本發(fā)明涉及污水凈化和植物栽培技術(shù)領(lǐng)域，特別是將生物過濾與植物墻相結(jié)合的污水凈化及植物栽培系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人類生活產(chǎn)生的污水，景觀河道、景觀水池等因水的流動性差、水源補充不足造成富營養(yǎng)化水質(zhì)惡化，以及家庭中因魚類排瀉污染的觀賞魚缸水，這些水因受到污染都需要進行凈化處理。目前最常用的污水凈化技術(shù)方案，一般是利用生物膜處理污水的生物過濾技術(shù)，該技術(shù)方案具有處理效果好，水質(zhì)凈化程度高的特點。但單一適用生物膜技術(shù)，忽視了植物對污水的吸收凈化功能，以及植物對環(huán)境和家庭進行美化的景觀效應和對空氣的凈化作用。而目前的垂直植物栽培技術(shù)，其灌溉大都使用的是潔凈的自來水，忽視生活污水和魚缸用水不僅可提供植物生長所需的水分，還能提供植物生長所需要的營養(yǎng)成份。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種將生物過濾與植物吸收生長相結(jié)合的污水凈化和植物栽培系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所述垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)包括景觀池（魚缸）、生物濾墻、植物墻、噴水管網(wǎng)等。本發(fā)明所述景觀池（魚缸），在室內(nèi)就是普通的觀賞魚缸，在室外是收集生活污水或景觀水的面積較大的水池或景觀河道，水池子底部可以鋪一層生物濾料，水池中可以培養(yǎng)一些蘆葦、水葫蘆、菖蒲、荷花、睡蓮等觀賞性水生植物，水池中還可以放養(yǎng)一些觀賞魚類。本發(fā)明所述生物濾墻包括框架結(jié)構(gòu)、不銹鋼鋼網(wǎng)以及生物濾料；所述框架結(jié)構(gòu)是采用混凝土澆注、不銹鋼鋼管焊接或者其它材質(zhì)制作而成框架結(jié)構(gòu)件，框架結(jié)構(gòu)的外形可以根據(jù)需要設(shè)計成方體、柱體、椎體或其它任何形狀，其大小尺寸也可以根據(jù)需要進行任意確定；所述不銹鋼鋼網(wǎng)固定在框架結(jié)構(gòu)各外立面上，不銹鋼鋼網(wǎng)將框架結(jié)構(gòu)四周包圍成網(wǎng)廂體；所述生物濾料包括石英砂、無煙煤、陶粒、麥飯石、珊瑚石、火山石、活性炭等多孔、硬質(zhì)材料，將這些適宜微生物生長和繁殖的生物濾料填充滿框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間；生物濾墻就是由框架結(jié)構(gòu)、不銹鋼鋼網(wǎng)與生物濾料三者組成類似墻體的構(gòu)造物。本發(fā)明所述植物墻附著在生物濾墻的各外立面上，植物墻包括種植毯和種植袋；所述種植毯縫制在除框架結(jié)構(gòu)底部和上部以外的每一外立面的不銹鋼鋼網(wǎng)上；所述種植袋一行行平行縫制在種植毯上。本發(fā)明所述噴水管網(wǎng)，位于框架結(jié)構(gòu)上方，為網(wǎng)格狀，噴水管網(wǎng)上均勻分布了噴頭，噴水管網(wǎng)還包括位于景觀池（魚缸）中的水泵以及進水管。

進一步的，本發(fā)明所述景觀池（魚缸），在池子底部可以鋪一層石英砂、火山石等多孔生物濾料，通過厭氧菌生物過濾作用對污水進行凈化，通過在景觀池中裁培的蘆葦、水葫蘆、菖蒲、荷花等觀賞水生植物對污水中營養(yǎng)成份進行吸引，池中還可以放養(yǎng)鯉魚、錦鯉、鯽魚等，增加其觀賞性。

進一步的，本發(fā)明所述生物濾墻中的框架結(jié)構(gòu)，位于景觀池（魚缸）池水的上方，其每一個外立面均鉚接或焊接了不銹鋼鋼網(wǎng)，不銹鋼鋼網(wǎng)的大小尺寸與所在框架結(jié)構(gòu)面的大小尺寸一致；框架結(jié)構(gòu)的外形及尺寸可以根據(jù)需要設(shè)計成方體、柱體、椎體或其它任何形狀，其大小尺寸也可以根據(jù)需要進行任意制作。

