节能型折流式脱氮浮岛的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利属于水体生态修复技术领域，具体涉及一种节能型折流式脱氮浮岛，尤其适用于湖库氮污染的生态修复。
【背景技术】
[0002]随着国内工业化程度的进一步提高、城市化规模的进一步扩展，以及化学肥料的大量施加，大量含氮物质被直接排入或随降雨径流流入受纳水体，大大增加了水体富营养化的爆发几率和爆发强度，在水体流动性较差的湖库区域尤为突出。据调查，我国近30%的湖库处于富营养化状态，且水体富营养化的范围呈发展趋势。目前，水体富营养化已成为困扰我国水环境安全的主要环境问题之一，因此，寻求水体富营养化的有效治理技术十分重要。
[0003]人工浮岛是氮素汇控技术之一，与其他方法相比，人工浮岛技术运行费用低廉，不占用土地，且能产生良好的景观效果。专利文献“复合流人工浮岛水体净化的方法及装置(ZL200810175300.8)”报道了一种能有效去除氮磷的复合流人工浮岛技术；专利文献“一种复合生态浮岛(ZL201120180469.X)”报道了一种植物净化和微生物净化相结合的人工浮岛技术；专利文献“一种用于景观水体修复的组合装置(ZL201310277909.7)”报道了一种包括水质调节区、过滤截污区、挺水植物布设区、跌水复氧区、人工浮岛布设区等功能区的净化装置。然而，以上技术结构复杂，水面占用面积大，开发一种结构紧凑，水质净化效率高的多功能浮岛技术很有必要。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷和不足，提出一种节能型折流式脱氮浮岛。该装置将植物吸收脱氮和微生物脱氮技术结合在一起，不倾覆，脱氮效能高。
[0005]技术方案如下:
节能型折流式脱氮浮岛，其特征在于所述装置由悬浮系统、稳固系统、微生物脱氮系统三部分组成。悬浮系统由直径300mm的PVC管(5)和直径200mm的PVC管(6)两部分组成，PVC管(5 )四边长度均为3000mm，且四边整体密封贯通为中空结构，PVC管(6 )每根长度2400mm，每隔600mm通过异变径三通与PVC管(5)密封连接；PVC管(5)和PVC管(6)环绕的空隙悬挂深200mm、孔径1mm的不锈钢网，内填炉渣，填充深度100mm，炉渣之上种植挺水植物青茅草(7)。稳固系统位于悬浮系统正下方100mm处，为外边长6000mm、内边长3000mm的内空正方形不锈钢架(2)，由边长20mm的正方形不锈钢管焊接构成；不锈钢架(2)的外边四角分别通过浮球绳(9)与直径600mm的PVC浮球(I)相连，浮球绳(9)长度为100mm ;不锈钢架(2)外边与内边之间加焊8根1500mm长的不锈钢管，且不锈钢架(2)通过支架(15)与太阳能电池板(3)相连，支架(15)长度为1.8米，太阳能电池板(3)共有四块，每块尺寸为3米长、1.5米宽；不锈钢架中间对称放置两台潜水泵(8)。
[0006]微生物脱氮系统由PVC外箱体(4)、软性填料(10)、PVC内箱体(12)、填料固定网(11)、PVC中箱体(13)和导流挡板(14)构成；PVC外箱体(4)底长和底宽均为3000mm、高4500mm，两端开口，水面以下100mm处与不锈钢架(2)的内边相连，上部与PVC管(5)相连，且顶端高于PVC管(5)300_，顶端以下600_处与导流挡板(14)相连；导流挡板(14)向下倾斜，倾角30°，下端形成500mm*500mm的正方形小口，并用填料固定网(11)封口 ；PVC内箱体(12)底长和底宽均为1000mm、高3000mm，两端开口，上端与导流挡板(14)相连，且导流挡板(14)的下端小口位于PVC内箱体(12)上端正中间，下端高于PVC中箱体(13)底部500mm ；PVC中箱体(13)底长和底宽均为2000mm、高3500mm，上端开口，底部密封，底部固定于与PVC外箱体(4)相连的填料固定网(11)上，且PVC内箱体(12)位于PVC中箱体(13)正中间；填料固定网(11)由孔径1mm的不锈钢网构成。
