CN111960614B - 基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统及其制备方法，该系统包括：漂浮植生带、悬浮增光同化吸收带、蜂窝状纳米覆盖修复集、生物牵引绳、脚踏清洁动力组、水体净化子系统通过悬索，所述漂浮植生带、悬浮增光同化吸收带、蜂窝状纳米覆盖修复集通过所述生物牵引绳从上至下依次垂向连接，所述生物牵引绳通过所述水体净化子系统通过悬索与所述脚踏清洁动力组5侧向连接；所述脚踏清洁动力组通过拉动所述水体净化子系统通过悬索收缩拉动所述生物牵引绳，进而拉动所述漂浮植生带、悬浮增光同化吸收带、蜂窝状纳米覆盖修复集来搅动水体，实现水体富氧。本发明利用纳米材料优异的吸附能力，结合水生植物与吸附材料高效地净化污染水体。

Description

基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统及其制备方法，属于城市水体净化技术领域。

背景技术

几十年来人们为了满足经济发展的需要向自然界水体排放大量污染物，这些污染物包含工业废水、生活污水中的Pb+、Hg+等重金属离子以及P、N等营养物质，这些物质不仅使得湖泊等水体产生富营养化，造成水体缺氧，厌氧微生物活性提升，污染物质在厌氧微生物的作用下分解成了黑色生成物FeS及甲烷等难闻气体，使得水体发黑发臭；再加上人们对河道边坡“硬化”、砍伐植物等破坏生态环境行为使得水体自净能力下降，水体黑臭现象加重。因此，探寻有效的方法增加水体溶解氧含量削减水体污染物，提高水体自净能力尤为必要。

生态浮床技术以无土栽培为原理，以人工搭建的栽种有水生植物或其他净化水体因子的浮床为载体，在受污染的水体中进行净化修复，因其不占用土地、高效净化、无二次污染等独特优势而得到人们的认可与研制。中国专利申请201920080828.0提出“一种水体生态环境修复装置”，中国专利申请201721649863.7提出“一种立体生态修复装置”，中国专利申请201510704944.1提出“可自由旋转的鱼鳃式携氧净化系统”，中国专利申请201410826157.X提出“水体净化系统”在水体增氧和污染物削减方面发挥了重要作用，但对重金属离子的去除效果并不显著，长时间使用后易产生系统堵塞，进而影响系统净化功能的发挥。

如何克服现有技术的不足已成为当今自然清洁能源技术领域中亟待解决的重点难题之一。在水处理领域，人们利用纳米材料颗粒小、比表面积大、吸附能力强去除水体中的污染物质。与普通吸附材料相比，纳米材料具有更优异的吸附性能，去除离子种类范围更广，可被用为自然界水体的净化材料。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统及其制备方法，本发明通过利用纳米材料优异的性能实现水体中的有机污染物、重金属离子和营养盐高效去除，具有制作简单、取材方便和无二次污染的优点，适用于污染较为严重的缓流水体的生态治理和修复，同时脚踏清洁动力组的设计能使得装置每隔一段时间进行清洗、富氧，能维持高效地净化能力，提高装置使用寿命；所用动力来自于行人，无须额外添加供能装置，清洁环保。

本发明具体采用如下技术方案：基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，包括：漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2、蜂窝状纳米覆盖修复集3、生物牵引绳4、脚踏清洁动力组5、水体净化子系统通过悬索6，所述漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2、蜂窝状纳米覆盖修复集3通过所述生物牵引绳4从上至下依次垂向连接，所述生物牵引绳4通过所述水体净化子系统通过悬索6与所述脚踏清洁动力组5侧向连接；所述脚踏清洁动力组5通过拉动所述水体净化子系统通过悬索6收缩拉动所述生物牵引绳4，进而拉动所述漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2、蜂窝状纳米覆盖修复集3来搅动水体，实现水体富氧。

作为一种较佳的实施例，漂浮植生带1包括挺水植物7、纳米陶粒生长基8、竹床9，挺水植物7种植在纳米陶粒生长基8中，纳米陶粒生长基8固定设置于竹床9中，挺水植物7的根系直接与水体接触，竹床9的四角与中心均连接生物牵引绳4的一端。

