一種沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自然及人工河道、湖泊的生態(tài)重建與恢復(fù)技術(shù)，具體來說，涉及富營養(yǎng)化及水生植物退化的、透明度較低的水體的生態(tài)修復(fù)與水質(zhì)凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化技術(shù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于人口的劇增和工業(yè)的飛速發(fā)展，大量的氮、磷元素輸入到水環(huán)境中，造成水體富營養(yǎng)化，赤潮水華頻繁爆發(fā)。水體生態(tài)環(huán)境惡化，透明度下降，水生植物分布面積減少，群落結(jié)構(gòu)趨向單一化，生態(tài)系統(tǒng)已相當(dāng)脆弱。
[0003]挺水植物只能通過根部從底泥或周圍水中的氮、磷元素，能吸收、富集重金屬和有毒有害物質(zhì)，還可以通過對水流的阻尼減緩水流速度，過濾和沉淀懸浮物、有機(jī)物等。如果僅采用挺水植物，其根部所接觸到的水深度較小，因此處理水量小且效果差。且挺水植物通過光合作用釋放的氧氣直接進(jìn)入了空氣中，其對水體的復(fù)氧作用遠(yuǎn)小于沉水植物，不利于水體水質(zhì)的改善。
[0004]沉水植物被形象的比喻為“水下森林”，沉水植物不僅可以通過吸收氮、磷等營養(yǎng)元素遏制水體富營養(yǎng)化，其自身對藻類也有抑制作用，沉水植物還可以通過光合作用對水體起到增氧的作用。但沉水植物對水體的凈化能力與其生長狀態(tài)有關(guān)，而在實(shí)際環(huán)境中沉水植物的生長受到很多因子的影響。其中光照強(qiáng)度對沉水植物生長起著主要限制作用，營養(yǎng)鹽、底質(zhì)、懸浮物、水流、溫度對沉水植物生長影響較為明顯，著生藻類、重金屬、PH等因子也會對沉水植物生長產(chǎn)生一定影響。當(dāng)水體污染嚴(yán)重，透明度低時，水下的光照小于沉水植物的光補(bǔ)償點(diǎn)時，沉水植物則不能良好的生長。而目前我國的自然水體，人工水體都面臨著水體富營養(yǎng)化、透明度過低等問題。
[0005]目前，已有的生態(tài)浮床技術(shù)中，諸如:公告號為CN101007686A，公開日為2007年8月I日的中國實(shí)用新型專利申請《污水生物處理模塊化氣浮式人工沉床及制作方法和凈化方法》，浮床上的植物僅限于可以露出水面的挺水植物或浮葉植物，而忽略了沉水植物在水體凈化中的重要作用。雖然有研宄者提出可升降式浮床的概念，再如，公開號為CN101356881A，公開日為2009年2月4日的中國實(shí)用新型專利申請《可升降沉水植物生長床及其制作和應(yīng)用方法》，床體采用鋼筋作為支架，公告號為CN201648116U，公告日為2010年11月24日的中國實(shí)用新型專利《沉水式水生植物浮床》，床體為鏤空的金屬網(wǎng)，金屬材質(zhì)的床體長時間放在水中容易腐蝕生銹，上浮時對浮力主體的要求高，床體的造價也較高；另外，公告號為CN201777934U，公告日為2011年3月30日的中國實(shí)用新型專利《一種連續(xù)可調(diào)式沉水植物種植網(wǎng)床》及公開號為CN101356881A的中國實(shí)用新型專利申請《可升降沉水植物生長床及其制作和應(yīng)用方法》，其中，均采用毛竹作為浮力主體，若長時間放置，毛竹腐爛后反而會向水體中釋放營養(yǎng)物質(zhì)，造成二次污染。公告號為別為CN202272773U，公告日為2012年6月13日的中國實(shí)用新型專利《沉水位置可調(diào)的網(wǎng)箱式生態(tài)沉床》、公告日為CN201777934U，公告日為2011年3月30日的中國實(shí)用新型專利《一種連續(xù)可調(diào)式沉水植物種植網(wǎng)床》和公告號為CN201999795U，公告日為2011年10月5日的中國實(shí)用新型專利《一種連續(xù)沉降式沉水植物生態(tài)網(wǎng)床》中，均采用在水底固定打粧，通過連接于固定粧的拉線來調(diào)節(jié)床體在水下的位置。這不僅加大了現(xiàn)場安裝床體時的施工難度，增加成本，而且對于以后的維護(hù)也帶來不便。
