CN206720856U - 一种新型环保湿式人工浮岛装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型环保湿式人工浮岛装置，包括浮床、配重体及连接体，所述浮床与配重体通过连接体连接，其中：所述浮床内设有网格隔栅，在浮床底部设有孔网，使浮床内部分割成多个栽培空间，在所述栽培空间内装填有基质，在所述基质的下部铺设有防止基质流失的大颗粒填料，所述基质由海泡石20%、白垩土15%、蒙脱石15%、玉米芯20%和细砂石30%构成，所述浮床的外围设有防撞护围，防撞护围上表涂敷有一层 TiO2光催化材料；所述配重体由空心管连接而成，空心管内填充有配重填料。该装置能够种多种植物，有效利用水生植物、微生物和基质的净化效果，美化环境，对水中有机、无机污染物、有害物质均处理。

Description

一种新型环保湿式人工浮岛装置

技术领域

本实用新型属于湖泊、河流、池塘等水域水的环境治理技术领域，尤其涉及一种新型环保湿式人工浮岛装置。

背景技术

水体富营养化是全球性的水环境问题，我国现有湖泊2 700余个，总面积达9．1万km2。根据调查资料和国内外评价湖泊富营养化指标，我国比较典型的37个主要湖泊中，中营养型和中一富营养型的占55．8%，富营养型的占14．7%，重富营养型的占8．8%。中国90%以上的水域污染是因水体中的N、P含量过高而引起的富营养化造成的，而N、P则是植物生长最基本的必需营养元素。生态浮岛技术是以可漂浮材料为基质或载体，将高等水生植物或陆生植物栽植到富营养化水域中，浮岛中的水生植物利用自身的根系直接吸收 N、P 等营养物质，然后转化储存到植物茎叶，通过多次的植物收割来有效的除去水体中的N、P 等营养物质；同时，水生植物发达的根系，承载着很多活跃的生物群体，通过植物与微生物包括嗜磷、不同氮细菌的协同作用降解转化水中的N、P 物质；而且浮岛植物可以将空气中的氧通过植物的茎和叶向根区输送，使根区附近形成好氧、缺氧和厌氧的不同环境，促进硝化、反硝化反应进行，通过植物的根系吸收或吸附作用，削减水体中的氮、磷及有机污染物质，从而净化水质的生物防治法，同时通过收获植物的方法将水体中的富营养物质搬离水体，改善水质，创造良好的水环境。目前一些文献中出现的“生态浮岛”、 “人工浮岛”、“人工生物浮床”、“生物浮床”、 “浮床无土栽培”等均为相同或类似的概念。

人工浮岛具有可移动式运行、无动力、无维护、使用寿命长等特点，是目前用于富营养化水体水质净化的一种有效方法。 它是以能漂浮在水面且不易分散的材质为载体，于其表面上人为栽植各种适合水域生长的水生植物或陆生植物的水质净化系统。 人工浮岛可分为干式和湿式两种。水和植物接触的为湿式，不接触的为干式。

1、干式浮岛：因植物与水不接触，可以栽培大型的木本、园艺植物，通过不同木本的组合，构成良好的鸟类生息场所同时也美化了景观。

2、湿式浮岛：大致分为四代技术。

1）第一代，主要以竹子，土工网搭建，具有造价低，效果差，寿命短，无法维护等特点（注：随着人工成本的提升，目前该方式在造价上也没有优势）

2）第二代，主要是泡沫或泡沫加金属固定件产品，具有造价低，制造工艺简单等优点，但强度不足，金属泡沫容易分离，且泡沫本身属于白色污染目前基本已经没有应用（特别是限塑令后基本绝迹）

3）第三代，主要是PE产品，一般9-11个平方，有类似面包圈的浮体和分体的种植篮，虽然克服以上两代的缺点，但是不同厂商生产的浮岛产品质量和寿命不一，行业标准有待建立。

4）第四代，主要是新材料浮岛，植物根系和浮岛材料可溶为一体，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。目前代表产品为美国产品，由于材料专利壁垒，在国内无应用，且目前售价很高。且现有的浮岛材料及水生植物对有机污染物、无机废水、低浓度可溶性有毒、有害物质的处理效率低。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种新型环保湿式人工浮岛装置，该装置能够种多种植物，有效利用水生植物、微生物和基质的净化效果，美化环境，对水中有机、无机污染物、有害物质均处理。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案：该新型环保湿式人工浮岛装置，包括浮床、配重体及连接体，所述浮床与配重体通过连接体连接，其特征在于：所述浮床内设有网格隔栅，在浮床底部设有孔网，使浮床内部分割成多个栽培空间，在所述栽培空间内装填有基质，在所述基质的下部铺设有防止基质流失的大颗粒填料，所述基质由海泡石20%、白垩土15%、蒙脱石15% 、玉米芯20%和细砂石30%构成，所述浮床的外围设有防撞护围，防撞护围上表涂敷有一层 TiO2光催化材料；所述配重体由空心管连接而成，空心管内填充有配重填料。

