CN205222826U

CN205222826U - 一种多功能生态浮岛

Info

Publication number: CN205222826U
Application number: CN201521073012.3U
Authority: CN
Inventors: 董彬
Original assignee: Linyi University
Current assignee: Linyi University
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2025-12-22

Abstract

本实用新型公开了一种多功能生态浮岛，它由若干个浮岛单元通过连接板相互扣接固定而成；所述浮岛单元包括正六边形浮体框和设置在浮体框内的若干种植篮；所述种植篮为正六边形篮子，底部为栅格网，篮子的每一个棱角下方悬挂有改性碳纤维草；所述改性碳纤维草为炭纤维经高温碳化、活化、表面改性和再经过微生物固着所得；所述种植篮底覆盖有填充基质，基质上种植水生植物；所述若干种植篮内置于正六边形浮体框内形成一体结构。本实用新型的生态浮床具有稳固的正六边形结构，将浮岛技术、微生物投加技术和生物膜技术整合在一起，能够吸附、吸收和分解各类污染物，还可以美化城市河道或景观水，而且冬季仍能正常发挥其强大功能。

Description

一种多功能生态浮岛

技术领域

本实用新型涉及一种生态浮岛，具体地说是一种治理污染水体的多功能生态浮岛。

背景技术

水体的富营养化已成为近年来水环境污染中的一个普遍现象。湖泊、城市河道、景观水由于水体流动性差、自净能力低，富营养化相对比较严重。人工生态浮岛作为一种传统的水环境原位修复措施，具有使用方便、应用灵活、便于拆卸等优势因而也得到了广泛的应用。亦因其能通过植物吸收和生态调控作用，有效消减水体中污染物，同时又可营造水上景观而一直备受推崇。但是，目前的生态浮岛因普遍存在一些问题而得不到大规模应用。一是浮岛浮体多采用竹竿、泡沫板、塑料板、轮胎、不锈钢加发泡聚苯乙烯、特殊发泡聚苯乙烯加特殊合成树脂、盐化乙烯合成树脂和轻质混凝土等常规材料，上述材料不但使用寿命短（小于2-3年），而且易造成二次污染；二是功能相对单一，一般生态浮岛主要靠水生植物发挥净化水体功能，但在北方结冰地区，植物和浮体均无法越冬。因此，在构建人工生态浮岛时，既要使浮岛稳定性高、无污染、寿命长，又要使浮岛功能多，能适应不良环境。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于污染水体治理的多功能生态浮岛。该浮岛采用高强度无污染碳纤维复合材料，具有稳固性的正六边形浮岛结构，功能多，适应性强，能够吸附、吸收和分解各类污染物，还可以美化城市河道或景观水，而且冬季仍能正常发挥其强大功能。

本实用新型采用以下技术方案：

一种多功能生态浮岛，其特征在于，它由若干个浮岛单元通过连接板相互扣接固定而成；所述浮岛单元包括正六边形浮体框和设置在浮体框内的若干种植篮；所述种植篮为正六边形篮子，底部为栅格网，篮子的每一个棱角下方悬挂有改性碳纤维草；所述改性碳纤维草为炭纤维经高温碳化、活化、表面改性和再经过微生物固着化所得；所述种植篮底覆盖有填充基质，基质上种植水生植物；所述若干种植篮内置于正六边形浮体框内形成一体结构。

