CN107324499A - 一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛 - Google Patents

一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，由一栽培着水生植物的浮岛本体构成，其特征在于：所述浮岛本体为一具有上层盘状平台和下层盘状平台构成的双层构架，所述的下层盘状平台通过一连接杆与一空心钢管构成支撑支架；所述的上层盘状平台为一薄片型环状体，所述盘状面外圈设有与盘体边缘固接的浮力圈，盘面的内圈设有一环状曝气管；所述的下层盘状平台也为一薄片型盘状体，所述盘面外圈设有与盘状平台体边缘固接的浮力圈；由此构成上下可栽植水生植物的双层浮岛式的上部框架结构。生态浮岛随着水面的升降上下变化，浮岛也会相应的变化，但是浮岛不会随着水体的流动而改变位置。

Description

一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛
技术领域
本发明涉及一种水体净化装置，尤其是至一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，适用于对富营养化湖泊及黑臭河道的治理，以达到明显降低水体氨氮、悬浮物含量，显著提高水体透明度的目的。
背景技术
近年来，随着对环境资源开发利用力度的日益增加，大量含有氮、磷元素营养物质的污染物不断排入湖泊、水库和河流，使水体的营养物质负荷量不断增加。另一方面，为提高农作物产量，农田施用的化肥和牲畜粪便逐年增加，经雨水冲刷和渗透，进入地表水体的营养物质不断增多。由于这些人为因素的影响，使地表水体的污染和富营养化问题日益严重。富营养化水体的有效治理已成为迫待解决的重要环境问题。
传统的地表水水处理方法是：将受污染的水集中到污水处理厂进行治理，采用的主要相关处理工艺有人工曝气、A2/O脱氮除磷工艺、SBR等。人工曝气修复污染湖泊、河流虽然具有占地少、投资省、运行费用低、见效快等特点，但停止人工曝气后，经过1个月时间，水质又恶化至原来水平。故人工曝气只能作为湖泊、河流修复的一种缓解措施和辅助手段。对于A2/O脱氮除磷工艺与SBR法，其建造、运行、管理费用过高，且在治理污染水体时需要进行换水，仅适用于较小型水体。可见这些传统处理方法虽然工艺成熟、处理效果理想，但对于湖泊、河流等开放型水体系统的修复，传统处理方法具有很大局限性。
鉴于此，近年来利用水体生物修复地表水体污染技术发展迅速，利用水生植物、微生物对水体中氮、磷元素进行有效吸附、转化和降解，可减轻水体富营养化程度，修复水体自净功能；因此在河道的污染治理中已经得到一定的采用。
但是根据本发明人对这一技术的跟踪了解，发现对于复合污染的生物修复，如采取单一修复技术往往难以奏效，而将不同修复技术有效结合，形成联合生物修复技术可更有效地达到降解、去除污染物的目的。因此，提供一种使用效果更好、适应性更强的水体净化装置或方法依然是本领域科技人员努力的方向。
发明内容
本发明的目的：旨在提供一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛。它不但能美化周边环境，而且还能有效减轻水体富营养化程度，修复水体自净功能，同时大大减轻劳动强度，并降低使用及管理成本；企望通过整合水生植物与微生物，建立人工浮岛达到高效去除水体氨氮的目的。
为了达到上述目的本发明是这样实现的:
这种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，由一栽培着水生植物的浮岛本体构成，其特征在于：所述浮岛本体为一具有上层盘状平台和下层盘状平台构成的双层构架，所述的下层盘状平台通过一连接杆与一空心钢管构成支撑支架；所述的上层盘状平台为一薄片型环状体，所述盘状面外圈设有与盘体边缘固接的浮力圈，盘面的内圈设有一环状曝气管；所述的下层盘状平台也为一薄片型盘状体，所述盘面外圈设有与盘状平台体边缘固接的浮力圈；由此构成上下可栽植水生植物的双层浮岛式的上部框架结构。
