专利名称：太阳能人工生态浮岛的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能供电的水质修复装置，具体地说是一种太阳能人工生态浮
岛O
背景技术：
近年来生态工程技术治理富营养化水体日益受到国内外的重视，逐渐成为富营养化治理的一种主要技术。目前，国内外使用较多的技术主要有人工湿地和人工浮岛。人工湿地处理效果好，投资少，运行费用低，易于维护管理等，但占地面积较大。人工浮岛净化能力强，但不需占用土地面积，在环境改善、景观美化等方面的作用正越来越受到大家的关注。自从20年前德国BESTMAN公司开发出第一个人工浮床之后，以日本为代表的国家和地区成功地将人工浮床应用于地表水体的污染治理和生态修复。国内也有不少相关的研究，如专利申请号为200410079621.X的中国发明专利《一种植物浮岛建设方法》，在生产场地内架设浮岛骨架，并在其中填加植物生长基质，然后在基质内种植适宜做浮岛的植物，植物根系与浮岛骨架牢固结合，再将浮岛骨架连同生长在其上的植物取出，搬运、安置到指定水域，形成植物浮岛。专利申请号为200420022083.6的中国实用新型专利《浮岛式生物生化净水装置》，栽培盘与导流筒套接，套接处开有进水孔，栽培盘上设有槽沟，栽培盘的进水孔连通槽沟，并带落水口:栽培盘外周固定泡沫塑料浮体和吊环:栽培盘下套接网圈，圈网内上半部为养贝网，圈网内下半部为生物填料室；输气管连通释放头，悬挂于导流筒中。专利申请号为200620097874.4的中国实用新型专利《复合生态浮岛净水装置》，岛体浮架由浮筒或框架加浮子组 成，浮架底面为一刚性筛网，筛网之上依次填充界面生物膜基质、生长基介质，其上有种植物，浮架下方一侧安气提泵，气提泵出水口朝向浮架，气提泵接岸上的空压机，浮架固定在水中。近年来，随着人们对环境问题的越来越关心，周围的自然环境特别是水边的自然景观状况也越来越受到重视，在此背景下，不光是水的净化，人们对创造多样性生态系统的人工浮岛技术也寄予了很大希望。现在，人工浮岛因具有净化水质、创造生物的生息空间、改善景观、消波等综合性功能，在水位波动大的水库或因波浪的原因难以恢复岸边水生植物带的湖沼或是在有景观要求的池塘等闭锁性水域得到广泛的应用。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种太阳能人工生态浮岛。该太阳能人工生态浮岛能高效去除水体中的有害物质，净化水体。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:一种太阳能人工生态浮岛，包括太阳能光伏板、蓄电池、溢水缓流室、浮床、净化装置、曝气室、防水电机及波轮，其中净化装置的上端设有溢水缓流室，所述溢水缓流室的两侧均设有出水孔口，溢水缓流室的上方设有太阳能光伏板和蓄电池，所述太阳能光伏板和蓄电池电连接，所述净化装置的下端设有曝气室，所述曝气室内设有进水孔，曝气室的下端设有通过电缆线与蓄电池连接的防水电机，所述防水电机的输出端与波轮连接；所述浮床设置于净化装置的两侧、并位于溢水缓流室的下方。所述净化装置包括密封舱及设置于密封舱内的砾石、生物陶粒及离子交换树脂，其中生物陶粒位于砾石的上方，所述离子交换树脂设置于砾石和生物陶粒的四周。所述浮床包括培养基质和浮体，其中浮体和培养基质均为多个、并间隔设置，所述浮体与净化装置连接。所述浮体为四个，所述培养基质为两个。所述培养基质包括珍珠岩和蛭石，其中珍珠岩设置于蛭石的上方。所述净化装置的两侧对称设有配重平衡块。所述蓄电池与充放电控制器连接、并通过充放电控制器控制充电与放电。