作为一种较佳的实施例，竹床9的框架为“目”字形结构，竹床9的材质为毛竹，采用绳索编排扎牢。

作为一种较佳的实施例，悬浮增光同化吸收带2包括沉水植物10、纯白石英砂11、纳米陶粒生长基8、沉板12，沉水植物10种植于纳米陶粒生长基8中，纳米陶粒生长基8固定设置于沉板12中，沉水植物10的根系直接与水体接触，生物牵引绳4穿过沉板12的四角与中心。

作为一种较佳的实施例，纳米陶粒生长基8在制作纳米陶粒过程中添加的纳米材料为纳米Al₂O₃，将纳米Al₂O₃粉末添加到制备陶粒的原料中能增加纳米陶粒的比表面积；纳米陶粒生长基8的制作方法如下：将水、膨润土、纳米材料添加到粘土中混合均匀，经过成型、预热、焙烧流程形成纳米陶粒生长基8，纳米陶粒粒径为1～2cm。

作为一种较佳的实施例，蜂窝状纳米覆盖修复集3采用纳米二氧化硅13、孔巢14、生物陶粒15、生物沸石16、水泥17浇筑而成；生物沸石16与生物沸石16之间、生物沸石16与生物陶粒15之间、生物陶粒15与生物陶粒15之间相粘结留下若干小孔隙，浇筑过程中在蜂窝状纳米覆盖修复集3的中部放置干冰，待干冰升华后留下大孔道，若干小孔隙与大孔道形成孔巢14。

作为一种较佳的实施例，蜂窝状纳米覆盖修复集3中的生物陶粒15和生物沸石16按体积比为2:1～4:1，干冰的体积为生物陶粒15与生物沸石16总量的25％～50％，生物陶粒15的粒径为1～2cm，生物沸石16的粒径为1～3cm，干冰的粒径为0-1cm；孔巢14为生物陶粒15和生物沸石16粘结后留下的小孔隙以及干冰升华后留下的大孔道形成。

作为一种较佳的实施例，生物牵引绳4包括微生物附着绳18、尼龙绳19、纳米二氧化硅13、光致储能夜光粉20，微生物附着绳18均匀缠绕在尼龙绳19的周围，纳米二氧化硅13负载于微生物附着绳18上，光致储能夜光粉20涂抹于微生物附着绳18上。

作为一种较佳的实施例，脚踏清洁动力组5包括脚踏板21、压件22、旋转件23、导向槽24、弹簧25、倾斜滑道26，压件22设置于脚踏板21的下方，导向槽24开设于压件22的下方并通过弹簧25与旋转件23相配合联接；脚踏板21受压向下传递压力给压件22，压件22向下推动旋转件23，压件22与旋转件23之间的接触面为倾斜面，使旋转件23产生侧向的分力转过一个角度，待脚踏板21不受压后，弹簧25回弹，在导向槽24的作用下旋转件23侧向转动，滑至下一齿间，如此重复，通过旋转件23的不断旋转，进而实现连接旋转件23上的水体净化子系统通过悬索6不断收缩，实现漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2及蜂窝状纳米覆盖修复集3的抬升。

本发明还提出基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统的制备方法，包括如下步骤：

步骤SS1：用毛竹制作框架，用8根直径为0.1m左右的毛竹制成的目字形竹床9，用绳索绑扎固定，在竹床9需要种植挺水植物7的位置挖空，竹床9四个角与中心位置打孔连接尼龙绳19；

步骤SS2：制作纳米陶粒生长基8：将水、膨润土、纳米材料添加到粘土中混合均匀，经过成型、预热、焙烧流程形成纳米陶粒生长基8；陶粒粒径为1～2cm，将所得纳米陶粒置于直径相同的床体孔中，安装纳米陶粒生长基盒，将挺水植物7种植在纳米陶粒生长基盒中，使根系露出床体；

步骤SS3：制作边长与竹床9相等的木板厚5cm-10cm作为中层的沉板12，同样经过步骤SS2制作纳米陶粒生长基8，在需要种植沉水植物10的位置挖空，安装纳米陶粒生长基盒，将沉水植物10种植于纳米陶粒生长基8中，使根系露出沉板12；按一定的比例调配纯白石英砂11与胶水分散涂抹在沉板12上；沉板12四个角与中心位置打孔连接尼龙绳19；

