CN102060383A

CN102060383A - 漂浮处理河床

Info

Publication number: CN102060383A
Application number: CN2010101130358A
Authority: CN
Inventors: 布鲁斯·G·卡尼亚; 弗兰克·M·斯特瓦尔特
Original assignee: Fountainhead LLC
Current assignee: Fountainhead LLC
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2011-05-18
Also published as: US20110108472A1; EP2324702B1; US20130168304A1; EP2324702A1; US9181105B2; CA2686250A1; KR20110052402A; CA2686250C; SG171501A1; ZA201007963B; US8372277B2; MX2010000509A; AU2009243465A1; NZ581425A

Abstract

一种漂浮河床，所述漂浮河床包括具有进口软管或进口管的循环泵、进口软管或进口管深度调节器、以及由可渗透基质组成的一个或更多个处理沟槽。所述漂浮河床在水体上漂浮。水从所述水体进入所述进口软管/进口管并且被所述循环泵泵送入所述处理沟槽中。所述处理沟槽由可渗透基质组成，并且进入所述处理沟槽的水不但水平地流过所述处理沟槽并进入所述水体，而且也竖直地向下流过所述处理沟槽的所述可渗透基质。

Description

漂浮处理河床

技术领域

本发明大体涉及水处理领域，并且更具体地，涉及利用可渗透无纺基质以实现对于处理水的过滤并且允许调节进水和排水深度的漂浮河床。

背景技术

许多湖和池塘含有分层的水层，其中较冷的下层常常缺乏溶解的氧，并且因此不能为鱼和其他水生野生物种提供栖息地。有时，这些水体趋于含有来自农业或城市废物的过量的溶解营养物，诸如氮和磷。在许多这些湖中，上部较温暖的水层趋于被藻类和其他有害的植物诸如浮萍(浮萍属物种(Lemna sp.))阻塞，该藻类和其他有害的植物在相对地被日光照射的且富营养的上部区域中茁壮成长，然后死亡并且下降到底部，在底部它们的腐烂有助于较深区域中的缺氧问题。常常，这些水体中的大部分的水体积不能维持鱼的生活，这是因为上层由于升高的水温而缺乏溶解的氧，并且下层由于缺少循环同时也缺乏溶解的氧。

水温与溶解氧的水平相结合也能限制水路中可能出现的鱼的种类。因为存在由循环不良和缺乏微生物活动而产生的毒素和悬浮固体，所以除显著地减少了鱼之外，这些分层的水也减少了用于市政、农业以及娱乐用途的潜能。

因此，本发明的目的在于提供一种漂浮河床，该漂浮河床能用于消除分层并且从水体中除去污染物。本发明的另一个目的在于为微生物群集提供栖息地，以及为鱼、贝类、岸禽类、昆虫类、甲壳类以及其他与水路有关的生物群提供栖息地。又一个目的在于提供具有可调节深度的进水系统和可调节深度的排水系统的漂浮河床。还有另一个目的在于提供具有走道的漂浮河床，该走道使得人易于为操作、维护和/或测量目的而在该漂浮河床的顶部上行走。

发明内容

本发明是一种漂浮河床，所述漂浮河床包括：循环泵，所述循环泵具有进口软管或进口管；进口软管或进口管深度调节器；以及由可渗透基质组成的一个或更多个处理沟槽；其中，所述漂浮河床在水体上漂浮；其中，水从所述水体进入所述进口软管或进口管并且被所述循环泵泵送入所述处理沟槽内；并且其中，所述处理沟槽由可渗透基质组成，并且进入所述处理沟槽的水不但水平地流过所述处理沟槽并进入到所述水体内，而且也竖直地向下流过所述处理沟槽的所述可渗透基质。

在替代实施方式中，本发明是一种漂浮河床，所述漂浮河床包括：具有进口软管或进口管的循环泵；进口软管或进口管深度调节器；以及由可渗透基质组成的一个或更多个处理沟槽；其中，所述漂浮河床在分层的水体上漂浮，所述分层的水体包括表面层、中间层以及深层；其中，水从所述水体的所述表面层、所述中间层或所述深层进入所述进口软管或进口管，并且被所述循环泵泵送入所述处理沟槽内；并且其中，所述处理沟槽由可渗透基质组成，并且进入所述处理沟槽的水不但水平地流过所述处理沟槽并进入到所述水体的所述表面层内，而且竖直地向下流过所述处理沟槽的所述可渗透基质。

在优选实施方式中，每个处理沟槽均具有由可渗透基质组成的至少两个侧部，并且进入所述处理沟槽的水也水平地流过所述处理沟槽的任一侧部上的所述可渗透基质。优选地，每个处理沟槽均有至少两个侧部，并且本发明还包括定位在每个处理沟槽的一个侧部或两个侧部上的走道。所述走道优选地由模制的玻璃纤维增强塑料格栅组成。

在优选实施方式中，发明还包括多个漂浮单元，所述漂浮单元一体成形到所述处理沟槽。优选地，所述漂浮单元由聚氨酯树脂组成，所述聚氨酯树脂在压力下以液体形式注入到所述可渗透基质内并且随后就地膨胀并固化。

在优选实施方式中，本发明还包括排放管，所述排放管将来自所述处理沟槽的水的一部分排放到所述水体的所述中间层或所述深层内。优选地，所述排放管的深度是可调节的。

在优选实施方式中，本发明还包括位于所述进口软管或进口管内或位于所述处理沟槽内的起泡器，所述起泡器使空气起泡进入到被泵送入所述处理沟槽内的水中。优选地，所述处理沟槽中的至少一个包括顶盖。

在优选实施方式中，每个处理沟槽均包括底部和侧部，并且所述处理沟槽中的至少一个包括在所述处理沟槽的所述底部和所述侧部上的固着生物层。优选地，本发明还包括可拆卸衬垫以有助于移动和收获所述固着生物。在替代实施方式中，每个处理沟均包括底部和侧部，并且所述处理沟槽中的至少一个包括在所述处理沟槽的所述底部和所述侧部上的防渗衬垫。

在优选实施方式中，所述可渗透基质由无纺聚合物纤维组成。在一个实施方式中，所述无纺聚合物纤维是聚酯纤维，该聚酯纤维被缠绕以形成随机指向的毯。在替代实施方式中，所述无纺聚合物纤维是再生废料地毯纤维。

在优选实施方式中，水生植物、岸栖植物和/或陆生植物被加入到所述处理沟槽，以加强从所述处理沟槽的水中除去过量的营养物。在替代实施方式中，每个处理沟槽均具有由带顶面的可渗透基质组成的至少两个侧部，并且水生植物、岸栖植物和/或陆生植物被加入到所述处理沟槽的所述侧部的所述可渗透基质的所述顶面，以加强从所述水体中的水或进入所述水体中的水中除去过量的营养物。

在替代实施方式中，每个处理沟槽均包括底部和侧部，并且发明还包括附接于所述处理沟槽的所述底部和/或所述侧部的草皮。在又一个替代实施方式中，花坛植物或小块草皮(plug)和/或种子被插入所述处理沟槽的所述可渗透基质内的预裁切孔内。

