一种具有伸缩结构的复合生态浮床的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，具体的说，是涉及一种具有伸缩结构的复合生态浮床。

背景技术：

随着经济发展，生活和生产中排放的污染物的量也呈级数上升。而由于污染物的大量排放和不合理的土地利用方式，导致了河流、湿地、湖泊等水体的严重污染和生态破坏，河流、湿地和湖泊的生态功能丧失或者无法正常发挥。同时，河流、湿地和湖泊的水质恶化对供水水源地的水生生态系统产生了诸多有害影响，威胁着地区的饮用水安全。

而排放的污染物中，富含的大量氨氮、磷、有机物会促使水体中的浮游生物某一类或者几类大量繁衍，而大量繁衍的浮游生物又会进一步消耗水中的溶解氧，致使其他浮游生物难以生存，水体中的生物链失衡；同时，浮游生物大量繁衍后死亡的细胞体水体氨氮、磷、有机物等含量进一步上升，造成水体发臭、水体水质进一步恶化，形成一个恶性循环。

目前，在河床、湿地治理中，常用生态浮床作为净化载体。生态浮床，又称人工浮床，其治污原理是利用浮床的浮力承托水生植物，让水生植物在一个固定的区域得到生长，利用水生植物的自然生态习性，在受损水体中吸收、吸附消化和降解水中的有机污染物，由此降低cod(化学需氧量)；同时人工营造一个动物、微生物良好的生长环境，提高水体的自净能力，从而修复水生态系统，达到自然生态的平衡。

生态浮床净水方式单一，且植物根系对水中污染物吸收能力有限，往往只能作为水体生态修复的辅助手段。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有伸缩结构的复合生态浮床，采用浮床种植层和微生物框架层同时对河流或湿地或湖泊中的污水进行净化，达到植物根系净化和微生物净化同步进行，达到更好的净化效果，同时采用伸缩组件连接浮床种植层和微生物框架层，便于微生物框架层的安装和拆卸。

本发明通过下述技术方案实现：一种具有伸缩结构的复合生态浮床，设置在待修复的水体上，包括浮床框架和浮床本体，所述浮床本体包括浮在水面上的浮床种植层，所述浮床本体还包括位于水面下且与浮床种植层相互平行的微生物框架层，所述浮床种植层和微生物框架层支架通过浮床框架连接为一体；所述浮床框架包括种植层框架、生物层框架和连接种植层框架与生物层框架的伸缩组件。

所述伸缩组件包括伸缩杆和连接在伸缩杆一端的提升链，所述提升链远离伸缩杆的一端与种植层框架连接；所述伸缩杆远离提升链的一端与微生物框架层固定连接。

安装复合生态浮床之前，先将拼接好的微生物框架层进行挂膜，待挂膜完成后，在水面上安装浮床框架，然后将拼接好的微生物框架层从浮床框架中放入水中，然后通过提升链固定在种植层框架上。所述种植层框架上设置有固定提升链的固定桩。

优选地，所述种植层框架上设置有铰链盘和穿过铰链盘的手摇，所述提升链远离伸缩杆的一端固定在铰链盘上；所述提升链与铰链盘一对一对应设置。通过手摇转动铰链盘进行提升链的收放，即可实现生物框架的上升或下降，调整微生物框架层与浮床种植层之前的间距，也可以以此提升微生物框架层，便于微生物框架层的安装和拆卸。

所述伸缩组件还包括套设在伸缩杆上的导筒和连接在伸缩杆一端的提升链，所述导筒上端与种植层框架下表面固定连接且与种植层框架垂直，所述种植层框架上设置与导筒同轴的提升孔，所述提升链依次穿过导筒、提升孔与种植层框架连接；所述伸缩杆远离提升链的一端与微生物框架层固定连接。所述提升孔和导筒位于种植层框架内侧的一面均设置有沿导筒延伸方向延伸的开口。所述开口的尺寸不大于伸缩杆的直径，使伸缩杆可以沿导筒方向上下稳定的上下移动。导筒和伸缩杆形成稳定的伸缩结构，使微生物框架层不易在水下因为水流的作用发生较大的晃动，影响复合生态浮床的稳定性。