[0006]目前，也有采用兩層浮床結(jié)構(gòu)的，如公告號為CN202131156U，公開日為2012年2月I日的中國實(shí)用新型專利《一種可調(diào)式大植物量生態(tài)浮床裝置》，采用兩層浮床，上層在水面以上，種植挺水植物；下層在水面以下，種植沉水植物。但是不足的是其浮床上下兩層重疊，上層種植植物后會遮擋下層的陽光，下層植物光補(bǔ)償點(diǎn)達(dá)不到，植物難以成活；而且兩層浮床僅靠連通管連接，可到達(dá)的生態(tài)位淺，接觸到的水體少，影響處理效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化技術(shù)，具有植物種植量大、品種多樣化且可自由組合、保證植物最佳生長環(huán)境、水質(zhì)凈化能力強(qiáng)、美化景觀等特點(diǎn)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的一種沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化裝置，包括沉床和浮床；所述沉床包括由UPVC管材制作的水位調(diào)節(jié)框架，所述水位調(diào)節(jié)框架包括形狀相同的上矩形框和下矩形框，所述上矩形框和下矩形框之間設(shè)有多條垂直連接管，所述下矩形框內(nèi)設(shè)有多條水平連接管，所述上矩形框、下矩形框、水平連接管和垂直連接管內(nèi)部形成一連通的空間，所述下矩形框上設(shè)有進(jìn)水口，所述上矩形框上設(shè)有出氣口，所述進(jìn)水口和出氣口處均分別設(shè)有閥門；所述下矩形框內(nèi)嵌有可拼接的沉床浮塊，每個沉床浮塊中央設(shè)有通孔，通孔中嵌裝有塑料種植盆，每個塑料種植盆內(nèi)種植有沉水植物；所述浮床包括由UPVC管材制作的框架式支撐，所述框架式支撐上嵌裝有可拼接的浮床浮塊，每個沉床浮塊中央設(shè)有通孔，通孔中嵌裝有塑料種植盆，每個塑料種植盆種植有挺水植物，相鄰的浮床浮塊之間垂掛有人工水草；所述浮床的整體形狀呈回字形，所述沉床放置于所述浮床的內(nèi)輪廓的中央處；所述沉床與浮床之間連接有可調(diào)節(jié)的連接繩。
[0009]進(jìn)一步講，本實(shí)用新型一種沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化裝置，其中，所述沉床的整體形狀小于浮床的內(nèi)輪廓形狀。所述浮床的內(nèi)輪廓與所述沉床的外輪廓之間相距25?35cm。
[0010]所述沉床浮塊和浮床浮塊的規(guī)格為33cm*33cm*6cm，沉床浮塊和浮床浮塊上通孔的直徑為16cm。所述下矩形框與沉床浮塊之間、所述框架式支撐與浮床浮塊之間均采用0.8cm寬的線扎捆綁，相鄰的浮塊之間也采用0.8cm寬的線扎捆綁連接。所述沉床浮塊上根據(jù)浮力要求設(shè)有通孔。
[0011]所述UPVC管材包括UPVC管、UPVC彎頭、UPVC三通或UPVC四通。
[0012]所述可調(diào)節(jié)的連接繩有四根、分別連接于沉床的上矩形框與浮床的框架式支撐之間的四角處。
[0013]所述進(jìn)水口有兩個，所述出氣口有兩個。
[0014]所述人工水草的種類根據(jù)水質(zhì)選擇一種或多種搭配，人工水草的長度根據(jù)應(yīng)用水體深度確定。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型借助沉床主體內(nèi)部灌水或抽水及調(diào)節(jié)連接繩的作用，在光補(bǔ)償深度垂直空間調(diào)節(jié)沉床的位置(分為定植水位和固定生長水位)，即沉水植物在水中的位置，以實(shí)現(xiàn)沉水植物隨水位、透明度、植物生長狀況等改變生態(tài)位，解決了沉水植物水體修復(fù)過程中光補(bǔ)償度、透明度等因素對沉水植物生長的限制，可達(dá)到較深的生態(tài)位。