進一步的，本發(fā)明所述生物濾墻中的生物濾料，是經(jīng)過加工處理的石英砂、無煙煤、陶粒、麥飯石、珊瑚石、火山石、活性炭等內(nèi)部多孔的硬質(zhì)材料，將生物濾料一層層充填到框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間時，可選擇一種或多種生物濾料混合使用或者分層充填，充填生物濾料時應該將不銹鋼鋼網(wǎng)所圍成的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間全部填充滿，以在生物濾墻中生物濾料之間及生物濾料顆粒內(nèi)形成更多的生物膜，最大限度發(fā)揮生物濾料的過濾作用。

進一步的，本發(fā)明所述植物墻由種植毯和種植袋組成，種植毯和種植袋均采用抗腐蝕、透水透氣性好的無紡布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材質(zhì)；種植毯牢固緊密的與生物濾墻表面上的不銹鋼鋼網(wǎng)縫制在一起；種植袋為袋形，一行行平行縫制在種植毯上，種植袋內(nèi)有保水性及透氣性能良好的適合植物生長的栽培基質(zhì)，如椰殼土、珍珠巖、木屑等，以更多的吸納和固定污水中水分和有機質(zhì)，涵養(yǎng)并提供植物以及附著在植物根部及栽培基質(zhì)中的微生物生長所需要的水分和營養(yǎng)。

進一步的，本發(fā)明所述噴水管網(wǎng)，位于生物濾墻上面，為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，噴水管網(wǎng)下面安裝有多個噴頭，通過合理安裝噴水管上噴頭數(shù)量和位置，使進入噴水管內(nèi)的污水有效下噴，讓污水均勻進入到生物濾墻中的生物濾料內(nèi)，以及均勻進入到附著在生物濾墻的各外立面上的植物墻中的種植毯和種植袋內(nèi)，使污水不斷的均勻的流過生物濾墻和植物墻。

進一步的，本發(fā)明使用在室內(nèi)魚缸時，生物濾墻安裝在魚缸水面的上方，魚缸內(nèi)的水通過水泵抽到噴水管網(wǎng)內(nèi)，從頂部噴入到本發(fā)明所述的生物濾墻和植物墻內(nèi)部，通過過濾凈化后，再次落入魚缸之中，這樣反復循環(huán)，實現(xiàn)魚缸水質(zhì)凈化和植物墻上的植物生長雙重作用。

進一步的，本發(fā)明使用在生活污水和景觀水凈化處理時，所述生物濾墻安裝在景觀池水面的上方，景觀池中的污水被水泵抽到噴水管網(wǎng)內(nèi)，從管網(wǎng)上的噴頭噴入生物濾墻和植物墻內(nèi)，通過生物過濾和植物吸收，過濾后的污水，再次落入景觀池之中，這樣進行反復不間斷的過濾和凈化循環(huán)，使生活污水得到凈化，也使植物墻上的植物得到充分的營養(yǎng)和水分。

進一步的，本發(fā)明所述噴水管網(wǎng)，因框架結(jié)構(gòu)的造型各異，在上述噴水管網(wǎng)不易實現(xiàn)對生物濾墻和植物墻的均勻澆灌時，可以安裝精確的滴灌設(shè)備替代上述噴水管網(wǎng)，滴灌設(shè)備與水泵和進水管相連接，通過滴灌的方式實現(xiàn)對生物濾墻和附著在其上的植物墻進行精確均勻的澆灌。

進一步的，因本發(fā)明采用的是垂直植物種植技術(shù)和生物膜技術(shù)相結(jié)合的污水凈化處理方式，而采用生物濾料形成生物膜僅是生物膜技術(shù)之一，生物膜結(jié)構(gòu)的制作方式具有多樣性，因此生物濾墻的制作方式也有多種多樣的方式，包括安裝mbr膜生物反應器或者其它生物膜組件替代本發(fā)明所述生物濾墻內(nèi)的生物濾料形成生物濾墻，該生物濾墻與植物墻共同組成本發(fā)明所述的垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)。

