CN107129050A - 一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统 - Google Patents

一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107129050A
CN107129050A CN201710423300.4A CN201710423300A CN107129050A CN 107129050 A CN107129050 A CN 107129050A CN 201710423300 A CN201710423300 A CN 201710423300A CN 107129050 A CN107129050 A CN 107129050A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bed
floating bed
biological floating
windproof
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710423300.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107129050B (zh
Inventor
毕斌
陈方鑫
卢少勇
何琦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Original Assignee
Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese Research Academy of Environmental Sciences filed Critical Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority to CN201710423300.4A priority Critical patent/CN107129050B/zh
Publication of CN107129050A publication Critical patent/CN107129050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107129050B publication Critical patent/CN107129050B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/32—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统，所述生态浮床系统按照功能划分包括防风过滤床、水藻导流区和生态修复床。在强风浪并携带蓝藻状况下，首先通过防风过滤床进行消浪挡风，并且浮床下方对水体粗粒径污染物过滤；其次，通过防风过滤床与风向的夹角，对截留的藻类和粗粒径污染物进行导流，进入围隔收集打捞；最后，在前置处理基础上，保证生态修复床对水体进行净化作用。本发明建立一个适应环境能力强、应用范围广和系统层次明确的，特别是适合我国富营养化严重湖泊水体污染修复的生态浮床净化系统，具有重要的意义。

