一種與固定化微生物結合的生態浮床的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種與固定化微生物結合的生態浮床。其包括主體浮板、種植籃、浮板連接扣、水生凈化植物和固定化微生物顆粒，主體浮板間通過浮板連接扣相連，每塊主體浮板上方中間放置種植籃，水生凈化植物種植于種植籃中，水生凈化植物根系伸入水面以下，固定化微生物顆粒用線串聯并懸掛于主體浮板下方。本發明對富營養化水體中氨氮和總氮有較強的降解效果，該生態浮床不僅能實現植物對水質的凈化作用，還能發揮微生物對污染物的分解轉化作用，有利于水體的深度治理。
【專利說明】-種與固定化微生物結合的生態淳床
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于污水處理的生態浮床，具體涉及一種與固定化微生物結合的 生態浮床。
【背景技術】
[0002] 生態浮床具有效率高、投資少、運行效率低、可實現原位修復和控制污染物等特 點。另外，相比于人工濕地系統，生態浮床更有利于植物的管理和收獲。因此，生態浮床越 來越多地被應用于富營養化水體的治理和修復。
[0003] 現有的生態浮床更多的借助于高分子材料為載體，人為將挺水植物、浮水植物等 水生植物移植到富營養化水體表面，通過植物根系吸收、吸附作用及微生物的代謝作用，消 減富營養化水體中的氮、磷及有機物，從而達到凈化水質的目的。然而，由于目前越來越多 浮床植物的固定不再用填料，植物根系不與填料接觸而是直接伸入水面，這導致植物根系 附著微生物的能力大大降低，嚴重影響了生態浮床對水質的凈化能力。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于針對上述因微生物附著能力下降而使生態浮床水質凈化能力 降低的現象，將固定化微生物組合進生態浮床，增強生態浮床對水質的凈化效果。
[0005] 本發明是這樣實現的，一種與固定化微生物結合的生態浮床，其特征在于包括主 體浮板、種植籃、浮板連接扣、水生凈化植物和固定化微生物顆粒，主體浮板間通過浮板連 接扣相連,每塊主體浮板上方中間放置種植籃,水生凈化植物種植于種植籃中,水生凈化植 物根系伸入水面以下，固定化微生物顆粒用線串聯并懸掛于主體浮板下方。
[0006] 所述的主體浮板中間留有圓孔，用于放置種植籃，圓孔周圍還有小孔，種植籃中的 植物根系可穿過圓孔和小孔伸入水中，在主體浮板四個角上留有浮板連接扣安裝孔； 所述的水生凈化植物為美人蕉、菖蒲、鳶尾，植物按1:1:1配置，相間排列； 所述的固定化微生物顆粒用線串聯并懸掛于主體浮板下方，具體為固定化顆粒制成中 間帶小孔的圓餅狀，將尼龍線穿插于固定化微生物顆粒小孔內，將圓餅狀固定化微生物顆 粒串聯起來，每個固定化微生物顆粒下方打一生線結，以防固定化微生物顆粒下滑，固定化 微生物顆粒間隔5-lOcm，顆粒數量取決于水體深度； 所述的水生凈化植物種植于種植籃中，還包括水生凈化植物用定植海綿固定，防止水 生凈化植物倒伏； 所述的固定化微生物顆粒，最佳的制備方法為： 1) 將浸泡24小時的聚乙烯醇溶液和海藻酸鈉溶液加熱溶解，混合冷卻至35°C ; 2) 取硝化菌、反硝化菌、EM菌按照1:1:1的比例配置成菌懸液； 3) 將步驟2形成的菌懸液和步驟1中形成的混合液按照比例為1:100混合，再加入一 定量的CaCO3和SiO 2，充分混勻，使各組分的最終濃度為聚乙烯醇12%，海藻酸鈉1%，CaCO3 0. 3%, SiO2 4% ； 4)在步驟3得到的混合溶液中滴入5%的硼酸和1%的CaCl2，混合均勻后將混合液倒 入固定化模具，壓實，4°C交聯24小時。