在替代实施方式中，至少一个处理沟槽包括一个或更多个三维挡板，并且所述挡板为所述处理沟槽中的水提供较长的流动路径。在又一个替代实施方式中，每个处理沟槽均包括两个侧部，至少一个处理沟槽包括由可渗透基质组成的过滤器，并且所述过滤器从所述处理沟槽的一个侧部延伸到另一个侧部。在又一个替代实施方式中，每个处理沟槽均包括两个侧部，至少一个处理沟槽包括由外支撑框架和吸收填料组成的吸收性过滤器，并且所述过滤器从所述处理沟槽的一个侧部延伸到另一个侧部。优选地，所述外支撑框架由可渗透基质组成。

在替代实施方式中，每个处理沟槽均包括两个侧部，所述处理沟槽中的至少一个包括处理浮岛、多个漂浮单元以及系绳索，所述处理浮岛在所述处理沟槽中的水上漂浮且由可渗透基质组成，所述系绳索将所述处理浮岛拴系在所述处理沟槽的所述侧部之间。在又一个替代实施方式中，每个处理沟槽均包括两个侧部，所述处理沟槽中的至少一个包括悬突处理岸、多个漂浮单元以及系绳索，所述悬突处理岸在所述处理沟槽中的水上漂浮并由可渗透基质组成，所述系绳索将所述悬突处理岸拴系至所述处理沟槽的一个侧部，使得所述悬突处理岸向上紧靠所述处理沟槽的所述侧部。

在替代实施方式中，每个处理沟槽均包括两个侧壁，并且至少一个处理沟槽包括侧出口沟槽和较低高度的侧壁，以提供相较于所述处理沟槽中的水而言相对浅的水流截面。在又一个替代实施方式中，所述进口软管或进口管具有进口端，并且本发明还包括围绕所述进口软管或进口管的所述进口端或在所述进口软管或进口管的所述进口端内的进口过滤器，其中，所述进口过滤器由可渗透基质组成。

在替代实施方式中，所述水体具有底部，并且本发明还包括污泥输入系统，所述污泥输入系统包括污泥泵和在所述水体的所述底部具有进口端的污泥进口管或进口软管，其中所述污泥泵从所述水体的所述底部泵送污泥并且将其与被泵送入所述处理沟槽内的水混合。在又一个替代实施方式中，所述水体具有底部，并且本发明还包括表面水输入系统，所述表面水输入系统包括表面水泵和在所述水体的所述表面层中具有进口端的表面水进口软管或进口管，其中所述表面水泵从所述水体的所述表面层泵送表面水并且将其与被泵送入所述处理沟槽的水混合。

在优选实施方式中，每个处理沟槽均包括底部和侧部，所述处理沟槽的所述底部和所述侧部由具有一定厚度的可渗透基质组成，进入所述处理沟槽的水在所述处理沟槽中停留一定的停留时间，并且通过改变所述处理沟槽的所述底部和/或所述侧部的所述可渗透基质的厚度而调节水在所述处理沟槽中的所述停留时间。在另一个优选实施方式中，每个处理沟槽均具有长度，进入所述处理沟槽的水在所述处理沟槽中停留一定的停留时间，并且通过改变所述处理沟槽的长度而调节水在所述处理沟槽中的所述停留时间。在又一个优选实施方式中，所述循环泵以一定速率将水泵送入所述处理沟槽，进入所述处理沟槽的水在所述处理沟槽中停留一定的停留时间，并且通过改变所述循环泵将水泵送入所述处理沟槽的速率而调节水在所述处理沟槽中的所述停留时间。

在替代实施方式中，本发明是一种漂浮河床系统，所述漂浮河床系统包括：具有至少一个处理沟槽的漂浮河床，所述处理沟槽具有由可渗透基质组成的底部和侧部；一个或多个进口阀，所述进口阀位于上水体中；以及(c)进口软管或进口管，所述进口软管或进口管将所述进口阀连接至所述处理沟槽；其中，所述漂浮河床在下水体上漂浮；并且水利用重力从所述上水体流入所述进口软管或进口管并且进入到所述处理沟槽内，其中水水平地流过所述处理沟槽，水平地流过所述处理沟槽的所述侧部的所述可渗透基质并且/或者竖直地向下流过所述处理沟槽的所述可渗透基质的所述底部进入到所述下水体中。

附图说明

图1是本发明的示意性侧视图。

图2是本发明的示意性俯视图。

图3是处理沟槽的第一实施方式的示意性剖视图。

图4是结合有防渗沟槽衬垫和顶盖的处理沟槽的第二实施方式的示意性剖视图。

图5是结合有水生植物、岸栖植物和/或陆生植物的处理沟槽的第三实施方式的示意性剖视图。

图6是结合有三维挡板的处理沟槽的第四实施方式的示意性俯视图。

图6A是图6示出的处理沟槽的示意性剖视图。

图7是处理沟槽的第五实施方式的示意性俯视图。

图7A是图7示出的吸收性沟槽过滤器的立体图。

图8是包括流内(in-stream)处理浮岛的处理沟槽的第六实施方式的示意性侧剖视图。

图9是包括悬突处理岸的处理沟槽的第七实施方式的示意性侧剖视图。

图10是结合有侧出口沟槽的处理沟槽的第八实施方式的示意性俯视图。

图10A是图10示出的处理沟槽的示意性侧剖视图。

图11是具有可选的污泥输入系统和可选的表面水输入系统的本发明的示意性侧视图。

图12是图1示出的可调节深度进水系统的第一实施方式的示意性侧视图。

图12A是在较浅深度具有进口软管/进口管的进口端的图12的可调节深度进水系统的示意性侧视图。

图13是可调节深度进水系统的第二实施方式的示意性侧视图。

图14是可调节深度进水系统的第三实施方式的示意性侧视图。

图15是可调节深度进水系统的第四实施方式的示意性侧视图。

图16是具有可选的进口过滤器的图12的可调节深度进水系统的示意性侧视图。

图17是具有进口软管深度调节器和出口软管深度调节器的本发明的示意性侧视图。

图18是利用重力流而不是泵来使处理水通过系统循环的本发明的替代实施方式的示意性局部侧视图。

附图标记

1 漂浮处理河床

2 分层的水体

3 表面层

4 中间层

5 深层

6 循环泵

7 进口软管/进口管

8 进口软管深度调节器

9 处理沟槽

10 走道

11 排放管

12 来自泵出口的径向水流

13 处理水

14 可渗透基质

15 固着生物层

16 漂浮单元

17 钢缆/聚合物绳索/聚合物带子

18 防渗沟槽衬垫

19 顶盖

20 水生植物

21 岸栖植物/陆生植物

22 湿地草皮

23 挡板

24 可渗透基质沟槽过滤器

25 吸收性沟槽过滤器

26 外支撑框架

27 吸收性填料

28 处理浮岛

29 系绳索

30 悬突处理岸

31 侧出口沟槽

32 岸禽类

33 污泥输入系统

34 表面水输入系统

35 污泥泵

36 污泥进口管/软管

37 表面水泵

38 表面水进口软管/管

39 水进口软管/管的进口端

40 缆索/绳

41 绞盘

42 重物

43 柔性接头

44 内管

45 外伸缩管

46 液封

47 管接头

48 短延伸管

49 长延伸管

50 进口过滤器

51 出口管深度调节器

52 分层的上水体

53 下水体

54 表面层进口控制阀

55 中间层进口控制阀

56 深层进口控制阀

57 歧管

具体实施方式

本发明在水体中产生若干有益效果。第一，它通过创造充气的深区域和较冷的浅区域而增大能供养鱼类种群的水的百分率。第二，它通过抑制藻类和其他有害的植物的过度生长而净化水。第三，它通过将过量营养物转变成通过食物链向上移的食物源而促进鱼和其他野生动植物的生长。通过结合水循环和生物整治而减轻了所述的缺氧和富营养化问题。本发明提供可调整来为具体场所创造最适宜的矫正条件的多步骤、综合的工艺。

