CN104891665B - 一种水域修复养护用循环处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水域修复养护用循环处理系统，包括围栏杆；所述围栏杆内部具有挺水植物层、沉水植物层和浮水植物层；所述挺水植物层位于所述沉水植物层上侧、位于所述浮水植物层下侧；还包括用于为所述沉水植物层补光的补光装置；所述补光装置具有套管支架、固定在套管支架上的透明导光杆；所述透明导光杆的下端插入所述沉水植物层中、将水体表面的光线导入所述沉水植物层。由于补光装置中的透明导光杆可将水体表面的光线导入沉水植物层，使沉水植物层具有较充足的光照而提高了其生长效率和产氧能力，提高了对水体的处理能力。
Description
技术领域
本发明涉及水体处理技术领域，特别涉及一种水域修复养护用循环处理系统。
背景技术
由于粗放式的发展方式导致的污染物大量排放以及城市的急剧扩张，我国大部分水体都受到了严重污染，对污染水体的治理是未来一段时间环境保护工作的重要内容。现有的水体污染治理方法多为设置拦河坝，利用拦河坝人工提高部分区域水面高度并在河坝处形成高度差，使得河水混氧流动；也有些区域通过设置曝气装置，向河道内人工曝气提高河水含氧量。但这样的方法均只使得短距离河道内的混氧、进而提高水中好氧微生物的繁殖处理水中有机废物，无法保证整个河道的清洁。一些城市在水体中设置浮岛，通过在浮岛上种植绿色植物实现对水体的清洁。但由于浮岛上的植物并不能为水体增加足够的氧气，而由于阳光的在水中的穿透性较差、水体内的沉水植物等并不能有效进行光合作用产生氧气，也就不能起到净化水体的作用。
发明内容
为解决现有的植物浮岛形式对水体清洁功能有限的问题，本发明提供了一种水域修复养护用循环处理系统。
本发明提供一种水域修复养护用循环处理系统，包括围栏杆；所述围栏杆内部具有挺水植物层、沉水植物层和浮水植物层；所述挺水植物层位于所述沉水植物层上侧、位于所述浮水植物层下侧；还包括用于为所述沉水植物层补光的补光装置；所述补光装置具有套管支架、固定在套管支架上的透明导光杆；所述透明导光杆的下端插入所述沉水植物层中、将水体表面的光线导入所述沉水植物层；还包括与所述围栏杆连接的浮筒；所述浮筒内具有竖直设置的水流管道、驱动水泵、射流器和空气管道；所述射流器安装在所述水流管道的底部；所述驱动水泵安装在所述水流管道内、驱动水从所述水流管道的入口端流入、从所述射流器流出；所述空气管道和所述射流器的空气入口连接。
由于补光装置中的透明导光杆可将水体表面的光线导入沉水植物层，使沉水植物层具有较充足的光照而提高了其生长效率和产氧能力，提高了对水体的处理能力。
设置射流器可将空气混入流动的水体中，提高水体的含氧量和二氧化碳含量，进而提高沉底植物的光合作用水平。可选的，所述沉水植物层、所述挺水植物层和所述浮水植物层外侧均具有隔离层；所述隔离层上具有防止食草类植物进入的仿真水草。
设置仿真水草和隔离层，可有效防止水中动物、昆虫对各个植物层的啃食，保证植物层能够维持一定的种群密度。
可选的，还包括发光部件和供电部件；所述发光部件和所述透明导光杆连接；所述供电部件为所述发光部件供电。
可选的，所述供电部件具有光伏太阳能电池板；所述发光部件为LED灯。
设置发光部件，在光照不充足时可为沉底植物层中的植物补光，提高其处理水体污染的能力。
可选的，所述浮筒底部还具有水流通过层；所述水流通过层的侧壁和底部具有水流可通过的通孔。
可选的，还包括用于鱼类养殖的生态养殖网箱或人工鱼礁。
可选的，所述沉水植物层内侧还具有水体磁化装置。
可选的，所述围栏杆上还具有用于收集水体表面垃圾的截污连接围板。
可选的，所述围栏杆上还具有连接孔。
附图说明
图1为本发明水域修复养护用循环处理系统正视图；
