一種用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，所述生態(tài)浮床裝置包括若干浮板，每一浮板中間設(shè)有容納種植籃的種植孔，種植籃內(nèi)填充有種植基質(zhì)，種植基質(zhì)中種植有水生植物；若干浮板相互連接成片狀板，片狀板的邊緣固定連接有框架，浮板下方懸掛有若干生物填料。該生態(tài)浮床裝置具有植物?基質(zhì)?生物膜協(xié)同凈化體系，充分利用水面以下垂直空間、能有效去除水體中氮、磷、有機污染物，對污染水體進行原位生態(tài)修復(fù)。
【專利說明】
一種用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國水污染問題日益突出。尤其是具有景觀功能的河流湖泊、城市河道、公園水體，由于流動性差、自凈能力低，極易引起水體富營養(yǎng)化，喪失景觀能力，嚴(yán)重影響自然環(huán)境和居民的生活環(huán)境。利用生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理污染水體，目前已成為水環(huán)境綜合治理領(lǐng)域的研究和應(yīng)用的熱點。其中，生態(tài)浮床技術(shù)具有投資成本低、無動力運行、管理維護簡單、景觀效果好、不占用土地、無二次污染等特點，在我國受到人們的廣泛關(guān)注，生態(tài)浮床技術(shù)研究也是日益更新。
[0003]傳統(tǒng)的生態(tài)浮床主要是通過一定的固定方式在水面上種植水生植物，利用植物吸收和根系微生物的降解來消減水體中氮磷等富營養(yǎng)化物質(zhì)，以實現(xiàn)對污染水體的原位修復(fù)。但在處理氮磷等營養(yǎng)元素較高的污染水體時，這種生態(tài)浮床由于受到水生植物的生長速率和吸收能力的限制、植物生物量的制約、以及植物根部有益微生物的數(shù)量和種類貧乏等原因，水質(zhì)凈化效率低下，生態(tài)修復(fù)效果不明顯。經(jīng)過多年來的工程實踐表明，傳統(tǒng)的生態(tài)浮床只是依靠水生植物修復(fù)污染水體，如果水生植物選擇不當(dāng)，不會取得令人滿意的效果。
[0004]經(jīng)專利檢索以及文獻查閱可知，經(jīng)過近十年以來的發(fā)展和應(yīng)用，生態(tài)浮床技術(shù)在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展。研究較多的是在傳統(tǒng)的生態(tài)浮床的構(gòu)建中引入可以吸附氮磷的種植基質(zhì)以及可以形成生物膜的人工填料，形成的各種各樣的復(fù)合型生態(tài)浮床。經(jīng)過實際工程檢驗，這些復(fù)合型生態(tài)浮床對污染水體的水質(zhì)凈化確實起到了一定的積極作用，不同程度的提高了凈化效率。但很多技復(fù)合型生態(tài)浮床術(shù)還不夠成熟穩(wěn)定，仍存在很多缺陷與不足，有待進一步改進。例如，研究表明，在傳統(tǒng)生態(tài)浮床構(gòu)建中引入沸石、造粒粉煤灰、沙子、陶粒、 礫石、蛭石、礦渣、蒙脫石等種植基質(zhì)的復(fù)合型生態(tài)浮床，由于以上幾種種植基質(zhì)存在比重大，難以懸浮，易堵塞、易飽和，易造成二次污染等問題，而限制了其應(yīng)用范圍；在傳統(tǒng)生態(tài)浮床構(gòu)建中引入組合式填料、彈性立體填料、硬性蜂窩填料、軟性填料等人工合成填料的復(fù)合型生態(tài)浮床，由于以上幾種硬性生物填料生物親和性和親水性都較差，修復(fù)富營養(yǎng)化水體時可能會存在生物膜形成困難，生物膜量較少等問題。軟性填料存在使用一段時間后容易粘結(jié)成團，微生物附著表面積減少等問題。