所述的上层盘状平台和下层盘状平台的盘面上均布有微孔。
所述的上层盘状平台和下层盘状平台的盘面通过多根上支架固定连接。
所述的下层盘状平台的盘面通过多根下支架与下部连接杆固定连接。
所述的下部连接杆下部呈凸台状的T型，它设于一上下封口的不锈钢空心管内，构成整个浮岛本体的可升降机构。
所述浮岛本体的上层盘状平台和下层盘状平台的内底面上所铺设有沸石颗粒层和种植土层；所述的沸石层的厚度为15cm，所述沸石层上所覆盖的种植土层的厚度为15cm；所述沸石的粒径≥2cm。
所述浮岛本体的上层盘状平台中间有一个直径为400cm的圆孔，便于下层浮岛沉水植物接受光照。
所述浮岛本体的上层盘状平台中间设置的环状曝气管通过放射状的支状管分布于上层盘状平台面上，并且该环状曝气管经一进气管7与外部气源连接。
所述的上层盘状平台中间有一个直径为400cm的圆孔，便于下层浮岛沉水植物接受光照。
所述浮岛本体的上层盘状平台和下层盘状平台上铺设的所述的沸石上挂膜相应的微生物，上层挂膜好氧微生物，下层挂膜厌氧微生物。
所述的曝气管的内径为2cm，曝气管上分布的曝气孔之间的间隔为20cm。
上层种植挺水景观植物配比好氧微生物，下层种植沉水植物配比厌氧微生物。
根据以上技术方案提出的这种景观水体净化的多功能生态浮岛，具有以下特点：
1、由于采用了双层盘体结构，上层种植挺水景观植物配比好氧微生物，下层种植沉水植物配比厌氧微生物，相比较其它类型的生态浮岛，水生植物可以吸附水体中的氮磷，重金属，悬浮颗粒等，从而减少水体富营养化；采用的沸石可以控制密度大小，可根据水体环境调整到最适孔径，可以吸附悬浮物，形成生物膜，为微生物的提供生长环境，稳固植物根系；所添加的微生物为根据特定水体环境，制定的最优配比，可以最大程度的发挥作用；浮岛采用不锈钢框架结构，提高装置的整体稳固性，延长使用寿命。
2、这种多功能生态浮岛，既可确保浮岛漂浮于水面上作为景观体，又可同时进行水体净化，有较高的净水效率。
3、这种景观净化两用浮岛适宜于人工湖、小型景观水体及深水湖泊等应用。
附图说明
图1是本发明的主体构架结构示意图；
图2是本发明的上部本体的剖面示意图；
图3是本发明的下部固定结构图。
图中：1-上层凹槽 2-下层凹槽 3-上支架 4-不锈钢空心管 5-不锈钢杆 6-曝气孔 7-进气管 8-浮力圈 9-微孔 10-下支架 11-曝气管 12-种植土 13-沸石颗粒层 15-透光孔。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明提出的这种用于景观水体净化的多功能生态浮岛作进一步的详细描述。
参见图1、图2、图3，这种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，由一栽培着水生植物的浮岛本体构成，其特征在于：所述浮岛本体为一具有上层盘状平台1和下层盘状平台2构成的双层构架，所述的下层盘状平台2通过一连接杆5与一空心钢管5构成支撑支架；所述的上层盘状平台1为一薄片型环状体，所述盘状面外圈设有与盘体边缘固接的浮力圈8，盘面的内圈设有一环状曝气管11；所述的下层盘状平台2也为一薄片型盘状体，所述盘面外圈设有与盘状平台体边缘固接的浮力圈8；由此构成上下可栽植水生植物的双层浮岛式的上部框架结构。
所述的上层盘状平台1和下层盘状平台2的盘面上均布有微孔9。
所述的上层盘状平台1和下层盘状平台2的盘面通过多根上支架3固定连接。
所述的下层盘状平台2的盘面通过多根下支架3与下部连接杆5固定连接。
所述的下部连接杆5下部呈凸台状的T型，它设于一上下封口的不锈钢空心管4内，构成整个浮岛本体的可升降机构。
