一种复合人工生态浮岛及构建方法

专利名称：：一种复合人工生态浮岛及构建方法
技术领域：
：本发明涉及一种复合人工生态浮岛及构建方法，属于水环境治理及生态修复领域。
背景技术：
：水体富营养化是当前世界水环境的普遍性问题。经济的快速增长给各种天然水体带来沉重的负荷，在外来物质和内源污染的综合作用下，水体中营养盐过剩，引起浮游植物过量繁殖，结果导致水质恶化。江河湖水富营养化实质上是生态系统退化问题，应该以生态的理念、思路、方法来探索治理水域污染的新途径。人工生物浮岛技术是富营养化水体修复治理的一种生物手段。该技术是按照自然界自身规律，人工把高等水生植物或改良的陆生植物，以浮岛作为载体，种植到富营养化水体的水面，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理，削减富营养化水体中的氮、磷及有机物质，从而达到净化水质的效果，并对水体中浮游植物的过量繁殖产生有效控制，同时又可营造水上景观。实践证明，在污染水体中种植一些耐污能力特别强，能在原位生态条件下正常生长，并容易收获的高等植物，会对水体起到很好的净化作用。人工生物浮岛的一般构建原则有以下几点①材质比重小，来源充足，绿色环保，防腐蚀，耐老化，可反复多次使用；②具有较好的强度，能抵抗较大风浪冲击；③采用柔性连接，使浮岛整体能随水体上下浮动；④拥有植物栽种孔穴，能满足植物长期生长种植密度。⑤具有可移动式运行，无动力、无维护，使用寿命长等特点；⑥为满足景观要求，可以将浮岛制成不同的形状。20世纪七十年代，德国首先提出了"人工浮岛"的概念，随后日本开始应用以聚苯乙烯等制成的人工浮岛为鱼虾等提供产卵场所。随着水环境问题的日益突出，人们环保意识的逐渐增强，人工浮岛又被广泛的应用到水环境治理领域。20世纪八十年代，中科院南京湖泊与地理研究所、福建省农科院等单位，以聚苯乙烯发泡板作为浮载体，铺上泥后进行种植或以聚苯乙烯作为浮体主材料，铺以竹条、丙烯袋、塑料薄膜等构成浮体栽培床种植各种植物，为自然水域植物栽培作了有益的尝试。聚苯乙烯发泡板以其成本低廉、浮力强大、性能稳定等特性，受到人们的青睐。因此该载体得到非常广泛的应用，并取得了巨大的成效，目前在国内利用浮岛进行内陆水体治理和修复中占主导地位，但与此同时，也产生了令人担忧的"白色污染"问题。到目前为止，构建人工生物浮岛的材料主要是有机高分子材料，如聚苯乙烯发泡板，丙烯袋，窗纱袋，球形填料等。众所周知，这些人工合成的有机高分子材料是自然界所不具有的，容易损坏，在一般条件下难以降解，难以回收利用，有二次污染风险。大量地使用这些材料，必然会造成严重的固废污染。这样一来，水污染转变成为固废污染，即所谓的"污染转移"，这种治理环境的方式是不经济的，也不符合环境可持续发展的要求。此外，当前采用无机材料制作浮岛的研究尚少见，虽然个别研究能够取得较好的效果，但是其制作方法、成本和使用维护方面还存在难以克服的弊端，至今未能形成大规模应用。因此，探索和研制新型基质的生态浮岛非常必要。城市污泥是污水处理后的副产品，是一种由有机残片、细菌菌体、寄生虫卵、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。近年来，随着城市化进程的加快和污水处理率的逐年提高，我国城市污水处理厂污泥产生量急剧增加。在我国城市污泥排放量较大的城市中，北京、上海的日污泥排放量已分别达到3000、4500多吨。一个日处理污水50万立方米的污水处理厂，每天产生污泥250吨左右。一般城市污水处理厂每年排放干污泥大约30乂104吨，且以每年约10%的速度增长。