CN112174334A - 一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置 - Google Patents

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张迪
李建
高月香
庄巍
杨飞
杜涵蓓
张毅敏
孔明
何斐
汪龙眠
杭小帅
徐斌
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Abstract

本发明涉及一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，包括框架、箱笼、浮球、滑轨和柔性绳；所述的框架由横向支撑、竖向支撑的硬质材料制作而成，形成若干层上下相连的箱笼框架结构；在每层的箱笼框架结构中，在其中的横向支撑上安装滑轨，用于在框架内放入箱笼；在框架最上层横向支撑的端部安装浮球；所述的箱笼底部为硬质板材，箱笼四周的四个面和顶面均为透水性网格面制作而成，在箱笼的两侧面上安装滑轨；装有箱笼的框架放置于水域中，采用柔性绳进行固定。本发明使用模块化立体移动式载体圈养螺蚌，利用螺蚌滤食性的特征，滤食水体中的藻类和有机碎屑等，采用原生态的方法提升水体透明度，改善水质。

Description

一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置
技术领域
本发明涉及水环境治理领域中的一种提高水体透明度的水质净化装置，具体涉及一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置。
背景技术
近年来，随着经济发展与社会进步，工业化进程加快，大量污染物排入湖泊、河流，水质明显变差，水环境质量呈现下降趋势。大量氮磷等营养盐涌入河流湖泊，造成营养盐过剩，藻类及其他浮游生物疯狂生长，水体透明度降低，有机物和腐殖质消化不足，溶解氧浓度降低，进而造成鱼虾等水生动物死亡，形成黑臭水体。20世纪30年代开始，全球范围内首次水体富营养化以来，在2012年全球大型湖库水体中，富营养化水体个数占比已达63％(朱颖等，2018)，我国自20世纪90年代，太湖爆发水华后，很多大型湖泊富营养化也日益严重，水体的富营养化造成水环境恶化，水生态失衡，水质量安全，严重威胁到人民生活质量和社会的可持续发展。
水体中氮磷营养浓度过高，会造成湖泊中藻类、浮游生物的疯狂生长，水体透明度降低。目前针对河湖的水环境治理，除控制外源性输入外，生态治理由于其绿色环保成为治理河湖水环境的一个重要手段，利用沉水植物治理湖泊的富营养化既可以降低水中的营养盐，改善水质，又可以作为城市景观，但是有研究显示，沉水植被的生长受多种因素影响，如光照、营养盐、悬浮物、水动力、温度等，其中光照强度是沉水植物恢复和生长的主要限制因子(王华与逄勇等，2008)，水体透明度降低，使沉水植物吸收光照受到严重影响，因此提升水体透明度对湖泊富营养化的生态治理也至关重要。
螺蚌是典型的滤食性动物，通过自身进水和出水过滤水中的藻类、浮游生物、有机物进食，利用螺蚌净化水质，改善水体透明度的方法已经得到试验证明和一致认可，传统的利用河蚌治理采用挂网式，脱离了在底泥中生存的方式，加之生活空间限制，螺蚌的死亡率很高，死亡后螺蚌由于不能及时取出，尸体腐烂，造成二次污染，大大降低了水质改善效果，因此，本发明提出一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置及使用方法，可改善螺蚌的生存空间，提高螺蚌的存活率，并且增加了方便定期检查螺蚌存活的设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，使用模块化立体移动式载体圈养螺蚌，利用螺蚌滤食性的特征，滤食水体中的藻类和有机碎屑等，采用原生态的方法提升水体透明度，改善水质。立体化箱笼设计可以给螺蚌提供相较适宜的生存环境，降低螺蚌的死亡率；模块化和移动式的设计可以提高装置组装效率。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，包括框架、箱笼、浮球、滑轨和柔性绳；所述的框架由横向支撑、竖向支撑的硬质材料制作而成，形成若干层上、下相连的箱笼框架结构；在每层的箱笼框架结构中，于其中左、右两侧的横向支撑上安装滑轨，用于在箱笼框架结构内装入箱笼；所述的箱笼的形状为长方体或者立方体，箱笼四周的四个面和顶面均为透水性网格面制作而成，箱笼底面为硬质板材，在箱笼的左、右两侧面上安装与箱笼框架结构中的滑轨相匹配的滑条或滑轮；在框架的最上层横向支撑的端部安装浮球，装有箱笼的框架放置于水域中，采用柔性绳进行固定。