步骤SS4：蜂窝状纳米覆盖修复集3制作方法，包括：将纳米二氧化硅13、生物沸石16、生物陶粒15、水泥17混合，加入水利用搅拌机将混合物搅拌使其搅拌均匀，用木板制作边长与竹床9相等的模板，中间搁置圆饼状的干冰将混合物装入模板中，一天后拆模；将所得初凝的修复集常温养护7天，便得蜂窝状纳米覆盖修复集3；根据水体的深度调节尼龙绳19的长度，使尼龙绳19末端连接蜂窝状纳米覆盖修复集3；

步骤SS5：在生物膜反应器中对微生物附着绳18进行微生物挂膜，挂膜时间30天，挂膜厚度2-5mm；再将经与透明漆和胶水调配后的光致储能夜光粉20涂抹于微生物附着绳18，然后均匀缠绕固定在尼龙绳19上，其中，透明漆、胶水、光致储能夜光粉20三者的体积比为1:1:2，缠绕间距在5mm至10mm之间；最后负载纳米二氧化硅13于微生物附着绳18上；

步骤SS6：在岸边安装倾斜滑道26若干根，间隔距离小于竹床9宽度，接着在滨河人行道安装脚踏板21、压件22、旋转件23、弹簧25，水体净化子系统通过悬索6一端系在旋转件23上，另一端系在竹床9中间。

本发明所达到的有益效果：第一，本发明的蜂窝状纳米覆盖修复集的制作与使用，发挥纳米二氧化硅与基质填料的吸附作用和微生物的降解作用，同时孔巢的存在能增大吸附材料与水体的接触面积，为小型水生生物提供生境。第二，本发明利用纯白石英砂的反光特性增加中下层水体的光照强度，提升水生植物的光合作用，促进水生植物同化吸收水体中的污染物，通过水生植物的收割实现污染物的根除。第三，本发明能合理高效利用装置内的空间，上中下三层以及生物牵引绳各自具有不同修复功能的结构实现了纵向上的水质净化，装置能随水流流动实现了横向上的水质净化，净化范围广。同时免除了外加的动力源辅助设施，取材方便，能降低成本并且无二次污染。第四，本发明的脚踏清洁动力组借助人们行走时产生的能量将净化装置提升，改变装置所在水域的水动力条件，搅动水体富氧；装置被提升出水面后，可用雨水或高压水冲洗去除附着在其上的藻类，清除堵塞孔巢，实现系统功能的再生。

附图说明

图1是本发明的基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明提出的水体净化装置的结构示意图；

图3是本发明提出的蜂窝状纳米覆盖修复集的俯视结构示意图；

图4是本发明提出的脚踏清洁动力组的结构示意图。

图中标记的含义：1—漂浮植生带，2—悬浮增光同化吸收带，3—蜂窝状纳米覆盖修复集，4—生物牵引绳，5—脚踏清洁动力组，6—水体净化子系统通过悬索，7—挺水植物，8—纳米陶粒生长基，9—竹床，10—沉水植物，11—纯白石英砂，12—沉板，13—纳米二氧化硅，14—孔巢，15—生物陶粒，16—生物沸石，17—孔巢水泥，18—微生物附着绳，19—尼龙绳，20—光致储能夜光粉，21—脚踏板，22—压件，23—旋转件，24—导向槽，25—弹簧，26—倾斜滑道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：如图1和图2所示，本发明提出基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，包括：漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2、蜂窝状纳米覆盖修复集3、生物牵引绳4、脚踏清洁动力组5、水体净化子系统通过悬索6，漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2、蜂窝状纳米覆盖修复集3通过生物牵引绳4从上至下依次垂向连接，生物牵引绳4通过水体净化子系统通过悬索6与脚踏清洁动力组5侧向连接；脚踏清洁动力组5通过拉动水体净化子系统通过悬索6收缩拉动生物牵引绳4，进而拉动漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2、蜂窝状纳米覆盖修复集3来搅动水体，实现水体富氧。漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2、蜂窝状纳米覆盖修复集3、生物牵引绳4构成水体净化装置。