图2为本发明水域修复养护用循环处理系统俯视图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明水域修复养护循环处理系统正视图，从图中可看出本发明的水域修复养护处理系统包括浮筒1、连接浮筒1的围栏杆2。围栏杆2和浮筒1形成了整个处理系统的外框架，内部设置了相应的水体修复养护设备。在围栏杆2内部设置有挺水植物层3、沉水植物层4和浮水植物层5，其中挺水植物层3的根茎部分生长在水体下、主干页部分生长在水体以上，而沉水植物层4全部生长在水体以下、浮水植物层5漂浮在水体表面。由于沉水植物层4设置在水体下，其光合作用产生的氧气能够溶解在水中，为水中微生物消化水中的有机污染物提供氧气来源，同时各个植物层在水中生产时吸收水中的氮磷钾等无机废物，起到减少水中富营养的作用。由于阳光在水中的穿透性不够强，无法达到沉水植物生长的水体深度，在本发明实施例中设置了补光装置6为沉水植物层4补光、增加沉水植物层4的光合作用能力。补光装置6具有套管支架62和固定在套管支架62上的透明导光杆61，透明导光杆61将水体表面的光线导入到沉水植物层4。在本实施例中，透明导光杆61可以采用诸如玻璃、透明树脂等材料制成；可制成诸如光导纤维一样较细的丝状，也可制成较粗的棒状结构。由于透明导光杆61具有较强的折射率，光线在其中传播折射可以传播至水中的沉水植物层4。实际使用时，可通过改变透明导光杆61的折射率，使得光线可从导光杆的侧面部分折射出，提高其光线散射面积，也可直接采用折射率很高的透明导光杆61，使得光线只能从导光杆的下端部射出。
本实施例中的水域修复养护用循环处理系统在日照充足的情况下具有良好的导光作用，但当日照严重不足时无法为沉水植物层4提供足够的光照，特别是南方长时间阴雨条件下可能使得沉水植物层4无法完成光合作用。为解决这一问题，可选的，本实施例的水域修复养护用循环处理系统还设置了发光部件和供电部件，如需要进行补光操作时，供电部件供电使发光部件发光。本实施例中的供电部件可采用工业用电直接供电，为了充分利用自然资源、减少布线复杂度，还设置了光伏太阳能电池板8和蓄电池。光照较好时，光伏太阳能电池板8可将太阳能转换为电能并存储在蓄电池内；待光线较差时蓄电池向外供电。本实施例的发光部件采用了LED灯7，LED灯7具有很高的光电转换效率，提高了能源的利用效率。本实施例中，LED灯7设置在水体中的沉水植物层4，在其他实施例中，也可将其设置在水体表面，在补光的同时还可起到景观作用。
进一步地，本发明实施例中的水域修复养护用循环处理系统中，在沉水植物层4、挺水植物层3和浮水植物层5的外侧均设置了隔离层，隔离层上具有防止食草类植物进入的仿真水草。隔离层和仿真水草可起到隔离作用将食草类鱼类、小龙虾等动物隔离在循环处理系统外侧，防止这些食草性生物啃食沉水植物、浮水植物和挺水植物而使植物群落数量减少。
进一步地，为了提高水体流动性，使得水体能够快速循环流动，本实施例循环处理系统内的浮筒1内还设置了水流管道11、驱动水泵12。在浮筒1上部设置了水流入口、浮筒1下部设置了水流出口，在驱动水泵12的动力作用下水流从水体上水流入口进入、从水流出口流出。为了进一步提高水中的溶氧率并增加水体中的二氧化碳含量，浮筒1内还具有射流器13和空气管道14，射流器13设置在水流出口处，空气管道14的上端露出水面、下端和射流器13的空气入口连接，水流流动动力使得空气混入水体中经射流器13喷出。本实施例水流出口设置在了沉水植物层4，喷出的水气混合物可使得沉水植物层4具有充足的二氧化碳补充。
由于本实施例的水域养护循环处理系统采用了浮筒1漂浮循环，在水体区域风较大时由于上部受力很大而下部较为稳定使得扭转力矩很大，具有倾覆危险。可选的，本实施例的修复系统底部还设置了水流通过层15，水流通过层15的侧壁和底部具有水流可通过的通孔16。风较大时养护循环系统漂动时水流可从通孔16和水流通过层15流过而使得扭转力矩较小，减少了倾覆危险。
进一步地，在本实施例的水域修复养护用循环处理系统中还设置了生态养殖网箱9或人工鱼礁10。生态养殖网箱9可用于养殖经济型鱼类，提高整个循环处理系统的价值。人工鱼礁10采用石块、废旧轮胎等材料制成，可以为鱼类生存、产卵提供一定的栖息环境，保证水体的生态食物链完整性。本实施例将生态养殖网箱9或人工鱼礁10设置在沉水植物层，当然根据养殖鱼类的类型不同还可将其设置在挺水植物层。