[0005]因此，為了進一步強化生態(tài)浮床的凈化效果，需要在浮床的結(jié)構(gòu)上和生物量方面有所突破。尤其通過篩選優(yōu)勢的水生植物、高效的種植基質(zhì)、容易成膜的生物填料，改進生態(tài)浮床系統(tǒng)構(gòu)造，形成植物-基質(zhì)-生物膜協(xié)同凈化體系，充分拓展水質(zhì)凈化空間，保證水生態(tài)修復(fù)的高效性和持續(xù)性仍然是需要解決的實際問題?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，該生態(tài)浮床裝置具有植物_基質(zhì)-生物膜協(xié)同凈化體系，充分利用水面以下垂直空間，能有效去除水體中氮、磷、有機污染物，對污染水體進行原位生態(tài)修復(fù)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，所述生態(tài)浮床裝置包括若干浮板，每一所述浮板中間設(shè)有容納種植籃的種植孔，所述種植籃內(nèi)填充有種植基質(zhì)，所述種植基質(zhì)中種植有水生植物;若干所述浮板相互連接成片狀板，所述片狀板的邊緣固定連接有框架，所述浮板下方懸掛有若干生物填料。
[0008]可選的，所述浮板邊緣均勻設(shè)有若干連接孔，相鄰兩所述浮板通過連接扎帶穿過所述連接孔連接。
[0009]可選的，所述浮板的材質(zhì)為塑料。
[0010]可選的，所述框架采用圓管或圓桿制成。
[0011]可選的，所述種植籃為網(wǎng)籃或花盆，所述種植籃的底部和側(cè)壁均勻設(shè)有若干開孔。 [0〇12]可選的，所述開孔的總面積占所述種植籃表面積的50%-80%。[〇〇13]可選的，所述種植基質(zhì)為粒徑為8-20mm的多孔火山渣基質(zhì)，所述種植基質(zhì)在所述種植籃中的填充厚度為15-30cm。[〇〇14]可選的，所述生物填料為阿科蔓生態(tài)基，所述生物填料距所述浮板的距離為0.6-1.2m，相鄰兩所述生物填料的間距為0.5-2.0m。
[0015]可選的，所述水生植物為空心菜、美人蕉、菖蒲和千屈菜中的一種或多種;所述水生植物的種植密度為1 -3株/種植籃，10-30株/平方米。[〇〇16]可選的，所述浮板為正方形或圓形。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:本實用新型提供的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置包括水生植物、種植基質(zhì)和生物填料，形成了一個植物-基質(zhì)-生物膜協(xié)同凈化體系，充分利用水面以下垂直空間，能夠充分拓展水質(zhì)凈化空間，大大增加了生態(tài)浮床的微生物數(shù)量，顯著提高了對水體中有機物、氮和磷的去除能力，并可以保證水生態(tài)修復(fù)的持續(xù)高效性。適合于自然河道、湖庫以及景觀水體污染的原位凈化處理。
[0018]進一步地，本實用新型的種植基質(zhì)為多孔火山渣基質(zhì)，具有微孔發(fā)達、機械強度高、吸附性能好等特點，能高效吸附水體中的有機物和部分無機物，且具有較強的微生物親和性，有利于微生物的生長、繁殖，從而提高水體凈化效果。
[0019]進一步地，本實用新型的生物填料為阿科蔓生態(tài)基，是一種具有獨特的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)良材質(zhì)的生物膜填料，具有良好的生物親和性，表面積大、啟動掛膜速度快、使用壽命長、不粘連結(jié)團、不堵塞、抗水流沖擊能力強等優(yōu)點。
[0020]進一步地，本實用新型的水生植物可采用空心菜，其對環(huán)境適應(yīng)能力強、對環(huán)境污染脅迫耐受能力強、具有生物量大、根系發(fā)達，對水體中的氮、磷、有機污染物的吸收能力強等特點。同時作為高經(jīng)濟價值蔬菜，可以實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的和諧統(tǒng)一?！靖綀D說明】[0021 ]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0022]圖1是本實用新型的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:1為浮板，1-1為連接孔，1-2為種植孔，1-3為連接扎帶，2為框架，3為浮床，4 為種植籃，5為種植基質(zhì)，6為水生植物，7為生物填料?！揪唧w實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]如圖1-2所示，本實用新型提供的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置包括若干浮板1，每一浮板1中間設(shè)有容納種植籃4的種植孔1-2，種植籃4內(nèi)填充有種植基質(zhì) 5，種植基質(zhì)5中種植有水生植物6;若干浮板1相互連接成片狀板，片狀板的邊緣固定連接有框架2，浮板1下方懸掛有若干生物填料7。