[0007] 本發明的有益效果在于：該生態浮床對富營養化水體中氨氮和總氮有較強的降解 效果。該組合型生態浮床不僅能實現植物對水質的凈化作用，還能發揮微生物對污染物的 分解轉化作用，有利于水體的深度治理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發明的基本單元結構示意圖。
[0009] 圖2是本發明的浮板和浮板連接扣的俯視圖。
[0010] 在圖中，1、主體浮板2、種植籃3、水生凈化植物4、固定化微生物顆粒5、浮板 連接扣。
【具體實施方式】
[0011] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述。如圖1、圖2所示，圖1是本發明的一個基本組成單元，圖2為多個基本組成單元 組成的浮床中浮板和浮板連接扣的俯視圖。
[0012] 實施例1、一種與固定化微生物結合的生態浮床，其包括主體浮板（1)、種植籃 (2)、水生凈化植物（3)、固定化微生物顆粒（4)、浮板連接扣（5)。主體浮板（1)為HDPE材 質，規格為長33 cm、寬33 cm、高6 cm,主體浮板（1)四個角上留有浮板連接扣安裝孔，主體 浮板間通過PP材質的浮板連接扣（5)相連，主體浮板（1)中間有一個大圓孔，可放置一個種 植籃（2)，種植籃（2)中種植一株水生凈化植物（3)，水生凈化植物（3)用定植海綿固定，防 止水生凈化植物倒伏，水生凈化植物（3)為美人蕉、菖蒲、鳶尾，植物按1:1:1配置，相間排 列，植株約30cnT35 Cm長，水生凈化植物（3)根系可穿過主體浮板（1)上的大圓孔和小孔伸 入水面以下，固定化微生物顆粒（4)制成中間帶小孔、直徑為45mm、厚度為2mm圓餅狀，將尼 龍線穿插于小孔內，將圓餅狀固定化微生物顆粒（4)串聯起來，每個圓餅狀固定化微生物顆 粒（4)下方打一生線結，以防固定化微生物顆粒（4)下滑，固定化微生物顆粒（4)間隔10cm， 如將生態浮床置于池水深50 cm的池塘中，應每串串聯5個固定化微生物顆粒（4)，主體浮 板（1)下方懸掛1串固定化微生物顆粒（4)。
[0013] 所述的固定化微生物顆粒（4)，最佳的制備方法為： 1) 將浸泡24小時的聚乙烯醇溶液和海藻酸鈉溶液加熱溶解，混合冷卻至35°C ; 2) 取硝化菌、反硝化菌、EM菌按照1:1:1的比例配置成菌懸液； 3) 將步驟2形成的菌懸液和步驟1中形成的混合液按照比例為1:100混合，再加入一 定量的CaC03和Si02,充分混勻，使各組分的最終濃度為聚乙烯醇12%，海藻酸鈉1%，CaC03 0. 3%, Si02 4% ； 4) 在步驟3得到的混合溶液中滴入5%的硼酸和1%的CaC12,混合均勻后將混合液倒 入固定化模具，壓實，4°C交聯24小時。
[0014] 實施例2、一種與固定化微生物結合的生態浮床，其包括主體浮板（1)、種植籃 (2)、水生凈化植物（3)、固定化微生物顆粒（4)、浮板連接扣（5)。