通常，本发明涉及：从特定深度区域抽取需要处理的水；将水运送至表面；可选地将水分入多个流动路径并且可选地将水暴露于空气；可选地将水与来自其他区域的水混合；可选地将水与来自水体的水底区域的有机沉积物混合；迫使水沿一条或多条路径流动，使水暴露于机械过滤、阳光(或缺少光)、固着生物、有益微生物、水生植物、岸栖植物以及陆生植物，曝气(或缺少曝气)、碳、与pH调节有关的化学药品或化合物的希望的组合；以及将处理过的水排放到希望的深度区域。

在处理过程期间，水可以被取样并且分析，并且可以改进处理过程以提高用于去除特殊污染物的过程的效率。当为处理而从特定区域除去水时(例如，当从水体的底部的附近的深厌氧区域提取水时)，来自其他区域的水自然地进入以填充空出的体积，从而将新鲜的水抽取到以前的停滞的区域中。另外，当长时期地(例如几天)以循环模式在水体中泵送水时，移动的水引起附近水的移动，放大了泵送的循环水的效应。例如，一些研究已示出以3000加仑/分钟(gpm)的速率泵送水能引起大约10,000gpm的总流量。

可以根据需要通过改变处理沟槽的长度、处理沟槽的底部和侧部上的基质的厚度以及泵流速来调节处理的水在处理沟槽中的停留时间。例如，通过脱氮生物薄膜细菌能相对迅速地去除一些污染物(诸如硝酸盐)；因此，处理沟槽能相对短并且/或者通过处理沟槽的处理水的流速能相对快。相反地，通过自养硝化细菌的脱氨相对缓慢并且可能需要相对长的处理沟槽和/或相对缓慢的流速，从而导致在水离开该结构之前有更长的时间用于待处理的水。

本发明的泵的速率可以为某些应用而周期性变化。例如，泵可以以最大流量的50％正常运行，并且流量可以每天一次地暂时增加至最大流量的100％达10分钟。流量的此周期性波动对从处理沟槽中的生长表面清除过度的固着生物生长是有用的，从而防止了对于可渗透部件造成不希望的淤塞或堵塞。另外，此周期性波动对驱逐水生动物(诸如昆虫幼虫和甲壳类动物)是有用的，该水生动物可以用作以被冲洗的植物群和动物群为食的鱼的有价值的食物来源。

本发明可以通过为诸如虹鳟鱼的物种提供相对快速移动的浅水而可选地被用作鱼的产卵栖息地，其中虹鳟鱼由于它们的卵需要流动的水来存活而通常不能在湖和池塘中繁殖。本发明也可以被用作更喜欢流动的水的鱼类的生长栖息地，并且可以加上顶盖以保护鱼不受鸟的捕食，或者，替代性地，将藻类生长减到最小以有利于生物薄膜的生长。

在变化的季节条件下，可以根据需要而为了最佳功效来改进本发明的结构。例如，在较热的夏季月份期间，细菌生物薄膜和固着生物可能趋于活跃并且提供了对于诸如硝酸盐和磷的很多污染物的相对迅速和完全的去除；然而，在较冷的冬季月份期间，通过细菌和固着生物去除污染物的效率可能较低，并且需要的话可以通过在处理沟槽内增加非生物吸收性过滤器而改善本发明提供的处理。以下陈述的是具体参照附图的本发明的详述。

图1是本发明的示意性侧视图，本发明在此称作“漂浮河床”或“FTS”。如所示，FTS 1在分层的水体2的表面漂浮，该分层的水体2由表面层3、中间层4以及深层5组成。FTS 1的主要部件包括：具有进口软管或进口管7的循环泵6、进口软管深度调节器8、具有走道10的多个处理沟槽9、以及可选的排放管11。通过图中的虚线箭头示意性表示了由循环泵6产生的水流动模式。当循环水进入和流出FTS之时，此移动的水引起有助于消除水体分层的遍及水体的另外的水流。

当启动循环泵6时，来自深层5的水进入入口管7并且从泵6排出，随后在该处进入处理沟槽9。一部分水竖直地向下穿过处理沟槽9的可渗透底部并且被排入表面层3。另一部分水水平地穿过处理沟槽9并且被排入表面层3。最后一部分水可以可选地被允许流过可选的排放管11且之后被排入中间层4。

当水穿过处理沟槽9之时，它被机械地过滤并且被以生物方式处理，以在被排入水体2之前除去营养物和其他污染物。如虚线箭头所指出的，FIS导致水在表面层3、中间层4以及深层5之间循环。为了使效率最大化，循环泵优选被设计成以相对低的输出压力产生相对高的流速(即，“高流速、低水头”泵)。用于此应用的一种可接受的市场可购的泵是由内布拉斯加州列克星敦的Absolute Aeration制造的BLUE

泵。据报告，该泵具有在大约六英寸的输出水头下5,000加仑/分钟的输出，并且由3马力、变速、230-VAC电机提供动力。

本发明构造成使得入口和排放的深度是可调节的。图9-13示出了可调节深度的部件的细节。图2-7中呈现了处理沟槽9的结构和操作的细节。

图2是本发明的示意性俯视图。在本实施方式中，本发明包括四个独立的处理沟槽9、进口软管深度调节器8以及循环泵6。沿每个处理沟槽9的两侧示出走道10。走道10的目的在于允许人员为操作、检查以及维修处理沟槽9而进入。通过虚线箭头示出了穿过FTS 1的表面流动的水流模式。如所示，来自循环泵6的一部分径向水流12转移到每个处理沟槽9内。流过处理沟槽9的水称作处理水13。虽然图2示出了具有四个处理沟槽的FTS，但是处理沟槽的数量的范围能从一到十或更多。

通过调节泵的流速、溶解的氧浓度、沟槽过滤器的数量和类型，以及混合的添加物(表面水和水底污泥)，可以对于一组特定污染物来优化处理功效。通过使空气起泡进入到进口管或处理沟槽内的处理水中，可以增加处理水中溶解的氧。相反地，假如希望在处理水中维持低的溶解氧浓度(例如，为了生物脱氮)，则可以用低渗透性的顶盖覆盖处理沟槽，以使处理水对于大气的氧的暴露减到最小。