[0027]本實用新型提供的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置包括水生植物 6、種植基質(zhì)5和生物填料7,形成了一個植物-基質(zhì)-生物膜協(xié)同凈化體系，充分利用水面以下垂直空間，能夠充分拓展水質(zhì)凈化空間，大大增加了生態(tài)浮床的微生物數(shù)量，顯著提高了對水體中有機物、氮和磷的去除能力，并可以保證水生態(tài)修復(fù)的持續(xù)高效性。適合于自然河道、湖庫以及景觀水體污染的原位凈化處理。
[0028]作為一種可選的實施方式，浮板1邊緣均勻設(shè)有若干連接孔1-1，相鄰兩浮板1通過連接扎帶1-3穿過連接孔1-1連接，形成片狀板。浮板1為正方形或圓形，浮板1的材質(zhì)為塑料，優(yōu)選的材料為高密度聚乙烯。[〇〇29]作為一種可選的實施方式，框架2采用圓管或圓桿制成，本實施方式中優(yōu)選為PVC 管、毛竹或柳木等材料，相互連接構(gòu)成的框架式結(jié)構(gòu)體。為方便植物栽植、浮床安裝、管理維護，框架2寬度約為1?2m，長度約為2?6m，具體可為矩形、正方形、多邊形等其他任意規(guī)則或不規(guī)則形狀。
[0030]作為一種可選的實施方式，種植籃4為網(wǎng)籃或花盆，種植籃4的底部和側(cè)壁均勻設(shè)有若干開孔，開孔的總面積占種植籃4表面積的50 % -80 %。保證透水面積為種植籃4表面積的50%?80%，有利于植物根系生長。
[0031]作為一種可選的實施方式種植基質(zhì)5為粒徑為8-20mm的多孔火山渣基質(zhì)，種植基質(zhì)5在種植籃4中的填充厚度為15-30cm。多孔火山渣基質(zhì)，具有微孔發(fā)達、機械強度高、吸附性能好等特點，能高效吸附水體中的有機物和部分無機物，且具有較強的微生物親和性，有利于微生物的生長、繁殖，從而提高水體凈化效果。[〇〇32]作為一種可選的實施方式，生物填料7為阿科蔓生態(tài)基，生物填料7距浮板1的距離為0.6-1.2m，相鄰兩生物填料7的間距為0.5-2.0m。阿科蔓生態(tài)基，是一種具有獨特的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)良材質(zhì)的生物膜填料，具有良好的生物親和性，表面積大、啟動掛膜速度快、使用壽命長、不粘連結(jié)團、不堵塞、抗水流沖擊能力強等優(yōu)點。
[0033]作為一種可選的實施方式，水生植物6為空心菜、美人蕉、菖蒲和千屈菜中的一種或多種;水生植物6的種植密度為1-3株/種植籃，10-30株/平方米。本實施方式優(yōu)選為空心菜，空心菜，其對環(huán)境適應(yīng)能力強、對環(huán)境污染脅迫耐受能力強、具有生物量大、根系發(fā)達， 對水體中的氮、磷、有機污染物的吸收能力強等特點。同時作為高經(jīng)濟價值蔬菜，可以實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的和諧統(tǒng)一?？招牟说脑灾卜椒ㄊ菍⒕哂??4個分枝的莖桿直接扦插在種植基質(zhì)5中，莖桿末端深入種植籃4底部以下水面?？招牟说脑灾驳拿芏葹??3株/穴， 10?30株/平方。如果景觀需要，可適當(dāng)配置美人蕉、菖蒲、千屈菜等。
[0034]下面結(jié)合一實施方案詳細介紹本實用新型的制作過程:[〇〇35]1.采用尼龍扎帶作為連接扎帶1-3將18個330X330 X 60mm正方形中空塑料材質(zhì)的浮板1通過連接孔1-1拼接為1 X 2m的矩形形狀。[〇〇36]2.采用50mm PVC管與PVC彎頭連接組成IX 2m長方形框架2,采用尼龍扎帶或鐵絲作為連接扎帶1-3，將浮板1和框架2緊固在一起，構(gòu)成浮床3。
