一种用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，所述生态浮床装置包括若干浮板，每一浮板中间设有容纳种植篮的种植孔，种植篮内填充有种植基质，种植基质中种植有水生植物；若干浮板相互连接成片状板，片状板的边缘固定连接有框架，浮板下方悬挂有若干生物填料。该生态浮床装置具有植物?基质?生物膜协同净化体系，充分利用水面以下垂直空间、能有效去除水体中氮、磷、有机污染物，对污染水体进行原位生态修复。
【专利说明】
一种用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及水环境生态修复技术领域，特别涉及一种用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置。【背景技术】
[0002]近年来，随着经济的快速发展，我国水污染问题日益突出。尤其是具有景观功能的河流湖泊、城市河道、公园水体，由于流动性差、自净能力低，极易引起水体富营养化，丧失景观能力，严重影响自然环境和居民的生活环境。利用生态修复技术治理污染水体，目前已成为水环境综合治理领域的研究和应用的热点。其中，生态浮床技术具有投资成本低、无动力运行、管理维护简单、景观效果好、不占用土地、无二次污染等特点，在我国受到人们的广泛关注，生态浮床技术研究也是日益更新。
[0003]传统的生态浮床主要是通过一定的固定方式在水面上种植水生植物，利用植物吸收和根系微生物的降解来消减水体中氮磷等富营养化物质，以实现对污染水体的原位修复。但在处理氮磷等营养元素较高的污染水体时，这种生态浮床由于受到水生植物的生长速率和吸收能力的限制、植物生物量的制约、以及植物根部有益微生物的数量和种类贫乏等原因，水质净化效率低下，生态修复效果不明显。经过多年来的工程实践表明，传统的生态浮床只是依靠水生植物修复污染水体，如果水生植物选择不当，不会取得令人满意的效果。
[0004]经专利检索以及文献查阅可知，经过近十年以来的发展和应用，生态浮床技术在不断的创新和发展。研究较多的是在传统的生态浮床的构建中引入可以吸附氮磷的种植基质以及可以形成生物膜的人工填料，形成的各种各样的复合型生态浮床。经过实际工程检验，这些复合型生态浮床对污染水体的水质净化确实起到了一定的积极作用，不同程度的提高了净化效率。但很多技复合型生态浮床术还不够成熟稳定，仍存在很多缺陷与不足，有待进一步改进。例如，研究表明，在传统生态浮床构建中引入沸石、造粒粉煤灰、沙子、陶粒、 砾石、蛭石、矿渣、蒙脱石等种植基质的复合型生态浮床，由于以上几种种植基质存在比重大，难以悬浮，易堵塞、易饱和，易造成二次污染等问题，而限制了其应用范围；在传统生态浮床构建中引入组合式填料、弹性立体填料、硬性蜂窝填料、软性填料等人工合成填料的复合型生态浮床，由于以上几种硬性生物填料生物亲和性和亲水性都较差，修复富营养化水体时可能会存在生物膜形成困难，生物膜量较少等问题。软性填料存在使用一段时间后容易粘结成团，微生物附着表面积减少等问题。
[0005]因此，为了进一步强化生态浮床的净化效果，需要在浮床的结构上和生物量方面有所突破。尤其通过筛选优势的水生植物、高效的种植基质、容易成膜的生物填料，改进生态浮床系统构造，形成植物-基质-生物膜协同净化体系，充分拓展水质净化空间，保证水生态修复的高效性和持续性仍然是需要解决的实际问题。【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，该生态浮床装置具有植物_基质-生物膜协同净化体系，充分利用水面以下垂直空间，能有效去除水体中氮、磷、有机污染物，对污染水体进行原位生态修复。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，所述生态浮床装置包括若干浮板，每一所述浮板中间设有容纳种植篮的种植孔，所述种植篮内填充有种植基质，所述种植基质中种植有水生植物;若干所述浮板相互连接成片状板，所述片状板的边缘固定连接有框架，所述浮板下方悬挂有若干生物填料。
[0008]可选的，所述浮板边缘均匀设有若干连接孔，相邻两所述浮板通过连接扎带穿过所述连接孔连接。
[0009]可选的，所述浮板的材质为塑料。
[0010]可选的，所述框架采用圆管或圆杆制成。
[0011]可选的，所述种植篮为网篮或花盆，所述种植篮的底部和侧壁均匀设有若干开孔。 [0〇12]可选的，所述开孔的总面积占所述种植篮表面积的50%-80%。[〇〇13]可选的，所述种植基质为粒径为8-20mm的多孔火山渣基质，所述种植基质在所述种植篮中的填充厚度为15-30cm。[〇〇14]可选的，所述生物填料为阿科蔓生态基，所述生物填料距所述浮板的距离为0.6-1.2m，相邻两所述生物填料的间距为0.5-2.0m。