[0007]本专利的主要优点如下:(1)、装置结构紧凑，脱氮效率高；(2)、微生物脱氮系统借助水体重力实现水流自上而下流经软性填料(10)，节省动力；(3)、装置将植物净化和微生物净化功能结合起来，提高了脱氮效率；(4)、装置平稳性高，不倾覆；(5)、装置运行所需能量由太阳能电池板(3)提供，节省能源。
【附图说明】
[0008]图1是该装置的平面示意图；图2是该装置A-A剖面图；图3是该装置B-B剖面图。
[0009]图中:I一PVC浮球；2—不锈钢架；3 —太阳能电池板；4一PVC外箱体；5—直径300mm的PVC管；6—直径200mm的PVC管；7—挺水植物青茅草；8—潜水泵；9一浮球绳；10—软性填料；11 一填料固定网；12—PVC内箱体；13—PVC中箱体；14一导流挡板；15—支架。
【具体实施方式】
[0010]参见图1-图3，该装置由悬浮系统、稳固系统、微生物脱氮系统三部分组成。首先，取直径300mm、长度3000mm的PVC管(5)4根，且通过直径300mm的PVC弯头连接起来，作为悬浮系统的四边框架；取直径200mm的PVC管(6) 6根，每根长2400mm，每隔600mm通过异变径三通与PVC管(5)密封连接；在PVC管(5)和PVC管(6)环绕的空隙中悬挂深200mm、孔径1mm的不锈钢网，内填炉渣，填充深度100mm，炉渣之上种植挺水植物青茅草(7)。
[0011]取长6000mm、截面边长20mm的正方形不锈钢管4根，焊接构成不锈钢架(2)的外边；取长3000mm、截面边长20mm的正方形不锈钢管4根，焊接构成不锈钢架(2)的内边；取长1500mm、截面边长20mm的正方形不锈钢管8根，将不锈钢架(2)的外边和内边焊连成整体，且内边的焊接部位为内边的四角，外边的焊接部位为每边距离拐角1500mm的位置。不锈钢架中间对称放置两台潜水泵(8)。不锈钢架(2)的外边四角分别通过浮球绳(9)与直径600mm的PVC浮球(I)相连，浮球绳(9)长度为100mm ;不锈钢架(2)通过支架(15)与太阳能电池板(3)相连，支架(15)长度为1.8米，太阳能电池板(3)共有四块，每块尺寸为3米长、1.5米宽。
[0012]微生物脱氮系统由PVC外箱体(4)、软性填料(10)、PVC内箱体(12)、填料固定网
(11)、PVC中箱体(13)和导流挡板(14)构成；PVC外箱体(4)底长和底宽均为3000mm、高4500mm，两端开口，水面以下100mm处与不锈钢架(2)的内边相连，上部与PVC管(5)相连，且顶端高于PVC管(5)300mm，顶端以下600_处与导流挡板(14)相连；导流挡板(14)向下倾斜，倾角30°，下端形成500mm*500mm的正方形小口，并用填料固定网(11)封口 ；PVC内箱体(12)底长和底宽均为1000mm、高3000mm，两端开口，上端与导流挡板(14)相连，且导流挡板(14)的下端小口位于PVC内箱体(12)上端正中间，下端高于PVC中箱体(13)底部500mm ；PVC中箱体(13)底长和底宽均为2000mm、高3500mm，上端开口，底部密封，底部固定于与PVC外箱体(4)相连的填料固定网(11)上，且PVC内箱体(12)位于PVC中箱体(13)正中间；填料固定网(11)由孔径1mm的不锈钢网构成。
[0013]装置加工好后放置于水体表面，并种植挺水植物青茅草(7)，利用植物吸收作用净化水体中的氮，同时，将太阳能电池板(3)提供的电能与潜水泵(8)相连，启动潜水泵(8)，将表层水泵入PVC外箱体(4)顶部，水流借助重力作用在导流挡板(14)的导流作用下，依次折流经过PVC内箱体(12)和PVC中箱体(13)，最后从PVC外箱体(4)底部流出，利用微生物的生理作用进一步提高氮的净化效果。