复合生态浮床安装过程中，先将拼接好的微生物框架层进行挂膜，待挂膜完成后，在水面上安装浮床框架，然后将拼接好的微生物框架层从浮床框架中放入水中，然后将提升链从导筒和提升孔的开口中嵌入导筒和提升孔内，然后使伸缩杆对其导筒，向上收缩提升链使伸缩杆的上端进入导筒内，继续收缩提升链使浮床种植层与微生物框架层之间的间距合适，再将提升链固定在铰链盘上或固定桩上，即可。

所述浮床本体包括若干浮床单体拼接而成。

所述浮床单体包括环形浮板和种植浮板，所述环形浮板内设置有种植腔，所述种植腔内设置有多个种植浮板，每个所述种植浮板上设置有一个种植孔，所述种植浮板与环形浮板可拆卸连接；所述环形浮板的外侧面设置有多个销杆和多个销槽，相邻的两个所述浮床单体上的销杆和销槽匹配设置。

所述浮床单体包括环形浮板和种植浮板，所述环形浮板内设置有种植腔，所述种植浮板设置在种植腔内且与环形浮板可拆卸连接，每个所述种植浮板上设置有一个种植孔；每个所述环形浮板的外侧面设置有多个销杆和多个销槽，相邻的两个所述环形浮板上的销杆和销槽过盈配合，相互配合，使相邻的环形浮板可拆卸连接，拼接形浮床种植层。所述种植孔用于放置种植水生植物的种植篓。

所述种植浮板沿种植浮板边沿设置的套环，所述套环两端设置有挂扣；所述环形浮板内侧面设置有向环形浮板中心延伸的连杆，所述连杆远离环形浮板的一般设置有环形件，所述挂扣与环形件一对一可拆卸连接。

相邻的所述种植浮板通过挂扣和连杆可拆卸连接，使所述种植浮板之间具有间距，因此种植浮板不完全覆盖环形浮板内的种植腔，使水面具有通气空间。同时，种植浮板、环形浮板连接成一个浮床种植层，所述环形浮板之间通过销杆和销槽可拆卸连接，形成一个稳定的整体，使浮床种植层不易受到风浪掀动；所述种植浮板之间通过挂扣和连杆连接，使其可以随着波浪而起伏，保持污水在水生植物的根系和微生物框架层之间的纵向流动，接触面更大，净化效果更好。

所述微生物框架层包括若干纵横交错的生物管，所述生物管上均匀覆盖有微生物膜。

所述微生物框架层先通过挂膜完成后再投放入待修复的河流或湿地或湖泊中。挂膜完成的微生物框架层上形成一层微生物膜，当污水流过微生物框架层时，通过微生物膜上的微生物对污水进行净化。

由于水生植物的根系生长，水生植物的根系逐渐向下延伸至微生物框架层之内，形成水生植物根系和微生物膜同时存在的净化区间，污水中的污染物通过水生植物根系的吸收、吸附硝化、降解和微生物的分解吸收来进行净化，达到更好的净化效果。

同时，微生物膜上微生物还有利于丰富污水中的微生物种类，同时，污水中的浮游生物也可以活跃在微生物膜上，形成生物种类丰富的生物层，同时微生物的新陈代谢产物也可以作为浮生植物的生长营养成分，促进浮生植物的生长，形成良好的生态循环。

进一步地，所述微生物框架层包括相互平行的第一框架层和第二框架层，所述第一框架层和第二框架层之间设置有若干竖直设置的组合型填料串；所述组合型填料串的两端均分别固定在第一框架层的生物管和第二框架层的生物管上，所述组合型填料串相互平行。所述组合型填料串上生长有微生物形成的微生物膜，增大微生物膜与污水的接触面积，达到良好的净化效果。

进一步地，所述第一框架层和第二框架层均包括若干相互平行的生物管，所述生物管的两端均与浮床框架固定连接。

进一步地，所述浮床种植层与微生物框架层之间具有间隙，使污水可以充分进入浮床种植层和微生物框架之间，所述间歇不超过30cm，浮床种植层种植的水生植物的根系可以延伸至微生物框架内，保证了水生植物根系和微生物框架同时对污水进行净化处理。

进一步地，所述微生物框架层包括若干纵横交错的生物管，所述生物管上均匀覆盖有微生物膜。所述生物管即为中空管，降低微生物框架层的重量。

进一步地，所述生物管上设置有若干沿生物管长方向延伸的凹槽。所述凹槽可以增大生物管的表面积，同时为微生物膜上的微生物提供立体的生存环境，为微生物和浮游生物的生长提供丰富的生存空间，使微生物膜上的生物种类更加丰富。

