CN208429939U - 一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置，包括，浮床，浮床由至少一个浮板构成，浮板上设有种植孔和安装孔；种植孔用于种植植物，植物的根系植物根系位于上覆水体中；浮板与固定绳和提拉绳一端连接固定，固定绳、提拉绳另一端分别与锚定栓、网格阳极连接固定，锚定栓钉入河床中，网格阳极插入底泥中；网格阳极上表面与导线一端连接导电，导线上设置有电阻，且导线另一端与碳纤维网的碳纤维环连接导电；碳纤维网上设置有碳纤维环，环之间的碳纤维网上悬挂有碳刷阴极。本实用新型可同步修复上覆水和底泥。植物和电刷阴极可对上覆水中的污染物进行修复，插入底泥中的网格阳极可对底泥中的有机物和硫化物等进行氧化修复。

Description

一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于污水净化的生态浮岛，特别是涉及一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置。

背景技术

生态浮岛，又称人工浮床、生态浮床等。是生态浮岛是基于无土栽培的原理，将水生植物栽种到水面浮岛上的技术，具有投资省，运行维护方便，景观效果好等优势。人工浮岛净化机理是通过植物根系对水中营养物质进行吸收以及附着在根系周围生物膜的降解和根系分泌酶的利用，达到净化水质、修复水体和美化环境的效果。因此，生态浮岛广泛地应用于河湖塘等水体的污染修复。但由于生态浮岛是浮于水面之上，因此主要是对上覆水的修复，对于水下底泥的作用极其微弱。

沉积物微生物燃料电池的工作原理与微生物燃料电池类似，在沉积物微生物燃料电池中，作为阳极的电极被埋在水底沉积物中，而作为阴极的电极则悬于阳极上方的水中。相比较传统的原位生物修复，其不需要投加电子受体或供氧剂，而是以电极作为电子受体，并可以在氧化有机物、硫化物的同时产生一定的电能，对底泥和上覆水均有一定的修复效果。但传统的沉积物微生物燃料电池阳极主要采用的是平面电极，安装时需挖开底泥后将阳极水平铺设于底泥中，然后回填底泥。埋设过程繁琐，水下施工难度较大，且平面阳极对垂直方向的底泥修复作用较弱，修复范围有限。此外，单独使用沉积物微生物燃料电池时，阴极对上覆水的修复作用也很有限。

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置，其能够实现上覆水和底泥的同步修复，且修复效果好、阳极安装和拆除方便、底泥修复范围广。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置，包括，浮床，所述的浮床由至少一个浮板构成，浮板上设有种植孔和安装孔；

两块相邻的浮板之间通过连接板连接固定，所述的种植孔用于种植植物，植物的根系位于上覆水体中；

所述的浮板与固定绳和提拉绳一端连接固定，所述的固定绳、提拉绳另一端分别与锚定栓、网格阳极连接固定，锚定栓钉入河床底部起固定作用；

网格阳极上表面与导线一端连接导电，导线上设置有电阻，且导线另一端与碳纤维网的碳纤维环连接导电；

碳纤维网上设置有碳纤维环，环之间的碳纤维网上悬挂有碳刷阴极。

优选地，所述的浮板采用轻质塑胶板制成。

优选地，所述的轻质塑胶板由聚苯乙烯泡沫构成。

优选地，浮板上设有固定板，所述的固定板上设置有安装孔。

优选地，螺栓穿过连接板、安装孔后与螺母装配以将相邻的浮板固定为一体。

优选地，螺栓穿过连接板后与安装孔通过螺纹旋合装配，以将相邻的浮板固定为一体。

优选地，提拉绳与网格阳极的几何中心处连接固定。

优选地，所述网格阳极由至少一个竖向放置的阳极板组成。

优选地，阳极板的材质为碳板或修饰过的钛板。

优选地，阳极板的厚度小于3mm。

优选地，碳纤维网通过螺栓、螺母固定在浮板上。

优选地，单条碳刷阴极长度小于0.5m。

优选地，所述碳纤维网材质为高强度、高电导率的碳纤维。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可同步修复上覆水和底泥。植物和电刷阴极可对上覆水中的污染物进行修复，插入底泥中的网格阳极可对底泥中的有机物和硫化物等进行氧化修复。

2、本实用新型的修复效果好，抗风浪能力强。碳刷阴极由若干碳纤维刷组成，增大了阴极表面积，提高了微生物燃料电池的修复效果；漂浮物底部的碳纤维网使浮岛漂浮部分更加稳固，从而增强浮岛抗冲击能力。

3、本实用新型的网格阳极安装和拆除方便，网格阳极由若干片状阳极板组成，可直接插入底泥，不需挖开底泥埋设，安装方便；当一处底泥修复完成，可直接从底泥中拔出阳极，插入别处底泥继续修复。