可选的，漂浮植生带1包括挺水植物7、纳米陶粒生长基8、竹床9，挺水植物7种植在纳米陶粒生长基8中，纳米陶粒生长基8固定设置于竹床9中，挺水植物7的根系直接与水体接触，竹床9的四角与中心均连接生物牵引绳4的一端。纳米陶粒生长基8中的纳米陶粒既可以起到固定植物根系的作用，也可以吸收水体中的污染成分，同时为挂膜提供较高的粗糙度，从而提高微生物的增殖速度和生物膜的形成速度。挺水植物7为空心菜、水芹菜和香根草中的一种或几种。

可选的，竹床9的框架为“目”字形结构，竹床9的材质为毛竹，采用绳索编排扎牢。缝隙的设置可防止竹床9阻挡了阳光往下照射而减少中层水体的光照强度，从而促进下层植物或微生物的生长，进而提高装置的净化能力。

可选的，悬浮增光同化吸收带2包括沉水植物10、纯白石英砂11、纳米陶粒生长基8、沉板12，沉水植物10种植于纳米陶粒生长基8中，纳米陶粒生长基8固定设置于沉板12中，沉水植物10的根系直接与水体接触，生物牵引绳4穿过沉板12的四角与中心。纯白石英砂11粒径大小为1mm-2mm，其与胶水调配后分散涂抹在沉板12上，光照或光致储能夜光粉20的光打在纯白石英砂11上能产生漫反射能加下层水体的光照强度。5根尼龙绳19穿过沉板12的四角与中心，沉水植物10为金鱼藻、菹草、黑藻和马来眼子菜中的一种或几种。沉板12边长与竹床9相等。

可选的，纳米陶粒生长基8在制作纳米陶粒过程中添加的纳米材料为纳米Al₂O₃，将纳米Al₂O₃粉末添加到制备陶粒的原料中能增加纳米陶粒的比表面积；纳米陶粒生长基8的制作方法如下：将水、膨润土、纳米材料添加到粘土中混合均匀，经过成型、预热、焙烧流程形成纳米陶粒生长基8，纳米陶粒粒径为1～2cm。

可选的，如图3所示，蜂窝状纳米覆盖修复集3采用纳米二氧化硅13、孔巢14、生物陶粒15、生物沸石16、水泥17浇筑而成；生物沸石16与生物沸石16之间、生物沸石16与生物陶粒15之间、生物陶粒15与生物陶粒15之间相粘结留下若干小孔隙，浇筑过程中在蜂窝状纳米覆盖修复集3的中部放置干冰，待干冰升华后留下大孔道，若干小孔隙与大孔道形成孔巢14。孔巢14一方面可提供小鱼小虾生存环境，另一方面增加吸附材料与水体的接触面积，提高净化水体效率。纳米二氧化硅13的存在不仅使得修复集比表面积增大，加强对重金属、N、P等元素的吸收，纳米二氧化硅13本身的物理性质还能提高水泥浆体的黏度，提高水泥硬化后的密实度，从而提高修复集的强度，提升修复集的耐久性。尼龙绳19下端与蜂窝状纳米覆盖修复集3连接，调节尼龙绳19的长度使得修复集与底泥上部恰好接触从而利于修复底泥。

可选的，蜂窝状纳米覆盖修复集3中的生物陶粒15和生物沸石16按体积比为2:1～4:1，干冰的体积为生物陶粒15与生物沸石16总量的25％～50％，生物陶粒15的粒径为1～2cm，生物沸石16的粒径为1～3cm，干冰的粒径为0-1cm；孔巢14为生物陶粒15和生物沸石16粘结后留下的小孔隙以及干冰升华后留下的大孔道形成。

可选的，生物牵引绳4包括微生物附着绳18、尼龙绳19、纳米二氧化硅13、光致储能夜光粉20，微生物附着绳18均匀缠绕在尼龙绳19的周围，纳米二氧化硅13负载于微生物附着绳18上，光致储能夜光粉20涂抹于微生物附着绳18上。缠绕间隙的宽度控制在5mm至10mm之间，其材质为聚乙烯材料、聚丙烯材料、聚苯乙烯材料和聚氨酯材料的一种，微生物附着绳18自身有微小的孔道，具有足够的比表面积，可作为微生物挂膜生长的填料，有利于微生物的富集。将纳米二氧化硅13材料负载于微生物附着绳18可提升水体净化能力。

