CN204874031U - 一种微动力生态净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微动力生态净化系统，包括内部注有水体的水床，以及设置在所述水体上的太阳能富氧机，所述太阳能富氧机的上部设置在所述水体的表面，所述太阳能富氧机的下部可旋转地向下伸入到所述水体的底部，所述水体的表面设有浮水植物，所述水体的底部设有种植在种植土中的挺水植物和沉水植物，所述挺水植物和所述沉水植物由所述水体的底部向所述水体的表面漂浮生长，所述水体的底部还设有底栖动物和土著微生物，所述水体中设有在所述水体中放养游动的鱼类。改善了水生物种群结构，促进生物的多样化，恢复稳定的水生态系统，避免水体富营养化，保持水体清澈明亮，而且营造出从水岸到水底多层次的秀美景观。

Description

一种微动力生态净化系统

技术领域

本实用新型涉及水资源与环境净化领域，特别涉及一种微动力生态净化系统。

背景技术

微动力生态净化系统构建技术是通过对水体生态链的调控，实现水下生态系统中生产者(水生植被)、消费者(水生动物)、分解者(土著微生物菌群)三者的有机统一，实现水域的自净。

水生大型植物是水生态系统的重要组成部分和主要的初级生产者之一，介于水泥、水气及水陆界面，对生态系统物质和能量的循环和传递起调控作用。对于浅水湖泊而言，重建水生植被是富营养化治理和湖泊生态恢复的重要措施。水生植物的作用主要体现在以下四个方面：

(1)水质净化

水生植物具有良好的水质净化效果，国内外相关研究成果表明，岸边带湿地(>20m宽)能拦截85％以上的来自陆源的污染物，减少面源污染对水体的污染，此外水生植物也通过吸收底质和水体中营养物质净化水体水质，每公顷芦苇年平均去除约2600kg的氮，约320kg的磷；每公顷轮叶黑藻、金鱼藻和苦草等沉水植物年平均能去除约50kg的氮，约10kg的磷。

(2)与藻类争夺营养，抑制其生长

高等水生植物具有克藻效应，一方面是因为水生植物与浮游藻类争夺营养和光照而抑制藻类的过量生长。相对于浮游藻类而言，挺水植物、浮叶植物及漂浮植物在光能竞争上占绝对优势，沉水植物在光能竞争上略显优势，但在营养竞争方面占优势。另一方面也是最主要的原因是克生化合物的存在。水生植物在旺盛生长时能向湖水中分泌某些生化物质，杀死藻类或者抑制其生长繁殖。

(3)降低水体温度，保护水质

水生植物能够覆盖水面，降低水体表面温度，防止水质恶化。

目前，黑臭河道、河湖水系，存在水系生态系统不健康，水生食物链断裂，水生植物群落单一，物种单一，生态系统极不稳定，缺乏对初级生产力的有效调控，直接影响着生态、环境、经济效益。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术中的不足，提供了一种改善水生物种群结构，促进生物的多样化，恢复稳定的水生态系统，避免水体富营养化，保持水体清澈明亮，而且营造出从水岸到水底多层次的秀美景观的微动力生态净化系统。

本实用新型一种微动力生态净化系统的技术方案是：

一种微动力生态净化系统，包括内部注有水体的水床，以及设置在所述水体上的太阳能富氧机，所述太阳能富氧机的上部设置在所述水体的表面，所述太阳能富氧机的下部可旋转地向下伸入到所述水体的底部，所述水体的表面设有浮水植物，所述水体的底部设有种植在种植土中的挺水植物和沉水植物，所述挺水植物和所述沉水植物由所述水体的底部向所述水体的表面漂浮生长，所述水体的底部还设有底栖动物和土著微生物，所述水体中设有在所述水体中放养游动的鱼类。

本实用新型一种微动力生态净化系统还可以是：

太阳能富氧机包括太阳能板、电机和搅拌叶轮，所述太阳能板通过支架设置在所述水体表面，所述太阳能板通过蓄电池与所述电机连接，所述电机通过搅拌杆的下部可旋转连接所述搅拌叶轮。

