CN216549825U - 一种用于深水生态修复的浮床系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于深水生态修复的浮床系统，包括网架支撑系统、种植器系统、净化系统、锚固系统，网架支撑系统包括网架，种植器系统包括用于安装在网架上的种植盆，净化系统包括沉水植物净化系统和人工生物挂膜净化系统，沉水植物净化系统包括用于种植在种植盆中的沉水植物，人工生物挂膜净化系统在网架支撑系统下方呈垂直设置，锚固系统包括配重系统和连接在配重系统与网架支撑系统之间的配重连接系统。相比于现有技术，本实用新型能够在水体水位波动较大的情况下形成稳定的水生态系统，增加水体生物多样性，促进生态系统良性发展为深水区域生态治理提供了另一种的可能性，施工简便、可操作性强、稳定性好。

Description

一种用于深水生态修复的浮床系统

技术领域

本实用新型属于生态修复领域，具体涉及一种用于深水生态修复的浮床系统。

背景技术

深水型水库、矿坑属于特殊的水体类型，同时兼具河流和湖泊的部分特性。由于水流缓慢，上游来水携带的大量营养物质在库区聚集，加之点源、面源污染的汇入，使众多矿坑、水库面临水体富营养化的问题。同时，由于大部分矿坑、水库水体较深，水位变化较大，很难形成自身稳定的水生态净化系统，整体自净能力较低，易发生水质恶化，从而导致矿坑、水库生态系统退化，危及自身生态安全和用水安全。矿坑、水库生态修复治理难度要远远大于河道或浅水湖泊，因此，如何提高其自净能力，维持水体生态系统稳定，是我们面临的严峻挑战。

近年来出现了越来越多的利用植物或化学药剂的水环境修复装置，然而大部分的水环境修复装置均作用于水面以及有阳光到达的浅层水体，对深水型水库、矿坑这类水体来说，其水深大，底部不见光，溶氧低，很难形成自身水生生态系统，无法进行常规的水生态修复。

现有技术中，对深水区污染物的处理主要有以下几个思路：在水面部分区域增加曝气或生态浮床，这类处理措施的净化能力有限，同时会影响水面上部分水体的使用功能（景观，通航等），不适宜大面积应用。采用化学方法，通过人为投加药剂，对水体有害、环境不友好；常规物理方式，人工、机械使用成本高，且不能从根本上解决该类水体的污染问题；其他一些高新技术要么费用高，不适合推广，要么耗能巨大，没有实践应用条件。沉水植物在水体生态净化中的作用相当大，净化效率高，是当下水生态修复、水环境治理应用最广，最成熟的水体净化材料。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于深水生态修复的浮床系统，用以解决现有技术无法净化深层水体、无法针对性地修复水体环境、能耗大、成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种用于深水生态修复的浮床系统采用以下的技术方案：一种用于深水生态修复的浮床系统包括网架支撑系统、种植器系统、净化系统、锚固系统，网架支撑系统包括网架，种植器系统包括用于安装在网架上的种植盆，净化系统包括沉水植物净化系统和人工生物挂膜净化系统，沉水植物净化系统包括用于种植在种植盆中的沉水植物，人工生物挂膜净化系统在网架支撑系统下方呈垂直设置，锚固系统包括配重系统和连接在配重系统与网架支撑系统之间的配重连接系统。

有益效果：净化系统分为沉水植物净化系统和人工生物挂膜净化系统，两者相互交融，形成了高效复合的立体式净化装置；对沉水植物净化系统来说，该系统无需补光，可在沉水植物修复的不同生长阶段根据水下光照情况灵活调整水下种植深度，确保系统的光合作用和溶氧需求。人工生物挂膜是模仿天然河床上附着的微生物膜的净化及过滤作用，利用滤料和载体比表面积大，附着微生物种类多、数量大的特点从而使水体的自净能力成倍增长。生物膜法具有较高的处理效率，对受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。

本实用新型能够在水体水位波动较大的情况下相应灵活调整，形成稳定的水生态系统，增加水体生物多样性，促进生态系统良性发展为深水区域生态治理提供了另一种的可能性。本实用新型能够增强深水区域（矿坑、水库）自身水体水质净化能力、提高整体水环境质量。适应性强，适用7~100m深水修复，适应各种水下地形，深浅可调、无需补光。