当本发明包括多个处理沟槽9时，每个处理沟槽9可以被不同地构造。例如，一个处理沟槽9可以通过使顶面对大气和阳光开放而被最优化用于需氧地去除氨和有机碳，然而同时地，另一个处理沟槽9可以通过安装隔绝大气的不可渗透的顶盖而被最优化用于缺氧地去除硝酸盐。

图3是处理沟槽9的第一实施方式的示意性剖视图。在此实施方式中，走道10定位在处理沟槽9的任一侧上。此图也示出了可渗透基质14、固着生物层15、处理水13以及漂浮单元16。示出了处理沟槽9在分层的水体2中漂浮。图3中的虚线箭头表示渗透通过固着生物层15和可渗透基质14的部分处理水13。注意，水可以向下渗透通过处理沟槽的底部并且也可以水平地渗透通过处理沟槽的侧部。固着生物层15在典型的池塘环境条件下在每个处理沟槽的底部和侧部上自然地生长。

固着生物典型地是藻类、蓝细菌、细菌以及它们的残渣和碎屑的混合物。因为藻类需要阳光来生存，所以固着生物层15典型地将被限于可渗透基质14的外表面。细菌生物薄膜不需要阳光并且将很适合于可渗透基质14的内部区域内的移殖(colonization)；因此，当水流过固着生物层15并随后流过可渗透基质14时，营养物和其他污染物被机械地过滤并且被藻类和细菌以生物方式转化。若需要，沟槽的侧部和底部可选地可以被构造成具有可拆卸的衬垫(未示出)，以易于除去并收获固着生物。

可渗透基质14优选地由无纺聚合物纤维组成。一种可接受的市场可购的基质产品由聚酯纤维组成，该聚酯纤维被缠绕以形成具有标准厚度和宽度的随机指向的纤维网或“毯”。适合的基质材料的一个制造商是乔治亚州Acworth的美国制造有限公司。在一个优选实施方式中，基质由200丹尼尔聚酯纤维组成，该聚酯纤维被缠绕以形成大约1-3/4英寸厚、56英寸宽的毯。基质被生产成连续的带并且为了运输被切成大约90英尺的长度。该毯的标称重量是41盎司/平方码。毯内的聚酯纤维的标称重量是26盎司/平方码。优选地，将水基胶乳粘合剂烘干到纤维上，以提高毯的刚性和耐久性。通过将多层的基质毯堆积并粘结成希望的厚度，可以形成相对厚的基质材料块。适当的粘结方式包括将现场固化聚氨酯泡沫体(开孔泡沫或闭孔泡沫)注入到堆积的层、在堆积前在层间喷射热的熔胶、以及用聚合物绳将堆积的层缝在一起。

通过改变结构材料和生产工艺能调节基质的特性。例如，纤维的直径可以从大约6丹尼尔变化为300丹尼尔。粗纤维为移植微生物产生具有相对小的表面积的相对硬的基质，细纤维为移植微生物产生具有相对大的表面积的相对柔软的基质。能相对轻或相对重地施加胶乳粘合剂以改变基质的耐久性和重量，能将染料或颜料添加到粘合剂以生产特殊颜色的基质。涂有胶乳的纤维能为有益微生物的移殖提供良好的生长基质。使用当前制造技术能从大约1/4英寸到两英寸调节毯的厚度。可以预料，未来将会生产更厚的毯，并且当这些更厚的毯(例如，3到12英寸)变得可利用时将会使用它们。

第二种可接受的用于制造无纺基质的材料是消费后的地毯(即，再生废料地毯)，该消费后的地毯已被斩碎和/或切碎以生产由聚丙烯、聚乙烯和/或尼龙制成的纤维。然后将这些纤维压缩到希望的容积密度，并且可选地以类似于以上描述的聚酯纤维基质的工艺而用粘合剂处理。

可渗透基质的水力传导率的范围优选地从大约0.1英尺/秒到10.0英尺/秒。沿处理沟槽的底部和侧部的可渗透基质的厚度的范围优选地从大约4英寸到36英寸。通过在压力下将未固化液体聚氨酯树脂注入到基质14内而使内部浮体在可渗透基质14内成一体。然后聚氨酯树脂在基质内原地膨胀并固化，从而形成漂浮单元16。优选地，预先设置喷射压力、树脂温度以及泡沫注射机的压注体积，以便提供希望的最终体积的固化浮力泡沫。泡沫能安装成提供遍及基质的连续体积，或，可替代地，泡沫能安装成提供在基质内的、被基质的非泡沫区域隔开的、泡沫的各个浮力部分。

图3示出了已经通过将树脂注入可渗透基质14的底部侧而形成的漂浮单元16；然而，可选地可以从基质的顶部、侧部或底部，或从这些表面的结合注入树脂。在一个优选实施方式中，基质14构造为在沟槽的侧壁上具有大约24英寸的厚度且在沟槽之下具有8英寸的厚度。将具有标称固化密度2.5磅/立方尺(pcf)的未固化泡沫树脂注入基质的底部并且渗入到基质的顶面。对于基质11的8英寸厚的部分，用大约70磅/平方英寸的压力注入四秒注射(four-second shot)的未固化泡沫，产生近似球形的、具有大约8英寸直径的泡沫的固化块。该球具有大约5.8pcf的密度，由以具有大约3.3pcf的密度的基质加固的大约2.5pcf的聚氨酯泡沫组成。对于基质14的24英寸厚的部分，通过从底部边缘推进基质的12英寸长的针注入树脂。在8秒注射期间随着注入树脂而慢慢地使针收回，产生具有大约8英寸的直径和大约16英寸的高度的泡沫的圆柱形固化块。

通过改变树脂的化学式，或通过改变诸如温度和压力的应用参数，能调节聚氨酯泡沫体的密度。漂浮单元16的实际泡沫密度的范围从大约1.0至25.0pcf。在高浮力和低成本很重要的情况下，例如对于装饰性水景园岛，较轻的泡沫是所希望的。在高强度和耐久性很重要的情况下，例如，在FTS可能受到船撞击或巨大波动作用的情况下，较重密度的泡沫是优选的。基质的泡沫区域可选地可以涂有喷射的聚氨酯外部覆层，以提高耐久性。可替换地，固化有坚硬的外罩的自封闭式泡沫可以用于为漂浮单元16提供额外的耐久性。

走道10优选地由模制的、玻璃纤维增强塑料格栅组成。一种可接受的市场可购的产品是由内华达州亨德森的美国格栅液面控制公司(American Grating LLC)制造的GRIDMARK^TM格栅。此格栅的可用尺寸为10英尺长、3英尺宽、1.5英寸高，并且此格栅涂覆有防滑表面。走道也可以由处理过的木材或聚合树脂板组成。走道10优选地通过绕过或穿过基质和走道的钢缆、聚合物绳或带子17而附接至基质14。

