一种环保轻石人工生态浮岛的制作方法

本发明属于水质净化技术领域，具体是一种环保轻石人工生态浮岛。

背景技术：

水体富营养化是一个全球性的水环境污染问题，在控制湖泊河流富营养化趋势，改善城市水体污染状况的举措方面，国内外已经做了多方面的研究与尝试，其中生态浮岛技术是被广泛采用的水体修复技术。

目前，人工生态浮岛技术一般使用竹竿作为浮岛的框架，用海绵条做植物根系的固定材料，微生物菌种的挂膜材料多是有机高分子材料，这种人工生态浮岛一般只能局部净化水质，仍存在一些缺点：（1）海绵条长期浸泡在水中容易老化损坏，影响使用；（2）有机高分子材料载体的比表面积小，不利于微生物挂膜，容易损坏，而且废弃后便成为固体废弃物处理的顽疾，形成所谓的“白色污染”；（3）浮岛形状单一，不够美观；（4）浮岛净化的水域范围有一定的局限性。

技术实现要素：

本发明针对现有技术不足，提供一种环保轻石人工生态浮岛，该种生态浮岛能够通过水生植物净化水质的同时，利用环保轻石负载的微生物菌落起到净化水质的作用，同时微生物分解产生的有机物能够用于水生植物生长所需的营养物质，该生态浮岛不会老化变质，使用寿命长，长期使用不会废弃成为污染物。能够通过水生植物净化水质的同时，利用环保轻石负载的微生物菌落起到净化水质的作用，同时微生物分解产生的有机物能够用于水生植物生长所需的营养物质；另外，浮岛单体利用其通透性可以保证水体的流动以及水体与轻石足够的接触，同时，单体上的通过不同大小的通孔对不同大小的植物根茎起到固定作用。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种环保轻石人工生态浮岛，包括有密度小于水的若干浮岛单体拼合而成的浮岛，所述浮岛单体包括内部具有空腔的正六棱柱壳体，所述壳体的底面上设置有若干与所述空腔连通的通孔，所述壳体的侧面为栅栏，所述空腔内填充有若干负载有微生物菌落的环保轻石，所述环保轻石经微生物菌的液体浸泡，再将负载有微生物菌的所述环保轻石放入浮岛单体内，同时将水生植物通过所述通孔插入环保轻石间固定。

上述技术方案中，优选的，所述浮岛单体拼接形成所述浮岛后，所述浮岛单体至多有三个所述侧面与另外的所述浮岛单体拼接。

上述技术方案中，优选的，若干所述通孔为用于扦插、固定茎秆不同粗细的水生植物的直径不同通孔。

上述技术方案中，优选的，所述的环保轻石的粒径大小为40mm-50mm，所述环保轻石具有孔径为1mm-3mm的孔，所述环保轻石的吸水率≥35%。

上述技术方案中，优选的，所述浮岛由所述浮岛单体通过同材料粘接剂、锁扣或穿棍连锁拼接而成。

上述技术方案中，优选的，所述环保轻石的制备方法包括如下步骤： 1、先将以下质量百分比的组份混合制得配合料：玻璃粉：88.5%-90.5%，氮化铝：0.5%-2.5%，氧化钙：2.8%-6.2%，氧化镁：2.8%-6.2%，2、将所述配合料放到模具中摊平，连同模具一起放到马弗炉内，在300℃以下预热7-15min，然后以15℃/min-20℃/min的升温速率升温至700℃，恒温预热5min，恒温预热结束后以20℃/min-25℃/min的升温速率升温至860-890℃，发泡时间为7-9min，再以30℃/min的降温速率降温至670℃-700℃并保持3-5min，然后关闭马弗炉电源，将马弗炉的炉门打开，自然冷却至20℃-100℃。

上述技术方案中，优选的，所述玻璃粉的细度为6.5-75微米，所述氮化铝、所述氧化钙、所述氧化镁的细度均小于等于18微米。

上述技术方案中，优选的，所述氮化铝纯度高于97%，所述氧化钙纯度高于98%，所述氧化镁纯度高于98%。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明中采用的环保轻石具有致密孔隙生物亲和性高；环保轻石作可以很好的吸附净化水质专用的有益微生物，适于微生物附着生长，容易挂膜；环保轻石本身具有非常大的比表面积，相对于传统的人工浮岛可以负载更多的微生物菌种，为微生物提供更好的生存环境，促进微生物繁殖，进而可以使微生物大量的吸收氮，磷等营养杂质，将其分解为大分子有机物，使水体中的有害微生物失去繁殖所需的营养物质，同时微生物分解产生的有机物能够用于水生植物生长所需的营养物质，有效缓解水体的富营养化；轻石填充滤料环保无污染，而且化学稳定性好，长期浸泡在水中强度不发生明显改变，使用寿命长；浮岛单体各表面打满孔，通透性极好，能够保证水体的流动性，使水体有一定的含氧量；同时水体的流动能够带动轻石滤料的滚动，使轻石滤料表面的微生物膜更充分接触水体，达到高效净化水质的目的，这样净化的水体不仅仅局限于浮岛所处的局部范围，浮岛单体可以根据浮岛的大小需求及美观要求组装成任意形状因此更加美观。