此外，可选的，为了提高水中各种生物的生长速率以及提高水体质量，本实施例中的循环处理系统还具有水体磁化装置，水体磁化装置能够水中的重金属及钙镁等盐类分子结晶而不被水体中植物吸收，提高植物生长速率。
图2为本发明水域修复养护用循环处理系统俯视图，从图2可看出本实施例的循环处理系统具有4个浮筒1，4个浮筒1对称设置，可保证整个循环处理系统在水体中具有良好的稳定性，当然，在其他实施例中也可设置其他数量的浮筒。另可选的，在本实施例的围栏杆2上还具有收集水体表面垃圾的截污连接围板21和连接多个循环处理系统的连接孔22。截污连接围板21只能向内开口而无法向外开口，这样水体中垃圾在风的作用下吹到循环处理系统的边缘后经截污连接围板21处开口进入围栏杆2内侧收集垃圾，且垃圾无法被风吹出，方便工作人员清理水体垃圾。围栏杆2上的连接孔22可用于连接多个循环处理系统。
应当注意，以上的循环处理系统均采用了浮筒1结构，在其他实施例中根据实际水体面积和水下深度，可设置成为沉底式的结构而将浮筒1中的水流管道11、驱动水泵12、射流器13、空气管道14等独立设置。且浮水植物层5也可部分设置为行走路面或草坪。
以上本发明实施例中的水域修复养护用循环处理系统进行了详细介绍。本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种水域修复养护用循环处理系统，包括围栏杆(2)；所述围栏杆(2)内部具有挺水植物层(3)、沉水植物层(4)和浮水植物层(5)；所述挺水植物层(3)位于所述沉水植物层(4)上侧、位于所述浮水植物层(5)下侧；其特征在于：还包括用于为所述沉水植物层(4)补光的补光装置(6)；所述补光装置(6)具有套管支架(62)、固定在套管支架(62)上的透明导光杆(61)；所述透明导光杆(61)的下端插入所述沉水植物层(4)中、将水体表面的光线导入所述沉水植物层(4)；还包括与所述围栏杆(2)连接的浮筒(1)；所述浮筒(1)内具有竖直设置的水流管道(11)、驱动水泵(12)、射流器(13)和空气管道(14)；所述射流器(13)安装在所述水流管道(11)的底部；所述驱动水泵(12)安装在所述水流管道(11)内、驱动水从所述水流管道(11)的入口端流入、从所述射流器(13)流出；所述空气管道(14)和所述射流器(13)的空气入口连接。
2.根据权利要求1所述的水域修复养护用循环处理系统，其特征在于：所述沉水植物层(4)、所述挺水植物层(3)和所述浮水植物层(5)外侧均具有隔离层；所述隔离层上具有防止食草类植物进入的仿真水草。
3.根据权利要求1所述的水域修护养护用循环处理系统，其特征在于：还包括发光部件和供电部件；所述发光部件和所述透明导光杆(61)连接；所述供电部件为所述发光部件供电。
4.根据权利要求3所述的水域修复养护用循环处理系统，其特征在于：所述供电部件具有光伏太阳能电池板(8)；所述发光部件为LED灯(7)。
5.根据权利要求1所述的水域修复养护用循环处理系统，其特征在于：所述浮筒(1)底部还具有水流通过层(15)；所述水流通过层(15)的侧壁和底部具有水流可通过的通孔(16)。
6.根据权利要求1所述的水域修复养护用循环处理系统，其特征在于：还包括用于鱼类养殖的生态养殖网箱(9)或人工鱼礁(10)。
7.根据权利要求1所述的水域修复养护用循环处理系统，其特征在于：所述沉水植物层(4)还具有水体磁化装置。
8.根据权利要求1所述的水域修复养护用循环处理系统，其特征在于：所述围栏杆(2)上还具有用于收集水体表面垃圾的截污连接围板(21)。
9.根据权利要求1所述的水域修复养护用循环处理系统，其特征在于：所述围栏杆(2)上还具有连接孔(22)。
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