Description

一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统
技术领域
本发明涉及一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统，属于环境生态修复技术领域。
背景技术
近20年来，湖泊水环境污染问题越来越突出，湖泊的富营养化灾害已成为制约社会和国民经济进一步持续发展的重要因素。部分河流水域如汉江、珠江、洞庭湖等面临着富营养化的威胁。滇池部分水域水华每年持续时间长达10个月，巢湖、太湖部分水域也长期处于水华状态。水体富营养化及藻华危害不仅造成水功能障碍，影响养殖和景观旅游，更重要的是藻华产生的藻毒素及其衍生物，对人体健康和生存、繁衍存在着严重的危害。因此，湖泊富营养化水质净化属于中国最迫切的重大环境问题。
生态浮床利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，吸附水体中大量的悬浮物，并逐渐在植物根系表面形成生物膜，吞噬和代谢水体中的污染物，最后通过首个浮床植物来减少水中氮、磷等营养物质。国内、外研究结果表明，生态浮床与人工湿地在同等面积条件下，生态浮床的净水效率比人工湿地高70％以上。
目前人工生态浮床污水处理系统的专利主要包括：一种可以用于水体净化的自浮式生态浮床(201510403456.7)、一种天然材质的组合型生态浮床(20151059643.1)、一种用于城市黑臭河道水质强化净化的三维立体式生态浮床(201510577900.7)、一种景观生态浮床(201510606374.2)、一种全竹制生态浮床(201510367481.4)、一种悬挂弹性填料的多层次立体生态浮床(201510078919.7)、一种净化富营养化水源用的立体浮床的制作方法(201410712579.4)、一种水环境生态治理及修复系统及其应用(201310387422.4)、一种冷暖季净化富营养化水源用的组合生态浮床(201410715509.4)、生态浮床的消浪助浮装置(201410545692.8)等等。
可见，目前的生态浮床专利主要针对于城市景观水体，污染河道的处理，并且集中在浮床本身结构或净化机制的改造。缺乏对湖泊富营养化水体的生态浮床研究的报道，尤其在生态浮床抵抗水位变幅以及强风浪侵蚀的现状的应对方案不足。据文献报道，洞庭湖枯水季至丰水季水位变幅高达2-8m，太湖、滇池年平均风速达5.1m/s。传统景观和河道浮床的净化效果是在静态下体现的，缺乏就天然湖泊水体恶劣状况结合的系统化生态浮床的描述。
因此，建立一个应用范围广，系统层次明确的，特别是适合我国富营养化严重湖泊水体污染修复的生态浮床净化系统，具有重要意义。
发明内容
本发明旨在提供一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统，用以解决天然湖体(尤其浅水湖泊)的水位变幅、风浪较强、蓝藻淤积和悬浮物较多环境因素对生态浮床稳定性影响问题。
本发明用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统，按照功能划分包括防风过滤床1、水藻导流区2和生态修复床3。
所述防风过滤床1由浮床框架、填充材料、平衡块、固定绳、防风型植物4以及底部过滤栅组成。所述填充材料为植物秸秆，或者为砾石、鹅卵石与植物秸秆的复合物。所述防风型植物是指茎高根粗易生长的挺水植物，主要包括：美人蕉，芦苇，香蒲，菖蒲等。
所述防风过滤床1设置于生态浮床系统的上风向位置，并与主风向成120-155°的夹角。所述防风过滤床通过平衡块的重量调整使防风过滤床的三分之一部分位于水面以上，大约为100-300mm。所述防风过滤床之间通过柔性连接绳5连接，防风过滤床的四个角通过柔性锚固6固定。
所述水藻导流区2由围隔7和单向进入阀8构成。所述水藻导流区2设置于所述防风过滤床1的下风向床体末端。利用防风过滤床与风向的导流夹角9，在防风过滤床1下风向床体末端设置水藻导流区2，通过围隔7收集水藻，同时单向进入阀8保证水藻只进不出。
所述生态修复床3由多个生态浮床单体10连接而成，每个生态浮床单体10内设置有多个浮床格11并在浮床格11内种植净水型植物。生态浮床单体10通过固定绳索与水底、岸边或水位浮动锚固12连接固定。一般生态修复床设置为环形，接触水体面积大，处理效果好。
每个生态浮床单体10内设置有多个浮床格11并在浮床格11内种植净水型植物。
每个生态浮床单体10中的浮床格11设置为16个。
生态修复床3的位置设置于防风过滤床1的风向后部，以便消浪挡风。
所述净水型植物是指对水质净化效果好、吸收营养物质能力强以及根系发达的水生植物，包括氮吸收类植物和磷吸收类植物。氮吸收类植物主要包括莎草、水葱、凤眼兰、水葵、水花生等；磷吸收类植物主要包括菹草、荇菜、菱角、风车草、红龙草等。
本发明用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统运行时，在强风浪并携带蓝藻状况下，首先通过防风过滤床进行消浪挡风，并且防风过滤床的过滤栅可以对水体粗粒径污染物过滤；其次，通过防风过滤床与风向之间的夹角，对截留的藻类和粗粒径污染物进行导流，并通过单向进入阀进入水藻导流区的围隔内以便收集打捞；最后，在前置处理的基础上，通过生态修复床对水体进行净化处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统更适用于环境情况恶劣的湖泊，防风过滤床能有效消浪挡藻，为后续的生态修复床有效发挥其净水作用提供基础，同时该系统兼顾水藻收集功能。整个浮床工艺非常系统化，连接简洁，大大提高生态浮床在现实湖泊环境中的处理效果。
附图说明
图1是用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统的结构示意图。
图中，1防风过滤床，2水藻导流区，3生态修复床，4防风型植物，5柔性连接绳，6柔性锚固，7围隔，8单向进入阀，9导流夹角，10生态浮床单体，11浮床格，12水位浮动锚固。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的阐述，以更好地理解本发明的内容。
本发明用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统，按照功能划分包括防风过滤床1、水藻导流区2和生态修复床3。
所述防风过滤床1由浮床框架、填充材料、平衡块、固定绳、防风型植物4以及底部过滤栅组成。所述填充材料为植物秸秆，或者为砾石、鹅卵石与植物秸秆的复合物。所述防风型植物4是指茎高根粗易生长的挺水植物，主要包括：美人蕉，芦苇，香蒲，菖蒲等。
在主风向条件下(见图1)，防风过滤床1设置于生态浮床系统的上风向位置，即整个生态浮床系统的最前端，并与主风向成120-155°的夹角。防风过滤床1通过平衡块的重量调整使防风过滤床1的三分之一部分位于水面以上。防风过滤床1之间通过柔性连接绳5连接，防风过滤床1的四个角通过柔性锚固6固定，并种植茎高根粗的防风型植物4。防风过滤床1同时起到消浪、挡藻、沉沙等作用。
所述水藻导流区2设置于防风过滤床1的下风向床体末端，由围隔7和单向进入阀8构成。防风过滤床1与风向的导流夹角9，有助于导流引藻。在防风过滤床1下风向床体末端设置水藻导流区2，通过围隔7收集水藻，同时单向进入阀8保证水藻只进不出，定期进行人工打捞。
所述生态修复床3的位置设置于防风过滤床1的风向后部。所述生态修复床3由多个生态浮床单体10连接而成，每个生态浮床单体10由16个浮床格11组成并种植净水型植物。生态浮床单体10通过水位浮动锚固12固定。生态修复床3设置为环形，接触水体面积大，处理效果好，起到净化水质，吸收营养元素的效果。
所述净水型植物是指对水质净化效果好、吸收营养物质能力强以及根系发达的水生植物，包括氮吸收类植物和磷吸收类植物。氮吸收类植物主要包括莎草、水葱、凤眼兰、水葵、水花生等；磷吸收类植物主要包括菹草、荇菜、菱角、风车草、红龙草等。
本发明用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统运行时，在强风浪并携带蓝藻状况下，首先通过防风过滤床进行消浪挡风，并且防风过滤床的过滤栅可以对水体粗粒径污染物过滤；其次，通过防风过滤床与风向之间的夹角，对截留的藻类和粗粒径污染物进行导流，并通过单向进入阀进入水藻导流区的围隔内以便收集打捞；最后，在前置处理的基础上，通过生态修复床对水体进行净化处理。

