组合式人工鱼礁－生物栅水体净化系统装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种组合式人工鱼礁—生物栅水体净化系统装置，它是由人工鱼礁和由支架与生物绳组成的生物栅构成；人工鱼礁为钢砼结构，中间设有十字形隔墙，隔墙四端与正方形体边墙四个中心点或对角点相连接，边墙和隔墙上均设有多个孔，成为鱼类、贝类等水生动物的活动通道，并在正方形体墙四个角处预埋铁，作为与生物栅支架的连接固件。采用本实用新型专利技术的净化系统装置可以使水体中ＴＮ去除率达到２０～４０％，ＴＰ去除率维持在１５～３０％，ＣＯＤ去除率维持在３０～６０％之间，叶绿素ａ去除率维持在７５～９０％之间。本实用新型专利技术的方法适用于景观水体治理与水生生态系统的恢复，是一种节能、高效的景观水体生物—生态强化修复技术。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于环境工程
，涉及水质净化技术，特别是应用于城市景观水体水质净化和生态修复的方法，更具体地说是一种组合式人工鱼礁一生物栅水体净化装置。
技术介绍
随着城市化进程和工农业污染，城市景观水体水质呈现出明显的下降趋势，并破 坏了河道与湖泊生态系统的平衡，从而引起水体藻类暴发，导致水质恶化、味觉和嗅觉变 坏、溶解氧耗竭、透明度降低、渔业减产、阻塞航道，对人和动物产生毒性，造成城市景观水 体功能的丧失，因此，采取有效措施抑制藻类滋长、改善城市景观水体水质、保障区域水利 安全、营造出人与自然和谐的水环境具有重要的意义。景观水体的水质维护主要是控制水体中的COD(化学需氧量)、NH3-N(氨氮)、 TN(总氮)和TP(总磷)的含量及藻类滋长，保持水体的清澈、洁净和整个水域的水质。目 前，应用于景观水体治理的方法众多，包括物理法、化学法和生物法等。其中物理法就是利 用物理作用，分离污染水体中呈悬浮状态的污染物质，如采用重力分离、气浮、反渗透、离心 分离、蒸发等；化学法就是利用化学反应作用来分离、转化、破坏或回收污染水体中的污染 物，并使其转化为无害物质，如混凝、中和、氧化还原、吸附、电渗析、汽提、萃取等工艺，化学 法在景观水体中的主要应用包括凝聚沉淀和化学药剂杀藻法等；生物法主要包括生物接触 氧化、土地处理系统、人工湿地、投加微生物菌剂等方法。上述技术在国内外城市景观水体 的水质净化与生态修复中均有应用，并在生产应用中取得了良好的效果，但存在电耗高、运 行费用高、二次污染风险大等问题。生物栅是一种近自然生态型的水质净化技术，生物栅对水体中污染物的净化过程 是多种物理、化学和生物作用综合的结果，其中填料对水体中颗粒态污染物具有良好的阻 留、过滤、吸附、沉淀净化作用，填料上生长的大量微生物(生物膜)，在纵向上，构成了一个 由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级组成的复杂生态系统，在横向上，沿 着液体到载体的方向，构成了一个悬浮好氧型、附着好氧型、附着兼氧型、附着厌氧型的多 种不同活动能力、呼吸类型、营养类型的微生物系统，该区域是污染物分解、转化的功能主 体，它们与动植物共同形成复杂食物链(网)对水体中污染物质具有快速、高效的净化效 果。生物栅填料具有良好的弹性，适合于河道水体复杂多变的水动力学条件，不会造成净化 装置的堵塞和生物膜大量脱落。根据水体的污染特点、程度及净化要求，可以对生物栅进行 模块化生产，在河道与湖泊水体中进行灵活布置。人工鱼礁能为鱼虾及贝类提供庇护、栖 息、索饵及产卵场所，形成良性循环的水域生态环境。
技术实现思路
为实现上述目的，本技术提供了一种组合式人工鱼礁一生物栅水体净化装置。本技术的技术方案如下—种组合式人工鱼礁一生物栅水体净化系统装置，其特征在于它是由人工鱼礁(1)和生物栅(5)构成，所述的人工鱼礁(1)为正方形体，中间设有十字形隔墙，隔墙四端与 正方形体墙四个中心点或对角点相连接，边墙和隔墙上均设有多个孔(6)，并在正方形体墙 四个角处预埋连接固件(4)，所述的连接固件(4)由预埋铁(7)和螺栓连接件(8)组成，所 述的生物栅(5)由生物栅支架(2)和生物绳(3)组成，所述的人工鱼礁(1)通过连接固件(4)与挂有生物绳(3)的生物栅支架(2)固定 在一起。其结构如图IA所示。本专利技术所述的净化系统装置，其中的人工鱼礁为钢筋混凝土按模整体浇筑而成， 所述边墙和隔墙上均设有多个圆形或方形的孔(6)。其结构如图2B所示。本专利技术所述的净化系统装置，其中的生物绳(3)缝制在塑料管上，再将塑料管等 距离地固定在生物栅支架(2)上构成生物栅，其结构如图2C所示，其中的生物栅支架采用 不锈钢角钢焊接而成。