本实用新型的优点及有益效果是:1.本实用新型不需要额外提供电能，野外自适应强，可以定点清除死角。2.本实用新型介质表面积大，单位体积内的微生物量较高，而且采用多种填料可以复合作用去除水体中的污染物。3.本实用新型不堵塞，无须预处理，抗冲击负荷能力强，无二次污染。4.本实用新型依靠复合生态系统净化水体，能耗低，净化效率高，环境更为友好。5.本实用新型易于形成一种独立反应器装置形式，便于定型，实现工业化生产，大规模应用。6.本实用新型是由三种性质不同的填料区构成，可以直接用于河流、湖泊等地表水体的污水处理中。人工浮岛内设置的紧密堆积的生物陶粒填料区有较大比表面积，具有挂膜吸附作用，能 够为微生物的生长提供载体，利用其较强的挂膜能力和吸附共沉淀作用使水中的污染物被填料上附着的微生物代谢能高效去除水体中的有害物质，净化水体。
图1为本实用新型的结构示意图。其中:1为太阳能光伏板，2为电缆线，3为蓄电池，4为出水口，5为珍珠岩，6为浮体，7为蛭石,8为离子交换树脂,9为密封舱,10为曝气室，11为防水电机,12为波轮，13为进水孔,14为碌石，15为配重平衡块,16为生物陶粒，17为溢水缓流室。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。如图1所示，本实用新型包括太阳能光伏板1、蓄电池3、溢水缓流室17、浮床、净化装置、曝气室10、防水电机11及波轮12，其中净化装置的上端设有溢水缓流室17，溢水缓流室17的两侧均设有出水孔口 4，溢水缓流室17的上方设有太阳能光伏板I和蓄电池3，太阳能光伏板I和蓄电池3电连接。蓄电池3与充放电控制器连接、并通过充放电控制器控制充电与放电。所述净化装置的下端设有曝气室10，曝气室10内设有进水孔13，曝气室10的下端设有通过电缆线2与蓄电池3连接的防水电机11，防水电机11的输出端与波轮12连接；所述浮床设置于净化装置的两侧、并位于溢水缓流室17的下方。所述净化装置的两侧对称设有配重平衡块15。所述净化装置包括密封舱9及设置于密封舱9内的砾石14、生物陶粒16及离子交换树脂8，其中生物陶粒16位于砾石14的上方，离子交换树脂8设置于砾石14和生物陶粒16的四周。所述浮床包括培养基质和浮体6，其中浮体6和培养基质均为多个、并间隔连接，浮体6与净化装置连接。本实施例浮体6为四个，培养基质为两个。所述培养基质包括珍珠岩5和蛭石7,其中珍珠岩5设置于蛭石7的上方。密封舱9为太阳能人工生态浮岛提供辅助浮力，4个浮体6是整个装置浮力的主要提供者，采用目前比较常用的交联聚乙烯发泡材料或聚苯乙烯泡沫制成。本实用新型的工作原理是:本实用新型内设有具有一定透水性和比表面积较大的生物陶粒填料区，填料区内填充有紧密堆积的生物陶粒，所述的填料区在人工浮岛中是集中分布，集中的填料区外围的窄间里设有过流性好的离子交换树脂，使水流中的重金属离子等污染物在通过生物陶粒的同时利用渗透压原理被离子交换树脂吸附。同时在外部浮体上构建可种植水生植物的植物生长区，在框架上装有浮体。经过人工浮岛曝气、生物陶粒及离子交换树脂处理后的水，再经过水生植物进一步处理增强处理效果。本实用新型的工作过程是:将本实用新型放入人工湿地、湖泊等需要水质净化的水体中，依靠浮体6及密封舱9将浮在水体上，下半部分将浸入到水面下，同时通过调整配重平衡块15的重量来调整本实用新型的涉水深度及整体的平衡。本实用新型可依靠太阳能发电提供电力进行净水工作，在没有太阳的时候也可以依靠携带的蓄电池3持续工作。首先太阳能光伏板I受到太阳辐照产生电能，存储进蓄电池3中，待蓄电池3充满后变通过充放电控制器将电能通过电缆线2传给下部的防水电机11，由防水电机11带动波轮12旋转，将水推入曝气室10先进行曝气处理。
