繩索與浮床本體相 連接并提供浮力的泡沫板，所述泡沫板的底部配置有尼龍繩懸掛網(wǎng)，所述懸掛網(wǎng)上懸掛有 若干個(gè)重金屬吸附袋，所述金屬吸附袋中裝有吸附材料。
[0007] 所述泡沫板上均勻制有若干個(gè)用于放置挺水植物的矩形栽培穴。
[0008] 所述挺水植物為蘆葦、美人蕉、黃菖蒲、水芹菜、再力花、香蒲、水稻或酸模中的一 種或兩種以上。
[0009] 所述泡沫板與浮床本體之間還配置有若干個(gè)助浮材料，所述助浮材料通過一固定 繩與泡沫板相連接。
[0010] 所述助浮材料為空礦泉水瓶或者空飲料瓶。
[0011] 所述重金屬吸附袋為一尼龍布袋，所述尼龍布袋中的吸附材料包括經(jīng)過化學(xué)改性 的農(nóng)村廢棄物以及作為輕質(zhì)材料加入重金屬吸附袋中以降低浮床承重重量的輕質(zhì)膨脹珍 珠巖。
[0012] 所述的農(nóng)村廢棄物包括木屑、竹屑、甘蔗渣、花生殼、玉米秸桿、水稻秸桿、草類中 的一種或兩種以上。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0014] 本實(shí)用新型通過將改性后的廢棄生物質(zhì)在重金屬去除方面的應(yīng)用潛力與目前較 成熟的生態(tài)浮床工藝相結(jié)合，即通過綜合利用廢棄生物質(zhì)資源并構(gòu)建高效重金屬修復(fù)生態(tài) 浮床，進(jìn)而用于重金屬污染地表水體修復(fù)，從而達(dá)到"以廢治廢"、資源利用最大化的目的。
[0015] 本實(shí)用新型還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] ( 1)其中的浮床能抵抗一定的風(fēng)浪、水流沖擊，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強(qiáng)；硬質(zhì)PVC管道及 聚苯乙烯泡沫板經(jīng)久耐用，無污染，耐腐蝕，可保證浮床使用多年，浮床材料可回收，從而避 免二次污染。
[0017] ( 2 )生態(tài)浮床上部挺水植物及漂浮植物(聚草)搭配使用，層次結(jié)構(gòu)清晰，具有較強(qiáng) 的景觀觀賞性。
[0018] (3)經(jīng)濟(jì)便利性：所涉及材料較易獲取，特別是農(nóng)村廢棄生物質(zhì)可就地取材，具有 使用成本低、操作簡便、施工運(yùn)維方便，便于規(guī)?；a(chǎn)與推廣等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 農(nóng)村廢棄生物質(zhì)種類繁多，資源豐富，包括木屑、竹屑、甘蔗渣、花生殼、玉米及水 稻秸桿、草類等農(nóng)村廢棄物。將各類富含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分的生物質(zhì)通過化 學(xué)改性的方法可增加其活性基團(tuán)的數(shù)量及種類，從而極大增強(qiáng)其吸附能力，特別適用于低 濃度重金屬廢水的處理，同時(shí)還可通過絡(luò)合作用、物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換等作用去 除自然水體中氮磷，有機(jī)污染物如染料，廢油等。
[0022] 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)，在符合農(nóng)村廢棄生物質(zhì)資源再次利用的前提下，充分考慮了 浮床單體設(shè)計(jì)的形狀、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和植物等因素，并且擇優(yōu)選擇，重點(diǎn)針對(duì)重金屬污染工業(yè) 園區(qū)內(nèi)小型景觀水體及河流等的污染修復(fù)問題，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)重金屬污染地表水體修復(fù)這 一實(shí)際需求，從而實(shí)現(xiàn)廢棄生物質(zhì)的生態(tài)化資源再利用及修復(fù)水體環(huán)境的目的。
[0023] 以下結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0024] 如圖1、2所示，一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，包括一用若干 根管端密封后的硬質(zhì)管材6圍成的矩形浮床本體，管材優(yōu)選用PVC管材，PVC管材可連續(xù)穩(wěn) 定使用數(shù)年，無毒副作用，價(jià)格低廉且浮力較好。
[0025] 所述浮床本體中間放置有一通過繩索與浮床本體相連接并提供浮力的泡沫板2 (泡沫板優(yōu)選聚苯乙烯泡沫板)，為了使整個(gè)浮床更加美觀，所述泡沫板上均勻制有若干個(gè) 用于放置挺水植物1的矩形栽培穴4,每個(gè)孔穴栽種長勢(shì)一致的挺水植物幼苗，以海綿固定 以防滑落。栽培穴中的挺水植物優(yōu)先考慮根系發(fā)達(dá)，適于當(dāng)?shù)貧夂驐l件和耐污染底泥的本 地植物，如蘆葦、美人蕉、黃菖蒲、水芹菜、再力花、香蒲、水稻和酸模等，使用前可提前進(jìn)行 品種的篩選工作，從而篩選出生長速度快、耐底泥污染物、生物量大且兼具一定觀賞性的水 生植物品種。另可在浮床周圍搭載部分聚草作為修飾植物，從而掩蓋浮床主體結(jié)構(gòu)材料，起 到改善浮床景觀美化效果和增強(qiáng)其立體層次感的作用。
[0026] 所述泡沫板的底部配置有尼龍繩懸掛網(wǎng)8,所述懸掛網(wǎng)上懸掛有若干個(gè)重金屬吸 附袋5,將重金屬吸附袋懸掛于生態(tài)浮床床體下并浸泡于水中，懸掛密度為3-5個(gè)/m 2(床體 面積)。
[0027] 所述重金屬吸附袋為布袋(優(yōu)選尼龍布袋)，袋中裝有吸附材料，所述吸附材料包 括經(jīng)過化學(xué)改性的農(nóng)村廢棄物，所述的農(nóng)村廢棄物包括木屑、竹屑、甘蔗渣、花生殼、柚子 皮、玉米及水稻秸桿、草類等；使用時(shí)可選擇其中之一或任意比例的混合搭配。一般采用竹 屑及木屑，將收集的竹屑及木屑進(jìn)行水洗去除無用雜質(zhì)，若粒徑較大應(yīng)提前利用粉碎設(shè)備 粉碎至粒徑0. 1-5_，粉碎后的竹屑及木屑投入特制鋼槽內(nèi)與化學(xué)改性試劑混合(通常混合 處理l-2h)進(jìn)行化學(xué)改性，以增加其羥基和羧基等活性基團(tuán)；化學(xué)改性試劑為氫氧化鈉，溶 液濃度為〇. 1-lmol/L ;改性后將其撈出后晾曬至干燥狀態(tài)，以便于裝袋。
[0028] 為降低吸附袋重量，強(qiáng)化人工浮床的重金屬去除效果，本實(shí)用新型將閉孔膨脹珍 珠巖作為輕質(zhì)材料加入重金屬吸附袋中以降低浮床承重重量，竹屑及木屑亦可充當(dāng)固態(tài)碳 源以強(qiáng)化反硝化作用，輕質(zhì)膨脹珍珠巖亦可充當(dāng)污染物質(zhì)如氮磷及重金屬的吸附介質(zhì)；其 中輕質(zhì)膨脹珍珠巖應(yīng)磨碎至〇. 1-5_粒徑，竹屑（或木屑）與輕質(zhì)珍珠巖兩者混合質(zhì)量比為 85%: 15%，混合后裝入尼龍袋內(nèi)，單只尼龍袋長500-1000mm，直徑為80-150mm，視浮床下水 體深度而定。
[0029] 為了提高浮床浮力，所述泡沫板與浮床本體之間還配置有若干個(gè)助浮材料3,所述 助浮材料通過一固定繩7與泡沫板相連接，所述助浮材料為空礦泉水瓶或者空飲料瓶。
[0030] 本實(shí)用新型以模塊化形式拼接組裝，例如：單塊泡沫板尺寸為 100cmX100cmX15cm(長X寬X高），浮床上共8X8(行X列）株植物栽種孔穴，孔徑 4-lOcm。該類生態(tài)浮床布設(shè)參數(shù)建議如下，若待修復(fù)河道仍有排污口，可將生態(tài)浮床密集布 置于排污口至下游50米河段內(nèi)（快速削減段)，浮床布設(shè)密度為河面面積的50-70%，以此構(gòu) 建重金屬污染防擴(kuò)散防護(hù)墻，另外，后續(xù)生態(tài)浮床主要用于去除水體中重金屬物質(zhì)，其中50 米-200米河段內(nèi)浮床布設(shè)密度為河面面積的30-40% (過渡段)，200米至350米河段內(nèi)布 設(shè)密度為河面面積的15-20% (穩(wěn)定段)，350米后河段(緩慢削減段)布設(shè)面積可進(jìn)一步降低 并視實(shí)際情況而調(diào)整。若待修復(fù)河道無明顯排污口，即污染物分布均勻，則浮床可均勻布置 于河道水面上，布設(shè)面積約為河面面積的20-40%，以上生態(tài)浮床的布設(shè)均需考慮保持一定 的自由水面面積以保證合理的航行能力。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，包括一用若干根密封的硬質(zhì)管材 (6)圍成的矩形浮床本體，其特征在于：所述浮床本體中間放置有一通過繩索與浮床本體 相連接并提供浮力的泡沫板（2)，所述泡沫板的底部配置有尼龍繩懸掛網(wǎng)（8)，所述懸掛網(wǎng) 上懸掛有若干個(gè)重金屬吸附袋（5)，所述金屬吸附袋中裝有吸附材料； 所述泡沫板上均勻制有若干個(gè)用于放置挺水植物（1)的矩形栽培穴（4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，其特征在 于：所述泡沫板與浮床本體之間還配置有若干個(gè)助浮材料（3)，所述助浮材料通過一固定 繩（7)與泡沫板相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，其特征在 于：所述助浮材料為空礦泉水瓶或者空飲料瓶。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用廢棄生物質(zhì)吸附重金屬污染水體的浮床，其特征在 于：所述重金屬吸附袋為一尼龍布袋，所述尼龍布袋中的吸附材料包括作為輕質(zhì)材料加入 重金屬吸附袋中以降低浮床承重重量的輕質(zhì)膨脹珍珠巖。
【文檔編號(hào)】C02F1/28GK203890135SQ201420028514
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】田平, 王宇峰, 聶澤宇, 劉磊, 卓未龍 申請(qǐng)人:浙江卓錦工程技術(shù)有限公司