图4是处理沟槽9的第二实施方式的示意性剖视图，该处理沟槽9结合有可选的防渗沟槽衬垫18和可选的顶盖19。在本实施方式的情况下，能防止处理水13通过可渗透基质14渗透。对于希望为了处理而使处理水在沟槽中停留的时间最大化的应用，或对于沟槽包括流内过滤器的应用，本实施方式是优选的。

防渗沟槽衬垫18可以由适于用作池塘衬垫的材料(例如，聚乙稀、聚氯乙烯、EDPM橡胶，或聚丙烯薄片)组成。防渗衬垫材料优选地是抗紫外线阳光的降解的并且抗刺破和撕破的。顶盖19可以由不透气的聚合物薄片组成，以防止处理水13接触到大气氧(对于一些微生物过程(诸如脱氮作用)是希望排除氧的)，或顶盖19可以由不透明织物或聚合物薄片组成，该不透明织物或聚合物薄片隔绝了阳光，从而防止藻类和植物的生长而允许有益细菌的生长(这对于其中通过固着生物堵塞基质可能是问题的情况是所希望的)，或顶盖19可以由聚合物或天然纤维网制成，该聚合物或天然纤维网阻止了捕食鸟进入，从而为处理水13内居住的鱼和野生动植物提供安全的栖息地。

图5是处理沟槽9的第三实施方式的示意性剖视图，该处理沟槽9包括水生植物20和岸栖植物或陆生植物21。(如此图所示，植物可以位于处理沟槽本身内或处理沟槽的任一侧上的基质14中。)植物可以用来提高经植物提取从处理水13中除去过量营养物的去除率。植物20、21也可以有助于结构的美学作用。湿地草皮22或花坛植物或小块草皮(plug)可以用来种植水生植物20。湿地草皮典型地由扎根到椰子壳的纤维或黄麻毯内的水生植物和岸栖植物组成。湿地草皮的一个供应商是蒙大纳汉密尔顿的大熊座修复公司(Great Bear Restoration of Hamilton)。假如利用湿地草皮，则它可以附接至处理沟槽的底部。草皮、花坛植物和/或种子可以用于种植岸栖植物或陆生植物21。花坛植物或小块草皮和种子可选地可以插入可渗透基质14内的预裁切孔(未示出)中。草皮覆盖在水线上方的可渗透基质14的顶面上。可以用景观美化销(landscapingpins)(未示出)将草皮(湿地或草)附接至可渗透基质14，该景观美化销就地保持草皮直到它成为被生长到可渗透基质14内的根所附接。可选地培养基(未示出)(诸如泥煤、垫土或矿毛绝缘纤维，或这些材料的组合)可用于在种植前填充孔。

图6是包括三维挡板23的处理沟槽9的第四实施方式的示意性俯视图。这些挡板23用来为流过处理沟槽9的处理水产生较长的流动路径，从而增加处理水13对于生长在处理沟槽的湿润表面上的固着生物的暴露，该湿润表面暴露于阳光和生长在可渗透基质14内的纤维的表面上的细菌生物薄膜。挡板优选地由类似于可渗透基质14的可渗透基质材料组成，该可渗透基质材料允许一部分处理水水平地流过挡板23并且剩余的水围绕挡板23流动。可渗透挡板优选地沿流动方向具有从大约0.1到10.0英尺/秒范围的水力传导率和从大约0.5到4.0英尺范围的厚度。挡板可以用闭孔聚氨酯泡沫体、开孔聚氨酯泡沫体或热熔胶附接至处理沟槽9的侧部和底部。

参考图6，在图中以虚线箭头示出了围绕和通过可渗透挡板的水流动模式。流过挡板23的部分水暴露于挡板表面上的固着生物并且也暴露于在挡板内生长的微生物生物薄膜，从而导致通过机械方式过滤和生物方式过滤的结合而从处理水中额外地去除营养物和其他污染物。此图中还示出可选的走道10。这些走道对于提供通路来测量水质参数(诸如溶解氧和温度)以及检查堵塞或其他问题是有用的。

图6A是图6示出的一个挡板和处理沟槽9的示意性剖视图。如此图所示，挡板23延伸跨过沟槽宽度的一部分并且也在沟槽内的水线之上延伸。固着生物层15沿暴露于阳光的所有湿润表面生长。

图7是处理沟槽9的第五实施方式的示意性俯视图，该处理沟槽9包括两种类型的可选沟槽过滤器，也就是，可渗透基质沟槽过滤器24和吸收性沟槽过滤器25。过滤器优选地与覆盖沟槽的侧部和底部(见图4)的防渗沟槽衬垫(图7中未示出)联合使用，从而导致处理沟槽9的全部水流穿过沟槽过滤器24和25，而不是使一部分水绕过过滤器24和25和/或穿过处理沟槽的侧部和底部。过滤器可以用闭孔聚氨酯泡沫体、开孔聚氨酯泡沫体或热熔胶附接至处理沟槽9的底部和侧部。如图所示，两种类型的过滤器可选地可以顺序地配置在一起或单独配置。可渗透基质沟槽过滤器24优选地由可渗透基质材料组成，该可渗透基质材料类似于或相同于之前已经结合图3和4描述过的可渗透基质材料14。结合图7A描述吸收性沟槽过滤器25。

图7A是包括外支撑框架26和吸收性填料27的吸收性沟槽过滤器25的立体图。外支撑框架26优选地由可渗透基质材料片组成，该可渗透基质材料类似于或相同于之前已经结合图3和4描述过的可渗透基质材料14。这些片用闭孔聚氨酯泡沫体、开孔聚氨酯泡沫体或热熔胶结合。

在第一实施方式中，吸收性填料由已制造成捕获有机微粒和溶解金属的聚合物海绵材料组成。适于本应用的市场可购的海绵材料的实例包括来自亚利桑那州斯科特斯德的AbTech Industries，Inc.的SMART产品，来自维吉尼亚里士满的Dynaphore，Inc.的FORAGER^TM海绵产品。在第二实施方式中，吸收性填料由颗粒活性碳组成，已知该颗粒活性碳具有捕获大量有机和无机污染物的能力。可选地，可以将缓慢释放的pH调节剂(诸如粒状碳酸钙)加到吸收性填料中。外支撑框架26防止吸收性材料27的块被移动的处理水冲走，并且有助于在吸收性材料27对于捕获的污染物饱和时去除和更换吸收性材料27。框架26可以用闭孔聚氨酯泡沫体、开孔聚氨酯泡沫体或热熔胶附接至处理沟槽9的侧部和基底。

虽然附图中未示出，但是吸收性过滤器25可以包括有助于封装吸收性填料27的盖子。该盖子可以由类似于或相同于之前已经结合图3和4描述过的可渗透基质材料14的可渗透基质材料片组成。

图8是包括流内处理浮岛28的处理沟槽9的第六实施方式的示意性侧剖视图。处理浮岛28包括可渗透基质14、漂浮单元16、系绳索29、可选的水生植物20、以及可选的岸栖植物或陆生植物21。系绳索29用于将处理浮岛维持在处理沟槽9中的固定位置处。系绳索优选地由聚合物绳或聚合物带子或不锈钢钢索构成。系绳索29优选地穿过浮岛28的可渗透基质14并且附接至走道10。