所述支架下部设有填料箱，所述填料箱内设有弹性填料，所述弹性填料浸入到所述水体中。

所述支架的底部设有可将所述支架漂浮在所述水体上的浮筒。

所述太阳能富氧机的溶解氧含量为6～8mg/L。

所述挺水植物包括水菖蒲、鸢尾、黄菖蒲、再力花和花叶芦竹中的至少一种，所述挺水植物的种植密度为所述水体面积的十分之一。

所述沉水植物包括伊乐藻、苦草、马来眼子菜和轮叶黑藻中的至少一种，所述沉水植物的种植密度是所述挺水植物的种植密度的三倍。

所述浮水植物包括昼舒夜卷和睡莲中的至少一种，所述，所述浮水植物的种植密度是所述挺水植物的种植密度的三分之一。

所述鱼类包括鲢鱼和鳙鱼中的至少一种，所述鲢鱼与所述鳙鱼的放养密度比为3:1。

所述底栖动物包括河蚌和螺蛳中的至少一种，所述底栖动物的放养密度为9～11g/m²。

本实用新型一种微动力生态净化系统，包括内部注有水体的水床，以及设置在所述水体上的太阳能富氧机，所述太阳能富氧机的上部设置在所述水体的表面，所述太阳能富氧机的下部可旋转地向下伸入到所述水体的底部，所述水体的表面设有浮水植物，所述水体的底部设有种植在种植土中的挺水植物和沉水植物，所述挺水植物和所述沉水植物由所述水体的底部向所述水体的表面漂浮生长，所述水体的底部还设有底栖动物和土著微生物，所述水体中设有在所述水体中放养游动的鱼类。这样，太阳能富氧机的设置，可以通过接受到的太阳能，启动太阳能富氧机下部在水体中进行旋转。并且，通过旋转使得，水体内部形成“由下至上”的水流漩涡，进而增加了水体中氧气的流动和氧气的含量，从而控制了水体内磷含量的增加，进而减少了以磷为养料的蓝藻及其他藻类的大量繁殖。同时，由于太阳能富氧机下部的旋转，使得水体产生的漩涡打碎和分解了块状的藻类，使得分解后的藻类成为原生动物的食物，或者，打碎的藻类随水体流动到光照少的地方，从而抑制其光合作用，避免了过度繁殖。而水体中藻类的存在会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。因而通过太阳能富氧机的设置，抑制藻类的过度繁殖，避免了富营养化而影响水体的水质的问题，起到了净化水质的作用，保持水体清澈明亮。而且，在水体的浮水植物，挺水植物和沉水植物都能够吸收水里溶解少量的二氧化碳，保证光合作用，即使长在不含氧气或氧气缺乏的污泥中，仍可以生存下来，为水体中的鱼类等提供养料保证了生态平衡。并且，其具有发达的通气组织，可以增加浮力，维持身体平衡地生长在不同的水层，这样，在水体中就形成了多层次的秀美景观。同时，土著微生物、底栖和鱼类动物在生长的过程中产生的有用物质及其分泌物，又将成为各自或相互间生长的基质和原料，通过相互间的这种共生增殖关系，形成一个复杂而稳定的微生态系统。

附图说明

图1本实用新型一种微动力生态净化系统的示意图；

图2本实用新型一种微动力生态净化系统的太阳能富氧机的结构示意图；

图号说明

1…挺水植物，2…浮水植物3…沉水植物4…鱼类5…底栖动物6…土著微生物7…太阳能富氧机8…太阳能板9…支架10…蓄电池11…电机12…搅拌杆13…搅拌叶轮14…浮筒15…填料箱16…弹性填料17…水床