主體浮板（1)為HDPE材 質，規格為長40 cm、寬40 cm、高8 cm,主體浮板（1)四個角上留有浮板連接扣安裝孔，主體 浮板間通過PP材質的浮板連接扣（5)相連，主體浮板（1)中間有一個大圓孔，可放置一個種 植籃（2)，種植籃（2)中種植一株水生凈化植物（3)，水生凈化植物（3)用定植海綿固定，防 止水生凈化植物倒伏，水生凈化植物（3)為美人蕉、菖蒲、鳶尾，植物按1:1:1配置，相間排 列，植株約35cnT45cm長，水生凈化植物（3)根系可穿過主體浮板（1)上的大圓孔和小孔伸 入水面以下，固定化微生物顆粒（4)制成中間帶小孔、直徑為45mm、厚度為2mm圓餅狀，將尼 龍線穿插于小孔內，將圓餅狀固定化微生物顆粒（4)串聯起來，每個圓餅狀固定化微生物顆 粒（4)下方打一生線結，以防固定化微生物顆粒（4)下滑，固定化微生物顆粒（4)間隔5cm， 主體浮板（1)下方懸掛2串固定化微生物顆粒（4)，按照生態浮床所處位置水深來計算串聯 固定化微生物顆粒（4)的個數。
[0015] 所述的固定化微生物顆粒（4)，最佳的制備方法為： 1) 將浸泡24小時的聚乙烯醇溶液和海藻酸鈉溶液加熱溶解，混合冷卻至35°C ; 2) 取硝化菌、反硝化菌、EM菌按照1:1:1的比例配置成菌懸液； 3) 將步驟2形成的菌懸液和步驟1中形成的混合液按照比例為1:100混合，再加入一 定量的CaCO3和SiO 2，充分混勻，使各組分的最終濃度為聚乙烯醇12%，海藻酸鈉1%，CaCO3 0. 3%, SiO2 4% ； 4) 在步驟3得到的混合溶液中滴入5%的硼酸和1%的CaCl2，混合均勻后將混合液倒 入固定化模具，壓實，4°C交聯24小時。
[0016] 實施例3、一種與固定化微生物結合的生態浮床，其包括主體浮板（1)、種植籃 (2)、水生凈化植物（3)、固定化微生物顆粒（4)、浮板連接扣（5)。主體浮板（1)為HDPE材 質，規格為長40 cm、寬40 cm、高8 cm,主體浮板（1)四個角上留有浮板連接扣安裝孔，主體 浮板間通過PP材質的浮板連接扣（5)相連，主體浮板（1)中間有一個大圓孔，可放置一個種 植籃（2)，種植籃（2)中種植一株水生凈化植物（3)，水生凈化植物（3)用定植海綿固定，防 止水生凈化植物倒伏，水生凈化植物（3)為美人蕉、菖蒲、鳶尾，植物按1:1:1配置，相間排 列，植株約35cnT55cm長，水生凈化植物（3)根系可穿過主體浮板（1)上的大圓孔和小孔伸 入水面以下，固定化微生物顆粒（4)制成中間帶小孔、直徑為45mm、厚度為2mm圓餅狀，將尼 龍線穿插于小孔內，將圓餅狀固定化微生物顆粒（4)串聯起來，每個圓餅狀固定化微生物顆 粒（4)下方打一生線結，以防固定化微生物顆粒（4)下滑，固定化微生物顆粒（4)間隔10cm， 主體浮板（1)下方懸掛4串固定化微生物顆粒（4)，按照生態浮床所處位置水深來計算串聯 固定化微生物顆粒（4)的個數。
[0017] 所述的固定化微生物顆粒（4)，最佳的制備方法為： 1) 將浸泡24小時的聚乙烯醇溶液和海藻酸鈉溶液加熱溶解，混合冷卻至35°C ; 2) 取硝化菌、反硝化菌、EM菌按照1:1:1的比例配置成菌懸液； 3) 將步驟2形成的菌懸液和步驟1中形成的混合液按照比例為1:100混合，再加入一 定量的CaCO3和SiO 2，充分混勻，使各組分的最終濃度為聚乙烯醇12%，海藻酸鈉1%，CaCO3 0. 3%, SiO2 4% ； 4) 在步驟3得到的混合溶液中滴入5%的硼酸和1%的CaCl2，混合均勻后將混合液倒 入固定化模具，壓實，4°C交聯24小時。