浮岛28的有益目的之一是加强从处理水13中去除营养物和其他污染物。处理沟槽9内的处理水13的第一部分流过处理浮岛28的可渗透内部区域，在该内部区域，生长在可渗透基质14的内纤维上的生物薄膜和来自可渗透基质14内生长的植物20和21的根部从处理水13中去除营养物和其他污染物的一部分。处理水13的第二部分在浮岛28周围和下面流动，在该浮岛28周围和下面，植物20和21的暴露的根部从处理水13中去除营养物和其他污染物的另一部分。浮岛28的第二有益目的是为将处理沟槽9用作生活和/或摄食栖息地的鱼和其它野生动植物提供遮蔽和保护罩。

图9是处理沟槽9的第七实施方式的示意性侧剖视图，该处理沟槽9包括悬突处理岸30。该悬突处理岸在结构和操作上类似于以上根据图8描述的处理浮岛。该悬突处理岸包括可渗透基质14、漂浮单元16、系绳索29、可选的水生植物20、以及可选的岸栖植物或陆生植物21。系绳索29用于将悬突处理岸抵靠着处理沟槽9的一侧维持在固定位置，并且优选地附接至走道10。

悬突处理岸30的有益目的之一是加强从处理水13中去除营养物和其它污染物。处理沟槽9内的处理水13的第一部分流过悬突处理岸30的可渗透内部区域，在该可渗透内部区域，生长在可渗透基质14的内纤维上的生物薄膜和来自可渗透基质14内生长的植物20和21的根部从处理水13中去除营养物和其他污染物的一部分。处理水13的第二部分在悬突处理岸30周围和下面流动，在该悬突处理岸30的周围和下面，植物20和21的暴露的根部从处理水13中去除营养物和其他污染物的另一部分。悬突处理岸30的第二有益目的是为将处理沟槽9用作生活和/或摄食栖息地的鱼和其它野生动植物提供遮蔽和保护罩。

图10和10A分别是结合有侧出口沟槽31的处理沟槽9的第八实施方式的示意性俯视图和示意性侧剖视图。如图10中的曲线流动箭头所示，通过降低处理沟槽9的侧壁的高度使得一部分处理水13从处理沟槽9中逸出而构造该侧出口沟槽31。虽然为清楚起见仅示出了一个侧出口沟槽，但是处理沟槽9可以包括多个侧出口沟槽31。如图10A所示，侧出口沟槽31的目的在于提供与处理沟槽9中的水流深度比较相对浅的水流截面。侧出口沟槽31内的浅水为岸禽类32(诸如矶鹞)提供了有吸引力的摄食栖息地，该岸禽类32以居住在涂覆于侧出口沟槽31的底部的固着生物层15中的甲壳片脚动物和昆虫为食。可选地，来自循环泵的流速能周期性地减小，使得侧出口沟槽31中的水流减小和/或停止。侧出口沟槽中水位的该周期性循环可能对沿海滩的潮汐线或波浪线自然摄食的岸禽类物种有特别的吸引力。

图11是具有可选的污泥输入系统和可选的表面水输入系统的本发明的示意性侧视图。污泥输入系统33包括污泥泵35和污泥进口管或污泥进口软管36。污泥管或污泥软管36的进口设置在水体2的底部。污泥输入系统33的目的在于提供用于在处理前与处理水混合的底部污泥。因为污泥含有相对丰富的有机碳，所以它能用来提供用于微生物处理(诸如脱氮作用)的碳，该脱氮作用需要碳源以便将硝酸盐转变成氮气。在希望进行这种处理的情况下，污泥输入系统33也能用来处理被金属或其他污染物污染的污泥。

表面水输入系统34包括表面水泵37和表面水进口软管或进口管38，该表面水进口软管或进口管38具有在水体的表面层3内的进口端。表面水输入系统34的目的在于提供用于在处理前与处理水混合的表面水。因为表面水可能含有相对高的溶解氧并且通常比来自中间区域4或深区域5的水更温暖，所以在处理前将表面水加入较深的水可以提高某些需氧微生物处理(诸如自养硝化作用或有机碳的异养转化)的反应速度。

在一个假定实施例中，深区域的水含有高浓度的营养物并且处于相对低的温度，而浅区域的水相对缺营养且温暖。在处理前通过混合来自两区域的水，可渗透基质14中的生物薄膜可以在适中的温度下暴露于适中浓度的营养物。因为生物薄膜的营养物去除率与温度成比例，所以混合水的去除率大于冷水的去除率。在第二个假定实施例中，深的区域含有高浓度氨和磷酸盐但是含有低浓度的氧，而浅区域(或表面层)含有相对高浓度的溶解氧。通过混合来自两区域的水，生物薄膜可以暴露于营养物和氧，并且该氧允许需氧微生物以与厌氧膜转换相比较快的速度将营养物转至生物薄膜，然后转至固着生物。

图12和12A是之前在图1中示出的可调节深度进水系统的第一实施方式的示意性侧视图。如图12所示，进口软管或进口管7的进口端39连接至缠绕在绞盘41上的缆索或绳40的终端，该绞盘41是进口软管深度调节器8的一部分。对于此实施方式，进口软管或进口管7制造成具有结合周向刚性的纵向柔性，这允许它弯曲而不被压扁。在图12中，示出了进口软管或进口管7的进口端39处于接近最大的深度。如图12A所示，当用手或发动机(未示出)顺时针方向旋转绞盘41时，缆索、绳或带子40缠绕在绞盘41上，从而将进口软管7的进口端39提升至较浅的深度。用这种方法，进口端39可以依据现场条件而设置在任何希望的深度。

如果需要，可选地重物42可以安装在进口软管7上，以阻止其漂浮。用于此实施方式的一种适当类型的软管材料是用嵌入模内的螺旋钢丝加固的PVC鼓风机/真空吸尘器软管。此类型的市场可购软管的一个实例是麦克马斯特-载体部件(McMaster-Carr part)#5666K48。重物42优选地由混凝土或金属组成。重物42优选地通过由尼龙或钢组成的带子或带而连接至进口软管或进口管7。

图13是可调节深度的进水系统的第二实施方式的示意性侧视图。如本实施方式所示，进口软管或进口管7配备有柔性接头43。当通过顺时针旋转绞盘41收回缆索或绳40时，进口软管或进口管7的进口端39提升至较浅的深度。对于本实施方式，刚性管是用于进口软管或进口管7的优选材料。用于本实施方式的进口软管或进口管7的一种可接受的材料是Schedule 40 PVC压力管。如所示，可选的重物42可以连接至进口软管或进口管7，以防止其漂浮。柔性接头43优选地由橡胶软管或用钢加强的PVC软管组成。

图14是可调节深度的进水系统的第三种实施方式的示意性侧视图。在本实施方式中，进口软管或进口管7由内管44、伸缩外管45以及液封46组成。当收回缆索或绳40时，伸缩外管45围绕内管44竖直向上移动，从而将进口软管或进口管7的进口端39提升至较浅的深度。

