【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及富營養化水體凈化處理，尤其涉及一種修復凈化富營養化水體用的生態浮島。
技術介紹
1、水體富營養化是當今世界水環境面臨的最主要問題之一。在修復富營養化水體的各種措施中，生態浮島修復工程作為凈化水環境的新技術，憑借耗能低、成本低廉、管理容易、便于資源化、對整體改善效果好等優勢，常用于河道治理工程。
2、傳統生態浮島的組成部分主要有框架結構、水生植物、植物浮體、固定裝置等。主要是利用植物的積累吸收和根系間微生物代謝生長去除水體中的污染物質，因植物的類別不同而對污染物產生不同的凈化效應，選擇對應條件的水生植物有針對性地對污水進行處理是關鍵。通過添加微曝氣系統裝置，可以增加水體中的溶解氧含量，即do含量，提供微生物好氧環境，增強對氮元素的去除效果，并顯著強化浮島系統脫氮除磷的功能。本領域技術提出可以將斑馬魚分別與黃菖蒲、香根草組合成復合生態浮島系統，水生動物的加入使得其抑制化學需氧量cod、去除氮磷的能力更強，比普通植物浮島改善水體環境的效果更好。
3、雖然生態浮島的凈水優勢明顯，但是傳統生態浮島結構單一，大部分僅依靠植物的富集和根系微生物的作用，而發揮主要作用的微生物因生存環境不佳，導致根系富集的微生物量不足，難以發揮其巨大的降解作用，處理效果達不到理想要求，進而限制了生態浮島技術的大規模應用。
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術中的不足，本專利技術提供一種修復凈化富營養化水體用的生態浮島。本專利技術基于生態浮島的機理以及優越性，在傳統生態浮島的基
2、本專利技術的一種修復凈化富營養化水體用的生態浮島是通過以下技術方案實現的：
3、本專利技術提供一種修復凈化富營養化水體用的生態浮島，包括浮床、若干個水生植物種植裝置和懸掛填料，以構建形成水生植物-基質-懸掛填料的人工生態浮島耦合系統。
4、需要說明的是，本專利技術的所述浮床上設置有若干個水生植物種植區，若干個所述水生植物種植裝置分別設置于若干個所述水生植物種植區中，每個所述水生植物種植裝置內還放置有種植基質，以通過種植基質將挺水植物種植于若干個所述水生植物種植裝置中，種植基質能夠通過自身的吸附作用，不僅能夠為水生植物富集營養物質，還能夠提高對水體的凈化處理效果。每個所述水生植物種植裝置底部均懸掛設置有懸掛填料，懸掛填料能夠為植物提供更多的養分，植物根系通過持續的有氧呼吸來促進生長，從而實現向水中微生物提供附著與繁衍載體，從而增強了對微生物富集的效果，進而可增強對污染物凈化的效果。
5、為了確保采用的懸掛填料能夠實現上述效果，本專利技術采用的所述懸掛填料為組合填料、彈性立體填料、纖維球填料和絲瓜絡填料中的一種或多種，以通過懸掛填料向水中微生物提供附著與繁衍載體，使得懸掛填料上富集的微生物與水生植物協同作用，進而有效解決水體內生物多樣性匱乏和可降解污染物的微生物數量偏少的問題，提高物種及功能的多樣性，進一步增強對污染物凈化的效果。
6、本專利技術通過上述設置構建了水生植物-基質-懸掛填料人工生態浮島耦合系統，通過水生植物-基質-懸掛填料協同作用，大大提高了富營養化水體的凈化效果。
7、在本專利技術一些優選的實施例中，采用的種植基質為依次經過硫酸和無機堿浸漬改性后獲得的改性火山石，以通過酸堿協同改性的方式顯著提高火山石的吸附性能，使得其對于水體中多種污染物具有優異的吸附效率，不僅能夠實現對水體中nh4+-n、no3--n、po43-、氟離子和銅離子等無機污染物的凈化處理，而且還能夠實現對水體中左氧氟沙星等有機污染物的凈化處理，使得其能夠用于作為生態浮島用的基質材料，實現對富營養化水體中多種污染物的凈化處理。
8、在本專利技術一些優選的實施例中，可以通過調節水生植物種植裝置的放置個數實現對種植密度的調節。
9、在本專利技術一些優選的實施例中，當以組合填料作為懸掛填料時，組合填料不僅具有交織的多孔結構，能夠提供相對較大的比表面積，而且組合填料能夠模擬天然水草形態，具有不易納藏污泥，吸附能力強等優點，使得以組合填料作為懸掛填料時，填料上的生物膜可不斷更新，使其生物活性和傳質效率得以提高，微生物能夠充分發揮各自效能。
10、在本專利技術一些優選的實施例中，當以彈性立體填料作為懸掛填料時，由于彈性立體填料是通過將柔軟而有彈性的醛化纖維或者耐用且結實的滌綸絲，以一種特別的方式嵌入中心繩內部形成的，使得獲得的彈性立體填料不僅使得纖維束能夠均勻地散布在整個填料中，還能增強其掛膜能力，進而有效促進微生物形成一層薄膜，又能精確地切割和去除空氣中的氣泡，保持氣體傳輸過程中的流動性和效率。