此外，近年污水处理中还增加了脱磷除氮深度处理的要求，由此发展出不少污泥排放量更高的污水生物处理工艺。我国城市污水处理起步较晚，早期建设的污水处理厂，由于没有严格的污泥排放监管，普遍将污水和污泥处理单元剥离开来，往往忽略污泥处理，甚至为了节省运行费用将未做任何处理的污泥简单填埋、堆放，致使"污泥围城"现象开始出现，在大面积侵占土地资源的同时给生态环境带来极大的安全隐患。因此，探索城市污泥的无害化、减量化处理方法刻不容缓。藻菌生物膜技术是一种污染水体原位净化技术，藻菌生物膜载体又称为"人工水草"。它通过在富营养化水体中铺设多孔高分子材料制成的人工载体，为藻类、细菌提供生长场所，使其在生长过程中吸收水体中氮、磷等营养物质，减轻甚至消除水体的富营养化污染。藻菌生物膜是一种高效共生系统，对污水的净化兼有藻、菌的协同作用。藻菌生物膜技术主要适用于受污染的湖泊、水库、河流等以及水质变劣的喷泉、鱼塘等天然水体水质的改善，尤其是适合于城内小型景观水体的水质改善工程。藻菌生物膜一般具有以下特点①纯惰性材质，亲和于水体生态环境，在水中性质稳定，不会分解或反应，对自然环境无任何污染，且材料成本低廉，来源广泛；②高比表面积，能为藻类、菌类提供充足的生长面积，以达到较高的净水效率；③多孔性结构，为微生物群落提供适宜的生存环境并形成理想的微A/0处理环境。藻菌生物膜技术运用于污染水体治理始于上世纪末，属于新型污染水体原位处理技术。目前为止，技术较为成熟的藻菌生物膜有美国梅瑞地安水生科技公司开发的"阿科蔓生态基"和中国科学院水生生物研究所研制的"人工水草-藻菌生物膜"。使用上述两种藻菌生物膜技术均能够快速有效的对富营养化水体进行治理修复，并能长期维护水体水质，此外，还具有投资费用低、安装管理简单、见效快等优点，并能兼容水产养殖、景观建设等，为各种自然和人工水体的治理、维护提供了新途径。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合人工生态浮岛及构建方法，该浮岛釆用两种不同净水单元组合，配方合理，绿色环保，使用寿命长，可重复使用，废弃后可回收再利用。此外，本发明方法工艺简单，无能耗，材料来源广泛且能实现废物资源化，成本低廉，适宜广泛推广。通过浮岛单元上的植物以及藻菌生物膜载体单元上藻类、细菌的生长，形成微生态群落，全方位净化水体，高效去除水体中过量营养盐(TN、TP去除率可分别达到76.3。/。和87.2。/。)，消除污染，改善水质，增强水体景观，且无二次污染。为达到上述目的，本发明提供的技术方案是一种复合人工生态浮岛，它包括一个或若干污泥生态浮岛单元和若干藻菌生物膜载体单元，藻菌生物膜载体单元与污泥生态浮岛单元柔性连接；污泥生态浮岛单元为至少包括无害化处理后的污泥粉末、轻质材料、无机粘合剂与水的混凝固化物，无害化处理后的污泥粉末、轻质材料、无机粘合剂按质量百分比为污泥粉末60%~77%、轻质材料3.6%~8%、无机粘合剂19.4%~32%与水混合；藻菌生物膜载体单元包括多孔性高分子轻质悬浮填料和藻菌生物膜，藻菌生物膜附着在多孔性高分子轻质悬浮填料表面，各污泥浮岛单元之间通过海绵或聚苯乙烯泡沫材料柔性连接。本发明还提供了上述复合人工生态浮岛的构建方法，具体包括以下步骤(1)污泥生态浮岛单元的构建6a.原料准备对污水处理厂的废弃污泥进行无害化处理后得到的污泥粉末，轻质材料，无机粘合剂；b.制作模具、混料搅拌以刚性材质制作模具，将步骤a所述的污泥粉末、轻质材料和无机粘合剂以质量百分比含量分别为60%~77%、3.6%~8%、19.4%~32%的配比，加水搅拌均匀；C.