图15是可调节深度的进水系统的第四种实施方式的示意性侧视图。在本实施方式中，进口软管或进口管7包括管接头47、短延伸管48以及长延伸管49。通过将长延伸管49手工安装到管接头47上以用于最大进口深度、将短延伸管48手工安装到管接头47上以用于中间进口深度、不在管接头47上安装管以用于浅进口深度(如图所示)，调节进口深度。

图16是可调节深度的进水系统的示意性侧视图，该可调节深度的进水系统包括围绕进口软管7的进口端39的可选的进口过滤器50。图中的虚线箭头表示未处理的水流入进口过滤器50内。进口过滤器50优选地由类似于或相同于包括图3和4示出的处理沟槽9的可渗透基质材料14的可渗透基质材料组成。进口过滤器50可以制造成任何棱柱形或任意形状，并且优选地通过尼龙厚边带(未示出)附接至进口软管或进口管7。

进口过滤器50的第一个目的在于在进水暴露于图3和4所示的处理沟槽9之前提供从进水中初始地以机械方式过滤固体(例如树叶和小枝)。进口过滤器50的第二个目的在于当进水穿过进口过滤器50时提供附加的微生物移殖表面，以加强对于进水的生物处理。进口过滤器50可以为了清洁或更换而根据需要通过进口软管深度调节器8被周期性地提升至表面。在优选实施方式中，依据进水的体积流速、存在于进水中的污染程度、以及具体应用所希望的预过滤量，进口过滤器45的体积的范围可以从大约1立方英尺到500立方英尺。在替代实施方式中(未示出)，基质材料14可以装在进口软管或进口管7内，从而替代或辅助进口过滤器50。

图12-16示出的用于调节进口软管或进口管的深度的机械装置能够类似地用于调节出口管的深度。例如，图17是包括进口软管深度调节器8和出口管深度调节器51的FTS 1的示意性侧视图，其中进口软管深度调节器8和出口管深度调节器51都类似于之前在图12中示出的进口软管深度调节器8。

虽然图12-16示出的深度调节系统图释为手动操作的，但是所有这些实施方式可选地都能被自动控制，使用计算机来监测进口和出口处的水质并且相应地为最佳处理功效而设置管的深度水平。还可选地，通过将空气注入到进口软管或进口管7(未示出)内能将溶解氧加到处理水中，或使用放置在处理沟槽(未示出)的上游端的起泡器能将空气加到一个或多个单独的处理沟槽中。市场可购的起泡器的一个实例是由爱荷华州Adair的农业排水公司(AgriDrain Corporation)制造的PLACT^TM曝气系统。

在替代实施方式中，可以通过重力而不是通过结合在前附图描述的循环泵来提供通过处理沟槽的水循环。对于存在有两个邻近的水体并且其中含有污染水的水体具有比另外的水体更高的水位的处理场所，重力流动的实施方式是特别有用的。

图18是以重力为动力的漂浮河床的示意性局部侧视图。在此图中，上分层水体52由表面层3、中间层4以及深层5组成。FTS 1配置在下水体53中。系统包括表面层进口控制阀54、中间层进口控制阀55以及深区域进口控制阀56。当打开控制阀54、55、56中的一个或多个时，来自上分层水体52的未处理的水通过重力流过打开的阀54、55、56，然后依次流过歧管57、进口软管或进口管7以及处理沟槽9。在被FTS 1处理之后，水排入下水体53中。

通过仅打开进口控制阀54、55、56中的一个，操作员能依据特定的现场条件选择来自表面层3、中间层4、或深层5的未处理的水。通过调节进口阀的打开程度，操作员能控制通过处理沟槽9的处理水的流速。例如，来自深层5的被污染的无氧水可能比来自浅层2的被污染的有氧水需要更多的处理时间；因此，从深层5进入FTS 1内的水流速可能需要比来自浅层2的水流速相对低，以便在处理沟槽9内实现适当的生物处理。对于本实施方式，进口软管或进口管7优选制造成具有结合周向刚性的纵向柔性，这允许它弯曲而不被压扁。用于本实施方式的一种适当类型的软管材料是用嵌入模内的螺旋钢丝加固的聚氯乙烯(PVC)的鼓风机/真空吸尘器软管。

本发明提供了鱼和其他水生生物的栖息地的混合，该混合加强了营养物进入并通过水生食物链的运动。例如，甲壳片角动物(Gammarus sp)能出现在与缺氧水或无氧水相联系的边缘栖息地，并且本发明使这种边缘栖息地最大化。可调节的通过河道的流速也为可变的流水栖息地作准备，该可变的流水栖息地又允许有适于特殊鲤科小鱼种的环境，该鲤科小鱼种中的许多消耗固着生物，并因此有助于营养物进入并通过水生食物链的运动。类似地，能操作可调节的水流、溶解氧含量以及水温，以为淡水贻贝和盐水贻贝以及牡蛎提供栖息地最优化方式。

浅水流动区域能为更喜欢以浅水中生活的甲壳片角动物和昆虫为食的岸禽类提供另外的最优化的摄食栖息地。如上述说明的，能够通过在处理沟槽内安装侧出口沟槽来提供这些浅水区域，并且侧出口沟槽内的流速和所产生的水深可选地可以周期性变化，以便吸引某些种类的岸禽类。

来自各种层的循环进水为鱼提供相似的食物机会。例如，当悬浮营养固体物质可能集中在深水层时，蜗牛和浮游生物可能存在于另一层，这又允许相对于各种各样的动物种类来管理食物。本发明提供复制水生和河岸边缘以及漫滩栖息地范围的综合能力。这些不同的栖息地设置中的每一个均提供另一条食物链环境。

虽然已经示出并描述了本发明的优选实施方式，但是在没有在其较宽方面脱离本发明的情况下，本领域技术人员显然可以进行很多改变和改型。因此，随附的权利要求旨在覆盖落入发明的真实精神和范围内的所有这种改变和改型。

Claims

1.一种漂浮河床，所述漂浮河床包括：

(a)循环泵，所述循环泵具有进口软管或进口管；

(b)进口软管或进口管深度调节器；以及

(c)一个或更多个处理沟槽，所述处理沟槽由可渗透基质组成；

其中，所述漂浮河床在水体上漂浮；

其中，水从所述水体进入所述进口软管或进口管并且被所述循环泵泵送入所述处理沟槽中；并且

其中，所述处理沟槽由可渗透基质组成，并且进入所述处理沟槽的水不但水平地流过所述处理沟槽并进入所述水体，而且也竖直地向下流过所述处理沟槽的所述可渗透基质。

2.一种漂浮河床，所述漂浮河床包括：

(a)循环泵，所述循环泵具有进口软管或进口管；

(b)进口软管或进口管深度调节器；以及

其中，所述漂浮河床在分层的水体上漂浮，所述分层的水体包括表面层、中间层以及深层；

其中，水从所述水体的所述表面层、所述中间层或所述深层进入所述进口软管或进口管，并且被所述循环泵泵送入所述处理沟槽；并且

其中，所述处理沟槽由可渗透基质组成，并且进入所述处理沟槽的水不但水平地流过所述处理沟槽并进入所述水体的所述表面层，而且竖直地向下流过所述处理沟槽的所述可渗透基质。

