一种河道水体净化用膜生物床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种河道水体净化用膜生物床，包括钢丝笼、填料和曝气管，所述填料和曝气管都设置在钢丝笼内，所述填料设有充氧增效层、斜发沸石过滤层、卵石配重层，所述充氧增效层、斜发沸石过滤层、卵石配重层在重力作用方向上依次排列，所述曝气管位于斜发沸石过滤层和卵石配重层之间。该河道水体净化用膜生物床结构简单、形状变化多样、生产方便、使用隐蔽的特点，该河道水体净化用膜生物床还具有有效载荷高、工作性能稳定优点。同时利用吸附平衡、离子交换平衡及生物降解方法实现填料再生，减少废料产生量、简化运行维护工作。

A biofilm bed biological bed for river water purification

The utility model discloses a membrane biological bed for purifying river water, including steel cage, filler and aeration tube. The filler and aeration pipe are arranged in a steel cage. The filler is provided with an oxygenation synergistic layer, a clinoptilolite filter layer, a pebble weight layer, and the oxygen filling synergistic layer, the clinoptilolite filter layer and the pebble weight layer. The aeration pipes are arranged between the clinoptilolite filter layer and the pebble counterweight layer. This river water purification membrane biological bed has the characteristics of simple structure, variety of shape, convenient production and covert use. The biofilm bed biological bed also has the advantages of high payload and stable working performance. At the same time, the adsorption equilibrium, ion exchange equilibrium and biodegradation method are used to realize the regeneration of the packing, reduce the amount of waste generated, and simplify the operation and maintenance work.