所述防撞护围采用泡沫水泥作为浮岛材料。

所述大颗粒填料是具有一定透水性和较大比表面积的颗粒填料。

采用上述技术方案的有益效果：该新型环保湿式人工浮岛装置的浮床形成多个栅格种植空间，可根据造型设计在一个浮岛上种植不同的植物，造型设计更灵活，不同的植物相互配合，利于促其生长，并达到组合的处理水质的效果。植物种植的基质中有海泡石、白垩土和离子交换树脂，其中，海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，干燥状态下性脆。收缩率低, 可塑性好，比表面大, 具有非金属矿物中最大的比表面积，可达≥500m²/g（氮化法测定），吸附性强，吸收大于自身重量100% 的水，保水效果好，且具有分散性，可电离Mg、SiO、Ca。具有稳定和提高、平衡土壤的物理机能，降低和吸附残余农药，有效地改善土质，加快植物的生长，活化矿物质。白垩土质地柔软，具有很多分散性，作为填充剂即可改善、增强海泡石的吸水性，也可增加水糊化性能。蒙脱石(Montmorillonite) 是由颗粒约0.2 ～ 1 微米极细的含水铝硅酸盐构成的叠层状矿物，具有较高的吸水膨胀能力，具胶体分散特性，其水含量因环境湿度而变化极大，当温度升高时，蒙脱石中的水分子会逐渐跑掉，失水后的蒙脱石还可以重新吸收水分子或其他极性分子，吸水后其体积膨胀而增大几倍至十几倍。具很强的吸附力和阳离子交换性能，能有效置换重金属离子，将其置换成羟基水，利于质基提高胶质价增粘保水。空心管内填充有配重填料，可很好的控制浮岛没入水漂浮的情况，利于植物生长。泡沫水泥构成的防撞护围，因为泡沫水泥具有良好的保暖隔热性( 隔热系数为0.09w/mp，保暖效果是非发泡水泥的20-30 倍)、轻质性( 容重300kg/ 立方米，可浮在水上)、隔音隔振抗冲击性( 非发泡水泥的5 倍)、以及防水抗渗性( 是非发泡水泥的20-30倍)。

在浮岛上采用了光催化材料，光催化氧化技术是高级氧化工艺(AOPs) 的一种在此工艺中, 光子的能量大于半导体催化剂的能带隙, 从而在半导体液体表面产生强氧化性的电子空穴。在这些空穴中, 催化剂与废水发生作用, 将有机污染物氧化成为CO2和简单的化合物。在此最高活性的催化剂是以锐钛矿形式存在的TiO2,这种催化剂需要在低能紫外光范围内的光子的协同作用。使TiO2活跃起来所需的能量为3.2eV, 甚至更高。具有此范围的充足能量的普通太阳辐射使废水的自然光催化氧化具有可行性, 从而省掉了放射性资源传送过程中的浪费，被认为是废水处理尤其是工业废水处理中最有有前途的催化氧化技术之一。

TiO2光催化氧化法具有以下优点：1)氧化能力强，·OH的氧化能力要大大高于普通化学氧化剂；2）能耗低，在常温常压下即可进行；3）反应速度快，有机污染物可以在几分钟到数小时内完全被破坏，这种方法避免了聚环产物的生成；4）降解没有选择性，几乎能降解任何有机物；5）有机物可被矿化为二氧化碳和水，不产生二次污染，并可利用清洁能源-太阳能，是现代生产的清洁工艺。

附图说明

下面结合附图对实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的新型环保湿式人工浮岛装置，包括浮床4、配重体1及连接体3，所述浮床4与配重体1通过连接体3连接，所述浮床内设有网格隔栅7，在浮床底部设有孔网10，使浮床内部分割成多个栽培空间，在所述栽培空间内装填有基质8，在所述基质的下部铺设有防止基质流失的大颗粒填料9，所述基质由海泡石20%、白垩土15%、蒙脱石15% 、玉米芯20%和细砂石30%构成，所述大颗粒填料是具有一定透水性和较大比表面积的颗粒填料。所述浮床的外围设有防撞护围5，防撞护围上表涂敷有一层 TiO2光催化材料6，所述防撞护围没入水体表面；所述配重体1由空心管连接而成，空心管内填充有配重填料2。

采用泡沫水泥作为浮岛材料的防撞护围。“泡沫水泥”是指这样一种水泥，在这种水泥中均匀分布一个个独立封闭互不相通的细小空气泡沫，其结构和性质类似于泡沫塑料。通过采用高压空气将发泡剂发泡产生的气泡加入到水泥浆中混合搅拌而制成泡沫水泥。本实用新型之所以采用泡沫水泥作为浮岛材料的主体部分，是因为泡沫水泥具有良好的保暖隔热性( 隔热系数为0.09w/mp，保暖效果是非发泡水泥的20-30 倍)、轻质性( 容重300kg/ 立方米，可浮在水上)、隔音隔振抗冲击性( 非发泡水泥的5 倍)、以及防水抗渗性( 是非发泡水泥的20-30倍)。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型环保湿式人工浮岛装置，包括浮床、配重体及连接体，所述浮床与配重体通过连接体连接，其特征在于：所述浮床内设有网格隔栅，在浮床底部设有孔网，使浮床内部分割成多个栽培空间，在所述栽培空间内装填有基质，在所述基质的下部铺设有防止基质流失的大颗粒填料，所述浮床的外围设有防撞护围，防撞护围上表涂敷有一层 TiO2光催化材料；所述配重体由空心管连接而成，空心管内填充有配重填料。

2.如权利要求1所述的新型环保湿式人工浮岛装置，其特征在于：所述防撞护围采用泡沫水泥作为浮岛材料。

3.如权利要求1所述的新型环保湿式人工浮岛装置，其特征在于：所述大颗粒填料是具有一定透水性和较大比表面积的颗粒填料。