所述浮岛本体的上层盘状平台1和下层盘状平台2的内底面上所铺设有沸石颗粒层和种植土层；所述的沸石层的厚度为15cm，所述沸石层上所覆盖的种植土层的厚度为15cm；所述沸石的粒径≥2cm。
所述浮岛本体的上层盘状平台1中间有一个直径为400cm的透光孔15，便于下层浮岛沉水植物接受光照。
所述浮岛本体的上层盘状平台1中间设置的环状曝气管11通过放射状的支状管分布于上层盘状平台1面上，并且该环状曝气管11经一进气管7与外部气源连接。
所述浮岛本体的上层盘状平台1和下层盘状平台2上铺设的所述的沸石上挂膜相应的微生物，上层挂膜好氧微生物，下层挂膜厌氧微生物。
所述的曝气管11的内径为2cm，曝气管上分布的曝气孔之间的间隔为20cm。
上层种植挺水景观植物配比好氧微生物，下层种植沉水植物配比厌氧微生物。
上层内径1000cm，深30cm；下层内径为400cm，深30cm。
相比较传统的浮岛，本发明具有以下优势：该浮床主要结构采用不锈钢结构，能够比市面上的塑料结构更加牢固，延长了使用寿命。沸石在跟同类产品的比较上具有很大优势，且筛选出的高效菌能够吸附于沸石内部自我生长并可长期存活。可以根据不同水体不同水环境针对性的使用不同密度的沸石材料，来达到最优比表面积和最优进化效果。以及独创的双层浮岛模型，上层种植挺水植物配比好氧微生物，下层种植沉水植物配比厌氧微生物。植物根系和浮岛材料可溶为一体，抗风浪且材料本身为中空管状结构，能够形成很好的水体微动力循环，孔径多，能有效吸附水中悬浮物，提高水体透明度，提高水体光合作用，促进有机质分解，减少河流黑臭，可形成生物膜，为微生物提供大量的附着表面，为微生物繁殖和多样化提供条件。并且抗压强度高，密度低，成本低，使用环保，易于运输保存。而相比较而言，传统的浮岛填充材料采用塑料制品，易老化质量差，耐用性差。
在实际使用，本生态浮岛可以通过底部的不锈钢空心管固定在景观水体的基底或者需要设置该生态浮岛的水体中，利用上下两层由橡胶或者塑料材质做成的充气橡胶圈，或者空心塑料管构成得浮力圈的浮力，使整个装置能够随着水体水位的变化自动上升或者下降；同时利用与进气管联通的外设的潜水泵让上部片状盘设置的曝气管将流体喷出达到曝气目的，用以满足上层植物和沸石中耗氧均的需求。
上表明本发明提出的这种用于景观水体净化的多功能生态浮岛具有以下特点：
1、本发明的用于景观水体净化用的多功能生态浮岛，本体为上下两层呈圆柱形状的凹槽，其采用不锈钢铁皮制作，上层内径1000cm，深30cm；下层内径为400cm，深30cm，以突显景观作用。
2、用于景观水体净化用的多功能生态浮岛，本体为上下两层呈圆柱形状的凹槽，上层种植挺水景观植物配比好氧微生物，下层种植沉水植物配比厌氧微生物，浮岛整体呈中空结构，平台采用不锈钢材料，中间小孔嵌有沸石。
3、这种用于景观水体净化用的多功能生态浮岛为呈圆柱形状的凹槽的浮岛本体的周壁及内底面上均布孔径为0.5cm的微孔，以便进行水流交换。
4、本发明的景观净化3S多功能生态浮岛为呈圆柱形状的上层凹槽的浮岛本体内的下端部处固定有上端面上带曝气孔的曝气管，既对为呈圆柱形状的凹槽的浮岛本体进行稳固又便于进行曝气，曝气管内径2cm，曝气管上每隔20cm布有曝气孔，曝气管中部交接处的下端面上的进气口管连通送气管，连接曝气设备可选择性对填充的沸石层进行曝气，曝气下提供的高溶氧环境有利于硝化细菌的形成，使内部进行硝化反应，转化氨氮。在水质较好的情况下，亦可停止曝气。
5、本发明的景观水体净化多功能生态浮岛为呈圆柱形状的凹槽的浮岛，本体为双层浮岛模型，浮岛本体的内底面上铺设有沸石，该材料取材环保且无二次污染。采用的沸石可以控制密度大小，可根据水体环境调整到最适孔径，多孔设计为微生物生存繁殖提供场所，可以吸附悬浮物，形成生物膜，为微生物的提供生长环境，稳固植物根系，促进有机物的降解；微生物消耗量小：自主驯化的高效微生物投放量少，避免了二次污染和破坏水体原有生态系统平衡。又是硝化细菌理想载体，便于微生物的附着，结合增氧曝气手段有利于硝化细菌等好氧菌的形成，提高净水效率。沸石粒径为至少2cm，防止从微孔漏出。