本实用新型施工简便，不用深潜施工，大部分材料是装配式；结构简单，无浮漂，种植盆自带浮力；可操作性强，大部分材料是常规建筑市政材料；净化能力强，高效复合、立体净化；稳定性好，构件装配全部机械连接；水体功能影响小，所有净化措施全部在水体水位2.5~3.0m以下，不影响各种水体表面景观、通航等功能；应用灵活，模块化，可根据需要进行不同形式、不同规模的组合应用；施工资质要求低，无需水下施工许可，整个系统都是在岸上预制而成，大部分装配工作只在表层水里进行安装、调试。

进一步的，种植盆中从下向上依次设有浮力层、基质层和海绵封固层。既不影响沉水植物根茎叶与水体物质、能量交换，又克服了植物种植土的流失，保护了种植器内部沉水植物生长基质（素土）的完整性。

进一步的，种植盆的底部设有十字型卡槽，种植盆通过十字型卡槽安装在所述网架上，浮力层包括四个浮力腔，各浮力腔环绕种植盆中心间隔设置，人工生物挂膜净化系统包括由螺钉固定在种植盆底部中心位置的人工生物挂膜。保证整个系统在不受其他不可预见的外力作用条件下，能稳定保持在预设水深高度上。种植盆自带浮力，无需设置浮漂。

进一步的，配重系统包括石笼网和设置在石笼网内部的石笼网填充物，配重系统还包括用于连接石笼网与配重连接系统的铁链或钢管。石笼网填充物可选择石块、建筑废料或者就地取材。同时石笼网内部有很大的比表面积可以形成生物膜系统，从而对水体水质也起到一定的净化作用。

进一步的，配重连接系统采用铁链或钢管连接；两根以上的钢管上下依次设置，上下相邻钢管之间通过钢管卡扣连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；

图1是本实用新型的一种用于深水生态修复的浮床系统的具体实施例的结构示意图；

图2是网架、种植盆和人工生物挂膜的装配示意图；

图3是种植盆内部结构示意图；

图4是配重连接系统方式的另一种实施方式的结构示意图。

图中：100-网架、200-种植盆、201-十字型卡槽、210-浮力层、220-基质层、230-海绵封固层、240-沉水植物、300-人工生物挂膜、400-配重系统、410-铁链、500-配重连接系统、510-钢管、520-钢管卡扣、530-铁链。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作出进一步的说明。

一种用于深水生态修复的浮床系统的具体实施例，如图1至图4所示，包括网架支撑系统、种植器系统、净化系统、锚固系统。

网架支撑系统包括网架100，是由最小网架重复单元经过多次（长方形、正方形）延伸、重复而形成的大型重复单元框架。

网架100采用Ф5规格的方钢管，十字交叉，焊接成40*40cm的最小网架重复单元，网架重复单元之间采用焊接进行固定。方钢管网架重复单元的规格可以根据项目现场水面大小、不同性质和在现场焊接、安装施工方便的原则下进行大小选择，在工厂定制。

种植器系统包括用于安装在网架上的种植盆200，用以固定沉水植物，并为沉水植物提供基本的生长条件。种植盆200中于从下向上依次设有浮力层210、基质层220、海绵封固层230。既不影响沉水植物根茎叶与水体物质、能量交换，又克服了植物种植土的流失，保护了种植器内部沉水植物生长基质（素土）的完整性。

种植盆200底部设有十字型卡槽201，种植盆200通过十字型卡槽和螺丝安装在网架100上，浮力层210包括四个浮力腔，各浮力腔环绕种植盆中心间隔设置。保证整个系统在不受其他不可预见的外力作用条件下，能稳定保持在预设水深高度上。种植盆自带浮力，无需设置浮漂。

净化系统包括沉水植物净化系统和人工生物挂膜净化系统，沉水植物净化系统包括用于种植在种植盆200中的沉水植物240，人工生物挂膜净化系统包括由螺钉固定在种植盆底部中心位置的人工生物挂膜300，人工生物挂膜净化系统在网架支撑系统下方呈垂直设置。