进一步地，所述凹槽上等距设置有贯穿生物管的通孔，所述凹槽内设置的通孔可以进一步地丰富生物管上微生物和浮游生物的生存环境。

进一步地，所述生物管采用轻质混凝土材料制备而成。所述轻质混凝土材料的密度大于水的密度，使其可以沉入水中，所述浮床种植层的密度小于水的密度，使其可以浮在水面上。因此，轻质混凝土材料可以增加整个生态浮床的重量，使生态浮床的重心下沉，对生态浮床具有稳定的效果，使生态浮床稳定的漂浮在水体表面，不易被风浪掀动。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明提供的一种具有伸缩结构的复合生态浮床采用浮床种植层和微生物框架层同时对河流或湿地或湖泊中的污水进行净化，达到植物根系净化和微生物净化同步进行，达到更好的净化效果，同时采用伸缩组件连接浮床种植层和微生物框架层，便于微生物框架层的安装和拆卸。

（2）本发明提供的一种具有伸缩结构的复合生态浮床采用导筒和伸缩杆套接形成稳定的伸缩结构，使微生物框架层不易在水下因为水流的作用发生较大的晃动，影响复合生态浮床的稳定性。

（3）本发明提供的一种具有伸缩结构的复合生态浮床在微生物框架层内还设置有组合型填料串，增大微生物膜与污水的接触面积，达到良好的净化效果。

附图说明

图1为本发明的浮床框架结构示意图；

图2为本发明的实施例2的浮床框架结构示意图；

图3为图2的局部放大图；

图4为本发明的导筒结构示意图；

图5为本发明的俯视图；

图6为图5的局部放大图；

图7为环形浮板的结构示意图；

图8为本发明实施例1竖面剖视图；

图9为本发明实施例5竖面剖视图；

其中，1—浮床本体，11—浮床种植层，111—环形浮板，1111—销杆，1112—销槽，1113—种植腔，112—种植浮板，1121—种植孔，1122—套环，1123—挂扣，113—连杆，1131—环形件，12—微生物框架层，121—生物管，122—第一框架层，123—第二框架层，124—组合型填料串，2—浮床框架，21—种植层框架，212—铰链盘，213—手摇，22—生物层框架，23—伸缩组件，231—伸缩杆，232—导筒，233—提升链。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明用于修复水体时，其种植孔1211中放入种植有水生植物的种植篓，所述水生植物采用浮生植物，如泉生眼子菜、竹叶眼子菜、睡莲、萍蓬草、荇菜、菱角、芡实、王莲、梭鱼草、再力花、美人蕉、凤眼莲、水生鸢尾，千屈菜等，这些水生植物无需土壤，且根系发达，可深入水体中，利用发达的根系吸收、吸附消化和降解水体中的有机污染物，达到良好的生态修复效果。所述浮生植物，同时可以限制水藻的生长，避免藻类大量繁衍影响水体的水质和水体的生态环境。

实施例1

一种设置有微生物框架层12的复合生态浮床，设置在待修复的水体上，如图1所示，包括浮床框架2和浮床本体1，所述浮床本体1包括浮在水面上的浮床种植层11，所述浮床本体1还包括位于水面下且与浮床种植层11相互平行的微生物框架层12，所述浮床种植层11和微生物框架层12支架通过浮床框架2连接为一体；所述浮床框架2包括种植层框架21、生物层框架22和连接种植层框架21与生物层框架22的伸缩组件23。

所述伸缩组件23包括伸缩杆231和连接在伸缩杆231一端的提升链233，所述提升链233远离伸缩杆231的一端与种植层框架21连接；所述伸缩杆231远离提升链233的一端与微生物框架层12固定连接。

