水体净化处理装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水体净化处理装置以及制备方法，包括：具有朝上开口的收容腔的U型浮体的浮体；挂膜填料层，设于所述收容腔内且负载有微生物菌剂，所述U型浮体的侧壁上与所述挂膜填料层相对应的位置处设有多个穿孔；水生植物层，包括设于所述收容腔内且位于所述挂膜填料层上侧的壤土层以及种植于所述壤土层的水生植物，所述水生植物的至少部分根系位于所述挂膜填料层；碳纤维填料层，连接于所述U型浮体的下侧；增氧系统，安装于所述浮体上，且所述增氧系统包括用以向待处理的水体内增加空气的增氧组件以及给所述增氧组件提供电能的供电组件，对水体的净化效果较好。

【技术实现步骤摘要】
水体净化处理装置及其制备方法
本专利技术涉及污水处理领域，尤其涉及一种水体净化处理装置及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，工业进程的加快，生活污水以及工业废水等的排放，导致我国大部分河流、湖泊受到不同程度的污染，严重影响了居民的生活质量以及环境保护。河流湖泊水体污染主要包括氮、磷等营养物和有机物污染两方面，目前，国内外已在使用的或已试验的水体治理技术主要可分为物理、化学、生物三类方法。与传统的物理修复法以及化学修复法相比，生物修复技术具有污染在原位被降解解除、修复时间短、操作简便、对周围环境干扰小、费用低、且不产生二次污染等优点。现在广泛研究与应用的生物修复技术有生态浮床技术和人工湿地技术等。生态浮床技术以及人工湿地技术均是依靠植物吸收N、P等污染物来治理污水，但是，植物本身的吸附能力有限，且在溶氧量极低的富营养化甚至是黑臭水体中易生长不良，影响景观效果且增加养护成本；同时，在冬季时，由于植物的枯萎、死亡等导致治理效果下降，甚至会因为植物的死亡、根部的腐烂等原因而释放N、P，造成污水中的N、P浓度上升。有鉴于此，有必要提供一种新的水体净化处理装置及其制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水体净化处理装置及其制备方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种水体净化处理装置，包括：浮体，包括具有朝上开口的收容腔的U型浮体；挂膜填料层，设于所述收容腔内且负载有微生物菌剂，所述U型浮体的侧壁上与所述挂膜填料层相对应的位置处设有多个穿孔；水生植物层，包括设于所述收容腔内且位于所述挂膜填料层上侧的壤土层以及种植于所述壤土层的水生植物，所述水生植物的至少部分根系位于所述挂膜填料层；碳纤维填料层，连接于所述U型浮体的下侧；增氧系统，安装于所述浮体上，且所述增氧系统包括用以向待处理的水体内增加空气的增氧组件以及给所述增氧组件提供电能的供电组件。作为本专利技术进一步改进的技术方案，多个所述穿孔均匀分布于所述U型浮体的侧壁上与所述挂膜填料层相对应的位置处。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述挂膜填料层的材质为聚酯凝胶颗粒，所述聚酯凝胶颗粒的孔径小于0.1微米，且比表面积大于10000m2/kg。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述聚酯凝胶颗粒的粒径自上向下逐渐增大。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述壤土层包括石块层以及位于所述石块层上侧的沙土层。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述碳纤维填料层为悬挂于所述U型浮体下侧的沿上下方向延伸的多根碳纤维条，且所述碳纤维条的悬挂密度为12-16根/m2。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述增氧组件包括与所述供电组件电性连接的曝气机、与所述曝气机相连接的至少一根曝气管以及与所述曝气管连接的曝气头。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述增氧组件包括导杆、安装于所述导杆上以驱动水体循环的推流器、连接所述推流器与所述供电组件的导线。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述供电组件包括光伏面板、与所述光伏面板电性连接的控制器、与所述控制器电性连接的蓄电池、与所述蓄电池电性连接的逆变器；所述逆变器的输出端与所述增氧组件电性连接。为实现上述专利技术目的，本专利技术还提供一种水体净化处理装置的制备方法，包括如下步骤：提供浮体，包括U型浮体；在所述U型浮体内填充挂膜填料层，在所述挂膜填料层表面负载微生物菌剂；在所述挂膜填料层上覆盖壤土层，并在所述壤土层种植水生植物；将经丙酮或者甲醛或者双氧水处理过的碳纤维条连接于所述U型浮体下方形成碳纤维填料层；将增氧系统中的增氧组件以及给所述增氧组件提供电能的供电组件均安装于浮体上；将制备好的水体净化处理装置放置于待处理的水体中，并启动所述增氧组件。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的水体净化处理装置形成了以水生植物根系吸收以及填料拦截的立体结构，利用碳纤维填料层中的碳纤维较大的比表面积可有效拦截水体中的悬浮物，提高水体的透明度、减少硝化菌的流失，更有利于后续的微生物的附着生长，同时在所述挂膜填料层以及碳纤维填料层表面形成生物膜，促进有机物的降解以及脱氮除磷，最终实现水体的原位修复，且，该水体净化处理装置在冬季也能对水体进行很好的净化；另外，设置增氧系统，一方面改善水体溶氧环境，以改善水体的黑臭状态，并促进微生物的生长繁殖，增强水体的净化效果；另一方面，在所述挂膜填料层与所述碳纤维填料层的表面形成缺氧-好氧环境，促进水中的污染物的降解，去除水体中的氮元素，能达到较好的水体净化效果。