[0017]本實(shí)用新型中的沉床和浮床的框架均采用UPVC管材，具有耐酸、耐堿、耐腐蝕性強(qiáng)，耐壓性能好，強(qiáng)度高，質(zhì)輕，價格較低，流體阻力小，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
[0018]本實(shí)用新型沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化裝置的浮力由三部分提供，一是沉床的矩形框架中若本身不灌水時提供的浮力、二是位于沉床下部的浮塊提供的浮力、三是浮床上的浮塊提供的浮力；這樣的設(shè)計可以充分利用裝置選材本身的特點(diǎn)，簡化了床體結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本，且容易維護(hù)。
[0019]本實(shí)用新型將浮床與沉床相結(jié)合，首先充分利用了水體的垂向空間，更有利于水質(zhì)的凈化；其次在浮床上種植挺水植物豐富了植物種類，起到了景觀美化的作用；第三在浮床下部垂直懸掛人工水草，可以為微生物的附著、生長提供載體，有利于生物膜的形成。且人工水草對內(nèi)部的沉床起到過濾水質(zhì)，提高水透明度的作用，有利于沉水植物的生長；第四沉水植物可以釋放分泌物、碎肩和氧氣，為浮床下部人工水草附著的生物膜提供生長所需營養(yǎng)物質(zhì)，更有利于生物膜的形成；再次浮床為沉床提供了浮力，保證沉床主體的穩(wěn)定，而且二者在垂向并無重疊，浮床不會遮擋陽光，可保證沉床中沉水植物對光照的需求。
[0020]實(shí)用新型采用沉水植物-挺水植物耦合凈化受污染的水體，沉水植物和挺水植物不僅可以通過吸收氮、磷等營養(yǎng)元素遏制水體富營養(yǎng)化，還可以吸收、富集重金屬，攔截、過濾懸浮顆粒物等，對藻類也有抑制作用，還可以通過光合作用對水體起到增氧的作用。沉床-浮床二者相結(jié)合具有水生植物種植量大，品種豐富、成活率高的優(yōu)點(diǎn)，且水質(zhì)凈化效果更好。二者結(jié)合最大限度的模擬了天然水體環(huán)境，更加有利于所凈化水體自身生態(tài)群落的恢復(fù)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型一種沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化裝置的俯視圖；
[0022]圖2是圖1所示沉床-浮床親合水質(zhì)凈化裝置處于定植水位時的側(cè)面示意圖；
[0023]圖3是圖1所示沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化裝置處于固定生長水位時的側(cè)面示意圖；
[0024]圖中:
[0025]1-沉床主體 11-上矩形框 12-下矩形框 13-垂直連接管
[0026]14-進(jìn)水口 15-出氣口16-沉床浮塊 17、23_塑料種植盆
[0027]18-沉水植物19-水平連接管 2-浮床主體 21-框架式支撐
[0028]22-浮床浮塊24-挺水植物 25-人工水草 26-UPVC管
[0029]27-UPVC彎頭28-UPVC三通 29-線扎3_連接繩
[0030]4-水位
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖及實(shí)施案例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0032]本實(shí)用新型一種沉床-浮床耦合水質(zhì)凈化裝置，如圖1、圖2和圖3所示，包括沉床I和浮床2，所述沉床I與浮床2之間設(shè)有可調(diào)節(jié)的連接繩3。
[0033]所述浮床2包括由UPVC管、UPVC彎頭和UPVC三通制作的框架式支撐21，浮床2的框架式支撐21的外部尺寸為8.37X5.91m，內(nèi)部尺寸為6.19X3.73m，如圖1所示，所述浮床2的整體形狀呈回字形，回字形的內(nèi)外框之間可以用橫管連接，如圖1所示，距框架式支撐21兩側(cè)寬邊外側(cè)Im左右處各有一橫管，所述框架式支撐21由UPVC管和UPVC彎頭連接而成，所述橫管與框架式支撐21采用UPVC三通連接，所述框架式支