通过曝气处理的水通过下端的进水孔13进入净化装置中，经过砾石14、生物陶粒16和离子交换树脂8的逐级协同处理。首先通过砾石14过滤掉水中的悬浮物，再经过生物陶粒16利用微生物对水中的溶解的有机物、氨氮、富营养物质进行降解，最后通过离子交换树脂8对水中的重金属离子等进行交换吸附。处理后的水靠水压进入溢水缓流室17，最后通过通过出水口 4流到由浮体6、珍珠岩5和蛭石7组成的水生植物的浮床上。由珍珠岩5和蛭石7组成的培养基质上种植水生植物，通过出水口 4流出的水最后再经过水生植物做进一步净化。一次运作即可实现污水的多重高效净化工作，弥补了以往人工浮岛污水处理系统的单一化和效率低的缺点。
权利要求1.一种太阳能人工生态浮岛，其特征在于:包括太阳能光伏板(I)、蓄电池(3)、溢水缓流室(17)、浮床、净化装置、曝气室(10)、防水电机(11)及波轮(12)，其中净化装置的上端设有溢水缓流室(17)，所述溢水缓流室(17)的两侧均设有出水孔口(4)，溢水缓流室(17)的上方设有太阳能光伏板⑴和蓄电池(3)，所述太阳能光伏板⑴和蓄电池(3)电连接，所述净化装置的下端设有曝气室(10)，所述曝气室(10)内设有进水孔(13)，曝气室(10)的下端设有通过电缆线⑵与蓄电池⑶连接的防水电机(11)，所述防水电机(11)的输出端与波轮(12)连接；所述浮床设置于净化装置的两侧、并位于溢水缓流室(17)的下方。
2.按权利要求1所述的太阳能人工生态浮岛，其特征在于:所述净化装置包括密封舱(9)及设置于密封舱(9)内的砾石(14)、生物陶粒(16)及离子交换树脂(8)，其中生物陶粒(16)位于砾石(14)的上方，所述离子交换树脂(8)设置于砾石(14)和生物陶粒(16)的四周。
3.按权利要求1或2所述的太阳能人工生态浮岛，其特征在于:所述浮床包括培养基质和浮体出)，其中浮体(6)和培养基质均为多个、并间隔设置，所述浮体(6)与净化装置连接。
4.按权利要求3所述的太阳能人工生态浮岛，其特征在于:所述浮体(6)为四个，所述培养基质为两个。
5.按权利要求3所述 的太阳能人工生态浮岛，其特征在于:所述培养基质包括珍珠岩(5)和蛭石(7)，其中珍珠岩(5)设置于蛭石(7)的上方。
6.按权利要求1或2所述的太阳能人工生态浮岛，其特征在于:所述净化装置的两侧对称设有配重平衡块(15)。
7.按权利要求1所述的太阳能人工生态浮岛，其特征在于:所述蓄电池(3)与充放电控制器连接、并通过充放电控制器控制充电与放电。
专利摘要本实用新型涉及太阳能供电的水质修复装置，具体地说是一种太阳能人工生态浮岛。包括太阳能光伏板、蓄电池、溢水缓流室、浮床、净化装置、曝气室、防水电机及波轮，其中净化装置的上端设有溢水缓流室，所述溢水缓流室的两侧均设有出水孔口，溢水缓流室的上方设有太阳能光伏板和蓄电池，所述太阳能光伏板和蓄电池电连接，所述净化装置的下端设有曝气室，所述曝气室内设有进水孔，曝气室的下端设有通过电缆线与蓄电池连接的防水电机，所述防水电机的输出端与波轮连接；所述浮床设置于净化装置的两侧、并位于溢水缓流室的下方。本实用新型能高效去除水体中的有害物质，净化水体。
文档编号C02F3/32GK203112660SQ201320036720
公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者卢麟麟, 苗永刚, 王杨, 薛劲松, 邹江宁, 赵晶, 董博 申请人:辽宁山水城市园林景观有限公司