【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理，具体涉及一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统。
技术介绍
1、城市的社会经济系统依赖于城市河流所提供的各种功能，例如受纳功能、生态功能、景观与美化功能等，因此，健康的城市水环境是城市可持续发展的重要保障。但随着我国经济的快速发展，以及人民生活水平的不断提高，工农业废水和生活污水的排放量逐年增加，使得城市河流受到了严重的污染。
2、城市河道的污染问题对城市可持续发展造成了严重影响。传统的河道污染治理方法主要集中在底泥生态疏浚和引水冲淤等技术上，但操作方法不当导致河床破坏和水生态系统丧失的问题依然存在。因此，需要开发一种新的系统来提升城市河道的水质，保障城市水环境的健康。
3、同时，在城市建设中，生态环保理念也得到了广泛关注。生态修复和保护已成为城市可持续发展的重要任务，需要开发一种能够结合生物学和环境工程学优势的技术，以提升城市河道水质，恢复河道生态系统。
技术实现思路
1、为了满足上述要求，本专利技术的目的在于提供一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统。
2、本专利技术提供的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，包括生态石笼网挡墙、挡墙、微电解反应区域和固载生物床净化区域；间隔设置的生态石笼网挡墙与挡墙之间形成微电解反应区域；固载生物床净化区域设置在挡墙背离微电解反应区域的一侧。挡墙的顶部低于生态石笼网挡墙的顶部。
3、所述的微电解反应区域包括下方的布气区和上方微电解处理区；布气区中设置有布气管道。所述
4、所述的固载生物床净化区域包括由下往上依次层叠铺设的砂砾石垫层、砾石集水层、生物滤料层和砾石层；所述的砾石集水层内有用于输出水体的集水系统。
5、作为优选，所述的微电解球中微电解填料的投加量使得所述的微电解球中的微电解填料消耗90％以上之前，微电解球的重力大于其在水中的浮力；微电解球中的微电解填料完全消耗后，微电解球的重力小于其在水中的浮力。
6、作为优选，所述微电解填料采用铁碳微电解填料，通过功能性粘合剂将铁基材料与碳基材料粘合后进行绝氧条件下的焙烧完成碳沉积的方式制备得到。所述的铁基材料采用海绵铁；碳基材料采用煤焦油。
7、作为优选，所述的微电解处理区与布气区之间设有拦截网；拦截网的网孔直径小于微电解球的直径。
8、作为优选，所述的布气管道上均匀分布有开口朝上的布气孔。
9、作为优选，所述的挡墙由砖砌或石砌而成，且顶部设有溢流堰。
10、作为优选，所述生态石笼网挡墙的顶部高于被处理的水系的常水位。
11、作为优选，该基于固载生物床的自然水系水质修复系统布置在水系沿岸；生态石笼网挡墙处于微电解反应区域靠近被处理的水系的一侧。
12、作为优选，该基于固载生物床的自然水系水质修复系统布置在水系的中间位置；固载生物床净化区域、挡墙、微电解反应区域和生态石笼网挡墙由内至外依次环绕布置。
13、作为优选，所述的生态石笼网挡墙处于微电解反应区域靠近被处理的水系的一侧；所述的生态石笼网挡墙包括钢丝编织拼接形成的网箱结构，以及填充在网箱结构中的卵石。
14、作为优选，所述的固载生物床净化区域中竖直设置有检修井；检修井的底部与集水系统连通。检修井的底部设置有推流泵；推流泵通过推流管道连接至被处理的水系。
15、作为优选，所述的固载生物床净化区域顶部的砾石层的顶面上开设有多个装有栽培载体的种植坑；栽培载体上种植有水生植物。所述的栽培载体采用聚苯材料与碳质纳米材料混合形成的多孔隙结构。
16、作为优选，所述的砾石集水层与砂砾石垫层之间通过土工布隔开；所述的砾石集水层中填充粒径为20～30mm的砾石；生物滤料层中填充粒径为10～20mm的滤料；顶部砾石层中填充粒径为6～10mm的砾石。所述的生物滤料层中填充的滤料为生物陶粒、沸石、柱状活性炭、炼钢高炉渣中的一种或多种的组合。
17、作为优选，所述的检修井的内侧壁的顶部固定有连接部；连接部与推流泵之间连接有链条。所述的检修井的顶部开口处设置有带胶圈密封的盖板；所述的检修井的内腔顶部安装有防坠网。
18、本专利技术的有益效果为：
19、1、本专利技术中采用的生态石笼网挡墙内部装填卵石，卵石间的空隙供应了充足的流水区域，减小了流体静压，无需分外进水装置；卵石的物理化学性质稳定，且不易堵塞，可以截流ss、缓冲水质；同时卵石表面光滑且粒径较大，便于运行一段时间后对沉积物进行冲刷。
20、2、本专利技术中微电解反应区域在不通电的情况下，利用微电解填料产生的“原电池”效应对水体进行电化学处理，不仅可以高效去除水体中的cod、色度和重金属，更重要的是能够提高河水的b/c值，进而为固载生物床净化区域生化做准备，使得固载生物床净化区域对水体中各类污染物的处理效果最大化。同时，本专利技术中通过调控微电解填料的用量以及球形外壳的尺寸和密度，使得填料球在使用完毕后自动上浮，从而便于其更换。
21、3、本专利技术结合了填料的过滤及生物膜的降解作用，对填料分区分层，充分发挥了填料的不同作用，有利于微生物的生长及污染物的去除。
22、4、本专利技术中微电解反应区域和固载生物床净化区域分别采用水平渗流、垂直渗流的水流方式，减少了动力费用；同时本专利技术为露天敞开式，可以利用空气的复氧进行生物降解。
23、5、本专利技术可以较为灵活地碎片化进行布置，构筑物可以结合河岸地形与地质的特点，沿河岸布置，具有很好的生态相容性与景观协调性。