固化成型将搅拌均匀后的混合物填入模具中，压紧压实，然后将金属钩定点插入混合物，待混合物固化、干燥和成型后金属钩得到固定，移去模具，成型后得到污泥生态浮岛单元成品；(2)藻菌生物膜载体单元的构建a.材料准备采用多孔性高分子轻质悬浮填料作为藻菌生物膜载体。b.材料加工将多孔性高分子轻质悬浮填料进行剪裁，并在其一端固装绳状柔性材料，另一端固装袋状柔性材料；C.预处理将净水藻于大型培养箱中采用培养基培养，再将剪裁好的多孔性高分子轻质悬浮填料置于培养箱内，使其作为载体悬浮于箱内培养液中，培养610天，载体上出现气泡标志着藻膜在载体单元上形成；(3)污泥生态浮岛单元与藻菌生物膜载体单元的组合将藻菌生物膜载体一端的绳状柔性材料牢牢系于污泥浮岛底部金属钩上，使藻菌生物膜载体单元与污泥浮岛单元柔性连接，大型浮岛由浮岛单元连接组成，各浮岛单元之间用海绵或聚苯乙烯泡沫材料进行柔性连接。其中，可选用木材、塑料、聚苯乙烯泡沫板制作模具，模具形状和厚度根据景观需要而定，可在模具底部固定模块，以留植物栽种孔穴。混料搅拌时加水量以混料在38分钟内不呈滴状落下为宜，搅拌时间为530分钟。混合物固化成型时间视气温，通风情况和浮岛厚度等差异而有所不同(在通风，温度控制在1535'C，浮岛厚度为312cm时，室内干燥成型为2~5天时间)。多孔性高分子轻质悬浮填料采用性质稳定、耐水耐腐蚀、柔韧性好、比表面积大、微生物附着性好的聚乙烯或聚丙烯半软性填料，尺寸大小根据治理水体需要而定，其两端固装的绳状柔性材料可选用轻质尼龙绳，袋装柔性材料可选用网眼较小的尼龙网袋。净水藻可选用水绵藻、细颤藻、水网藻以及栅裂藻，在光照强度2700~2900lx，明暗比12:12-14:10，温度2226'C条件下培养。可在污泥浮岛的种植孔内栽种净水植物，必要时可用柔性材料(如海绵、聚苯乙烯泡沫)固定，将适重石块或其他重物置于藻菌生物膜载体的袋状柔性材料(如尼龙网袋)中，将复合人工生态浮岛放入水体中，使植物根部浸没于水体，藻菌生物膜载体在水体中铺展开，浮岛漂浮于水面。适合种植的净水植物如未本科植物芦苇、荻、黑麦草、香根草、牛筋草、水稻中的一种或任意组合；或天南星科植物菖蒲、石菖蒲、海芋；或沙草科植物旱伞草、灯芯草中的一种或任意组合；或其他科属植物黄花鸳尾、香蒲、美人蕉、土大黄、慈燕、马蹄莲、孔雀草、空心菜、彩叶草、一串红、鸡冠花、矮牵牛、蕹菜中的一种或任意组合。该复合人工生态浮岛的使用步骤是A.将组合后的复合浮岛放入富营养化水体中，根据水域面积大小及污染程度确定浮岛覆盖面积和藻菌生物膜载体使用的尺寸、数量。大型浮岛可由浮岛单元连接组成，各浮岛单元之间可用海绵或聚苯乙烯泡沫材料进行柔性连接。投放浮岛单元数目视待处理水体面积而定。B.可将水生或陆生植物如黑麦草、孔雀草、空心菜、香根草、彩叶草、一串红、鸡冠花、矮牵牛、蕹菜等栽入浮岛的种植孔中，必要时可用海绵或其他柔性材料如聚苯乙烯泡沫加以固定。污泥浮岛上净水植物吸收水体中的营养盐维持自身生长，长出发达的根系，能吸附大量微生物，通过根系分泌物间接达到净化水体的目的。C.藻类、细菌可附着在多孔性的藻菌生物膜载体表面生长并形成生物膜，与污泥浮岛上植物根形成根际圈，互相促进生长、繁殖，成为互利共生的微生态群落，且生物膜老化脱落后可被附近根系分泌物分解。本发明与现有技术相比，具有以下优点1.本发明中污泥浮岛单元的基质为无害化处理后的污水处理厂废弃污泥，实现了废物资源化，绿色环保，在促进废弃污泥减量化的同时，实现较为可观的经济效益和社会效益。2.本发明中藻菌生物膜载体单元的材料为多孔性高分子轻质悬浮填料，其材质为惰性高分子材料，性质稳定，无污染，材料来源广泛，成本低廉，对藻类、细菌具有较好的吸附性能，经过预处理后能更快的在污染水体中形成生物膜。