[0037]3.將生物填料7阿克曼生態(tài)基用尼龍扎帶懸掛在浮床3的下方，懸掛高度(生物填料7距浮板1的距離)為1.0m，相鄰兩生物填料7間距為0.5m。
[0038]4.將按照上述方法組裝的生態(tài)浮床放入水面，水體底部放入石塊，石塊上緊固尼龍繩，尼龍繩另一端緊固在框架2上，控制尼龍繩的長度，保證生態(tài)浮床可以隨水位波動而上下浮動，且防止其隨水流漂走即可。
[0039]5.種植籃4采用四周和底部均開孔的塑料花盆，在其中填充種植基質(zhì)5,種植基質(zhì)5 為粒徑8mm多孔火山渣基質(zhì)，填充高度為20cm。
[0040]6.將在蔬菜市場上購買的具有2?4個分枝的空心菜作為水生植物6,將其直接扦插在種植基質(zhì)5中，每個種植籃4中栽植2株空心菜?？招牟说那o桿伸入并穿越種植籃4底部以下3 cm。然后將種植籃4放入170mm種植孔1 -2中，并固定，防止植物倒伏。
[0041]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。[〇〇42]本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【主權(quán)項】
1.一種用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于，所述生態(tài)浮床裝 置包括若干浮板，每一所述浮板中間設(shè)有容納種植籃的種植孔，所述種植籃內(nèi)填充有種植 基質(zhì)，所述種植基質(zhì)中種植有水生植物;若干所述浮板相互連接成片狀板，所述片狀板的邊 緣固定連接有框架，所述浮板下方懸掛有若干生物填料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于， 所述浮板邊緣均勻設(shè)有若干連接孔，相鄰兩所述浮板通過連接扎帶穿過所述連接孔連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在 于，所述浮板的材質(zhì)為塑料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于， 所述框架采用圓管或圓桿制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于， 所述種植籃為網(wǎng)籃或花盆，所述種植籃的底部和側(cè)壁均勻設(shè)有若干開孔。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于， 所述開孔的總面積占所述種植籃表面積的50%-80%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于， 所述種植基質(zhì)為粒徑為8_20mm的多孔火山渣基質(zhì)，所述種植基質(zhì)在所述種植籃中的填充厚 度為 15_30cm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于， 所述生物填料為阿科蔓生態(tài)基，所述生物填料距所述浮板的距離為0.6-1.2m，相鄰兩所述 生物填料的間距為0.5-2.0m。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在于， 所述水生植物為空心菜、美人蕉、菖蒲和千屈菜中的一種或多種;所述水生植物的種植密度 為1-3株/種植籃，10-30株/平方米。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于修復(fù)河湖與景觀水體污染的生態(tài)浮床裝置，其特征在 于，所述浮板為正方形或圓形。
【文檔編號】C02F3/32GK205603319SQ201620088886
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】白雪原, 何春光, 盛連喜, 邊紅楓, 姜海波, 王忠強
【申請人】東北師范大學(xué)