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1.一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，包括生态石笼网挡墙(11)、挡墙(16)和固载生物床净化区域(2)；其特征在于：还包括微电解反应区域(1)；间隔设置的生态石笼网挡墙(11)与挡墙(16)之间形成微电解反应区域(1)；固载生物床净化区域(2)设置在挡墙(16)背离微电解反应区域(1)的一侧；挡墙(16)的顶部低于生态石笼网挡墙(11)的顶部；
2.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的微电解球(15)中微电解填料的投加量使得所述的微电解球(15)中的微电解填料消耗90％以上之前，微电解球(15)的重力大于其在水中的浮力；微电解球(15)中的微电解填料完全消耗后，微电解球(15)的重力小于其在水中的浮力。
3.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述微电解填料采用铁碳微电解填料，通过功能性粘合剂将铁基材料与碳基材料粘合后进行绝氧条件下的焙烧完成碳沉积的方式制备得到；所述的铁基材料采用海绵铁；碳基材料采用煤焦油。
4.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的
5.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的挡墙(16)由砖砌或石砌而成，且顶部设有溢流堰(17)。
6.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的生态石笼网挡墙(11)处于微电解反应区域(1)靠近被处理的水系的一侧；所述的生态石笼网挡墙(11)包括钢丝编织拼接形成的网箱结构，以及填充在网箱结构中的卵石。
7.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的固载生物床净化区域(2)中竖直设置有检修井(4)；检修井(4)的底部与集水系统(25)连通；检修井(4)的底部设置有推流泵(41)；推流泵(41)通过推流管道(46)连接至被处理的水系。
8.根据权利要求7所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的检修井(4)的内侧壁的顶部固定有连接部；连接部与推流泵(41)之间连接有链条(45)；所述的检修井(4)的顶部开口处设置有带胶圈密封的盖板(42)；所述的检修井(4)的内腔顶部安装有防坠网(43)。
9.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的固载生物床净化区域(2)顶部的砾石层(24)的顶面上开设有多个装有栽培载体(27)的种植坑；栽培载体(27)上种植有水生植物(26)；所述的栽培载体(27)采用聚苯材料与碳质纳米材料混合形成的多孔隙结构。
10.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的砾石集水层(22)与砂砾石垫层(21)之间通过土工布(28)隔开；所述的砾石集水层(22)中填充粒径为20～30mm的砾石；生物滤料层(23)中填充粒径为10～20mm的滤料；顶部砾石层(24)中填充粒径为6～10mm的砾石；所述的生物滤料层(23)中填充的滤料为生物陶粒、沸石、柱状活性炭、炼钢高炉渣中的一种或多种的组合。
...【技术特征摘要】
1.一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，包括生态石笼网挡墙(11)、挡墙(16)和固载生物床净化区域(2)；其特征在于：还包括微电解反应区域(1)；间隔设置的生态石笼网挡墙(11)与挡墙(16)之间形成微电解反应区域(1)；固载生物床净化区域(2)设置在挡墙(16)背离微电解反应区域(1)的一侧；挡墙(16)的顶部低于生态石笼网挡墙(11)的顶部；
2.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的微电解球(15)中微电解填料的投加量使得所述的微电解球(15)中的微电解填料消耗90％以上之前，微电解球(15)的重力大于其在水中的浮力；微电解球(15)中的微电解填料完全消耗后，微电解球(15)的重力小于其在水中的浮力。
3.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述微电解填料采用铁碳微电解填料，通过功能性粘合剂将铁基材料与碳基材料粘合后进行绝氧条件下的焙烧完成碳沉积的方式制备得到；所述的铁基材料采用海绵铁；碳基材料采用煤焦油。
4.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的微电解处理区与布气区之间设有拦截网(14)；拦截网(14)的网孔直径小于微电解球(15)的直径。
5.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的挡墙(16)由砖砌或石砌而成，且顶部设有溢流堰(17)。
6.根据权利要求1所述的一种基于固载生物床的自然水系水质修复系统，其特征在于：所述的生态石笼网挡墙(11)处于微电解反应区域(...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，裘彬，诸志杰，胡兴森，陈枫霞，李其志，方沁舲，聂亚中，周昊天，
申请(专利权)人：浙江桃花源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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