安装复合生态浮床之前，先将拼接好的微生物框架层12进行挂膜，待挂膜完成后，在水面上安装浮床框架2，然后将拼接好的微生物框架层12从浮床框架2中放入水中，然后通过提升链233固定在种植层框架21上，所述种植层框架21上设置有固定提升链233的固定桩，然后再在种植层框架21内安装浮床种植层11、放入种植有水生植物的种植篓，完成安装。拆卸过程中，先将取出种植篓，然后拆卸浮床种植层11，再通过提升链233将微生物框架层12提升上来并拆卸，最后拆卸种植层框架21，即可完成复合生态浮床的拆卸。其安装拆卸过程中，种植层框架21可作为安装微生物框架层12和浮床种植层11的通道和固定定位，避免安装过程中需要其他船只设备，且，微生物框架层12无需其他的水下定位装置，或水下定位安装步骤，安装过程简单。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2、图3所示，所述种植层框架21上设置有铰链盘212和穿过铰链盘212的铰链盘213，所述提升链233远离伸缩杆231的一端固定在铰链盘212上；所述提升链233与铰链盘212一对一对应设置。通过铰链盘213转动铰链盘212进行提升链233的收放，即可实现生物框架的上升或下降，调整微生物框架层12与浮床种植层11之前的间距，也可以以此提升微生物框架层12，便于微生物框架层12的安装和拆卸。

本实施例的其余部分与上述实施例基本相同，故不再一一赘述。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图4所示，所述伸缩组件23还包括套设在伸缩杆231上的导筒232和连接在伸缩杆231一端的提升链233，所述导筒232上端与种植层框架21下表面固定连接且与种植层框架21垂直，所述种植层框架21上设置与导筒232同轴的提升孔，所述提升链233依次穿过导筒232、提升孔与种植层框架21连接；所述伸缩杆231远离提升链233的一端与微生物框架层12固定连接。所述提升孔和导筒232位于种植层框架21内侧的一面均设置有沿导筒232延伸方向延伸的开口。所述开口的尺寸不大于伸缩杆231的直径，使伸缩杆231可以沿导筒232方向上下稳定的上下移动。导筒232和伸缩杆231形成稳定的伸缩结构，使微生物框架层12不易在水下因为水流的作用发生较大的晃动，影响复合生态浮床的稳定性。

复合生态浮床安装过程中，先将拼接好的微生物框架层12进行挂膜，待挂膜完成后，在水面上安装浮床框架2，然后将拼接好的微生物框架层12从浮床框架2中放入水中，然后将提升链233从导筒232和提升孔的开口中嵌入导筒232和提升孔内，然后使伸缩杆231对其导筒232，向上收缩提升链233使伸缩杆231的上端进入导筒232内，继续收缩提升链233使浮床种植层11与微生物框架层12之间的间距合适，再将提升链233固定在铰链盘212上或固定桩上，即可。

本实施例的其余部分与上述实施例基本相同，故不再一一赘述。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图5所示，所述浮床本体1包括若干浮床单体拼接而成。所述浮床单体包括环形浮板111和种植浮板112，所述环形浮板111内设置有种植腔1113，所述种植腔1113内设置有多个种植浮板112，每个所述种植浮板112上设置有一个种植孔1121，所述种植浮板112与环形浮板111可拆卸连接；所述环形浮板111的外侧面设置有多个销杆1111和多个销槽1112，相邻的两个所述浮床单体上的销杆1111和销槽1112匹配设置。所述种植浮板112之间通过链条连接，使其可以随着波浪而起伏。同时使种植浮板112之间具有间距，便于污水通气。

所述浮床框架2架设在浮床种植层11的外沿并固定在河流或湿地或湖泊的水岸。所述种植孔1121与水体连通，便于放入培育有水生植物的种植篓，所述种植篓内填充有固定水生植物的砾石，使水生植物稳定的固定在种植篓内。所述水生植物的根系从种植篓的孔隙中向水体中生长，形成水生植物根系形成的净化修复区间。

由于水生植物的根系生长，水生植物的根系逐渐向下延伸至微生物框架层12之内，形成水生植物根系和微生物膜同时存在的净化区间，污水中的污染物通过水生植物根系的吸收、吸附硝化、降解和微生物的分解吸收来进行净化，达到更好的净化效果。

同时，微生物膜上微生物还有利于丰富污水中的微生物种类，同时，污水中的浮游生物也可以活跃在微生物膜上，形成生物种类丰富的生物层，同时微生物的新陈代谢产物也可以作为浮生植物的生长营养成分，促进浮生植物的生长，形成良好的生态循环。