【主权项】
1.节能型折流式脱氮浮岛，其特征在于:所述装置由悬浮系统、稳固系统、微生物脱氮系统三部分组成。
2.如权利要求1所述的节能型折流式脱氮浮岛，其特征在于悬浮系统由直径300_的PVC管(5)和直径200mm的PVC管(6)两部分组成，PVC管(5)四边长度均为3000mm，且四边整体密封贯通为中空结构，PVC管(6)每根长度2400mm，每隔600mm通过异变径三通与PVC管(5)密封连接；PVC管(5)和PVC管(6)环绕的空隙悬挂深200mm、孔径1mm的不锈钢网，内填炉渣，填充深度100mm，炉渣之上种植挺水植物青茅草(7)。
3.如权利要求1所述的节能型折流式脱氮浮岛，其特征在于稳固系统位于悬浮系统正下方100mm处，为外边长6000mm、内边长3000mm的正方形内空不锈钢架(2)，由边长20mm的正方形不锈钢管焊接构成；不锈钢架(2)的外边四角分别通过浮球绳(9)与直径600_的PVC浮球(I)相连，浮球绳(9)长度为100mm ;不锈钢架(2)外边与内边之间加焊8根1500mm长的不锈钢管，且不锈钢架(2)通过支架(15)与太阳能电池板(3)相连，支架(15)长度为1.8米，太阳能电池板(3)共有四块，每块尺寸为3米长、1.5米宽；不锈钢架中间对称放置两台潜水泵(8)。
4.如权利要求1所述的节能型折流式脱氮浮岛，其特征在于微生物脱氮系统由PVC外箱体(4)、软性填料(10)、PVC内箱体(12)、填料固定网(11)、PVC中箱体(13)和导流挡板(14)构成；PVC外箱体(4)底长和底宽均为3000mm、高4500mm，两端开口，水面以下100mm处与不锈钢架(2)的内边相连，上部与PVC管(5)相连，且顶端高于PVC管(5) 300mm，顶端以下600mm处与导流挡板(14)相连；导流挡板(14)向下倾斜，倾角30°，下端形成500mm*500mm的正方形小口，并用填料固定网(11)封口 ；PVC内箱体(12)底长和底宽均为1000mm、高3000mm，两端开口，上端与导流挡板(14)相连，且导流挡板(14)的下端小口位于PVC内箱体(12)上端正中间，下端高于PVC中箱体(13)底部500mm ；PVC中箱体(13)底长和底宽均为2000mm、高3500mm，上端开口，底部密封，底部固定于与PVC外箱体(4)相连的填料固定网(11)上，且PVC内箱体(12)位于PVC中箱体(13)正中间；填料固定网(11)由孔径1mm的不锈钢网构成。
【专利摘要】本发明公开节能型折流式脱氮浮岛，所述装置由悬浮系统、稳固系统、微生物脱氮系统组成。悬浮系统由直径300mm的PVC管（5）和直径200mm的PVC管（6）组成；稳固系统位于悬浮系统下方1000mm处，为外边长6000mm、内边长3000mm的正方形内空不锈钢架（2），并与PVC浮球（1）和太阳能电池板（3）相连；微生物脱氮系统由PVC外箱体（4）、软性填料（10）、PVC内箱体（12）、填料固定网（11）、PVC中箱体（13）和导流挡板（14）构成；导流挡板（14）倾角30°，水流依次流经PVC内箱体（12）、PVC中箱体（13）和PVC外箱体（4）。该专利具有如下优点：结构紧凑，脱氮效率高；微生物脱氮系统借助水体重力实现水流折流状流经软性填料（10），节省动力；装置平稳性高，不倾覆。
【IPC分类】C02F3-32, C02F3-34
【公开号】CN104671419
【申请号】CN201510095903
【发明人】王书敏, 于慧, 于芳
【申请人】重庆文理学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月4日