3.本发明中将两种不同形式的净水单元组合，发挥各单元的优点，使浮岛单元上植物与藻菌生物膜上的微生物形成互利共生的微生态群落，产生根际圈效应，对污染水体进行协同净化。两种净水单元的组合比以往单一浮岛或藻菌膜载体能取得更佳的净水效果。4.本发明使用寿命长(2~5年)，可重复使用，废弃后可回收再利用。5.本发明中两种净水单元的运输、组合、施工简单方便。6.复合人工生态浮岛的承载能力、挂膜能力以及抗冲击能力视待治理污染水体具体情况而定，可通过适度改变污泥浮岛原料配比和藻菌生物膜载体尺寸来达到治理效果与治理成本的最佳平衡。7.复合人工生态浮岛制作工艺简单、能耗低、成本低、性质稳定、施工方便，适宜广泛推广。综上所述，本发明的方法绿色环保，制作简单，经济实用，可以有效的改善富营养化水体的水质状况，提高景观价值，同时缓解污水处理厂废弃污泥对生态环境造成的压力，对于环境、经济和社会的可持续发展具有重要的意义。具体实施例方式以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明表l.复合人工生态浮岛制作原料配方表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2WC培养基成分<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>实施例1:1.前期准备(1)现场调查试验地点为武汉大学内一人工景观湖，现已受富营养化污染；(2)原料制备复合人工生态浮岛中的污泥浮岛单元以武汉市城郊一污水处理厂废弃污泥为原料，脱水晾干，经高温烘烤杀灭其中病原体和寄生虫；轻质材料选用ESP泡沫颗粒；无机粘合剂采用高硫型HAS土壤固化剂；金属钩采用直径4mm的铁丝挂钩；复合人工生态浮岛中的藻菌生物膜载体单元以聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料为原料；藻菌生物膜载体单元与污泥浮岛单元上金属钩之间的连接材料采用轻质、防水防腐的尼龙绳；(3)污泥浮岛单元模具制作用木材制成100cm(长)X100cm(宽)X5cm(高)大小的无盖正方形盒，盒底用钉固定36个圆柱状聚苯乙烯泡沫块(高5cm，截面直径2.5cm)以留植物栽种孔穴；(4)聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料的处理按表1中尺寸，将聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料进行剪裁，在两端打孔，一端系上尼龙绳，另一端系上网眼较小的尼龙网袋。2.新型复合人工生态浮岛制作阶段(1)按表1中所述配比定量称取无害化处理后的污泥粉末、轻质材料ESP泡沫颗粒、高硫型HAS土壤固化剂；(2)污泥浮岛单元的混料搅拌将上述污泥粉末、轻质材料ESP泡沫颗粒和高硫型HAS土壤固化剂混合，边加水边搅拌，至混合物呈粘稠状即可停止加水。然后继续搅拌，搅拌时间为25或28或30分钟；(3)污泥浮岛单元的固化成型将上述搅拌好的混合物倒入模具中，定点插入6或9只金属钩。在室内，通风，气温为1525'C条件下，放置4或5天即干燥固化。然后移去木材模具和聚苯乙烯泡沫块，即得大小为100cmxl00cmx5cm，具有36个栽种孔穴和具有6或9只金属钩的浮岛单元；(4)藻菌生物膜载体单元预处理将水绵藻接种于大型培养箱，使用WC培养基(WC培养基成分如表2所述)，在光照强度为2800k，明暗比14:10，温度为22'C的条件下进行培养。