4、本实用新型可扩大底泥修复的范围。阳极板形成了立体网格结构，可在水平方向和垂直方向上修复底泥。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2是图1中F1处放大图。

图3是本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图4是本实用新型具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1-图4，本实施例的生态浮岛装置，包括，浮床6，所述的浮床6由若干个浮板14拼接而成，所述的浮板可以是正方形且采用轻质塑胶板制成，所述的轻质塑胶板可由聚苯乙烯泡沫等材料构成；

浮板14上设有种植孔12和固定板17，所述的固定板17上设置有安装孔13；

两块相邻的固定板17之间通过连接板15连接固定。具体地，螺栓7穿过连接板15、安装孔13后与螺母装配以将相邻的浮板14固定为一体，当然，螺栓7也可穿过连接板15后与安装孔13通过螺纹旋合装配，以将相邻的浮板14固定为一体；

所述的种植孔12用于种植植物16，植物16的根系植物根系位于上覆水体中；

所述的浮板14与固定绳8和提拉绳10一端连接固定，所述的固定绳8、提拉绳10另一端分别与锚定栓9、网格阳极5连接固定，锚定栓9钉入河床底部起固定作用；优选地，提拉绳10与网格阳极5的几何中心处连接固定，提拉绳10的作用是用于稳定阴阳极之间的导线，增强其抗风浪能力，同时修复后可用于将网格阳极从底泥中提升上来。

所述网格阳极由若干个竖向放置的阳极板51组成，阳极板的材质可以是碳板或修饰过的钛板（如钯、钌、金、铂等贵金属涂层，或石墨烯、聚吡咯等涂层），阳极板51的厚度应小于3mm，以便于向底泥中插入。

网格阳极全部插入底泥中后，上表面中心向上与导线一端连接导电，导线上设置有电阻4，且导线另一端与碳纤维网2的碳纤维环11连接导电；

碳纤维网2通过螺栓7、螺母71固定在浮板14上，碳纤维网2上设置有碳纤维环11，碳纤维环11之间碳纤维网2上悬挂有碳刷阴极1，单条碳刷阴极1长度小于0.5m；

所述碳纤维网材质为高强度、高电导率的碳纤维。

使用时，将锚定栓9打入河床，以固定整个浮岛。将连有导线和电阻的网格阳极插入底泥中，然后将导线与浮岛下的碳纤维环连接导电。底泥中的微生物以有机物或硫化物等污染物作为电子供体，阳极板51作为电子受体进行生长代谢，同时产生电流。产生的电流经由导线、电阻4和碳纤维网2到达碳刷阴极1，碳刷阴极1附近的微生物可以利用碳刷阴极1释放的电子完成硝酸盐的生物反硝化反应，去除硝酸盐等污染物。

处于上覆水中的植物根系吸收氮磷等污染物，同时释放氧气，维持碳刷阴极1区域的好氧环境，同时为燃料电池系统提供较高的电势差。

本实用新型运行一段时间后，通过电压的变化趋势判断底泥修复情况，电压明显降低则预示阳极附近底泥修复完成，可拔出锚定栓和网格阳极将其移动到下一区域，再次将阳极和锚定栓插入底泥中进行底泥和上覆水的修复。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种同步修复上覆水和黑臭底泥的生态浮岛装置，其特征是：包括，浮床，所述的浮床由至少一个浮板构成，浮板上设有种植孔和安装孔；

所述的种植孔用于种植植物，植物的根系位于上覆水体中；

所述的浮板与固定绳和提拉绳一端连接固定，所述的固定绳、提拉绳另一端分别与锚定栓、网格阳极连接固定，锚定栓钉入河床中，网格阳极插入底泥中；

网格阳极上表面与导线一端连接导电，导线上设置有电阻，且导线另一端与碳纤维网的碳纤维环连接导电；

碳纤维网上设置有碳纤维环，环之间的碳纤维网上悬挂有碳刷阴极。

2.如权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征是：所述的浮板采用轻质塑胶板制成。

3.如权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征是：浮板至少有两块，且浮板上设有固定板，所述的固定板上设置有安装孔。

4.如权利要求3所述的生态浮岛装置，其特征是：两块相邻的浮板之间通过连接板连接固定，螺栓穿过连接板、安装孔后与螺母装配以将相邻的浮板固定为一体。

5.如权利要求3所述的生态浮岛装置，其特征是：螺栓穿过连接板后与安装孔通过螺纹旋合装配，以将相邻的浮板固定为一体。

6.如权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征是：所述网格阳极由至少一个竖向放置的阳极板组成。

7.如权利要求6所述的生态浮岛装置，其特征是：阳极板的材质为碳板或修饰过的钛板。

8.如权利要求6或7所述的生态浮岛装置，其特征是：阳极板的厚度小于3mm。

9.如权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征是：碳纤维网通过螺栓、螺母固定在浮板上。

10.如权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征是：单条碳刷阴极长度小于0.5m。