基本信息
- 项目名称：
- 景观水体生态自维持装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 以雨水收集器收集雨水处理作为补水来源，利用太阳能作为增氧动力，进行微孔跌水曝气，优化植物、动物、微生物的组合配比，通过近一年运行，中试水池中水质标均能稳定达到《地表水环境质量标准GB3838-2002》III类水标准，实现了水体生态自维持，解决了现有景观水体易发黑、发臭难题。
- 详细介绍：
- 利用景观水体生态自维持装置，分析其对于景观水体的有机物、营养元素指标的维持性能，结果表明，本装置维持水体效果显著，水中的CODMn、氨氮、总氮和总磷等指标均能稳定达到《地表水环境质量标准GB3838-2002》III类水标准，水中的CODMn维持在6±1.0mg/L,总氮维持在1.0±0.3mg/L,氨氮维持在0.8±0.3mg/L,总磷维持在0.08mg/L左右。经过将近半年的运行与实验，水体基本维持在稳定的状态下，水源补给通过自我开发的雨水收集器进行，节约水资源，依靠生物自身的生长规律进行水体净化，符合自然和谐；利用太阳能进行水体增氧，实现无电能运行；采用良好的底质配比，控制富营养化，从各方面体现了节能减排的原则。本装置可以有效解决景观水体的富营养化问题，增加城市景观水体的美化效应。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 基于我国现有景观水体水质差，维护成本高的现状，我们设计和发明了一种景观水体生态自维持装置，用于各类生活住宅的景观水体建设。该装置主要由雨水收集系统以及净水系统组成，雨水收集系统包括雨水收集装置、沙石过滤器和集水槽，净水系统由水池、增氧系统和太阳能动力系统组成。与现有技术相比，本装置的创新点在于利用雨水收集系统解决了水体的水源补给问题；利用水中良好的生物配比和水池底质水质维持良好；且本装置采用了具有原创性的微孔跌水曝气法，使用太阳能动力，在较少能耗实现水体增氧，无电耗，符合节能减排原则。在关键技术方面，本装置很好的解决了现有生物修复技术所遇到的水源补给及水质维持不稳定问题，而且水中的CODMn、氨氮、总氮和总磷等指标均能稳定达到《地表水环境质量标准GB3838-2002》III类水标准，高于要求的IV类水标准。本装置节水节电，建成后无需后期维护，符合国家所倡导的节能减排原则，加之现今火热的房产开发事业，市场应用前景良好。
科学性、先进性
- 本装置以现有的生物修复技术为基础，对水体进行维护和管理。在此基础上，优化生物配比，对水中污染物进行针对性的处理；改善水池底质，对水中的氮磷进行缓冲吸收；增设了雨水收集系统，用于水源的补给；增加了具有原创性的微孔跌水增氧系统，实现低耗能增氧。本装置利用太阳能，实现了无电耗的效果。
获奖情况及鉴定结果
- 1、浙江工商大学第十届“希望杯”学生课外学术科技作品竞赛一等奖 2、浙江省第八届给水排水工程大学生创新大赛三等奖 3、浙江省第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖
作品所处阶段
- 作品现处于小试阶段
技术转让方式
- 主动许可方式
作品可展示的形式
- 图片、模型、图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本装置水质指标均能稳定达到《地表水环境质量标准GB3838-2002》III类水标准，高于景观水所要求的IV类水标准，性能可行；装置投资与现有的景观水池修建费用相当，未有较大的出入，且利用雨水收集和太阳能动力，实现了自维持效果，节省了维护成本，具有明显经济优势；装置运用范围较广，适用于各类工作生活场所，随着我国房地产事业的发展，推广和运用前景十分看好。
同类课题研究水平概述
- 景观水是指天然形成或人工建造的，给人以美感的，处于生活住宅或者旅游景点的水体，如大小湖泊、人工湖、城市河道等[3]。随着人们对生态环境保护意识的不断增强，景观水体对环境影响的研究和管理日益受到人们的关注[1]。近几年来，中国房地产行业的蓬勃发展，城市建设日益加快，居住环境的改善，水景已成为住宅小区环境设计的一大亮点。在居住区环境中引入水景，不仅可以使人们得到感观上的享受，还能在一定程度上改善居住区小环境的质量，即消除噪音和净化环境、调节居住区局部小气候和环境温度、维持居住区的生态多样性[4]。然而，景观水体基本为静止或者流动性较差的封闭性缓流水体，一般具有水域面积小、环境容量有限、易污染、水体自净能力弱等特点，再加上设计的局限性、后期污染以及水质管理措施等方面的问题，使得人工景观水随着时间的推移产生富营养化，最终导致水体发黑发臭[2]，甚至影响周围的自然环境和人居环境。 现有的景观水体修复采用的方法有物理处理法、化学处理法以及生物处理法[5-6]。常规物理化学处理法通常都会带来较高的处理成本，而且还可能引发二次污染。现阶段国内对景观水体修复采用的方法主要是生物修复法，这种方法通过生物之间的生态链原则对水质进行净化，对于环境的影响很小且具有良好的可持续性，符合人们的需求。但现有的景观水生物修复法也有自身的缺陷，比如，物种配比不佳，对于突发性的水质改变应急能力较差；水源补给利用的是自来水，饮用水浪费严重；水体的溶氧量变化较大，且夜间氧含量较低，影响整体的水质维持等等。 针对现有技术的优势以及缺陷，我们团队通过研究探索，设计发明了一种景观水体生态自维持装置。本装置拥有独立的雨水收集系统，良好的物种配比和水池底质，运行效果良好的增氧系统。在现有的快速经济社会背景下，一套自维持的生态修复系统一定得到越来越多人们的青睐，市场前景和应用空间十分广阔。
