CN104496038A - 组合式多功能人工水草 - Google Patents

Abstract

本发明公开组合式多功能人工水草，它由功能化浮子、人工水草本体、固定系统和功能化重坠构成，功能化浮子与人工水草本体的顶端固定连接，人工水草本体的下端连接固定系统及功能化重坠，所述功能化浮子由泡沫陶瓷外壳和塑料内芯组成，塑料内芯置于外壳内，泡沫陶瓷掺杂有光催化剂TiO₂。本发明通过各部分的共同作用，在不同或者共同的时间段内高效处理水体，节约时间成本，取得更好的水体处理效果。

Description

组合式多功能人工水草

技术领域

本发明属于水生态修复技术领域，用于城市河道、人工湖泊、景观水体等水体生态修复的多功能人工水草。

背景技术

随着经济的迅猛发展和人口的增长，大量的工业废水、生活污水源源不断地被排入河流、湖泊甚至海洋，原本稳定的生态系统遭受到不同程度的破坏，自净能力不同程度的丧失，水体富营养化污染严重，出现水华、发黑发臭等现象，大量跟人类生存生死攸关的水体已面目全非。

人工水草修复技术是一种生物膜载体技术，采用耐酸碱、耐污、柔韧性很强的仿水草材料，通过模仿污水处理中的植物净化原理和优化生物填料以利于生物膜的形成和再生，不受透明度、光照等限制，从而大大提高污水处理的效果。人工水草技术可以克服普通水草在重度污染河流中无法生长生存的难题。

目前应用最多的人工水草有阿科蔓生态基、细绳状人工水草、多环串连人工水草、臭轮藻型人工水草、生物飘带型人工水草等，这些水草的共同特点是模仿水草形态为各类细菌以及藻类的生长提供了适宜的条件，附着在生态基表面的大量微生物，对营养物质进行吸附和降解，最终将有机物去除。生物膜形成的关键是功能微生物在载体表面的附着、固定。微生物在载体表面的附着，不仅与微生物自身特性有关，同时也与温度、溶解氧、PH、原水水质及填料类型等外界因素有关。由于挂膜因素复杂且挂膜成功时间较长，如何为微生物挂膜提供有效的生长环境，同时有多重具有分解有机物处理水体的功能物质在生物膜成熟前起到一定缓解污染的作用至关重要。

而目前尚未见有一种集多种功能为一体的人工水草的相关报导。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提出一种新的组合式多功能人工水草，可以实现快速挂膜，增加生物量，且具有环境友好性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明组合式多功能人工水草，它由功能化浮子、人工水草本体、固定系统和功能化重坠构成，功能化浮子与人工水草本体的顶端固定连接，人工水草本体的下端连接固定系统及功能化重坠，所述功能化浮子由泡沫陶瓷外壳和塑料内芯组成，塑料内芯置于外壳内，泡沫陶瓷掺杂有光催化剂TiO₂。

所述人工水草本体由中间绳和草体纤维构成，草体纤维均匀地固定在中间绳上。

所述固定系统由圆环和固定爪构成，固定爪可直接插入水底泥固定，固定爪的顶部穿过功能化重坠后连接圆环，圆环与人工水草本体的底端相接。

所述功能化重坠采用酚醛塑料发泡制成，重坠上附着有益微生物群和生物酶。

所述有益生物菌群是包括芽孢杆菌、硝化菌、反硝化菌、光合细菌的复合菌种，生物酶为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶的复合酶。

所述人工水草的数量按照处理水体面积的5％～10％配置，人工水草距离水面20～50cm。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明组合式多功能人工水草采用光催化剂TiO₂的泡沫陶瓷作为浮子，能彻底矿化有机物又能降解低浓度的有机污染物，TiO₂作为一种稳定高效的催化剂具有化学惰性高、氧化能力强、成本效益高以及对光腐蚀和化学腐蚀的抵抗力强等优点。