附图说明

图1为本发明实施例中浮岛单体的结构示意图。

图2为本发明实施例中浮岛单体的剖视结构示意图。

图3为本发明实施例中浮岛的一种组合结构。

图4为本发明实施例中浮岛的另一种组合结构。

图5为本发明实施例中浮岛的又一种组合结构。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1至图5，一种环保轻石人工生态浮岛，包括有密度小于水的若干浮岛单体1拼合而成的浮岛2，本实施例中，所述浮岛单体1采用聚乙烯原生料制成，所述浮岛单体1包括内部具有空腔的正六棱柱壳体11，所述壳体11的底面111上设置有若干与所述空腔连通的通孔3，所述壳体11的侧面112为栅栏，所述空腔内填充有若干负载有微生物菌落的环保轻石4，所述环保轻石4经微生物菌的液体浸泡，再将负载有微生物菌的所述环保轻石4放入浮岛单体1内，同时将水生植物通过所述通孔3插入环保轻石4间固定。所述浮岛单体1拼接形成所述浮岛2后，所述浮岛单体1至多有三个所述侧面112与另外的所述浮岛单体1拼接。

若干所述通孔3为用于扦插、固定茎秆不同粗细的水生植物的直径不同通孔3。所述的环保轻石4的粒径大小为40mm-50mm，所述环保轻石4具有孔径为1mm-3mm的孔，所述环保轻石4的吸水率≥35%。所述浮岛2由所述浮岛单体1通过同材料粘接剂、锁扣或穿棍连锁拼接而成。本实施例中所述浮岛单体1通过同材料粘接剂拼接而成。采用的环保轻石具有致密孔隙生物亲和性高；环保轻石作可以很好的吸附净化水质专用的有益微生物，适于微生物附着生长，容易挂膜；环保轻石本身具有非常大的比表面积，相对于传统的人工浮岛可以负载更多的微生物菌种，为微生物提供更好的生存环境，促进微生物繁殖，进而可以使微生物大量的吸收氮，磷等营养杂质，将其分解为大分子有机物，使水体中的有害微生物失去繁殖所需的营养物质，同时微生物分解产生的有机物能够用于水生植物生长所需的营养物质，有效缓解水体的富营养化；轻石填充滤料环保无污染，而且化学稳定性好，长期浸泡在水中强度不发生明显改变，使用寿命长；浮岛单体各表面打满孔，通透性极好，能够保证水体的流动性，使水体有一定的含氧量；同时水体的流动能够带动轻石滤料的滚动，使轻石滤料表面的微生物膜更充分接触水体，达到高效净化水质的目的，这样净化的水体不仅仅局限于浮岛所处的局部范围，浮岛单体可以根据浮岛的大小需求及美观要求组装成任意形状因此更加美观。

所述环保轻石4的制备方法包括如下步骤： 1、先将以下质量百分比的组份混合制得配合料：玻璃粉：88.5%-90.5%，氮化铝：0.5%-2.5%，氧化钙：2.8%-6.2%，氧化镁：2.8%-6.2%，2、将所述配合料放到模具中摊平，连同模具一起放到马弗炉内，在300℃以下预热7-15min，然后以15℃/min-20℃/min的升温速率升温至700℃，恒温预热5min，恒温预热结束后以20℃/min-25℃/min的升温速率升温至860-890℃，发泡时间为7-9min，再以30℃/min的降温速率降温至670℃-700℃并保持3-5min，然后关闭马弗炉电源，将马弗炉的炉门打开，自然冷却至20℃-100℃。

所述玻璃粉的细度为6.5-75微米，所述氮化铝、所述氧化钙、所述氧化镁的细度均小于等于18微米。

所述氮化铝纯度高于97%，所述氧化钙纯度高于98%，所述氧化镁纯度高于98%。

所述环保轻石4的制备实施例一： 1、将细度为75微米的玻璃粉450g，细度为18微米纯度高于97%的氮化铝5g，纯度高于98%的氧化钙14g和纯度高于98%的氧化镁31g混合均匀制得配合料；2、将上述配合料放到不锈钢模具中并摊平，连同模具一起放到马弗炉内，在270℃预热7min，然后以17℃/min的升温速率升温至700℃，恒温预热5min，然后以20℃/min的升温速率升温至860℃，发泡时间为7min，再以30℃/min的降温速率降温至670℃并保持3min，然后关闭马弗炉电源，将马弗炉的炉门打开，自然冷却至30℃。制得的连通孔轻石材料的气泡孔径为0.7mm，饱和吸水率56.42%，筒压强度0.3285MPa，颗粒容重335.23Kg/m3。

实施例二：1、将细度为75微米的玻璃粉448.5g，细度为18微米纯度高于97%的氮化铝7.5g，纯度高于98%的氧化钙25g和纯度高于98%的氧化镁19g混合均匀制得配合料；2、将上述配合料放到不锈钢模具中并摊平，连同模具一起放到马弗炉内，在270℃预热7min，然后以17℃/min的升温速率升温至700℃，恒温预热5min，然后以25℃/min的升温速率升温至890℃，发泡时间为9min，再以30℃/min的降温速率降温至670℃并保持3min，然后关闭马弗炉电源，将马弗炉的炉门打开，自然冷却至50℃。制得的连通孔轻石材料的气泡孔径为1.0mm，饱和吸水率73.16%，筒压强度0.2785MPa，颗粒容重331.27Kg/m3。

上述各实施例中玻璃粉的化学组成如下表：