生物牵引绳4中的光致储能夜光粉20的作用原理是：在受到自然光照射时把光能储存起来，在无光照射时，以荧光的方式释放出来，其光照释放持续时间长，并且光致储能夜光粉20能多次使用。由透明漆和胶水调配后的光致储能粉涂20抹于竹床9和沉板12之间的微生物附着绳18上。光致储能夜光粉20可为植物和微生物生长提供适宜光照，促使沉板12上的沉水植物10在晚上或无光时继续进行光合作用。

可选的，如图4所示，脚踏清洁动力组5包括脚踏板21、压件22、旋转件23、导向槽24、弹簧25、倾斜滑道26，压件22设置于脚踏板21的下方，导向槽24开设于压件22的下方并通过弹簧25与旋转件23相配合联接；脚踏板21受压向下传递压力给压件22，压件22向下推动旋转件23，压件22与旋转件23之间的接触面为倾斜面，使旋转件23产生侧向的分力转过一个角度，待脚踏板21不受压后，弹簧25回弹，在导向槽24的作用下旋转件23侧向转动，滑至下一齿间，如此重复，通过旋转件23的不断旋转，进而实现连接旋转件23上的水体净化子系统通过悬索6不断收缩，实现漂浮植生带1、悬浮增光同化吸收带2及蜂窝状纳米覆盖修复集3的抬升。

可选的，倾斜滑道26为2个不锈钢三角形支架，为支撑水体净化子系统提供场所，待水体净化子系统清洗完成，放松缠绕在旋转件23上的水体净化子系统通过悬索6，水体净化子系统由于重力重新落回到水体。

实施例2：本发明还提出基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统的制备方法，包括如下步骤：

步骤SS1：用毛竹制作框架，用8根直径为0.1m左右的毛竹制成的目字形竹床9，用绳索绑扎固定，在竹床9需要种植挺水植物7的位置挖空，竹床9四个角与中心位置打孔连接尼龙绳19；

步骤SS2：制作纳米陶粒生长基8：将水、膨润土、纳米材料添加到粘土中混合均匀，经过成型、预热、焙烧流程形成纳米陶粒生长基8；陶粒粒径为1～2cm，将所得纳米陶粒置于直径相同的床体孔中，安装纳米陶粒生长基盒，将挺水植物7种植在纳米陶粒生长基盒中，使根系露出床体；

步骤SS3：制作边长与竹床9相等的木板厚5cm-10cm作为中层的沉板12，同样经过步骤SS2制作纳米陶粒生长基8，在需要种植沉水植物10的位置挖空，安装纳米陶粒生长基盒，将沉水植物10种植于纳米陶粒生长基8中，使根系露出沉板12；按一定的比例调配纯白石英砂11与胶水分散涂抹在沉板12上；沉板12四个角与中心位置打孔连接尼龙绳19；

步骤SS4：蜂窝状纳米覆盖修复集3制作方法，包括：将纳米二氧化硅13、生物沸石16、生物陶粒15、水泥17混合，加入水利用搅拌机将混合物搅拌使其搅拌均匀，用木板制作边长与竹床9相等的模板，中间搁置圆饼状的干冰将混合物装入模板中，一天后拆模；将所得初凝的修复集常温养护7天，便得蜂窝状纳米覆盖修复集3；根据水体的深度调节尼龙绳19的长度，使尼龙绳19末端连接蜂窝状纳米覆盖修复集3；

步骤SS5：在生物膜反应器中对微生物附着绳18进行微生物挂膜，挂膜时间30天，挂膜厚度2-5mm；再将经与透明漆和胶水调配后的光致储能夜光粉20涂抹于微生物附着绳18，然后均匀缠绕固定在尼龙绳19上，其中，透明漆、胶水、光致储能夜光粉20三者的体积比为1:1:2，缠绕间距在5mm至10mm之间；最后负载纳米二氧化硅13于微生物附着绳18上；