附图说明图1是本专利技术第一实施方式中的水体净化处理装置的结构示意图。图2是本专利技术第二实施方式中的水体净化处理装置的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细描述，请参照图1至图2所示，为本专利技术的较佳实施方式。请参图1所示，为本专利技术第一实施方式中的水体净化处理装置100，用以对污染水体进行原位修复以净化水体。所述水体净化处理装置100包括浮体1、设于所述浮体1内的挂膜填料层2、位于所述挂膜填料层2上的水生植物层3、连接于所述浮体1下侧的碳纤维填料层4、以及增加水体内的溶氧量的增氧系统5。所述浮体1的材质为PVC发泡板，以给所述水体净化处理装置100提供浮力，使所述水体净化处理装置100能够漂浮于水体表面上，净化水体。具体的，所述浮体1包括具有收容腔111的U型浮体11，所述挂膜填料层2以及至少部分所述水生植物层3均位于所述收容腔111内，且所述碳纤维填料层4连接于所述U型浮体11的下侧。所述U型浮体11的大小可根据待处理的水体的具体情况进行相应的调整。进一步的，所述浮体1还包括连接于所述U型浮体11上的板状浮体12，以进一步增强所述水体净化处理装置100在水体内的浮力，使放置于待处理的水体内的水体净化装置100能够漂浮于水体表面上。当然，若所述U型浮体11以及所述板状浮体12的浮力不足以支撑所述水体净化处理装置100，也可以在所述板状浮体12的周缘增设浮筒等以增加浮力。所述挂膜填料层2位于所述收容腔111的底部，且所述挂膜填料层2上负载有微生物菌剂，一方面，增加所述水体净化处理装置100中微生物的数量，高效地降解水体中的N、P等有机污染物，提高水体的净化效果；另一方面，在将所述U型浮体11放置于待处理的水体中后，所述微生物菌剂与水体混合，有利于完成微生物的挂膜，从而提高后续的水体净化效果。进一步的，所述挂膜填料层2的材质为聚酯凝胶颗粒，所述聚酯凝胶颗粒的孔径小于0.1微米，且比表面积大于10000m2/kg，有利于截留、吸附、富集微生物，以降解有机物，且，所述聚酯凝胶颗粒的密度较小，使所述挂膜填料层2在水体中的重量基本可以忽略，减轻所述水体净化处理装置100的重量，使所述水体净化处理装置100更易于漂浮于水体上。具体的，所述聚酯凝胶颗粒呈圆形状，增强所述挂膜填料层2的外观效果。进一步的，所述聚酯凝胶颗粒的粒径自上向下逐渐增大，便于所述水生植物层3中的水生植物的根系向下生长，使所述水生植物的根系能够遍布所述挂膜填料层2，形成以水生植物的根系吸收以及填料拦截的立体结构，利用所述挂膜填料层2以及水生植物的根系吸附水体中的N、P等污染物，以净化水体。具体的，所述微生物菌剂包括光合细菌、酵母菌、芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌中的多种。所述U型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水体净化处理装置，其特征在于：所述水体净化处理装置包括：浮体，包括具有朝上开口的收容腔的U型浮体；挂膜填料层，设于所述收容腔内且负载有微生物菌剂，所述U型浮体的侧壁上与所述挂膜填料层相对应的位置处设有多个穿孔；水生植物层，包括设于所述收容腔内且位于所述挂膜填料层上侧的壤土层以及种植于所述壤土层的水生植物，所述水生植物的至少部分根系位于所述挂膜填料层；碳纤维填料层，连接于所述U型浮体的下侧；增氧系统，安装于所述浮体上，且所述增氧系统包括用以向待处理的水体内增加空气的增氧组件以及给所述增氧组件提供电能的供电组件。

【技术特征摘要】
1.一种水体净化处理装置，其特征在于：所述水体净化处理装置包括：浮体，包括具有朝上开口的收容腔的U型浮体；挂膜填料层，设于所述收容腔内且负载有微生物菌剂，所述U型浮体的侧壁上与所述挂膜填料层相对应的位置处设有多个穿孔；水生植物层，包括设于所述收容腔内且位于所述挂膜填料层上侧的壤土层以及种植于所述壤土层的水生植物，所述水生植物的至少部分根系位于所述挂膜填料层；碳纤维填料层，连接于所述U型浮体的下侧；增氧系统，安装于所述浮体上，且所述增氧系统包括用以向待处理的水体内增加空气的增氧组件以及给所述增氧组件提供电能的供电组件。2.如权利要求1所述的水体净化处理装置，其特征在于：多个所述穿孔均匀分布于所述U型浮体的侧壁上与所述挂膜填料层相对应的位置处。3.如权利要求1所述的水体净化处理装置，其特征在于：所述挂膜填料层的材质为聚酯凝胶颗粒，所述聚酯凝胶颗粒的孔径小于0.1微米，且比表面积大于10000m2/kg。4.如权利要求3所述的水体净化处理装置，其特征在于：所述聚酯凝胶颗粒的粒径自上向下逐渐增大。5.如权利要求1所述的水体净化处理装置，其特征在于：所述壤土层包括石块层以及位于所述石块层上侧的沙土层。6.如权利要求1所述的水体净化处理装置，其特征在于：所述碳纤维填料层为悬挂于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何一群，张永，林怡雯，张进，
申请(专利权)人：苏州天瑞环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32