连接固件(4)是采用螺栓连接或者采用焊接。通过连接固件(4)将生物栅和人工鱼礁固定成一个整体，该整体可作为一个大型 鱼礁，为鱼类等水生动物的捕食、栖息和繁衍提供场所。本专利技术所述的净化系统装置，其中连接固件(4)由预埋铁(7)和螺栓连接件(8) 组成，其结构如图2D所示。本专利技术进一步公开了净化系统装置的使用方法，其特征在于，实施时将人工鱼 礁一生物栅净化系统装置，放置在景观水体水面下10 20cm处，经过1 3个月的生物膜 培养，形成一个由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物多个营养级组成的复杂生态系统， 其中的生物绳能有效去除污水中的磷，出水中的总磷浓度亦有所降低。监测结果表明该系 统对水体中TN去除率为20 40%，TP去除率维持在15 30%，COD去除率维持在30 60%之间，叶绿素a去除率维持在75 90%之间。本专利技术的人工鱼礁模仿自然环境中鱼类捕食、栖息、产卵场所设计，人工鱼礁单 元为正方形体，正方形体长X宽X高为1200mmX 1200mmX200mm，中间设有十字形隔 墙，隔墙长X宽X高为800mmX120mmX200mm，隔墙四端与正方形体边墙中心点或对角 相连接，边墙和隔墙上均设有多个圆形或方形的孔，该种结构空间利用率高、水动力性能 好、稳定性(抗漂移、抗倾覆、抗沉陷)高；并在正方形体墙四个角处预埋铁，预埋铁埋入 墙体内部分长100mm，露出部分高为150mm，在露出部分IOOmm处设有螺栓连接件，生物 栅支架四脚与预埋铁通过螺栓连接件固定，作为人工鱼礁与生物栅支架的连接装置，利 用人工鱼礁的自重，固定生物栅；生物栅支架采用不锈钢角钢焊接而成，长X宽X高为 IOOOmmX IOOOmmX 1000mm,支架上缠绕着生物绳。人工鱼礁为钢筋混凝土按模整体浇筑而成，根据需要也可以采用粉煤灰结构，内 部配加强筋或可以采用竹片等其它材料制成，这些常规的制作方法，均在本专利技术的保护范 围之内。将人工鱼礁与生物栅进行结合，能够为鱼类等水生动物提供更大的活动空间，同 时利用鱼类等水生动物在生物栅内部滤食原生动物、吞食有机颗粒和小型底栖动物，起到 延长食物链、分解有机物的作用。鱼类等水生动物在生物栅填料间往来穿梭，将促进生物栅 空间结构内水的交换以及DO和养分的交换，减少因为生物膜过于密集而造成的死水区域，并能够打乱水面复氧形成的从表面向底层DO逐渐降低的DO梯度，加速空气复氧，提高水 体中的含氧量；填料上的生物膜由内向外将存在一定的DO浓度梯度，生物栅内同时存在好 氧、缺氧环境，硝化作用和反硝化作用可以在不同空间内同时进行，有利于污水中总氮的去 除，同时填料能有效去除污水中的磷，出水中的总磷浓度亦有所降低。本专利技术的有益效果在于(1)本专利技术的组合式人工鱼礁一生物栅水体净化装置，能经济、有效地去除污水中 的氮、磷等污染物和控制水体中藻类滋长，促进城市景观水体的清澈、洁净，实现河道与湖 泊生态系统的平衡的目的。(2)采用本专利技术的净化系统装置放置在景观水体水面下10 20cm处，经过1 3 个月的生物膜培养，可有效措施抑制藻类滋长，监测结果表明该系统对水体中TN去除率可 达20 40%，TP去除率维持在15 30%，COD去除率维持在30 60%之间，叶绿素a去 除率维持在75 90%之间，该系统的应用改善了城市景观水体水质、保障区域水利安全、 营造出了人与自然和谐的水环境。附图说明图IA为本专利技术的组合式人工鱼礁一生物栅水体净化装置结构示意图。图2B为本专利技术的组合式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式人工鱼礁－生物栅水体净化系统装置，其特征在于它是由人工鱼礁（１）和生物栅（５）构成；所述的人工鱼礁（１）为正方形体，中间设有十字形隔墙，隔墙四端与正方形体墙四个中心点或对角点相连接，边墙和隔墙上均设有多个孔（６），并在正方形体墙四个角处预埋连接固件（４），所述的连接固件（４）由预埋铁（７）和螺栓连接件（８）组成；所述的生物栅（５）由生物栅支架（２）和生物绳（３）组成；所述的人工鱼礁（１）通过连接固件（４）与挂有生物绳（３）的生物栅支架（２）固定在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁敏，孙贻超，唐运平，于丹，刘红磊，冯辉，曾猛，
申请(专利权)人：天津市环境保护科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]