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的一种微动力生态净化系统进行进一步说明。

如图1-2所示，一种微动力生态净化系统，包括内部注有水体的水床17，以及设置在所述水体上的太阳能富氧机7，所述太阳能富氧机7的上部设置在所述水体的表面，所述太阳能富氧机7的下部可旋转地向下伸入到所述水体的底部，所述水体的表面设有浮水植物2，所述水体的底部设有种植在种植土中的挺水植物1和沉水植物3，所述挺水植物1和所述沉水植物3由所述水体的底部向所述水体的表面漂浮生长，所述水体的底部还设有底栖动物5和土著微生物6，所述水体中设有在所述水体中放养游动的鱼类4。这样，太阳能富氧机7的设置，可以通过接受到的太阳能，启动太阳能富氧机7下部在水体中进行旋转。并且，通过旋转使得，水体内部形成“由下至上”的水流漩涡，进而增加了水体中氧气的流动和氧气的含量，从而控制了水体内磷含量的增加，进而减少了以磷为养料的蓝藻及其他藻类的大量繁殖。同时，由于太阳能富氧机7下部的旋转，使得水体产生的漩涡打碎和分解了块状的藻类，使得分解后的藻类成为原生动物的食物，或者，打碎的藻类随水体流动到光照少的地方，从而抑制其光合作用，避免了过度繁殖。而水体中藻类的存在会造成水的透明度降低，使得阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类4大量死亡。因而通过太阳能富氧机7的设置，抑制藻类的过度繁殖，避免了富营养化而影响水体的水质的问题，起到了净化水质的作用，保持水体清澈明亮。而且，在水体的浮水植物2，挺水植物1和沉水植物3都能够吸收水里溶解少量的二氧化碳，保证光合作用，即使长在不含氧气或氧气缺乏的污泥中，仍可以生存下来，为水体中的鱼类4等提供养料保证了生态平衡。并且，其具有发达的通气组织，可以增加浮力，维持身体平衡地生长在不同的水层，这样，在水体中就形成了多层次的秀美景观。同时，土著微生物6、底栖动物5和鱼类4在生长的过程中产生的有用物质及其分泌物，又将成为各自或相互间生长的基质和原料，通过相互间的这种共生增殖关系，形成一个复杂而稳定的微生态系统。并且，其中的水床17并不局限于床体的形式，可以是池塘，水沟或者鱼池等，均可以适用于本微生态系统。

参见附图1-2，本实用新型的一种微动力生态净化系统在上述技术方案的基础上，可以是：太阳能富氧机7包括太阳能板8、电机11和搅拌叶轮13，所述太阳能板8通过支架9设置在所述水体表面，所述太阳能板8通过蓄电池10与所述电机11连接，所述电机11通过搅拌杆12的下部可旋转连接所述搅拌叶轮13。这样，通过太阳能板8吸收太阳能，能源环保，减少了生产成本，同时也避免了在制作能源中对环境的危害。太阳能板8吸收到的太阳能储存在蓄电池10中，而蓄电池10向电机11供电，完成了太阳能向机械能的能源转换，使得电机11运动。电机11带动下部的搅拌杆12和搅拌叶轮13旋转，从而在水体中形成“由下至上”的漩涡，而且，搅拌叶轮13的叶片可以呈风车状向外展开，增大了在水体中的搅拌范围，从而使得在水体中能够产生大范围的漩涡，进而更加增大的水体流动性，增加了水体中的氧气；同时，也可以增大对周围藻类的作用范围，使得能够更多和更彻底的对周围的藻类进行分解和打碎，更有效的抑制了藻类的生长，保持水体清澈明亮。进一步优选的技术方案可以是：所述支架9下部设有填料箱15，所述填料箱15内设有弹性填料16，所述弹性填料16浸入到所述水体中。这样，弹性填料16可以是高分子材料纤维，其刚柔适度，弹性填料16具有均匀排列并放射状向外分布的丝条，能够立体均匀的充满填料箱15，进而使得水体中的藻类以及其他的生物体新陈代谢所产生的菌类能够充分与丝条接触，并附于丝条上形成生物膜。生物膜自弹性填料16向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。生物膜首先吸附附着在水体中的有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，而搅拌叶轮13的旋转引起了水体的大范围流动，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复的不断分解与搅拌冲刷，达到了净化水质的目的，保证了水体的清澈明亮。当然，弹性填料16并不仅限于高分子材料纤维，现有技术中的可以供生物膜附着的滤料均可以应用于此。进一步优选的技术方案还可以是：所述支架9的底部设有可将所述支架9漂浮在所述水体上的浮筒14。这样，通过浮筒14的设置可以使得支架9漂浮在水体表面，而起到对搅拌杆12和搅拌叶轮13在搅拌水体时的支撑作用。从而，避免了由于浮力不够，在搅拌过程中，搅拌力过大而造成失去力的平衡，使得太阳能富氧机7沉入水体的风险。进一步优选的技术方案也可以是：所述太阳能富氧机7的溶解氧含量为6～8mg/L。这样，6～8mg/L的溶氧量最有效的抑制了藻类的生长，也同时保证了鱼类4等的生存，净化水质的同时，稳定了水体内的生态环境。当然，溶氧量并不仅限于6～8mg/L，可以根据水体的面积和容量而计算设定。