将剪裁好的聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料置于培养箱内，使其悬浮于箱内培养液中，培养610天，载体上出现气泡标志着藻膜在载体单元上形成。(5)将10块上述100cmxl00cmx5cm规格的污泥浮岛单元分成两行，一行5块首尾连接，行间并行连接。用铁丝或尼龙绳作为连接材料，在污泥浮岛单元连接缝隙中夹入海绵或泡沫，使在水体波动时污泥浮岛单元相互之间的碰撞得以缓冲，以保护污泥浮岛单元避免碰撞受损。(6)两单元部件的组合在藻菌生物膜载体上生物膜形成后，将藻菌生物膜载体单元系尼龙绳的一端系于污泥浮岛单元的金属挂钩上，确保其不松动、不脱落，形成复合人工生态浮岛；3.放入水体(1)在污泥浮岛孔穴中栽种净水植物菖蒲、芦苇、美人蕉，并用海绵加以固定。菖蒲植株高15~30cm、芦苇植株高100~120cm、美人蕉植株高120180cm，放入水体后确保植株根部没入水中以及浮岛底部的藻菌生物膜载体在水体中垂直铺展；(2)复合浮岛在水体中放置15天，期间气温1528°C，并有1次中等规模降雨。污泥浮岛单元上菖蒲、芦苇、美人蕉植株均生长正常，存活率分别为94.4%、91.7%和86.1%，各植株生物量增加明显，叶色正常；藻菌生物膜载体上水绵藻长势良好，形成绿色生物膜。(3)对试验前后该人工湖的水质分析显示，试验前该水体中TP质量浓度为0.47mg七"，NH/-N质量浓度为1.33mg七"；试验后水体中TP质量浓度为0.06mg七"，NH4+-N质量浓度为0.34mg'U1，TP和NH4+-N的去除率分别为87.2%和74.4%。结果表明，新型复合人工生态浮岛对该富营养化水体的治理取得了很好效果。实施例21.前期准备(1)现场调查:试验地点为武汉市某工厂废旧蓄水池(1000cmx800cmx200cm)，向池内灌输自来水和生活污水以模拟富营养化水体，水深150cm;(2)原料制备复合人工生态浮岛中的污泥浮岛单元以武汉市城郊一污水处理厂废弃污泥为原料，脱水晾干，经高温烘烤杀灭其中病原体和寄生虫；轻质材料选用ESP泡沫颗粒；无机粘合剂采用高硫型HAS土壤固化剂；金属钩采用直径4mm的铁丝挂钩；复合人工生态浮岛中的藻菌生物膜载体单元以聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料为原料；藻菌生物膜载体单元与污泥浮岛单元上金属钩之间的连接材料采用轻质、防水防腐的尼龙绳；(3)污泥浮岛单元模具制作用木材制成100cmxl00cmx5cm大小的无盖正方形盒，盒底用钉固定36个圆柱状聚苯乙烯泡沫块(高5cm，截面直径2.5cm)以留植物栽种孔穴；(4)对聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料的处理按表I中尺寸将聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料进行剪裁，在两端打孔，一端系上尼龙绳，另一端系上网眼较小的尼龙网袋。2.新型复合人工生态浮岛制作阶段(1)按表1中所述配比定量称取无害化处理后的污泥粉末、轻质材料ESP泡沫颗粒、高硫型HAS土壤固化剂；(2)污泥浮岛单元的混料搅拌将上述污泥粉末、轻质材料ESP泡沫颗粒和高硫型HAS土壤固化剂混合，边加水边搅拌，至混合物呈粘稠状即可停止加水。然后继续搅拌，搅拌时间约为30分钟；(3)污泥浮岛单元的固化成型将上述搅拌好的混合物倒入模具中，定点插入6或9只金属钩。