11、在本專利技術一些優選的實施例中，當以纖維球填料作為懸掛填料時，所述纖維球填料包括纖維球本體和空心載體，所述纖維球本體填充于所述空心載體；且所述纖維球本體是以聚酯纖維絲為基體結扎而成的球狀填充物，且所述纖維球本體的直徑為30mm～40mm，密度為1380kg/m3，比表面積為3000m2/m3，孔隙率為96％，即本專利技術形成的纖維球本體表面粗糙且比表面積很大，并且向周圍彌散，從而能夠有效提高對污染物吸附能力，且單位體積附著污泥量最高可達22.97g/l。
12、在本專利技術一些優選的實施例中，當以絲瓜絡作為懸掛填料時，本領域技術人員應當知曉絲瓜絡為植物絲瓜的成熟果實干燥后得到的維管束，其內部具有獨特的纖維網狀結構，絲與絲之間有許多小孔，為微生物的生長和繁殖提供適宜的空間。
13、在本專利技術一些優選的實施例中，為了確保懸掛填料對于整體生態浮島修復凈化富營養化水體的效果，所述懸掛填料的懸掛密度為66m2/m3～270m2/m3。
14、在本專利技術一些優選的實施例中，所述種植基質是由所述改性火山石和其他固體基質的混合物；所述其他固體基質為固體天然材料或人工合成材料；其中，所述固體天然材料為牡蠣殼、沸石、陶粒和煤礦渣中的一種或多種；所述人工合成材料為凹凸棒吸附劑。
15、在本專利技術一些優選的實施例中，采用的改性火山石通過以下步驟制得：
16、將天然火山石清洗后干燥，隨后于400℃～650℃下進行灼燒處理，獲得預改性火山石；將所述預改性火山石浸沒于硫酸中，于15℃～35℃下進行震蕩處理，獲得酸改性火山石；將所述酸改性火山石浸沒于堿液中，于室溫下進行浸漬處理，獲得所述改性火山石。
17、其中，本專利技術在將天然火山石浸于硫酸前，先用蒸餾水沖洗天然火山石數遍，以確保除去天然火山石表面的懸浮雜質和灰質，然后干燥除去多余的水，隨后于400℃～650℃下灼燒處理2h～6h，以有效降低火山石中氮磷等雜質的含量，以避免天然火山石修復凈化水體時發生氮磷釋放現象，從而獲得干凈的天然火山石。
18、本專利技術首先通過硫酸改性，以確保能夠有效去除火本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種修復凈化富營養化水體用的生態浮島，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述懸掛填料為組合填料或纖維球填料。
3.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述纖維球填料包括纖維球本體和空心載體，所述纖維球本體填充于所述空心載體；且所述纖維球本體以聚酯纖維絲為基體結扎而成；且所述纖維球本體的直徑為30mm～40mm，密度為1380kg/m3，比表面積為3000m2/m3，孔隙率為96％。
4.如權利要求3所述的生態浮島，其特征在于，所述空心載體為PP空心球。
5.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述懸掛填料的懸掛密度為66m2/m3～270m2/m3。
6.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述改性火山石通過以下步驟制得：
7.如權利要求6所述的生態浮島，其特征在于，所述硫酸的濃度為0.1mol/L～1.5mol/L。
8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述堿液為飽和氫氧化鈉溶液或飽和氫氧化鉀溶液。
9.如權利要求1所述的制備方法
10.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述種植基質為所述改性火山石和其他固體基質的混合物；
...【技術特征摘要】
1.一種修復凈化富營養化水體用的生態浮島，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述懸掛填料為組合填料或纖維球填料。
3.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述纖維球填料包括纖維球本體和空心載體，所述纖維球本體填充于所述空心載體；且所述纖維球本體以聚酯纖維絲為基體結扎而成；且所述纖維球本體的直徑為30mm～40mm，密度為1380kg/m3，比表面積為3000m2/m3，孔隙率為96％。
4.如權利要求3所述的生態浮島，其特征在于，所述空心載體為pp空心球。
5.如權利要求1所述的生態浮島，其特征在于，所述懸掛填料的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：閆濱，張靜，高真偉，張力元，張津銘，
申請(專利權)人：沈陽農業大學，
類型：發明
國別省市：
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