2.本发明采用花泥式的功能化重坠具有低成本、无毒、有一定的生物降解性等优点。

3.本发明通过各部分的共同作用，在不同或者共同的时间段内高效处理水体，节约时间成本，取得更好的水体处理效果。

附图说明

图1是本发明组合式多功能人工水草单体的结构示意图。

图2是本发明组合式多功能人工水草群的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行阐述。

实施例1：

如图1所示，本发明组合式多功能人工水草的单体结构包括功能化浮子、人工水草本体、固定系统和功能化重坠7，所述功能化浮子由塑料内芯1和掺杂有光催化剂TiO₂的泡沫塑料外壳2组成的功能化浮子，塑料内芯1置于外壳2内，光催化剂TiO₂能彻底矿化有机物又能降解低浓度的有机污染物。所述人工水草本体由聚丙烯纤维中间绳3和草体纤维4构成，草体纤维4均匀地固定在聚丙烯纤维中间绳4上，草体纤维4采用长5～20cm的弹性材料。功能化浮子固定于聚丙烯纤维中间绳3上，保持人工水草在水中直立，三角固定爪6可直接插入水底泥固定，三角爪端可直接插入底泥固定。

固定爪6的顶部穿过功能化重坠7后连接圆环5，圆环5与人工水草本体的中间绳3底端相连接。

所述功能化重坠7采用酚醛塑料发泡制成，模仿花泥质轻如泡沫塑料、吸水后又重如铅块的特性，重坠上附着有益微生物群和生物酶，有益生物菌群是包括芽孢杆菌、硝化菌、反硝化菌、光合细菌的复合菌种，生物酶为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶的复合酶。

有益生物菌群是包括芽孢杆菌、硝化菌、反硝化菌、光合细菌的复合菌种，生物酶为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶的复合酶。

实施例2：

如图2所示，本发明组合式多功能人工水草群不需要另外的连接配件进行连接人工水草单体8，数个人工水草单体8的固定爪穿过同一块功能化重坠就可以了。由于功能化重坠大小易控只要根据草体数量配置相应大小的功能化重坠即可，既可以减少其他连接配件的成本，防止二次污染，还能物尽其用，充分发挥功能化重坠的功能，同时能防止人工水草单体8在水中发生缠绕。人工水草群数量按照拟处理水体面积的5％～20％配置。人工水草高度根据水深实际设置，距离水面20～50cm，不影响行船。

本发明公开的新型组合式多功能人工水草，通过有益菌诱导加速生物膜的形成，功能化重坠中的有益生物酶体系和功能化浮子上的光催化剂在生物膜成熟前进行水体预处理。通过各部分的共同作用，在不同或者共同的时间段内高效处理水体，节约时间成本，取得更好的水体处理效果。

本发明采用的功能化浮子，内层为具有一定浮力的普通塑料内芯，外层为掺杂有光催化剂TiO₂的泡沫塑料，所述人工草体群直接安装在水体中使用或配合曝气设备、生态浮床等使用，用于水生态修复。

本发明采用的固定爪6可以根据水体底质软硬程度、平滑程度制成钉状、耙状或平滑状固定在水底。

Claims (6)

1.组合式多功能人工水草，其特征在于：它由功能化浮子、人工水草本体、固定系统和功能化重坠构成，功能化浮子与人工水草本体的顶端固定连接，人工水草本体的下端连接固定系统及功能化重坠，所述功能化浮子由泡沫陶瓷外壳和塑料内芯组成，塑料内芯置于外壳内，泡沫陶瓷掺杂有光催化剂TiO₂。

2.根据权利要求1所述的组合式多功能人工水草，其特征在于：所述人工水草本体由中间绳和草体纤维构成，草体纤维均匀地固定在中间绳上。

3.根据权利要求1或2所述的组合式多功能人工水草，其特征在于：所述固定系统由圆环和固定爪构成，固定爪固定于水底泥中，固定爪的顶部穿过功能化重坠后连接圆环，圆环与人工水草本体的底端相接。

4.根据权利要求1所述的组合式多功能人工水草，其特征在于：功能化重坠采用酚醛塑料发泡制成，重坠上附着有益微生物群和生物酶。

5.根据权利要求4所述的组合式多功能人工水草，其特征在于：所述有益生物菌群是包括芽孢杆菌、硝化菌、反硝化菌、光合细菌的复合菌种，生物酶为淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶的复合酶。

6.根据权利要求1所述的组合式多功能人工水草，其特征在于：所述人工水草的数量按照处理水体面积的5％～10％配置，人工水草距离水面20～50cm。