在室内通风，气温为1525X:条件下，放置4或5天即干燥固化。然后移去木材模具和聚苯乙烯泡沫块，即得大小为100cmxl00cmx5cm，具有36个栽种孔穴和具有6或9只金属钩的浮岛单元；(4)藻菌生物膜载体单元预处理将水绵藻于大型培养箱中用WC培养基中(WC培养基组分如表2所示)，在光照强度为2850k，明暗比13:10，温度为23。C的条件下进行培养，再将剪裁好的聚乙烯(或聚丙烯)半软性多孔填料置于培养箱内，使其悬浮于箱内培养液中，培养610天，载体上出现气泡标志着藻膜在载体单元上形成。(5)将4块上述100cmxl00cmx5cm规格的污泥浮岛单元分成两行，一行2块首尾连接，行间并行连接。用铁丝或尼龙绳作为连接材料，在污泥浮岛单元连接缝隙中夹入海绵或泡沫，使在水体波动时污泥浮岛单元相互之间的碰撞得以缓冲，以保护污泥浮岛单元避免碰撞受损。(6)两单元部件的组合在藻菌生物膜载体上生物膜形成后，将藻菌生物膜载体单元系尼龙绳的一端系于污泥浮岛单元的金属挂钩上，确保其不松动、不脱落，形成复合人工生态浮岛。3.放入水体(1)在污泥浮岛孔穴中栽种净水植物芦苹、黑麦草、香根草，并用海绵加以固定。芦苹、黑麦草、香根草，芦苇植株高2035cm、黑麦草植株高3548cm、香根草植株高100-170cm，放入水体后确保植株根部没入水中以及浮岛底部的藻菌生物膜载体在水体中垂直铺展；(2)复合浮岛在水体中放置15天，期间气温13~25°C，无降雨。污泥浮岛单元上卢苹、黑麦草、香根草植株均生长正常，存活率为89.5%、87.7%和86.8%，各植株生物量增加明显，叶色正常；藻菌生物膜载体上水绵藻长势良好，形成绿色生物膜。C3)对试验前后该池水的水质分析显示，试验前该水体中TP质量浓度为0.79mg七"，NH4+-N质量浓度为6.53mg七"；试验后水体中TP质量浓度为O.Mmg'I/1,NHZ-N质量浓度为1.55mg七"，TP和NH4+-N的去除率分别为82.3%和76.3%。结果表明，新型复合人工生态浮岛对该模拟富营养化水体中过量营养盐的去除取得了较佳的效果。对污泥进行无害化处理，可采用焚烧、消化和干化等处理手段。本实施例中均采用高温干化处理方法，将废弃污泥晾干或脱水至含水量20%以下，粉碎后于708(TC高温烘烤5070min，以杀灭有害病原体和寄生虫卵。模具的规格和模块大小、数量可以根据景观和水体需要而定，对发明效果没有影响。净水藻种可选用水绵藻、细颤藻、水网藻以及栅裂藻，分别采用WC培养基、HGZ培养基、BBM培养基和SE培养基，本实施例中选用净水效果好的水绵藻，在WC培养基中培养。1权利要求1.一种复合人工生态浮岛，其特征在于它包括一个或若干污泥生态浮岛单元和若干藻菌生物膜载体单元，藻菌生物膜载体单元与污泥生态浮岛单元柔性连接；污泥生态浮岛单元为至少包括无害化处理后的污泥粉末、轻质材料、无机粘合剂与水的混凝固化物，无害化处理后的污泥粉末、轻质材料、无机粘合剂按质量百分比为污泥粉末60％～77％、轻质材料3.6％～8％、无机粘合剂19.4％～32％与水混合；藻菌生物膜载体单元包括多孔性高分子轻质悬浮填料和藻菌生物膜，藻菌生物膜附着在多孔性高分子轻质悬浮填料表面，各污泥浮岛单元之间通过海绵或聚苯乙烯泡沫材料柔性连接。2.根据权利要求l所述的复合人工生态浮岛，其特征在于轻质材料为ESP泡沫颗粒，无机粘合剂为高硫型HAS土壤固化剂。3.根据权利要求1所述的复合人工生态浮岛，其特征在于柔性材料为绳状柔性材料或袋状柔性材料，分别固装于多孔性高分子轻质悬浮填料的两端，污泥生态浮岛单元底部固定有金属钩，藻菌生物膜载体单元通过金属钩及绳状柔性材料与污泥生态浮岛单元柔性连接。