一种用于水体修复的微纳米曝气人工水草生态净化箱的制作方法

本实用新型涉及河道水质净化和污水处理技术领域，尤其涉及一种用于水体修复的微纳米曝气人工水草生态净化箱。

背景技术：

随着经济的快速发展和城市化进程的加快，由于大量面源和点源污染入河，造成我国很多城市的河流受到大量有机质、氨氮和磷的污染，河流水质下降，甚至造成河道的黑臭现象。其中有机质和氨氮的污染问题十分突出，不仅会造成营养盐浓度升高，而且有机质和氨氮的降解会消耗大量的氧气，造成河道水体中溶解氧浓度下降，进一步促进底泥中内源污染物的释放。为了保护水资源，在做好岸上入河污染的控源截污的同时，对河道水体中的有机质和氮氮等污染物也需要进行快速降解消除，从而解决河流污染问题，消除河道黑臭现象，提升河道水质。目前对河道水质提升常采用增氧曝气、生态修复、旁路处理和抛洒药剂等方式。这些处理方式通常存在处理效率较低，水质提升速度慢、需占用岸带土地等问题。药剂的投加虽然能快速调节和削减水体中的氨氮和cod等污染物，但是可能造成药物残留，对水生态系统的影响较大。

人工水草是采用比表面很大的材质作为微生物的载体，微生物在人工水草上形成生物膜以后，不仅可以通过新陈代谢作用降解水体中的污染物，而且大量的微生物的胞外物质还可以吸附水体中的悬浮物，抑制沉积物的再悬浮，进而增加水体的透明度等，促进水环境的改善，具有很好的应用前景。已有研究表明，在生物膜上存在着多种生态位，能够同时满足好氧、厌氧和兼性厌氧微生物的生长，从而使其发挥作用。但在目前的河道中，常常存在着水体流动性差，溶解氧不足的情况，从而限制了人工水草的功能，尤其是氨氧化和有机质降解功能的发挥。cn209276239u公布了一种人工水草的曝气装置，但包含着沉降箱和搅水轮等设备，较为复杂。同时，沉降箱的设计也会占用河道高度，减少人工水草能够实际铺设的高度，影响其功能的发挥。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种用于水体修复的微纳米曝气人工水草生态净化箱可以有效净化河道水质。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种用于水体修复的微纳米曝气人工水草生态净化箱，包括水下风机、进气管、微孔曝气管、角钢框架、尼龙绳和人工水草；所述水下风机的出气端连接于进气管的进气端，所述进气管的出气端连接于微孔曝气管；所述角钢框架呈方形框架结构，所述尼龙绳缠绕搭设于角钢框架形成网格结构；所述人工水草和微孔曝气管均匀设于网格结构；所述人工水草和微孔曝气管平行且间隔布设。

进一步地，所述角钢框架具有支脚，所述支脚可打入底泥中进行固定。

进一步地，所述微孔曝气管安装至与人工水草等高或人工水草的二分之一至三分之一高度处。

进一步地，所述微孔曝气管缠绕于人工水草。

进一步地，所述水下风机设有定时器，所述定时器连接于水下风机的控制电路；所述控制电路可以控制水下风机的运行时间

有益效果：本实用新型的一种用于水体修复的微纳米曝气人工水草生态净化箱可以有效净化河道水质，包括但不限于以下技术效果：

1)通过改变微孔曝气管与人工水草的安装高度距离调节不同种类微生物的净化效率；

2)设置定时器并根据水体中溶解氧的浓度调整水下风机的运行时间，以调节供氧量，使得净化箱能够交替处于好氧-厌氧的状态，进一步增加其净化能力，尤其是对水体中氮的去除能力。