人工生物挂膜300是模仿天然河床上附着的微生物膜的净化及过滤作用，利用滤料和载体比表面积大，附着微生物种类多、数量大的特点从而使水体的自净能力成倍增长。生物膜法具有较高的处理效率，对受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。

沉水植物净化系统和人工生物挂膜净化系统两者相互交融，形成了高效复合的立体式净化装置；对沉水植物净化系统来说，该系统无需补光，可在沉水植物修复的不同生长阶段根据水下光照情况灵活调整水下种植深度，确保系统的光合作用和溶氧需求。

锚固系统包括配重系统400和连接在配重系统与网架支撑系统之间的配重连接系统500。配重系统400包括石笼网、石笼网填充物、用于连接石笼网与配重连接系统500的铁链410。石笼网选用镀锌材质，其特点是有很好的耐腐蚀性，尤其是当处于深水水底时，水体内部含氧量低，水体氧化腐蚀性相对小。

石笼网填充物可选择石块、建筑废料或者就地取材。同时石笼网内部有很大的比表面积可以形成生物膜系统，从而对水体水质也起到一定的净化作用。

配重连接系统500是用于连接配重系统400与网架支撑结构100，其中配重连接系统中的连接件有两种方式可供选择：

其一，配重连接系统500包括两根以上的钢管510，各钢管510上下依次设置，相邻钢管510之间通过钢管卡扣520连接。

其二，如图4所示，由铁链530作为连接件连接配重系统400与网架支撑结构100。当大范围、连锁式应用深水种植床时（这时整个系统整体稳定性好）可优先选用铁链530作为连接件，便于施工。

本实用新型能够在水体水位波动较大的情况下形成稳定的水生态系统，增加水体生物多样性，促进生态系统良性发展为深水区域生态治理提供了另一种的可能性。本实用新型能够增强深水区域（矿坑、水库）自身水体水质净化能力、提高整体水环境质量。适应性强，适用7~100m深水修复，适应各种水下地形，深浅可调、无需补光；

本实用新型施工简便，不用深潜施工，大部分材料是装配式；结构简单，无浮漂，种植盆自带浮力；可操作性强，大部分材料是常规建筑市政材料；净化能力强，高效复合、立体净化；稳定性好，构件装配全部机械连接；水体功能影响小，所有净化措施全部在水体水位2.5~3.0m以下，不影响各种水体表面景观、通航等功能；应用灵活，模块化，可根据需要进行不同形式、不同规模的组合应用；施工资质要求低，无需水下施工许可，整个系统都是在岸上预制而成，大部分装配工作只在表层水里进行安装、调试。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种用于深水生态修复的浮床系统，包括网架支撑系统、种植器系统、净化系统、锚固系统，其特征在于：网架支撑系统包括网架，种植器系统包括用于安装在网架上的种植盆，净化系统包括沉水植物净化系统和人工生物挂膜净化系统，沉水植物净化系统包括用于种植在种植盆中的沉水植物，人工生物挂膜净化系统在网架支撑系统下方呈垂直设置，锚固系统包括配重系统和连接在配重系统与网架支撑系统之间的配重连接系统。

2.根据权利要求1所述的一种用于深水生态修复的浮床系统，其特征在于：种植盆中从下向上依次设有浮力层、基质层和海绵封固层。

3.根据权利要求2所述的一种用于深水生态修复的浮床系统，其特征在于：种植盆的底部设有十字型卡槽，种植盆通过十字型卡槽安装在所述网架上，浮力层包括四个浮力腔，各浮力腔环绕种植盆中心间隔设置，人工生物挂膜净化系统包括由螺钉固定在种植盆底部中心位置的人工生物挂膜。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于深水生态修复的浮床系统，其特征在于：配重系统包括石笼网和设置在石笼网内部的石笼网填充物，配重系统还包括用于连接石笼网与配重连接系统的铁链或钢管。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种用于深水生态修复的浮床系统，其特征在于：配重连接系统采用铁链或钢管连接；两根以上的钢管上下依次设置，上下相邻钢管之间通过钢管卡扣连接。

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