【技术实现步骤摘要】
一种河道水体净化用膜生物床
本技术涉及一种河道水体净化用膜生物床。
技术介绍
随着我国经济的发展，水体尤其是城市内河污染问题日益突出，严重影响了居民生活与健康。城市内河的主要污染源来自雨污合流管道排水和初期雨水，同时由于水体流动缓慢，补充水不足，加重了污染物的累积。上世纪80年代以来，随着环境保护意识的逐步提高，水体污染治理技术得到快速应用和发展，逐渐将曝气复氧技术、生态修复技术、生物膜修复技术、底泥固化技术等一系列技术用于水体修复，这些技术的应用大大的减缓了水体污染程度，在一定的程度上起到了净化水质、修复水环境的作用。曝气复氧技术是通过人工增氧的方式提高水体中溶解氧的含量，改善水体微生物的菌落分布，避免水体形成黑臭水体，提高水生生物的生物量和种群数，以此提高水体的自净效率。生态修复技术以生态浮岛为主，因其运行维护简单且兼具改善生态景观等优点，在微污染水体治理中得以广泛的应用；生态浮岛技术来源于无土栽培技术的衍化应用，其机理是通过水生植物根系的截留、吸附、吸收和水生动物摄食以及微生物降解作用，达到水质净化和美化景观的目的；生物膜修复技术来源于生活污水处理技术，是一种通过向水体中投加填料载体以提高水体中微生物种类和数量的技术；底泥固化技术是依靠投入化学药剂固定水体中的无机磷和营养物质，同时阻碍底泥与水体之间交换营养物质，是一种临时性的应急污染迁移途径控制技术。上述河道修复技术在应用过程中逐渐呈现出一些局限性：曝气复氧技术本身不能去除污染物，需结合强化的生物处理技术，依靠微生物的吸附降解能力才能发挥净化修复作用，现有曝气复氧技术通常没有结合高效的生物处理技术来协同运作，因此曝气复氧技术的使用效率有限。生态浮岛依靠植物根系对污染物进行截留、吸收，其处理效率较低同时受到季节影响较为明显，水体中污染物在水生植物生物量增长缓慢的季节得不到有效处理。生物膜修复技术因局部水体溶解氧的消耗过快而得不到及时补充，出现含氧量不足，从而影响了微生物挂膜的质量，同时由于水体流动缓慢，生物膜与污染物间缺乏足够的接触时间，导致其处理效率较为低下。底泥固化技术采用化学药剂固定的方式将污染物沉积在底泥中，其本质并未有效的降解污染物，在温度变化、水量变化等影响下，沉积的底泥会出现泛泥现象，使得沉积的污染物重新进入水体内，加重污染程度。综上所述，现有技术中存在，有效载荷低、稳定性差的问题，例如在有初期雨水和污水混入河道的情况下，现有技术通常难以及时对污染物进行清除，特别是针对城市内河补充水不足、水体流动性较差等情况，一次引入的污染物较多会使水体迅速恶化，大大削减水体生态的恢复能力；同时，现有技术受光照、温度、水量变化的影响较大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是如何提高有效载荷和提升稳定性，由此得到一种有效载荷高、工作性能稳定的河道水体净化用膜生物床。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：该河道水体净化用膜生物床包括钢丝笼、填料和曝气管，所述填料和曝气管都设置在钢丝笼内，所述填料设有充氧增效层、斜发沸石过滤层、卵石配重层，所述充氧增效层、斜发沸石过滤层、卵石配重层在重力作用方向上依次排列，所述曝气管位于斜发沸石过滤层和卵石配重层之间。充氧增效层可将曝气管吹出的气泡进一步切割成微型气泡便于附着在填料上，增加气泡停留时间，提高充氧效率，填料上因此富集更多的硝化菌对水体进行高效的硝化作用。斜发沸石过滤层提供物理吸附和阳离子交换功能，且能附着生物膜。卵石配重层主要为整个河道水体净化用膜生物床提供配重，以便整体的中心维持在较低位置，它也能附着生物膜。斜发沸石过滤层位于卵石配重层的上方，由于曝气管位于它们两者之间，气体是逆向于重力作用方向运动，因此上下两者的周围区域的含氧量不同，水体总的含氧量不同导致其附着的优势菌群不同，其中卵石配重层上以兼氧的反硝化菌为主，斜发沸石过滤层以好氧的硝化菌和异养菌为主。该河道水体净化用膜生物床通过曝气手段强化人工介入的积极作用，达到含氧量增加和促进水体流动的目的。利用污染物迁移转化规律对污染物构建“先吸附后降解”工艺，通过物理吸附、离子交换、生物脱附方式对污染物进行大规模的净化操作，使得该河道水体净化用膜生物床具有有效载荷高、工作性能稳定优点。同时利用吸附平衡、离子交换平衡及生物降解方法实现填料再生，减少废料产生量、简化运行维护工作。为了使充氧增效层具有更好的富集硝化细菌的作用，所述充氧增效层内设有独立的可自由运动的海绵球，所述海绵球呈球形，所述海绵球的体积之和小于充氧增效层的体积。海绵球具有更好的富集硝化细菌的作用，而且当曝气管输出的空气进入海绵球后会被分割为细小气泡且附着在海绵球内，是的海绵球可以悬浮在钢丝笼内。海绵球的多孔的材质特性和使用时的悬浮特征，可以有效的增加微生物与污染物的接触面积和污染物的迁移转化效率；同时，在气泡的不断冲刷下，填料表面微生物更新周期短，生物活性大。本技术提供一种海绵球的优选结构，具体的，所述海绵球包括聚丙烯填料球壳体和聚氨酯海绵填料，所述聚氨酯海绵填料填充在聚丙烯填料球壳体内。为了均匀曝气，所述曝气管整体呈E形设置在填料中且位于斜发沸石过滤层和卵石配重层之间，所述曝气管的一端位于河道水体净化用膜生物床的本体外部。本技术采用上述技术方案：该河道水体净化用膜生物床结构简单、形状变化多样、生产方便、使用隐蔽的特点，该河道水体净化用膜生物床还具有有效载荷高、工作性能稳定优点。同时利用吸附平衡、离子交换平衡及生物降解方法实现填料再生，减少废料产生量、简化运行维护工作。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步具体说明。图1为本技术一种河道水体净化用膜生物床的结构示意图；图2为本技术一种河道水体净化用膜生物床的曝气管的结构示意图；图3为本技术一种河道水体净化用膜生物床的海绵球结构示意图。具体实施方式如图1、2、3所示，河道水体净化用膜生物床主要包括钢丝笼1、填料和曝气管2。钢丝笼1为长方体结构，本体为设有网孔结构的金属编织物。填料和曝气管2设置在钢丝笼1内部。填料设有三层结构，分别是充氧增效层3、斜发沸石过滤层4、卵石配重层5。这三层在重力作用方向上依次排列，也就是卵石配重层5位于最底层、充氧增效层3位于最顶层、斜发沸石过滤层4位于前述两者之间。卵石配重层5由直径为20-30毫米的卵石平铺形成；斜发沸石过滤层4由直径为20-30毫米的斜发沸石平铺形成。曝气管2包括输入管和输出管两部分，输入管为笔直结构、输出管为环状结构，但是输出管整体弯曲形成E形结构，输入管设置输出管的一侧且输入管与输出管连通。曝气管2平铺在斜发沸石过滤层4和卵石配重层5之间，输入管的一端位于填料外部即位于河道水体净化用膜生物床的本体外部。钢丝笼1内被斜发沸石过滤层4和卵石配重层5占用的空间之外的空间都作为充氧增效层3所需的空间。充氧增效层3内设有独立的可自由运动的海绵球6，海绵球6呈球形，由于海绵球6未填充满充氧增效层3，故海绵球6的体积之和小于充氧增效层3的体积，海绵球6可以在充氧增效层3内自由活动。海绵球6包括聚丙烯填料球壳体7和聚氨酯海绵填料8，聚氨酯海绵填料8填充在聚丙烯填料球壳体7内。使用时，将河道水体净化用膜生物床上的曝气管2的一端连通供气管路，再将河本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种河道水体净化用膜生物床，其特征在于：该河道水体净化用膜生物床包括钢丝笼(1)、填料和曝气管(2)，所述填料和曝气管(2)都设置在钢丝笼(1)内，所述填料设有充氧增效层(3)、斜发沸石过滤层(4)、卵石配重层(5)，所述充氧增效层(3)、斜发沸石过滤层(4)、卵石配重层(5)在重力作用方向上依次排列，所述曝气管(2)位于斜发沸石过滤层(4)和卵石配重层(5)之间。

【技术特征摘要】
1.一种河道水体净化用膜生物床，其特征在于：该河道水体净化用膜生物床包括钢丝笼(1)、填料和曝气管(2)，所述填料和曝气管(2)都设置在钢丝笼(1)内，所述填料设有充氧增效层(3)、斜发沸石过滤层(4)、卵石配重层(5)，所述充氧增效层(3)、斜发沸石过滤层(4)、卵石配重层(5)在重力作用方向上依次排列，所述曝气管(2)位于斜发沸石过滤层(4)和卵石配重层(5)之间。2.根据权利要求1所述河道水体净化用膜生物床，其特征在于：所述充氧增效层(3)内设有独立的可自由运动的海...

【专利技术属性】
技术研发人员：何起利，韦星任，徐辰，方晓敏，
申请(专利权)人：浙江问源环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33