进一步的，每个框架中具有2～4层箱笼框架结构，组装成一个立体移螺蚌水质净化装置单体。
进一步的，每层箱笼框架结构之间留有10～20cm的空隙，框架最上层横向支撑的两端均向外伸长，端部安装浮球。
进一步的，长方体或者立方体箱笼的单边尺寸在0.5-1.2m之间。
进一步的，所述的箱笼为蚌笼或螺笼，若干蚌笼或螺笼组成螺蚌箱笼组合模块；在蚌笼或螺笼内部投放一定密度的蚌类或螺类，蚌类投放规格为壳长6-10cm，螺类投放规格为直径在1-3cm。
进一步的，投放密度在0.3-1.0kg/m3；投放品种主要为环棱螺、三角帆蚌。
进一步的，所述箱笼的顶面为可活动开启结构，由挂钩作为开启箱笼顶部活动面的开关。
进一步的，每个螺蚌箱笼组合模块包括两个蚌笼和一个螺笼，其中螺笼位于两个蚌笼之间。
进一步的，采用柔性绳连接框架，柔性绳的两端固定于岸边或湖中固定装置。
进一步的，所述的框架单体独立使用，或者若干个框架单体装置组合使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将螺蚌放置在立体箱笼中挂养，利用螺蚌的滤食性，降低了湖泊河流中的藻类、浮游生物、有机物等，可有效改善水质，提升水体透明度；立体箱笼的设计使螺蚌的生存环境相较于传统的挂网式更加适宜，可大大降低螺蚌的死亡率；箱笼的正面做可开箱的活动设计，方便定期检查螺蚌的生存状况，及时将死亡的螺蚌替换为新鲜的螺蚌，避免螺蚌死亡后尸体腐败造成二次污染；浮球可保证箱笼在水中保持漂浮、平衡，随水位上下移动。本发明根据水域条件和需求数量立体箱笼框架可组合呈多框架模块化使用，适应更多种水域条件，使用灵活，操作方便。
附图说明
图1蚌笼框架立体结构示意图。
图2蚌笼结构示意图。
图3螺笼结构示意图。
图4螺蚌箱笼组合框架结构平面图。
图中：1-框架、2-蚌笼、3-浮球、4-挂钩、5-横向支撑、6-滑轨、7-蚌笼网格、8-螺笼网格、9-螺笼、10-螺蚌箱笼组合模块。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，包括框架1、箱笼、浮球3、滑轨6和柔性绳；所述的框架1由横向支撑5、竖向支撑的硬质材料制作而成，形成若干层上下相连的箱笼框架结构；在每层的箱笼框架结构中，在其中的横向支撑上安装滑轨，用于在框架内放入箱笼；所述框架的最上层的横向支撑5向外伸长，在框架最上层横向支撑5的端部安装浮球3；所述的箱笼底部为硬质板材，箱笼四周的四个面和顶面均为透水性网格面制作而成，在箱笼的左、右两侧面上安装与箱笼框架结构中的滑轨相匹配的滑条或滑轮；装有箱笼的框架放置于水域中，采用柔性绳进行固定。
实施例一：
参看图1、图2，该实施例的模块化立体移动式蚌水质净化装置包含有框架1、蚌笼2、浮球3、挂钩4、横向支撑5、滑轨6、蚌笼网格7。
所述的框架1由硬质材料制作，长40cm，宽40cm，高1.4m左右，框架制作三层箱笼框架结构，在左、右横向支撑上安装滑轨，便于安装箱笼，每层高40cm，每层箱笼框架结构之间留10cm空隙，框架最上层横向支撑两端均伸长15cm的长度，在横向支撑端部安装共8个浮球。
所述的蚌笼2尺寸大小为40*40*40cm，底部为有空隙的硬质板材，其他五个平面为透水性网格面制作而成，左、右两侧面安装滑条或滑轮，蚌笼网格7采用2*2cm的尺寸，其中箱笼上面做可活动开启设计，由挂钩作为开启活动面的开关。
所述浮球3安装在框架顶部横向支撑的端部，直径为10cm。
所述挂钩4为箱笼顶前部的开关。
所述左、右横向支撑5上安装的滑轨6与箱笼上的滑条或滑轮配合使用，使箱笼可进行纵向推拉。
本发明为模块化蚌净化水质立体箱笼装置，每个箱笼放养8只河蚌，河蚌的平均重量为34g，每个框架安装3层箱笼，选择江苏省某河道的一角作为试验区，根据试验水域条件，组装了10个框架结构，采用柔性绳每个1.5米连接一个框架，将两端固定于岸边固定装置，每7天检查一次蚌的存活情况，将死去的蚌挑出替换新鲜河蚌。每日测一次透明度，结果显示7日后透明度有明显改善，从22cm升高到50cm。
实施例二：
参看图1、图2、图3、图4，该实施例的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置包含有框架1、蚌笼2、浮球3、挂钩4、横向支撑5、滑轨6、蚌笼网格7、螺笼网格8、螺笼9、螺蚌箱笼组合模块10。
所述的框架1由硬质材料制作，长40cm，宽40cm，高1.9m左右，框架制作四层横向支撑，横向支撑安装滑轨，便于安装箱笼，每层高40cm，每层箱笼之间留10cm空隙。框架最上层横向支撑两端均伸长15cm的长度，在横向支撑端部安装浮球。