附图说明

附图1为本实用新型的结构图；

附图2为本实用新型的侧面结构图；

附图3为本实用新型的第二种实施方式结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1：一种用于水体修复的微纳米曝气人工水草生态净化箱，包括水下风机1、进气管2、微孔曝气管3、角钢框架4、尼龙绳5和人工水草6；所述水下风机1的出气端连接于进气管2的进气端，所述进气管2的出气端连接于微孔曝气管3；所述角钢框架4呈方形框架结构，所述尼龙绳5缠绕搭设于角钢框架4形成网格结构51；所述人工水草6和微孔曝气管3均匀设于网格结构51；所述人工水草6和微孔曝气管3平行且间隔布设；水下风机1从外界吸入空气，通过进气管2将空气送入微孔曝气管3，空气从微孔曝气管3的孔洞喷出，与旁边的人工水草6产生接触，人工水草6上形成的生物膜含有好氧微生物，空气为好氧微生物提供所需要的氧气，促进其生长，有助于提高净化水体的效率；微孔曝气管3采用与人工水草6进行平行布设的方法，能够提供更为均匀的曝气方式，使得净化箱内微生物功能能够充分发挥作用；微孔曝气管3长度可以根据使用情况自行选择，既可与人工水草6的总长度相同，也可以缩小或增加其长度，以对曝气量进行控制。

所述角钢框架4具有支脚，所述支脚可打入底泥中进行固定；由于净化箱通常用于净化河道水体，由于水体处于流动状态，当角钢框架4与水底固定不牢容易被水流偏移原位，甚至导致损毁；角钢框架4安装支脚，支脚可以插入泥土中将角钢框架4固定避免被水流冲毁。

所述微孔曝气管3安装至与人工水草6等高或人工水草6的二分之一至三分之一高度处；由于人工水草6的生物膜附着有好氧、厌氧和兼性厌氧等多种微生物，根据不同微生物的生存特性以及所需要的净化要求选择微孔曝气管3与人工水草6不同的安装距离，距离越远人工水草6附近的氧气含量越少，对于好氧和厌氧微生物具有正向和负向作用，因此在安装净化箱使可根据水质情况和净化需求自行选择微孔曝气管3与人工水草6的安装位置。

相比于人工水草和微孔曝气管平行且间隔布设，所述微孔曝气管3还可以缠绕于人工水草6，可以进一步增加人工水草6的比表面积，增加人工水草6净化水体的效率。

所述水下风机1设有定时器，所述定时器连接于水下风机1的控制电路；所述控制电路可以控制水下风机1的运行时间，根据水体中溶解氧的浓度调整水下风机1的运行时间，以调节供氧量，使得净化箱能够交替处于好氧-厌氧的状态，进一步增加其净化能力，尤其是对水体中氮的去除能力。

当河道中底泥较多时，此时虽然人工水草6部分在底泥中仍可提供微生物附着生长的表面，有利于水质的净化。但是沉积物颗粒会对微孔曝气管3造成堵塞。因此，缩短微孔曝气管3在净化箱中的纵向长度，而增加其横向长度，一方面仍能提供充足的氧气供给，另一方面，避免沉积物颗粒对微孔曝气管3的堵塞。

本实用新型安装和运行简单，在河道修复中使用时，将净化箱放置在河道中合适的位置即可。本实用新型的生态净化箱可以设置单独的曝气系统，也可以利用河道中原有的曝气设备，仅需将进气管2与河道中的曝气设备进行连接。微孔曝气管3的气泡直径小，在水体中扩散均匀且上浮速度慢，可以充分供给其周围的人工水草6上生物膜对氨和有机质的氧化降解所需，促进河道水质提升速度。良好的氧气供给能促进微生物的生长，提高微生物的新陈代谢和胞外粘性物质的分泌，进而促进微生物膜对污染物和悬浮物的吸附性能，促进河道cod、氮磷浓度的削减和提高河道水体的透明度。

本实用新型的另一种实施方式，当河道中底泥较多时，此时虽然人工水草部分在底泥中仍可提供微生物附着生长的表面，有利于水质的净化；但是沉积物颗粒会对微孔曝气管造成堵塞。在此实施方式中，缩短微孔曝气管在生态净化箱中的纵向长度，而增加其横向长度，一方面仍能提供充足的氧气供给，另一方面，避免沉积物颗粒对微孔曝气管的堵塞。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。