本实施例的其余部分与上述实施例基本相同，故不再一一赘述。

实施例5

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图6、图7所示，所述浮床单体包括环形浮板111和种植浮板112，所述环形浮板111内设置有种植腔1113，所述种植浮板112设置在种植腔1113内且与环形浮板111可拆卸连接，每个所述种植浮板112上设置有一个种植孔1121；每个所述环形浮板111的外侧面设置有多个销杆1111和多个销槽1112，相邻的两个所述环形浮板111上的销杆1111和销槽1112过盈配合，相互配合，使相邻的环形浮板111可拆卸连接，拼接形浮床种植层11。所述种植孔1121用于放置种植水生植物的种植篓。

优选的，所述环形浮板111为矩形，则环形浮板111的外侧面分为左侧面、右侧面、前侧面和后侧面，所述环形浮板111分为a类环形浮板111和b类环形浮板111，所述a类环形浮板111的左侧面、右侧面、后侧面均设置有一个或多个销杆1111和销槽1112，所述b类环形浮板111的左侧面和右侧面均设置有一个或多个销杆1111和销槽1112。拼装过程中，所述a类环形浮板111与浮床框架2的连接。拼接过程中，b类环形浮板111依次拼接成线形的拼接行，在靠近浮床框架2时，采用a类环形浮板111与最边缘的b类环形浮板111连接，然后在a类环形浮板111与拼接行延伸方向垂直的一侧，通过销杆1111和销槽1112与另一个a类环形浮板111连接，另起另一拼接行，重复b类环形浮板111、a类环形浮板111的拼接至形成浮床种植层11，整个拼接过程为一个s形拼接过程。

所述种植浮板112沿种植浮板112边沿设置的套环1122，所述套环1122两端设置有挂扣1123；所述环形浮板111内侧面设置有向环形浮板111中心延伸的连杆113，所述连杆113远离环形浮板111的一般设置有环形件1131，所述挂扣1123与环形件1131一对一可拆卸连接。

相邻的所述种植浮板112通过挂扣1123和连杆113可拆卸连接，使所述种植浮板112之间具有间距，因此种植浮板112不完全覆盖环形浮板111内的种植腔1113，使水面具有通气空间。同时，种植浮板112、环形浮板111连接成一个浮床种植层11，所述环形浮板111之间通过销杆1111和销槽1112可拆卸连接，形成一个稳定的整体，使浮床种植层11不易受到风浪掀动；所述种植浮板112之间通过挂扣1123和连杆113连接，使其可以随着波浪而起伏，保持污水在水生植物的根系和微生物框架层12之间的纵向流动，接触面更大，净化效果更好。

本实施例的其余部分与上述实施例基本相同，故不再一一赘述。

实施例6

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述微生物框架层12包括若干纵横交错的生物管121，所述生物管121上均匀覆盖有微生物膜。所述微生物框架层12先通过挂膜完成后再投放入待修复的河流或湿地或湖泊中。挂膜完成的微生物框架层12上形成一层微生物膜，当污水流过微生物框架层12时，通过微生物膜上的微生物对污水进行净化。

所述浮床种植层11与微生物框架层12之间具有间隙，使污水可以充分进入浮床种植层11和微生物框架之间，所述间歇不超过30cm，浮床种植层11种植的水生植物的根系可以延伸至微生物框架内，保证了水生植物根系和微生物框架同时对污水进行净化处理。

本实施例的其余部分与上述实施例基本相同，故不再一一赘述。

实施例7

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，设置在待修复的水体上，如图8所示，所述微生物框架层12包括若干纵横交错的生物管121，所述生物管121上均匀覆盖有微生物膜。所述生物管121即为中空管，降低微生物框架层12的重量。

本实施例的其余部分与上述实施例基本相同，故不再一一赘述。

实施例8

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图9所示，所述微生物框架层12包括相互平行的第一框架层122和第二框架层123，所述第一框架层122和第二框架层123之间设置有若干竖直设置的组合型填料串124；所述组合型填料串124的两端均分别固定在第一框架层122的生物管121和第二框架层123123的生物管121上，所述组合型填料串124相互平行。所述组合型填料串124上生长有微生物形成的微生物膜，增大微生物膜与污水的接触面积，达到良好的净化效果。

所述第一框架层122和第二框架层123均包括若干相互平行的生物管121，所述生物管121的两端均与浮床框架2固定连接。

本实施例的其余部分与实施例1基本相同，故不再一一赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围。