所述的蚌笼2尺寸大小为40*40*40cm，底部为有空隙的硬质板材，其他五个平面为透水性网格面制作而成，左、右两侧面安装滑条或滑轮，蚌笼网格7采用2*2cm的尺寸，其中箱笼上面做可活动开启设计，由挂钩作为开启活动面的开关。
所述的螺笼9尺寸大小为40*40*40cm，底部为有空隙的硬质板材，其他五个平面为透水性网格面制作而成，左、右两侧面安装滑条或滑轮，螺笼网格8采用0.5*0.5cm的尺寸，其中箱笼上面做可活动开启设计，由挂钩作为开启活动面的开关。
所述浮球3安装在螺蚌箱笼组合模块10框架顶部横向支撑的端部，直径为15cm，共安装12个浮球。
所述挂钩4为箱笼顶前部的开关。
所述左、右横向支撑5上安装的滑轨6与箱笼上的滑条或滑轮配合使用，使箱笼可进行纵向推拉。
本发明为模块化移动螺蚌净化水质立体箱笼装置，每个蚌笼放养7只河蚌，河蚌的平均重量为34g，每个螺笼放养90只螺，螺的平均重量为3g，每个框架安装4层箱笼，每3个框架组装成一个螺蚌箱笼组合模块10，每个模块组装两个蚌笼，一个螺笼，中间组装螺笼，框架之间用柔性绳固定。选择江苏省某湖区的一角作为试验区，根据试验水域条件，组装了5个螺蚌箱笼组合模块，采用柔性绳每6米连接一个框架，将两端固定于岸边和湖中固定装置，每7天检查一次蚌的存活情况，将死去的蚌挑出替换新鲜河蚌。每日测一次透明度，结果显示10日后透明度有明显改善，从25cm升高到45cm。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：包括框架、箱笼、浮球、滑轨和柔性绳；所述的框架由横向支撑、竖向支撑的硬质材料制作而成，形成若干层上、下相连的箱笼框架结构；在每层的箱笼框架结构中，于其中左、右两侧的横向支撑上安装滑轨，用于在箱笼框架结构内装入箱笼；所述的箱笼的形状为长方体或者立方体，箱笼四周的四个面和顶面均为透水性网格面制作而成，箱笼底面为硬质板材，在箱笼的左、右两侧面上安装与箱笼框架结构中的滑轨相匹配的滑条或滑轮；在框架的最上层横向支撑的端部安装浮球，装有箱笼的框架放置于水域中，采用柔性绳进行固定。
2.根据权利要求1所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：每个框架中具有2～4层箱笼框架结构，组装成一个立体移螺蚌水质净化装置单体。
3.根据权利要求1所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：每层箱笼框架结构之间留有10～20cm的空隙，框架最上层横向支撑的两端均向外伸长，端部安装浮球。
4.根据权利要求1所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：长方体或者立方体箱笼的单边尺寸在0.5-1.2m之间。
5.根据权利要求1所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：所述的箱笼为蚌笼或螺笼，若干蚌笼或螺笼组成螺蚌箱笼组合模块；在蚌笼或螺笼内部投放一定密度的蚌类或螺类，蚌类投放规格为壳长6-10cm，螺类投放规格为直径在1-3cm。
6.根据权利要求5所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：投放密度在0.3-1.0kg/m3；投放品种主要为环棱螺、三角帆蚌。
7.根据权利要求1所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：所述箱笼的顶面为可活动开启结构，由挂钩作为开启箱笼顶部活动面的开关。
8.根据权利要求5所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：每个螺蚌箱笼组合模块包括两个蚌笼和一个螺笼，其中螺笼位于两个蚌笼之间。
9.根据权利要求1所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：采用柔性绳连接框架，柔性绳的两端固定于岸边或湖中固定装置。
10.根据权利要求1所述的模块化立体移动式螺蚌水质净化装置，其特征在于：所述的框架单体独立使用，或者若干个框架单体装置组合使用。
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CN114605034A (zh) * 2022-03-15 2022-06-10 四川达沃斯生态环保科技股份有限公司 一种模块化生物污水处理增效装置
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