参见附图1-2，本实用新型的一种微动力生态净化系统在上述技术方案的基础上，可以是：所述挺水植物1包括水菖蒲、鸢尾、黄菖蒲、再力花和花叶芦竹中的至少一种，所述挺水植物1的种植密度为所述水体面积的十分之一。这样，水菖蒲、鸢尾、黄菖蒲、再力花和花叶芦竹的生长周期长而且根系发达，可以使得水质净化效果好，而且成活率高，可以在水体内形成美观的水底景观。

参见附图1-2，本实用新型的一种微动力生态净化系统在上述技术方案的基础上，可以是：所述沉水植物3包括伊乐藻、苦草、马来眼子菜和轮叶黑藻中的至少一种，所述沉水植物3的种植密度是所述挺水植物1的种植密度的三倍。这样，伊乐藻、苦草、马来眼子菜和轮叶黑藻的净水能力强，存活季节长(几乎常绿)，水底景观效果好，并且维护成本很低。

参见附图1-2，本实用新型的一种微动力生态净化系统在上述技术方案的基础上，可以是：所述浮水植物2包括昼舒夜卷和睡莲中的至少一种，所述，所述浮水植物2的种植密度是所述挺水植物1的种植密度的三分之一。这样，昼舒夜卷和睡莲的花期长而且花色丰富，观赏价值高。而且，浮水植物2的种植密度小于挺水植物1，也避免了浮水植物2过多而影响阳光照射进水体内，进而影响光合作用的问题。

参见附图1-2，本实用新型的一种微动力生态净化系统在上述技术方案的基础上，可以是：所述鱼类4包括鲢鱼和鳙鱼中的至少一种，所述鲢鱼与所述鳙鱼的放养密度比为3:1。这样，鲢鱼和鳙鱼可以以浮游生物为食，达到净化水质的作用。

参见附图1-2，本实用新型的一种微动力生态净化系统在上述技术方案的基础上，可以是：所述底栖动物5包括河蚌和螺蛳中的至少一种，所述底栖动物5的放养密度为9～11g/m²。

上述仅对本实用新型中的一种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种微动力生态净化系统，其特征在于：包括内部注有水体的水床，以及设置在所述水体上的太阳能富氧机，所述太阳能富氧机的上部设置在所述水体的表面，所述太阳能富氧机的下部可旋转地向下伸入到所述水体的底部，所述水体的表面设有浮水植物，所述水体的底部设有种植在种植土中的挺水植物和沉水植物，所述挺水植物和所述沉水植物由所述水体的底部向所述水体的表面漂浮生长，所述水体的底部还设有底栖动物和土著微生物，所述水体中设有在所述水体中放养游动的鱼类。

2.根据权利要求1所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：太阳能富氧机包括太阳能板、电机和搅拌叶轮，所述太阳能板通过支架设置在所述水体表面，所述太阳能板通过蓄电池与所述电机连接，所述电机通过搅拌杆的下部可旋转连接所述搅拌叶轮。

3.根据权利要求2所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述支架下部设有填料箱，所述填料箱内设有弹性填料，所述弹性填料浸入到所述水体中。

4.根据权利要求3所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述支架的底部设有可将所述支架漂浮在所述水体上的浮筒。

5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述太阳能富氧机的溶解氧含量为6～8mg/L。

6.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述挺水植物包括水菖蒲、鸢尾、黄菖蒲、再力花和花叶芦竹中的至少一种，所述挺水植物的种植密度为所述水体面积的十分之一。

7.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述沉水植物包括伊乐藻、苦草、马来眼子菜和轮叶黑藻中的至少一种，所述沉水植物的种植密度是所述挺水植物的种植密度的三倍。

8.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述浮水植物包括昼舒夜卷和睡莲中的至少一种，所述，所述浮水植物的种植密度是所述挺水植物的种植密度的三分之一。

9.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述鱼类包括鲢鱼和鳙鱼中的至少一种，所述鲢鱼与所述鳙鱼的放养密度比为3:1。

10.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种微动力生态净化系统，其特征在于：所述底栖动物包括河蚌和螺蛳中的至少一种，所述底栖动物的放养密度为9～11g/m2。