Claims (9)

1.一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统，其特征在于：
所述生态浮床系统按照功能划分包括防风过滤床(1)、水藻导流区(2)和生态修复床(3)；
所述防风过滤床(1)由浮床框架、填充材料、平衡块、固定绳、防风型植物(4)以及底部过滤栅组成；所述防风过滤床(1)设置于生态浮床系统的上风向位置，并与主风向成120-155°的夹角；
所述水藻导流区(2)设置于所述防风过滤床(1)的下风向床体末端；所述水藻导流区(2)由围隔(7)和单向进入阀(8)构成；
所述生态修复床(3)设置于防风过滤床(1)的风向后部；所述生态修复床(3)由多个生态浮床单体(10)连接而成，每个生态浮床单体(10)内设置有多个浮床格(11)并在浮床格(11)内种植净水型植物。
2.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
所述填充材料为植物秸秆，或者为砾石、鹅卵石与植物秸秆的复合物。
3.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
所述防风型植物是指茎高根粗易生长的挺水植物。
4.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
所述防风过滤床(1)通过平衡块的重量调整使防风过滤床(1)的三分之一部分位于水面以上。
5.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
所述防风过滤床(1)之间通过柔性连接绳(5)连接，防风过滤床(1)的四个角通过柔性锚固(6)固定。
6.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
所述生态浮床单体(10)通过固定绳索与水底、岸边或水位浮动锚固(12)连接固定。
7.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
每个生态浮床单体(10)中的浮床格(11)设置为16个。
8.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
所述生态修复床(3)设置为环形。
9.根据权利要求1所述的生态浮床系统，其特征在于：
所述净水型植物包括氮吸收类植物和磷吸收类植物。
CN201710423300.4A 2017-06-07 2017-06-07 一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统 Active CN107129050B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710423300.4A CN107129050B (zh) 2017-06-07 2017-06-07 一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710423300.4A CN107129050B (zh) 2017-06-07 2017-06-07 一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107129050A true CN107129050A (zh) 2017-09-05
CN107129050B CN107129050B (zh) 2020-10-23