本發(fā)明所述垂直生物過濾和植物墻污水凈化技術(shù)，具有以下優(yōu)點：本垂直污水凈化和植物墻技術(shù)，是向空中垂直展開的，因此不占用平面面積；污水依靠自身重力經(jīng)過生物濾墻與植物墻時，空氣中的氧氣溶解在污水中，而且生物濾料常態(tài)處于氧氣充分的環(huán)境下，十分利于生物膜結(jié)構(gòu)的形成和對污水進行有氧凈化處理。本發(fā)明所述垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)依據(jù)需要的不同，可大可小，外觀形狀可任意設(shè)計，室內(nèi)、室外以及任何地方均可適用，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝和維護，便于推廣和適用。另外，植物墻上可立體種植適宜觀賞的各類植物以及時令蔬菜，為人們創(chuàng)造了立體綠色生態(tài)的自然景觀，愉悅了心情，還能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟價值。

附圖說明

圖1，是本發(fā)明垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)立面圖。

圖2，是本發(fā)明垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖中所示：景觀池（或魚缸）1，生物濾料1.1，水培植物1.2；生物濾墻2，框架結(jié)構(gòu)2.1，不銹鋼鋼網(wǎng)2.2；生物濾料2.3；植物墻3，種植毯3.1，種植袋3.2，栽培基質(zhì)3.3；噴水管網(wǎng)4，水泵4.1，進水管4.2，噴頭4.3。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1、圖2所示：是本發(fā)明垂直污水凈化與植物栽培系統(tǒng)的立面圖和剖面圖，景觀池（魚缸）1在室內(nèi)是家庭喂養(yǎng)觀賞魚的魚缸；在戶外為收集生活污水或景觀水的景觀河道或景觀池，在水池底部可以鋪一層石英砂、火山石等多孔生物濾料1.1，通過生物濾料1.1中的厭氧菌群落，對污水進行厭氧生物過濾凈化，可在景觀池中裁培、睡蓮、蘆葦、水葫蘆、菖蒲、荷花等水培植物1.2對污水中營養(yǎng)成份進行吸引凈化。生物濾墻2由框架結(jié)構(gòu)2.1、不銹鋼鋼網(wǎng)2.2、生物濾料2.3所組成；其中框架結(jié)構(gòu)2.1，是由混凝土、不銹鋼、或者其它材料澆注、焊接而成的內(nèi)部為空心的堅實的框架，框架結(jié)構(gòu)2.1大小、高低，可以根據(jù)需要任意制作，其外形可以是長方體，圓柱體，椎體等任意形狀，框架結(jié)構(gòu)2.1安裝在景觀池（魚缸）1池水的上方，過濾后的水順框架結(jié)構(gòu)2.1流下后，落入或者流入到景觀池（魚缸）1內(nèi)；不銹鋼鋼網(wǎng)2.2，通過焊接鉚接或者其它方式，牢固固定在框架結(jié)構(gòu)2.1上，不銹鋼鋼網(wǎng)2.2將框架結(jié)構(gòu)2.1的各立面完全包圍起來，由此形成的內(nèi)部空間用于填充生物濾料2.3；生物濾料2.3，可選用石英砂、無煙煤、陶粒、麥飯石、珊瑚石、火山石、活性炭等多孔、硬質(zhì)材料；充填生物濾料2.3時，可選擇一種或多種生物濾料2.3混合使用或者分層充填，充填時應將框架結(jié)構(gòu)2.1與不銹鋼鋼絲2.2所圍成的內(nèi)部空間全部填充滿，使生物濾墻2內(nèi)蘊涵更多的水分，為生物濾料2.3內(nèi)的微生物生長和繁殖提供更適宜的環(huán)境，形成更多的生物膜，最大限度發(fā)揮生物濾料2.3的過濾作用。植物墻3緊密的固定在生物濾墻2的各外墻立面上，植物墻3由種植毯3.1和種植袋3.2組成；種植毯3.1，采用抗腐蝕、透水透氣性好的無紡布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材料，種植毯3.1牢固緊密的與不銹鋼鋼網(wǎng)2.2各外表面縫制在一起，種植毯3.1大小與生物濾墻2上的不銹鋼鋼網(wǎng)2.2大小一致，種植毯3.1將生物濾墻2緊緊的包裹起來；種植袋3.2，也是采用抗腐蝕、透水透氣性好的無紡布或其它具有相同性能的土工布或毛毯材料制作而成，種植袋3.2緊密的一行行的縫制在種植毯3.1上面，種植袋3.2外形為袋狀，種植袋3.2內(nèi)有保水性及透氣性良好的適合植物生長的栽培基質(zhì)3.3，如椰殼土、珍珠巖、木屑等，以更多的吸納和固定污水中水分和有機質(zhì)，涵養(yǎng)并提供植物以及附著在植物根部及栽培基質(zhì)中的微生物生長所需要的水分和營養(yǎng)。噴水管網(wǎng)4位于生物濾墻2的上面，為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，包括水泵4.1、進水管4.2、噴頭4.3，水泵4.1位于景觀池（魚缸）1內(nèi)，通過進水管4.2與生物濾墻2上面的噴水管網(wǎng)4的噴水部分相通，其將污水通過進水管4.2抽到噴水管網(wǎng)4內(nèi)；噴水管網(wǎng)4位于生物濾墻2的上部，噴水管網(wǎng)4下面安裝有多個噴頭4.3，通過合理安裝噴水管網(wǎng)上噴頭4.3的數(shù)量和位置，讓噴頭4.3的數(shù)量和位置與生物濾墻2和植物墻3相對應，從而使進入噴水管網(wǎng)4內(nèi)的污水有效下噴，讓污水均勻進入到生物濾墻2中的生物濾料2.3內(nèi)，以及均勻進入到附著在生物濾墻2的各外立面上的植物墻3中的種植毯3.1和種植袋3.2內(nèi)，使污水不斷的均勻的流過生物濾墻2和植物墻3。

因生物濾墻2的造型各異，在上述噴水管網(wǎng)不易實現(xiàn)對異型生物濾墻2和植物墻3的均勻噴灌時，可以安裝精確的滴灌設(shè)備替代上述噴水管網(wǎng)4，滴灌設(shè)備與水泵4.1和進水管4.2相連接，通過滴灌的方式實現(xiàn)對生物濾墻2和附著在其上的植物墻3進行精確均勻的澆灌。

在圖1、圖2中，景觀池（魚缸）1內(nèi)的污水，通過水泵4.1提升到生物濾墻上面的噴水管網(wǎng)4內(nèi)，從噴水管4上面的均勻分布的噴頭4.3，污水部分被合理分配到生物濾墻2中的層層生物濾料2.3內(nèi)，部分被分配到生物濾墻2各外墻立面上附著的植物墻3上的種植毯3.1和種植袋3.2內(nèi)，污水依靠自身重力作用，從上到下流過生物濾墻2和植物墻3。流入植物墻3的污水，順種植毯3.1流入種植袋3.2內(nèi)，污水浸潤種植毯3.1和種植袋3.2，種植袋3.2內(nèi)的植物根系以及栽培基質(zhì)3.3可以有效吸收污水中的氨氮磷等污染物質(zhì)。被分配流入到生物濾墻2內(nèi)的污水，在通過生物濾墻2過程中，很多的氧氣溶解在污水中，因為生物濾料2.3是經(jīng)過加工處理的表面和內(nèi)部有很多細微孔洞的火山石、石英石、陶粒等，這樣會在生物濾墻2內(nèi)，生物濾料2.3的表面和內(nèi)部附著大量的微生物，微生物大量聚集在一起形成了很多生物膜，污水、空氣、生物膜三者之間自然充分混合，發(fā)生有氧生物反應，污水中碳、氮、磷等有機物會被去除掉，使污水得到凈化。處理過的污水落入到生物濾墻2下面的景觀池（魚缸）1內(nèi)。景觀池（魚缸）1的水被水泵4.1循環(huán)提升到噴水管網(wǎng)4內(nèi)進行再次過濾。這樣通過多次反復循環(huán)的生物過濾和植物吸收處理后，污水會變成完全符合較高排放標準的處理水。

以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的說明，本發(fā)明所述生物濾墻2和植物墻3是以垂直方式相互結(jié)合，相互連接，共生共存，融合為一個富含植物和微生物的有機的生態(tài)系統(tǒng)。所以，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對發(fā)明描述所做的各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。