[0018] 該組合生態浮床對富營養化水體的凈化效果驗證試驗： 污水取自某生物園池水深約50 cm的池塘，污水總氮含量為5. 3 mg/L，氨氮含量為2. 7 mg/L。總氮的測定方法為堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636-2002)，氨氮的測定方 法為納氏試劑分光光度法（HJ535-2009)。試驗設置兩個處理組，用于凈化效果的對比驗證： 處理組一為純植物浮床，包含兩個主體浮板，一株美人蕉和一株菖蒲，植株均在30cm左右 長度，植物根系伸入水中，處理組二為兩個基本單元組成的生態浮床，水生凈化植物為一株 美人蕉和一株菖蒲，植株均在30cm左右長度，植物根系伸入水中，每個主體浮板下方掛兩 串固定化微生物顆粒，固定化微生物顆粒間隔5cm。處理后取水樣監測其總氮及氨氮含量， 監測頻率為2次/周，試驗周期為28天。試驗結果表明：該實施例中的生態浮床對水體中氨 氮和總氮的去除率更高，分別達87. 1%和73. 6%，比純植物生態浮床去除效果分別高出15. 8 和16個百分點。
[0019] 以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員 來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為 本發明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種與固定化微生物結合的生態浮床，其特征在于包括主體浮板、種植籃、浮板連接 扣、水生凈化植物和固定化微生物顆粒，主體浮板間通過浮板連接扣相連，每塊主體浮板上 方中間放置種植籃，水生凈化植物種植于種植籃中，水生凈化植物根系伸入水面以下，固定 化微生物顆粒用線串聯并懸掛于主體浮板下方。
2. 根據權利要求1所述的一種與固定化微生物結合的生態浮床，其特征在于，所述的 主體浮板中間留有圓孔，用于放置種植籃，圓孔周圍還有小孔，種植籃中的植物根系可穿過 圓孔和小孔伸入水中，在主體浮板四個角上留有浮板連接扣安裝孔。
3. 根據權利要求1所述的一種與固定化微生物結合的生態浮床，其特征在于，所述的 水生凈化植物為美人蕉、菖蒲、鳶尾，植物按1:1:1配置，相間排列。
4. 根據權利要求1所述的一種與固定化微生物結合的生態浮床，其特征在于，所述的 固定化微生物顆粒用線串聯并懸掛于主體浮板下方，具體為固定化顆粒制成中間帶小孔的 圓餅狀，將尼龍線穿插于固定化微生物顆粒小孔內，將圓餅狀固定化微生物顆粒串聯起來， 每個固定化微生物顆粒下方打一生線結，以防固定化微生物顆粒下滑，固定化微生物顆粒 間隔5-10cm，顆粒數量取決于水體深度。
5. 根據權利要求1所述的一種與固定化微生物結合的生態浮床，其特征在于，還包括 用定植海綿固定水生凈化植物，防止水生凈化植物倒伏。
6. 根據權利要求1所述的一種與固定化微生物結合的生態浮床，其特征在于，所述的 固定化微生物顆粒，最佳的制備方法為： 1) 將浸泡24小時的聚乙烯醇溶液和海藻酸鈉溶液加熱溶解，混合冷卻至35°C ; 2) 取硝化菌、反硝化菌、EM菌按照1:1:1的比例配置成菌懸液； 3) 將步驟2形成的菌懸液和步驟1中形成的混合液按照比例為1:100混合，再加入一 定量的CaCO3和SiO 2，充分混勻，使各組分的最終濃度為聚乙烯醇12%，海藻酸鈉1%，CaCO3 0. 3%, SiO2 4% ； 4) 在步驟3得到的混合溶液中滴入5%的硼酸和1%的CaCl2，混合均勻后將混合液倒 入固定化模具，壓實，4°C交聯24小時。
【文檔編號】C02F3/34GK104211183SQ201410516698
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】賀根和, 尹麗, 劉曉萍, 肖小雨 申請人:井岡山大學