步骤SS6：在岸边安装倾斜滑道26若干根，间隔距离小于竹床9宽度，接着在滨河人行道安装脚踏板21、压件22、旋转件23、弹簧25，水体净化子系统通过悬索6一端系在旋转件23上，另一端系在竹床9中间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，其特征在于，包括：漂浮植生带（1）、悬浮增光同化吸收带（2）、蜂窝状纳米覆盖修复集（3）、生物牵引绳（4）、脚踏清洁动力组（5）、水体净化子系统通过悬索（6），所述漂浮植生带（1）、悬浮增光同化吸收带（2）、蜂窝状纳米覆盖修复集（3）通过所述生物牵引绳（4）从上至下依次垂向连接，所述生物牵引绳（4）通过所述水体净化子系统通过悬索（6）与所述脚踏清洁动力组（5）侧向连接；所述脚踏清洁动力组（5）通过拉动所述水体净化子系统通过悬索（6）收缩拉动所述生物牵引绳（4），进而拉动所述漂浮植生带（1）、悬浮增光同化吸收带（2）、蜂窝状纳米覆盖修复集（3）来搅动水体，实现水体富氧；

所述脚踏清洁动力组（5）包括脚踏板（21）、压件（22）、旋转件（23）、导向槽（24）、弹簧（25）、倾斜滑道（26），所述压件（22）设置于所述脚踏板（21）的下方，所述导向槽（24）开设于所述压件（22）的下方并通过所述弹簧（25）与所述旋转件（23）相配合联接；所述脚踏板（21）受压向下传递压力给所述压件（22），所述压件（22）向下推动旋转件（23），所述压件（22）与所述旋转件（23）之间的接触面为倾斜面，使所述旋转件（23）产生侧向的分力转过一个角度，待所述脚踏板（21）不受压后，所述弹簧（25）回弹，在所述导向槽（24）的作用下所述旋转件（23）侧向转动，滑至下一齿间，如此重复，通过所述旋转件（23）的不断旋转，进而实现连接所述旋转件（23）上的水体净化子系统通过悬索（6）不断收缩，实现所述漂浮植生带（1）、所述悬浮增光同化吸收带（2）及所述蜂窝状纳米覆盖修复集（3）的抬升；

所述悬浮增光同化吸收带（2）包括沉水植物（10）、纯白石英砂（11）、纳米陶粒生长基（8）、沉板（12），所述沉水植物（10）种植于所述纳米陶粒生长基（8）中，所述纳米陶粒生长基（8）固定设置于所述沉板（12）中，所述沉水植物（10）的根系直接与水体接触，所述生物牵引绳（4）穿过所述沉板（12）的四角与中心；

所述蜂窝状纳米覆盖修复集（3）采用纳米二氧化硅（13）、孔巢（14）、生物陶粒（15）、生物沸石（16）、水泥（17）浇筑而成；生物沸石（16）与生物沸石（16）之间、生物沸石（16）与生物陶粒（15）之间、生物陶粒（15）与生物陶粒（15）之间相粘结留下若干小孔隙，浇筑过程中在所述蜂窝状纳米覆盖修复集（3）的中部放置干冰，待干冰升华后留下大孔道，若干所述小孔隙与所述大孔道形成所述孔巢（14）。

2.根据权利要求1所述的基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，其特征在于，所述漂浮植生带（1）包括挺水植物（7）、纳米陶粒生长基（8）、竹床（9），所述挺水植物（7）种植在所述纳米陶粒生长基（8）中，所述纳米陶粒生长基（8）固定设置于所述竹床（9）中，所述挺水植物（7）的根系直接与水体接触，所述竹床（9）的四角与中心均连接所述生物牵引绳（4）的一端。

3.根据权利要求2所述的基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，其特征在于，所述竹床（9）的框架为“目”字形结构，所述竹床（9）的材质为毛竹，采用绳索编排扎牢。

