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基本信息

項目名稱：
景觀水體生態(tài)自維持裝置
小類：
能源化工
簡介：
以雨水收集器收集雨水處理作為補(bǔ)水來源，利用太陽能作為增氧動力，進(jìn)行微孔跌水曝氣，優(yōu)化植物、動物、微生物的組合配比，通過近一年運行，中試水池中水質(zhì)標(biāo)均能穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》III類水標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了水體生態(tài)自維持，解決了現(xiàn)有景觀水體易發(fā)黑、發(fā)臭難題。
詳細(xì)介紹：
利用景觀水體生態(tài)自維持裝置，分析其對于景觀水體的有機(jī)物、營養(yǎng)元素指標(biāo)的維持性能，結(jié)果表明，本裝置維持水體效果顯著，水中的CODMn、氨氮、總氮和總磷等指標(biāo)均能穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》III類水標(biāo)準(zhǔn)，水中的CODMn維持在6±1.0mg/L,總氮維持在1.0±0.3mg/L,氨氮維持在0.8±0.3mg/L,總磷維持在0.08mg/L左右。經(jīng)過將近半年的運行與實驗，水體基本維持在穩(wěn)定的狀態(tài)下，水源補(bǔ)給通過自我開發(fā)的雨水收集器進(jìn)行，節(jié)約水資源，依靠生物自身的生長規(guī)律進(jìn)行水體凈化，符合自然和諧；利用太陽能進(jìn)行水體增氧，實現(xiàn)無電能運行；采用良好的底質(zhì)配比，控制富營養(yǎng)化，從各方面體現(xiàn)了節(jié)能減排的原則。本裝置可以有效解決景觀水體的富營養(yǎng)化問題，增加城市景觀水體的美化效應(yīng)。

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

基于我國現(xiàn)有景觀水體水質(zhì)差，維護(hù)成本高的現(xiàn)狀，我們設(shè)計和發(fā)明了一種景觀水體生態(tài)自維持裝置，用于各類生活住宅的景觀水體建設(shè)。該裝置主要由雨水收集系統(tǒng)以及凈水系統(tǒng)組成，雨水收集系統(tǒng)包括雨水收集裝置、沙石過濾器和集水槽，凈水系統(tǒng)由水池、增氧系統(tǒng)和太陽能動力系統(tǒng)組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置的創(chuàng)新點在于利用雨水收集系統(tǒng)解決了水體的水源補(bǔ)給問題；利用水中良好的生物配比和水池底質(zhì)水質(zhì)維持良好；且本裝置采用了具有原創(chuàng)性的微孔跌水曝氣法，使用太陽能動力，在較少能耗實現(xiàn)水體增氧，無電耗，符合節(jié)能減排原則。在關(guān)鍵技術(shù)方面，本裝置很好的解決了現(xiàn)有生物修復(fù)技術(shù)所遇到的水源補(bǔ)給及水質(zhì)維持不穩(wěn)定問題，而且水中的CODMn、氨氮、總氮和總磷等指標(biāo)均能穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》III類水標(biāo)準(zhǔn)，高于要求的IV類水標(biāo)準(zhǔn)。本裝置節(jié)水節(jié)電，建成后無需后期維護(hù)，符合國家所倡導(dǎo)的節(jié)能減排原則，加之現(xiàn)今火熱的房產(chǎn)開發(fā)事業(yè)，市場應(yīng)用前景良好。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本裝置以現(xiàn)有的生物修復(fù)技術(shù)為基礎(chǔ)，對水體進(jìn)行維護(hù)和管理。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化生物配比，對水中污染物進(jìn)行針對性的處理；改善水池底質(zhì)，對水中的氮磷進(jìn)行緩沖吸收；增設(shè)了雨水收集系統(tǒng)，用于水源的補(bǔ)給；增加了具有原創(chuàng)性的微孔跌水增氧系統(tǒng)，實現(xiàn)低耗能增氧。本裝置利用太陽能，實現(xiàn)了無電耗的效果。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

1、浙江工商大學(xué)第十屆“希望杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎 2、浙江省第八屆給水排水工程大學(xué)生創(chuàng)新大賽三等獎 3、浙江省第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎

作品所處階段

作品現(xiàn)處于小試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

主動許可方式

作品可展示的形式

圖片、模型、圖紙

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

本裝置水質(zhì)指標(biāo)均能穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》III類水標(biāo)準(zhǔn)，高于景觀水所要求的IV類水標(biāo)準(zhǔn)，性能可行；裝置投資與現(xiàn)有的景觀水池修建費用相當(dāng)，未有較大的出入，且利用雨水收集和太陽能動力，實現(xiàn)了自維持效果，節(jié)省了維護(hù)成本，具有明顯經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢；裝置運用范圍較廣，適用于各類工作生活場所，隨著我國房地產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展，推廣和運用前景十分看好。

同類課題研究水平概述

景觀水是指天然形成或人工建造的，給人以美感的，處于生活住宅或者旅游景點的水體，如大小湖泊、人工湖、城市河道等[3]。隨著人們對生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng)，景觀水體對環(huán)境影響的研究和管理日益受到人們的關(guān)注[1]。近幾年來，中國房地產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，城市建設(shè)日益加快，居住環(huán)境的改善，水景已成為住宅小區(qū)環(huán)境設(shè)計的一大亮點。在居住區(qū)環(huán)境中引入水景，不僅可以使人們得到感觀上的享受，還能在一定程度上改善居住區(qū)小環(huán)境的質(zhì)量，即消除噪音和凈化環(huán)境、調(diào)節(jié)居住區(qū)局部小氣候和環(huán)境溫度、維持居住區(qū)的生態(tài)多樣性[4]。然而，景觀水體基本為靜止或者流動性較差的封閉性緩流水體，一般具有水域面積小、環(huán)境容量有限、易污染、水體自凈能力弱等特點，再加上設(shè)計的局限性、后期污染以及水質(zhì)管理措施等方面的問題，使得人工景觀水隨著時間的推移產(chǎn)生富營養(yǎng)化，最終導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭[2]，甚至影響周圍的自然環(huán)境和人居環(huán)境。 現(xiàn)有的景觀水體修復(fù)采用的方法有物理處理法、化學(xué)處理法以及生物處理法[5-6]。常規(guī)物理化學(xué)處理法通常都會帶來較高的處理成本，而且還可能引發(fā)二次污染。現(xiàn)階段國內(nèi)對景觀水體修復(fù)采用的方法主要是生物修復(fù)法，這種方法通過生物之間的生態(tài)鏈原則對水質(zhì)進(jìn)行凈化，對于環(huán)境的影響很小且具有良好的可持續(xù)性，符合人們的需求。但現(xiàn)有的景觀水生物修復(fù)法也有自身的缺陷，比如，物種配比不佳，對于突發(fā)性的水質(zhì)改變應(yīng)急能力較差；水源補(bǔ)給利用的是自來水，飲用水浪費嚴(yán)重；水體的溶氧量變化較大，且夜間氧含量較低，影響整體的水質(zhì)維持等等。 針對現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢以及缺陷，我們團(tuán)隊通過研究探索，設(shè)計發(fā)明了一種景觀水體生態(tài)自維持裝置。本裝置擁有獨立的雨水收集系統(tǒng)，良好的物種配比和水池底質(zhì)，運行效果良好的增氧系統(tǒng)。在現(xiàn)有的快速經(jīng)濟(jì)社會背景下，一套自維持的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)一定得到越來越多人們的青睞，市場前景和應(yīng)用空間十分廣闊。
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