4.根据权利要求1所述的复合人工生态浮岛，其特征在于多孔性高分子轻质悬浮填料为聚乙烯或聚丙烯半软性填料。5.根据权利要求3所述的复合人工生态浮岛，其特征在于每个污泥生态浮岛单元底部固定的金属钩为6或9只，金属钩为9只时，每个多孔性高分子轻质悬浮填料长50~60cm、宽10~15cm、厚0.50.8cm;金属钩为6只时，每个多孔性高分子轻质悬浮填料长60~80cm、宽20~30cm、厚0.5~0.8cm。6.权利要求1所述的复合人工生态浮岛的构建方法，其特征在于包括以下步骤(1)污泥生态浮岛单元的构建-a.原料准备对污水处理厂的废弃污泥进行无害化处理后得到的污泥粉末，轻质材料，无机粘合剂；b.制作模具、混料搅拌以刚性材质制作模具，将步骤a所述的污泥粉末、轻质材料和无机粘合剂以质量百分比含量分别为60%77%、3.6%8%、19.4%~32%的配比，加水搅拌均匀；C.固化成型将搅拌均匀后的混合物填入模具中，压紧压实，然后将金属钩定点插入混合物，待混合物固化、干燥和成型后金属钩得到固定，移去模具，得到污泥生态浮岛单元成品；C2)藻菌生物膜载体单元的构建a.材料准备采用多孔性高分子轻质悬浮填料作为藻菌生物膜载体；b.材料加工对多孔性高分子轻质悬浮填料进行剪裁，并在其一端固装绳状柔性材料，另一端固装袋状柔性材料；C.预处理将净水藻于大型培养箱中采用培养基培养，再将剪裁好的多孔性高分子轻质悬浮填料置于培养箱内，使其作为载体悬浮于箱内培养液中，培养6~10天，载体上出现气泡标志着藻膜在载体单元上形成；(3)污泥生态浮岛单元与藻菌生物膜载体单元的组合-将藻菌生物膜载体一端的绳状柔性材料牢牢系于污泥浮岛底部金属钩上，使藻菌生物膜载体单元与污泥浮岛单元柔性连接，大型浮岛由浮岛单元连接组成，各浮岛单元之间用海绵或聚苯乙烯泡沫材料进行柔性连接。7.根据权利要求6所述的复合人工生态浮岛的构建方法，其特征在于轻质材料为ESP泡沫颗粒，无机粘合剂为高硫型HAS土壤固化剂。8.根据权利要求6所述的复合人工生态浮岛的构建方法，其特征在于多孔性高分子轻质悬浮填料为聚乙烯或聚丙烯半软性填料。9.根据权利要求6所述的复合人工生态浮岛的构建方法，其特征在于每个污泥生态浮岛单元底部固定的金属钩为6或9只，金属钩为9只时，每个多孔性高分子轻质悬浮填料长50~60cm、宽1015cm、厚0.50.8cm;金属钩为6只时，每个多孔性高分子轻质悬浮填料长60~80cm、宽20~30cm、厚0.5~0.8cm。10.根据权利要求6所述的复合人工生态浮岛的构建方法，其特征在于在污泥生态浮岛单元的种植孔内栽种有净水植物，用海绵或聚苯乙烯泡沫固定。全文摘要本发明公开了一种复合人工生态浮岛及构建方法，该浮岛包括一个或若干污泥生态浮岛单元和若干藻菌生物膜载体单元，构建步骤是以无害化处理后污泥粉末、轻质材料和无机粘合剂为原料制成污泥生态浮岛单元；将多孔性高分子轻质悬浮填料简单加工制成藻菌生物膜载体单元，将其预处理后用柔性材料固定在污泥生态浮岛上，各浮岛单元之间通过海绵或聚苯乙烯泡沫柔性连接。本发明原料易得、成本低，化学性质稳定、环境友好，无二次污染，且合理利用污水处理厂的废弃污泥，使城市污泥减量化，达到废弃资源再利用的目的；可栽种净水植物使之与微生物形成微型生态群落，对污染水体产生全方位立体净化作用，净水效果较单一性浮岛和藻菌生物膜载体更佳。文档编号C02F3/10GK101428909SQ20081023694公开日2009年5月13日申请日期2008年12月18日优先权日2008年12月18日发明者侯浩波,张维昊,胡光济申请人:武汉大学