所述正六边形浮体框每条边的中点和六边形的棱角处还设有连接孔，若干浮岛单元通过连接板的连接柱插入连接孔固定扣紧。

所述连接板为条形两足连接板或三角形三足连接板。

所述种植篮内的基质为稻草或麦秆与固定化微生物菌剂混合所得，混合质量比例根据水体污染状况和季节而定。

所述固定化微生物菌剂为硝化菌、反硝化菌、聚磷菌、解磷真菌按照3:2:2:1的质量比混合所得。

所述种植篮内基质厚度为30-60mm。

所述种植篮内种植植物为菖蒲、慈姑、美人蕉、水芹、小香蒲、紫花梭鱼草、狐尾藻、千屈菜、黄花鸢尾中的一种或几种，种植密度为80-100株/m²。

所述正六边形浮体框材料为碳纤维和热固性树脂复合材料，边框长度为1000-3000mm，宽度为100-300mm，高度为200-300mm。

所述种植篮边长为100-400mm。

本实用新型采用碳纤维和热固性树脂复合材料作为浮体框材料，具有重量轻、强度高、抗老化、抗紫外线和寿命长的性能。同时浮体框和种植篮的俯视外形均呈正六边形，这种仿蜂巢结构具有较高的稳固性。浮体框和种植篮为一体式连接，种植篮下方悬挂有多束改性碳纤维草。该改性碳纤维草在水中，由于其比表面积大、孔径分布合理、高吸附和高生物相容性的特点，周围的好碳素菌等多种微生物会受其影响，快速吸附在碳素纤维上，并且迅速繁殖，为微生物和藻类生长提供良好的环境，促进生物膜形成和食物链的改善，增加水体生物数量和多样性。通过生物膜和水生植物的代谢作用降解水体中的污染物，从而使水质提高，透明度增加。该浮岛不仅可以净化生活污水、水产养殖废水、河湖富营养化水及微污染水，而且还适用于各种有机废水的处理。净化效率高效快速，一年四季均有净化功能。具有稳定性高、质轻、机械强度大、寿命长、安装维修方便、单位用量少和价格便宜等优势，可以实现节省工程投资和运行费用的目的，其经济效益显著，应用前景好。

本实用新型的六边形浮岛单元既可以单独使用，亦可以相互组合。可在六边形的任意一条边上拼接另外一个或两个浮岛，能够拼接成各种形状；而且拼接时六条边和两种拼接板均可以随意选用，极大地方便了现场作业，亦有利于规模化生产。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的生态浮床具有稳固的正六边形结构，将浮岛技术、微生物投加技术和生物膜技术整合在一起，种植篮内的水生植物在固定化微生物菌剂的促进下既可以吸收转化大量氮磷，又能通过释放化感物质抑制藻类的爆发。种植篮下部的改性碳纤维草可吸附大量颗粒物和微生物，形成生物膜，分解有毒有害污染物。该浮岛除有吸附污染物和高效的除氮磷的功能外，还可以美化城市河道或景观水，而且冬季仍能正常发挥功能，可持续净化水质5～10年。

附图说明

图1是本实用新型生态浮岛结构示意图。

图2是本实用新型种植篮结构示意图。

图3是本实用新型连接板结构示意图。

图中，1是连接孔，2是浮岛框体，3是种植篮，4是栅格网，5是改性碳纤维草，6是连接板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例1

一种多功能生态浮岛，它由若干个浮岛单元通过连接板6相互扣接固定而成；每一个浮岛单元由正六边形浮体框2和设置在浮体框内的若干种植篮3组成，所有种植篮固定连接在一起与正六边形浮体框2连接成一体结构；种植篮3为正六边形篮子，底部为栅格网4，篮子的每一个棱角下方悬挂有改性碳纤维草5；种植篮底覆盖有填充基质，基质上种植水生植物为菖蒲、慈姑、美人蕉、水芹中的一种或几种，种植密度为80株/m²。所述改性碳纤维草为炭纤维经高温碳化、活化、表面改性和再经过微生物固着化所得。

所述正六边形浮体框2材料为碳纤维和热固性树脂复合材料，每条边的中点和六边形的棱角处还设有连接孔1，若干浮岛单元通过连接板6的连接柱插入连接孔1固定扣紧。

所述连接板6为条形两足连接板或三角形三足连接板。

所述种植篮3内的基质为稻草固定化微生物菌剂按照3:1的重量比混合所得；所述稻草为30mm长的稻草段，基质层厚度为60mm。

本实施例中正六边形浮体框每条边长为1000mm，边宽度为100mm，高度为200mm；种植篮边长为150mm。

选取某小型湖泊作为实验区，实验区为Ⅴ类水体，水面面积约600m²，实验区水深为1.5-2.3m。将上述制得的浮岛单元6个固定为一组，共放置10组浮岛单元组合，基质上种植水生植物为菖蒲、慈姑、美人蕉、水芹中的一种或几种，种植密度为80株/m²，实验期为1年。运行15天后实验区碳纤维草上生物膜形成，有大量刚毛藻附着，水体透明度明显提高，3个月后水质明显得到改善，水体臭味明显降低，1年后水质得到显著改善，各项污染指标均降低69%以上，沉水植物和水生动物大量出现，生物多样性增加，完善了食物链，稳定的生态系统开始形成。具体实验结果如表1所示。

表1实验前后河流水质平均值变化

项目	TN mg/L	NH₄ ⁺-N mg/L	TP mg/L	COD_Mnmg/L	透明度 m
						初始值	3.02	2.56	0.50	48.52	0.15
实验一年后	0.83	0.55	0.15	11.13	0.6
						去除率 %	72.51	78.51	70.00	76.69

通过实验数据可以看出，本实施例的多功能生态浮岛对重度污染水体水质具有较好的净化效果，经过1年的处理后就可以使水体透明度提高4倍，是一种净化效果非常好的多功能生态浮岛，且浮岛整体结构稳定，不会随水流漂移。