6、本发明的景观净化3S多功能生态浮岛在沸石层上覆盖厚度为15cm种植土层，覆满种植土层后，种植景观植物，景观植物根系伸出种植土层后可穿过沸石层及浮岛本体内底面上均布的微孔悬浮于水系中，形成生态浮岛，同时还可对浮岛本体进行遮盖，在水质净化的同时营造良好的景观效果。
以上内容仅用于帮助理解本发明的技术方案，不能理解为对本技术方案保护范围的限制；本领域的技术人员根据本发明技术方案做出的非本质性改进和调整，均属于本发明保护的范畴。

Claims (10)

1.一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，由一栽培着水生植物的浮岛本体构成，其特征在于：所述浮岛本体为一具有上层盘状平台(1)和下层盘状平台(2)构成的双层构架，所述的下层盘状平台(2)通过一连接杆(5)与一空心钢管(5)构成支撑支架；所述的上层盘状平台(1)为一薄片型环状体，所述盘状面外圈设有与盘体边缘固接的浮力圈(8)，盘面的内圈设有一环状曝气管(11)；所述的下层盘状平台(2)也为一薄片型盘状体，所述盘面外圈设有与盘状平台体边缘固接的浮力圈(8)；由此构成上下可栽植水生植物的双层浮岛式的上部框架结构。
2.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述的上层盘状平台(1)和下层盘状平台(2)的盘面上均布有微孔(9)。
3.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述的上层盘状平台(1)和下层盘状平台(2)的盘面通过多根上支架(3)固定连接。
4.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述的下层盘状平台(2)的盘面通过多根下支架(3)与下部连接杆(5)固定连接。
5.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述的下部连接杆(5)下部呈凸台状的T型，它设于一上下封口的不锈钢空心管(4)内，构成整个浮岛本体的可升降机构。
6.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述浮岛本体的上层盘状平台(1)和下层盘状平台(2)的内底面上所铺设有沸石颗粒层和种植土层；所述的沸石层的厚度为15cm，所述沸石层上所覆盖的种植土层的厚度为15cm；所述沸石的粒径≥2cm。
7.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述浮岛本体的上层盘状平台(1)中间有一个直径为400cm的透光孔(15)，便于下层浮岛沉水植物接受光照。
8.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述浮岛本体的上层盘状平台(1)中间设置的环状曝气管(11)通过放射状的支状管分布于上层盘状平台(1)面上，并且该环状曝气管(11)经一进气管(7)与外部气源连接。
9.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述浮岛本体的上层盘状平台(1)和下层盘状平台(2)上铺设的所述的沸石上挂膜相应的微生物，上层挂膜好氧微生物，下层挂膜厌氧微生物。
10.如权利要求1所述的一种用于景观水体净化的多功能生态浮岛，其特征在于：所述的曝气管(11)的内径为2cm，曝气管上分布的曝气孔之间的间隔为20cm。
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