Family

ID=59734417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710423300.4A Active CN107129050B (zh) 2017-06-07 2017-06-07 一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107129050B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107555652A (zh) * 2017-09-07 2018-01-09 刘牧 原位收集蓝藻水华的围堰式微纳米分子筛藻水同治系统
CN114763288A (zh) * 2021-01-14 2022-07-19 上海勘测设计研究院有限公司 一种用于沉水植物恢复重建的生态围隔装置
CN115247406A (zh) * 2022-07-01 2022-10-28 奕江山环境科技(北京)有限公司 一种消波护岸沉沙结构
CN115688636A (zh) * 2022-12-29 2023-02-03 浙江远算科技有限公司 一种基于计算流体力学的大气环境污染修复仿真方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04247102A (ja) * 1991-01-29 1992-09-03 Toda Constr Co Ltd 滑走路
KR100731213B1 (ko) * 2006-12-08 2007-06-22 유용호 인공 생태 수초섬
CN101456603A (zh) * 2008-12-18 2009-06-17 上海交通大学 治理富营养化水库水华的方法
CN102010068A (zh) * 2011-01-13 2011-04-13 郑州大学 双层复合型人工浮岛
US8287728B2 (en) * 2009-02-10 2012-10-16 Fountainhead L.L.C. Elevated swale for treatment of contaminated stormwater
CN104129859A (zh) * 2014-08-19 2014-11-05 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种利用水生漂浮植物浮床净化水质的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04247102A (ja) * 1991-01-29 1992-09-03 Toda Constr Co Ltd 滑走路
KR100731213B1 (ko) * 2006-12-08 2007-06-22 유용호 인공 생태 수초섬
CN101456603A (zh) * 2008-12-18 2009-06-17 上海交通大学 治理富营养化水库水华的方法
US8287728B2 (en) * 2009-02-10 2012-10-16 Fountainhead L.L.C. Elevated swale for treatment of contaminated stormwater
CN102010068A (zh) * 2011-01-13 2011-04-13 郑州大学 双层复合型人工浮岛
CN104129859A (zh) * 2014-08-19 2014-11-05 中国科学院南京地理与湖泊研究所 一种利用水生漂浮植物浮床净化水质的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107555652A (zh) * 2017-09-07 2018-01-09 刘牧 原位收集蓝藻水华的围堰式微纳米分子筛藻水同治系统
CN107555652B (zh) * 2017-09-07 2019-06-11 昆明水啸科技有限公司 原位收集蓝藻水华的围堰式微纳米分子筛藻水同治系统
CN114763288A (zh) * 2021-01-14 2022-07-19 上海勘测设计研究院有限公司 一种用于沉水植物恢复重建的生态围隔装置
CN115247406A (zh) * 2022-07-01 2022-10-28 奕江山环境科技(北京)有限公司 一种消波护岸沉沙结构
CN115688636A (zh) * 2022-12-29 2023-02-03 浙江远算科技有限公司 一种基于计算流体力学的大气环境污染修复仿真方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107129050B (zh) 2020-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101628774B (zh) 一种升流式滤层-浮床净水装置
CN100595167C (zh) 景观水体的生态修复和保持方法
CN107129050A (zh) 一种用于强风浪条件下湖泊水体修复的生态浮床系统
CN100572299C (zh) 三维多向流湿地处理排入江河面源污染和净化河水的方法
CN106186343A (zh) 一种对城镇河道的综合治理方法
CN201660528U (zh) 一种复合潜流人工湿地的污水处理装置
CN213294863U (zh) 一种用于滨水道路的水流净化系统
CN102249422A (zh) 一种自然水体的生态修复系统及其修复方法
CN102092857A (zh) 生物链构造技术修复河湖水系的方法
CN102730823B (zh) 拟自然河道水质净化系统
CN106045213A (zh) 一种湖泊景观水体的水质保持与生态修复方法
CN103466810A (zh) 一种污染河道综合治理的方法
CN207108765U (zh) 一种生态净化塘系统
CN210711186U (zh) 城市河道污水复合型生态景观净化装置
CN106219763B (zh) 一种河湖生态护坡与浅滩浮床修复相结合的污染防治方法
CN206244513U (zh) 河湖生物净化边坡系统
CN109422426A (zh) 一种景观河道修复系统
CN106865777A (zh) 一种湖泊景观水体初期雨水污染控制方法
CN207435274U (zh) 一种黑河道净化处理系统
CN109650549A (zh) 一种净化河流水质的河口人工湿地系统
CN112321094A (zh) 岸坡水生态景观式瀑布型水质净化系统及其净化方法
CN205011476U (zh) 一种应用于河道水体修复的生态预处理系统
CN107176685A (zh) 用于削减面源污染的河岸带湿地的构建方法
CN207175595U (zh) 一种简易的污水生态处理池
CN203922860U (zh) 一种限制浮叶植物生长的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant