随水位涨落升沉开放式无边界污水处理站，是用于水域净水的装置，其机制跨界应用了海洋工程原理，故属海洋工程领域。
背景技术：
在污染水体冶理历史中，生态浮床技术历史悠久，早已被各国广泛用于污染水体冶理，其净水机理主要是以下多方面的综合作用：一是利用植物在生长过程中对水体中氮、磷等元素的吸收，以及植物发达的根系对水体中悬浮物的吸附过滤；二是依靠附着在植物根部和浮床基质中的微生物对污染物的利用；三是一些植物还能分泌化学克生物质，抑制浮游植物生长；四是植物分泌的氧可以改善水质状况，为好氧微生物繁殖创造条件，生态浮床技术具有直接从水体中去除污染物、充分利用水面而无需占用土地、环境适应能力较强等特点，而且该技术有运行、管理简便和造价低廉等多种优点，比其他水处理技术具有更明显的景观优势。最近十年生态浮床发展了下悬挂弹性生物膜填料技术，填料在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能均匀的着床在每一根丝条上，保持良好的活性和空隙可变性，而且能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢表面的好氧微生物，氧化分解污染水体中的有机污染物、促进氨氮硝化过程和有机磷矿化过程。
污染水体冶理的另一项重要技术是微孔曝气技术，是利用微孔曝气器产生2mm以下的微气泡，对水体供氧的同时起到缓慢搅拌的效果，使水体维持在好氧状态，逐渐恢复水体正常的生态体系，进而达到水体自身净化的效果，同时还会消解底泥，避免大量恶臭气体的挥发，微孔曝气技术对底泥有一定的消解作用，并能有效降解因底泥解体而释放的有机物及营养盐。对于受污染的封闭水体，在缺少补充地表水和其他补充水源的条件下，微孔曝气技术是一种切实可行的修复办法。这项技术在德国的fulda河、teltow河、enscher河和saan河，英国的泰晤士河，美国奥兰多的weston湖都成功使用，该技术被许多国家优先选用来净化河流和湖泊。我国杭州大运河的支流，上海曹扬环浜以及昆明市滇池大清河河口在污染水体的生态修复过程中，都采用了这种微孔曝气方式，並取得很大成效。
污染水体冶理另一关键难题是底部污泥的处理，目前有采用生物化学方法的，也有挖泥清淤，或复盖砂石，无论那种方法都工程浩大，成本很高。还都没有切实可行办法。
应用上述微孔曝气及弹性生物膜填料技术构造的生物接触氧化法污水处理装置，典型做法是污水处理装置上面为弹性生物膜，底部为密布曝气管，上面的弹性生物膜在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能均匀的着床在每一根丝条上，保持良好的活性和空隙可变性，而且能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，通过微孔曝气加速其新陈代谢，大量污水厂证明对低浓度的生活污水，中浓度的印染废水，造纸废水，含油废水，高浓度的食品工业废水，化工废水等，都有较好的处理效果。
在需处理的水体中设置典型的生物接触氧化法污水处理装置，无论是岸上还是水面浮体，都没有这样的先例，更不用说潟湖、太湖这样大水体。
结合本人″深水系泊柱”专利技术(详见参考专利文献[1])，以及在海水网箱中国际首创的阻尼防荡板技术(详见参考专利文献[2])，即在网箱底部设置阻尼防荡板，用阻尼防荡板减少网箱巅波，降低网箱破损风险。同时，养殖鱼的粪便及残饵落在阻尼防荡板上，不会落入泥面积累成污染源，而是转化为其他鱼类及物种养份，使网箱成为生态环保型网箱，这个阻尼防荡板就起到与底淤隔离作用，以阻尼防荡板技术为基础，结合水体治理的实际，加以创新改造的生态隔离膜，为随水位涨落升沉开放式无边界污水处理站设想奠定了基础。
参考专利文献
[1]“深水系泊柱”专利号：zl201320616701.9发明人：古国维
[2]″可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号zl201320095246.2
发明人：古国维
技术实现要素：
为了创造出一款随水位涨落升沉开放式无边界污水处理站，我们采用的技术方案是；：
1.随水位涨落升沉开放式无边界污水处理站底部为生态隔离膜，该生态隔离膜特征是与聚乙稀泡沫薄片复合的化纤织物，其表面密布人造水草，即水草形态的弹性生物膜，并设置多条微孔曝气管及相应的曝气头，气源由岸上或水上增氧泵，通过软管接到生态隔离膜的曝气管上。生态隔离膜四边缝合加强缆索，即行业上称的力纲，其四角通过加强缆绳固定到悬挂系统的悬挂盘上，使生态隔离膜起到隔离底淤，又能放置水草形态的弹性生物膜，及微孔曝气管的作用，这完完全全等同于污水处理站的底部。在对应的生态隔离膜水面，同时设置生态浮床，生态浮床上植水生植被，下部悬挂弹性生物膜填料，进一步强化进入该设施污水的净化能力。
2.上述的生态隔离膜四角为悬挂系统，悬挂系统构造是钢或复合材料圆形、方形、或任意形状密闭体，底部吊环挂接一段带旋转链的链条，链条下端接悬挂盘，悬挂盘侧端挂接生态隔离膜缆绳，另一端挂接锚定铁锚，悬挂盘竖向下端连接到压重体上，钢或复合材料密闭体其产生的浮力，应大于结构自重、压重体重及生态隔离膜传递来的重量，并保证浮力富余10％。
3.上述的在对应的生态隔离膜水面，同时设置的生态浮床构造是，金属或塑料管制作的框架，底部缚扎有浮块，框架内设水生植物着床网，底部悬挂弹性生物膜填料，生态浮床四角通过系泊缆，与悬挂系统的密闭体上吊钩相连。
4.悬挂系统的钢或复合材料圆形、方形、或任意形状密闭体，填充泡沫塑料以确保浮力安全。同时上顶板四角焊有吊钩，该吊钩既作安装用.也可用来系泊生态浮床。
本技术方案原理如图9所示，悬挂系统的钢或复合材料圆形、方形、或任意形状密闭体，其浮力富余10％，这样就形成密闭体浮心在上，重心在下，永不倾倒，并有顺应式平衡功能，即密闭体始终沿原点摆动而近似直立，挂接链条与压重块间将始终处于张紧状态，生态隔离膜四角如同系绑在垂直立柱上而得到定位。
附图说明
图1是随水位涨落升沉开放式无边界污水处理站竖向示意图；
图2为为图1的1-1视向图，表示生态浮床平面佈置示意图，特别表述生态浮床在点划线为界的生态隔离膜之上，与悬挂系统的密闭体上吊钩相连；
图3为图2的a放大图，表述表述生态浮床构造示意图；
图4为生态浮床下部悬挂弹性生物膜填料悬挂示意图；
图5为图1的2-2视向图，表示生态隔离膜平面佈置示意图；
图6为图5的b放大图，表述表述生态隔离膜的聚乙稀泡沫薄片复合化纤织物构造示意图；
图7为图1的c放大图，表述悬挂系统的密闭体底部吊环，与带旋转链的链条连接构造示意图；
图8为图1的d放大图，表述人造水草及与生态隔离膜连接示意图；
图9为图1的e放大图，表述悬挂盘构造示意图；
图10为图9的3-3视向图，表示悬挂盘平面示意图；
图11为图1的f放大图，表述悬挂系统的密闭体顶部吊钩构造示意图，特别强调吊钩焊缝要有足够长度；
图12是顺应式平衡原理图。
其中：1.钢或复合材料密闭体，2.柱体下吊环，3.带旋转链链条，4.连接卸扣，5.压重体，6.吊钩，7.悬挂盘总成，701.悬挂盘底盘，702.吊环钢筋，8.带锚的系泊锚链，9.隔离膜总成，901.化纤帜物，902.聚乙稀泡沫薄片，903.加强缆索，行业上亦称力纲，10.微孔曝气管，11.浮子，12.市售带弹性生物膜的连接绳，13.人造水草总成1301.人造水草，1302.人造水草底座，1303.人造水草底座连接绳，14.泡沫塑料，15.生态浮床总成，1501.生态浮床支架，1502.浮块，1503.浮块缚扎绳，1404.水生植物着床网，1505.水生植物，1506.弹性生物膜，1507.弹性生物膜连接绳，16.生态浮床系泊缆。
具体实施方式
随水位涨落升沉开放式无边界污水处理站，关键部件为钢或复合材料密闭体1，无论钢或复合材料都为通常的做法不必赘述。特别要指出是密闭体下吊环2焊接的重要性，制作中一点都不能大意。至于密闭体1采用钢结构时的防腐蚀处理，有多种方案可供选择，可由使用年限及业主要求来确定，用适当加厚增加腐蚀余量，是最简便有效的办法，若作涂层防腐蚀处理，在海水环境下，则选择含锌环氧基船用油漆。
生态隔离膜9由聚乙稀泡沫薄片902复合化纤织物901而成，具体制作方法是聚乙稀泡沫薄片涂抹粘合剂与化纤织物压平压紧。
生态隔离膜周边缝合上加强缆索903，即行业上称的力纲，在生态隔离膜适当位置布置微孔曝气管10及相应的曝气头，按图2及图5均匀布置人工水草13。
水上安装很简易，将密闭体1连同密闭体下吊环2连接的带旋转链链条3，悬挂盘总成7，带锚的系泊锚链8，压重体15均吊放在船上，并按图1逐一连接好，密闭体1连同柱体下吊环2连接的各部件，吊放入水后即自动定位，多功能生态隔离膜9在潜水员及作业船协同下，把多功能生态隔离膜四边缝合加强缆索903系缚到悬挂盘总成7，最后把输气软管接到多功能生态隔离膜的微孔曝气管上，至此完成安装工作。这种简易的安装优势，为多功能生态隔离膜的推广作了很好的背书。