3.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均具有由可渗透基质组成的至少两个侧部，并且其中，进入所述处理沟槽的水也水平地流过所述处理沟槽的任一侧部上的所述可渗透基质。

4.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均有至少两个侧部，并且还包括定位在每个处理沟槽的一个侧部或两个侧部上的走道。

5.根据权利要求4所述的漂浮河床，其中，所述走道由模制的玻璃纤维增强塑料格栅组成。

6.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，该漂浮河床还包括多个漂浮单元，所述漂浮单元一体成形到所述处理沟槽。

7.根据权利要求6所述的漂浮河床，其中，所述漂浮单元由聚氨酯树脂组成，所述聚氨酯树脂在压力下以液体形式注入所述可渗透基质中，然后就地膨胀并且固化。

8.根据权利要求2所述的漂浮河床，该漂浮河床还包括排放管，所述排放管将来自所述处理沟槽的水的一部分排入所述水体的所述中间层或所述深层。

9.根据权利要求8所述的漂浮河床，其中，所述排放管的深度是可调节的。

10.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，该漂浮河床还包括起泡器，所述起泡器位于所述进口管或进口软管内或位于所述处理沟槽内，使空气起泡进入到被泵送入所述处理沟槽的水中。

11.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，所述处理沟槽中的至少一个包括顶盖。

12.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括底部和侧部，并且所述处理沟槽中的至少一个包括在所述处理沟槽的所述底部和所述侧部上的固着生物层。

13.根据权利要求12所述的漂浮河床，该漂浮河床还包括可拆卸衬垫，以有助于除去并收获固着生物。

14.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括底部和侧部，并且所述处理沟槽中的至少一个包括在所述处理沟槽的所述底部和所述侧部上的防渗衬垫。

15.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，所述可渗透基质由无纺聚合物纤维组成。

16.根据权利要求15所述的漂浮河床，其中，所述无纺聚合物纤维是聚酯纤维，所述聚酯纤维缠绕以形成随机指向的毯。

17.根据权利要求15所述的漂浮河床，其中，所述无纺聚合物纤维是再生废料地毯纤维。

18.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，水生植物、岸栖植物和/或陆生植物被加入到所述处理沟槽，以增强从所述处理沟槽中的水中去除过量的营养物。

19.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均具有至少两个侧部，所述侧部由具有顶面的可渗透基质组成，并且其中，水生植物、岸栖植物和/或陆生植物被加入到所述处理沟槽的所述侧部的所述可渗透基质的所述顶面，以增强从所述水体中的水或进入所述水体的水中去除过量的营养物。

20.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括底部和侧部，还包括草皮，所述草皮附接于所述处理沟槽的所述底部和/或所述侧部。

21.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，花坛植物或小块草皮和/或种子被插入所述处理沟槽的所述可渗透基质的预裁切孔中。

22.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，至少一个所述处理沟槽包括一个或更多个三维挡板，并且其中，所述挡板为所述处理沟槽中的水产生较长的流动路径。

23.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括两个侧部，至少一个处理沟槽包括由可渗透基质组成的过滤器，并且其中，所述过滤器从所述处理沟槽的一个侧部延伸到另一侧部。

24.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括两个侧部，至少一个处理沟槽包括吸收性过滤器，所述吸收性过滤器由外支撑框架和吸收性填料组成，并且其中，所述过滤器从所述处理沟槽的一个侧部延伸到另一侧部。

25.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，所述外支撑框架由可渗透基质组成。

26.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括两个侧部，所述处理沟槽中的至少一个包括处理浮岛，并且其中，所述处理浮岛在所述处理沟槽中的水上漂浮并且由可渗透基质、多个漂浮单元以及系绳索组成，所述系绳索将所述处理浮岛拴系在所述处理沟槽的所述侧部之间。

27.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括两个侧部，所述处理沟槽中的至少一个包括悬突处理岸，并且其中，所述悬突处理岸在所述处理沟槽中的水上漂浮并且由可渗透基质、多个漂浮单元以及系绳索组成，所述系绳索将所述悬突处理岸拴系于所述处理沟槽的一个侧部，使得所述悬突处理岸向上紧靠所述处理沟槽的所述侧部。

28.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括两个侧壁，至少一个处理沟槽包括侧出口沟槽和较低高度的侧壁，以提供相较于所述处理沟槽中的水而言相对浅的水流截面。

29.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，所述水体具有底部，还包括污泥输入系统，所述污泥输入系统包括污泥泵和在所述水体的所述底部处具有进口端的污泥进口管或进口软管，其中，所述污泥泵从所述水体的所述底部泵送污泥并且将其与被泵送入所述处理沟槽的水混合。

30.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，所述水体具有底部，还包括表面水输入系统，所述表面水输入系统包括表面水泵和在所述水体的所述表面层中具有进口端的表面水进口软管或进口管，其中，所述表面水泵从所述水体的所述表面层泵送表面水并且将其与被泵送入所述处理沟槽的水混合。

31.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，所述进口软管或进口管具有进口端，还包括围绕所述进口软管或进口管的所述进口端或在所述进口软管或进口管的所述进口端内的进口过滤器，其中，所述进口过滤器由可渗透基质组成。

32.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均包括底部和侧部，其中，所述处理沟槽的所述底部和所述侧部由具有一定厚度的可渗透基质组成，其中，进入所述处理沟槽的水在所述处理沟槽中停留一定的停留时间，并且其中，通过改变所述处理沟槽的所述底部和/或所述侧部的所述可渗透基质的所述厚度而调节水在所述处理沟槽中的所述停留时间。

33.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，每个处理沟槽均具有长度，其中，进入所述处理沟槽的水在所述处理沟槽中停留一定的停留时间，并且其中，通过改变所述处理沟槽的长度而调节水在所述处理沟槽中的所述停留时间。

34.根据权利要求1或2所述的漂浮河床，其中，所述循环泵以一定的速度将水泵送入所述处理沟槽，其中，进入所述处理沟槽的水在所述处理沟槽中停留一定的停留时间，并且其中，通过改变所述循环泵将水泵送入所述处理沟槽的速度而调节水在所述处理沟槽中的所述停留时间。

35.一种漂浮河床系统，所述漂浮河床系统包括：

(a)漂浮河床，所述漂浮河床具有至少一个处理沟槽，所述处理沟槽具有由可渗透基质组成的底部和侧部；

(b)一个或多个进口阀，所述进口阀位于上水体中；以及

(c)进口软管或进口管，所述进口软管或进口管将所述进口阀连接至所述处理沟槽；

其中，所述漂浮河床在下水体上漂浮；并且

其中，水通过重力从所述上水体流入所述进口软管或进口管并且进入到所述处理沟槽内，水水平地流过所述处理沟槽，水平地流过所述处理沟槽的所述侧部的所述可渗透基质并且/或者竖直地向下流过所述处理沟槽的所述可渗透基质的所述底部进入到所述下水体中。