4.根据权利要求2所述的基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，其特征在于，所述纳米陶粒生长基（8）在制作纳米陶粒过程中添加的纳米材料为纳米Al₂O₃，将纳米Al₂O₃粉末添加到制备陶粒的原料中能增加纳米陶粒的比表面积；所述纳米陶粒生长基（8）的制作方法如下：将水、膨润土、纳米材料添加到粘土中混合均匀，经过成型、预热、焙烧流程形成所述纳米陶粒生长基（8），纳米陶粒粒径为1~2cm。

5.根据权利要求1所述的基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，其特征在于，所述蜂窝状纳米覆盖修复集（3）中的所述生物陶粒（15）和所述生物沸石（16）按体积比为2:1~4:1，所述干冰的体积为所述生物陶粒（15）与所述生物沸石（16）总量的25%~50%，所述生物陶粒（15）的粒径为1~2cm，所述生物沸石（16）的粒径为1~3cm，所述干冰的粒径为0-1cm；所述孔巢（14）为所述生物陶粒（15）和所述生物沸石（16）粘结后留下的小孔隙以及干冰升华后留下的大孔道形成。

6.根据权利要求1所述的基于脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统，其特征在于，所述生物牵引绳（4）包括微生物附着绳（18）、尼龙绳（19）、纳米二氧化硅（13）、光致储能夜光粉（20），所述微生物附着绳（18）均匀缠绕在所述尼龙绳（19）的周围，所述纳米二氧化硅（13）负载于所述微生物附着绳（18）上，所述光致储能夜光粉（20）涂抹于所述微生物附着绳（18）上。

7.基于权利要求1所述的脚踏清洁的纳米集城市水体修复系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤SS1：用毛竹制作框架，用8根直径为0.1m左右的毛竹制成的目字形竹床（9），用绳索绑扎固定，在竹床（9）需要种植挺水植物（7）的位置挖空，竹床（9）四个角与中心位置打孔连接尼龙绳（19）；

步骤SS2：制作纳米陶粒生长基（8）：将水、膨润土、纳米材料添加到粘土中混合均匀，经过成型、预热、焙烧流程形成纳米陶粒生长基（8）；陶粒粒径为1~2cm，将所得纳米陶粒置于直径相同的床体孔中，安装纳米陶粒生长基盒，将挺水植物（7）种植在纳米陶粒生长基盒中，使根系露出床体；

步骤SS3：制作边长与竹床（9）相等的木板厚5cm-10cm作为中层的沉板（12），同样经过步骤SS2制作纳米陶粒生长基（8），在需要种植沉水植物（10）的位置挖空，安装纳米陶粒生长基盒，将沉水植物（10）种植于纳米陶粒生长基（8）中，使根系露出沉板（12）；按一定的比例调配纯白石英砂（11）与胶水分散涂抹在沉板（12）上；沉板（12）四个角与中心位置打孔连接尼龙绳（19）；

步骤SS4：蜂窝状纳米覆盖修复集（3）制作方法，包括：将纳米二氧化硅（13）、生物沸石（16）、生物陶粒（15）、水泥（17）混合，加入水利用搅拌机将混合物搅拌使其搅拌均匀，用木板制作边长与竹床（9）相等的模板，中间搁置圆饼状的干冰将混合物装入模板中，一天后拆模；将所得初凝的修复集常温养护7天，便得蜂窝状纳米覆盖修复集（3）；根据水体的深度调节尼龙绳（19）的长度，使尼龙绳（19）末端连接蜂窝状纳米覆盖修复集（3）；

步骤SS5：在生物膜反应器中对微生物附着绳（18）进行微生物挂膜，挂膜时间30天，挂膜厚度2-5mm；再将经与透明漆和胶水调配后的光致储能夜光粉（20）涂抹于微生物附着绳（18），然后均匀缠绕固定在尼龙绳（19）上，其中，透明漆、胶水、光致储能夜光粉（20）三者的体积比为1:1:2，缠绕间距在5mm至10mm之间；最后负载纳米二氧化硅（13）于微生物附着绳（18）上；

步骤SS6：在岸边安装倾斜滑道（26）若干根，间隔距离小于竹床（9）宽度，接着在滨河人行道安装脚踏板（21）、压件（22）、旋转件（23）、弹簧（25），水体净化子系统通过悬索（6）一端系在旋转件（23）上，另一端系在竹床（9）中间。

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