实施例2

一种多功能生态浮岛，它由若干个浮岛单元通过连接板6相互扣接固定而成；每一个浮岛单元由正六边形浮体框2和设置在浮体框内的若干种植篮3组成，所有种植篮固定连接在一起与正六边形浮体框2连接成一体结构；种植篮3为正六边形篮子，底部为栅格网4，篮子的每一个棱角下方悬挂有改性碳纤维草5；种植篮底覆盖有填充基质，基质上种植水生植物为小香蒲、紫花梭鱼草、狐尾藻、千屈菜、黄花鸢尾中的一种或几种，种植密度为100株/m²。所述改性碳纤维草为炭纤维经高温碳化、活化、表面改性和再经过微生物固着化所得。

所述连接板6为条形两足连接板或三角形三足连接板。

所述种植篮3内的基质为麦秆固定化微生物菌剂按照5:1的重量比混合所得；所述麦秆为30mm长的麦秆段，基质层厚度为30mm。

本实施例中正六边形浮体框每条边长为2000mm，边宽度为200mm，高度为300mm；种植篮边长为300mm。

选取某农业废水作为实验区，实验区水面面积约1000m²，实验区水深为1.2-1.5m。将上述制得的浮岛单元6个固定为一组，共放置10组浮岛单元组合，基质上种植水生植物为小香蒲、紫花梭鱼草、狐尾藻、千屈菜、黄花鸢尾中的一种或几种，种植密度为100株/m²，实验期为1年。运行10天后实验区碳纤维草上生物膜形成，水体透明度明显提高，3个月后生物膜上形成刚毛藻藻场，水生动物出现，颗粒物显著减少，水质明显好转，1年后水质得到显著改善，各项污染指标均降低71%以上，沉水植物和水生动物大量出现，生物多样性增加，稳定的生态系统开始形成。具体实验结果如表2所示。

表2实验前后农业废水水质平均值变化

项目	TN mg/L	NH₄ ⁺-N mg/L	TP mg/L	COD_Mnmg/L	透明度 m
						初始值	38.96	27.04	6.83	56.09	0.10
实验一年后	10.51	3.41	1.93	11.49	0.45
						去除率 %	73.02	87.39	71.71	79.53

通过上表中实验数据可以看出，本实施例的多功能生态浮岛对重度污染水体水质具有较好的净化效果，经过1年的处理后就可以使水体透明度提高4.5倍，是一种净化效果非常好的多功能生态浮岛，且浮岛整体结构稳定，不会随水流漂移。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种多功能生态浮岛，其特征在于，它由若干个浮岛单元通过连接板（6）相互扣接固定而成；所述浮岛单元包括正六边形浮体框（2）和设置在浮体框内的若干种植篮（3）；所述种植篮（3）为正六边形篮子，底部为栅格网（4），篮子的每一个棱角下方悬挂有改性碳纤维草（5）；所述改性碳纤维草（5）为炭纤维经高温碳化、活化、表面改性和再经过微生物固着所得；所述种植篮（3）底覆盖有填充基质，基质上种植水生植物；所述若干种植篮（3）内置于正六边形浮体框（2）内形成一体结构。

2.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于，所述正六边形浮体框（2）每条边的中点和六边形的棱角处还设有连接孔（1），若干浮岛单元通过连接板（6）的连接柱插入连接孔（1）固定扣紧。

3.根据权利要求1或2所述的生态浮岛，其特征在于，所述连接板（6）为条形两足连接板或三角形三足连接板。

4.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于，所述种植篮（3）内的基质为稻草或麦秆与固定化微生物菌剂混合所得，混合质量比例根据水体污染状况和季节而定。

5.根据权利要求4所述的生态浮岛，其特征在于，所述固定化微生物菌剂为硝化菌、反硝化菌、聚磷菌、解磷真菌按照3:2:2:1的质量比混合所得。

6.根据权利要求1或4所述的生态浮岛，其特征在于，所述基质厚度为30-60mm。

7.根据权利要求1或4所述的生态浮岛，其特征在于，所述种植篮（3）内种植植物为菖蒲、慈姑、美人蕉、水芹、小香蒲、紫花梭鱼草、狐尾藻、千屈菜、黄花鸢尾中的一种或几种，种植密度为80-100株/m²。

8.根据权利要求1或2所述的生态浮岛，其特征在于，所述正六边形浮体框（2）材料为碳纤维和热固性树脂复合材料，边框长度为1000-3000mm，宽度为100-300mm，高度为200-300mm。

9.根据权利要求1或4所述的生态浮岛，其特征在于，所述种植篮（3）边长为100-400mm。