[0015]可选的，所述水生植物为空心菜、美人蕉、菖蒲和千屈菜中的一种或多种;所述水生植物的种植密度为1 -3株/种植篮，10-30株/平方米。[〇〇16]可选的，所述浮板为正方形或圆形。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:本实用新型提供的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置包括水生植物、种植基质和生物填料，形成了一个植物-基质-生物膜协同净化体系，充分利用水面以下垂直空间，能够充分拓展水质净化空间，大大增加了生态浮床的微生物数量，显著提高了对水体中有机物、氮和磷的去除能力，并可以保证水生态修复的持续高效性。适合于自然河道、湖库以及景观水体污染的原位净化处理。
[0018]进一步地，本实用新型的种植基质为多孔火山渣基质，具有微孔发达、机械强度高、吸附性能好等特点，能高效吸附水体中的有机物和部分无机物，且具有较强的微生物亲和性，有利于微生物的生长、繁殖，从而提高水体净化效果。
[0019]进一步地，本实用新型的生物填料为阿科蔓生态基，是一种具有独特的结构形式和优良材质的生物膜填料，具有良好的生物亲和性，表面积大、启动挂膜速度快、使用寿命长、不粘连结团、不堵塞、抗水流冲击能力强等优点。
[0020]进一步地，本实用新型的水生植物可采用空心菜，其对环境适应能力强、对环境污染胁迫耐受能力强、具有生物量大、根系发达，对水体中的氮、磷、有机污染物的吸收能力强等特点。同时作为高经济价值蔬菜，可以实现环境效益和经济效益的和谐统一。【附图说明】[0021 ]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0022]图1是本实用新型的平面结构示意图；
[0023]图2是本实用新型的侧面结构示意图。
[0024]其中:1为浮板，1-1为连接孔，1-2为种植孔，1-3为连接扎带，2为框架，3为浮床，4 为种植篮，5为种植基质，6为水生植物，7为生物填料。【具体实施方式】
[0025]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]如图1-2所示，本实用新型提供的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置包括若干浮板1，每一浮板1中间设有容纳种植篮4的种植孔1-2，种植篮4内填充有种植基质 5，种植基质5中种植有水生植物6;若干浮板1相互连接成片状板，片状板的边缘固定连接有框架2，浮板1下方悬挂有若干生物填料7。
[0027]本实用新型提供的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置包括水生植物 6、种植基质5和生物填料7,形成了一个植物-基质-生物膜协同净化体系，充分利用水面以下垂直空间，能够充分拓展水质净化空间，大大增加了生态浮床的微生物数量，显著提高了对水体中有机物、氮和磷的去除能力，并可以保证水生态修复的持续高效性。适合于自然河道、湖库以及景观水体污染的原位净化处理。
[0028]作为一种可选的实施方式，浮板1边缘均匀设有若干连接孔1-1，相邻两浮板1通过连接扎带1-3穿过连接孔1-1连接，形成片状板。浮板1为正方形或圆形，浮板1的材质为塑料，优选的材料为高密度聚乙烯。[〇〇29]作为一种可选的实施方式，框架2采用圆管或圆杆制成，本实施方式中优选为PVC 管、毛竹或柳木等材料，相互连接构成的框架式结构体。为方便植物栽植、浮床安装、管理维护，框架2宽度约为1?2m，长度约为2?6m，具体可为矩形、正方形、多边形等其他任意规则或不规则形状。
[0030]作为一种可选的实施方式，种植篮4为网篮或花盆，种植篮4的底部和侧壁均匀设有若干开孔，开孔的总面积占种植篮4表面积的50 % -80 %。保证透水面积为种植篮4表面积的50%?80%，有利于植物根系生长。
[0031]作为一种可选的实施方式种植基质5为粒径为8-20mm的多孔火山渣基质，种植基质5在种植篮4中的填充厚度为15-30cm。多孔火山渣基质，具有微孔发达、机械强度高、吸附性能好等特点，能高效吸附水体中的有机物和部分无机物，且具有较强的微生物亲和性，有利于微生物的生长、繁殖，从而提高水体净化效果。[〇〇32]作为一种可选的实施方式，生物填料7为阿科蔓生态基，生物填料7距浮板1的距离为0.6-1.2m，相邻两生物填料7的间距为0.5-2.0m。阿科蔓生态基，是一种具有独特的结构形式和优良材质的生物膜填料，具有良好的生物亲和性，表面积大、启动挂膜速度快、使用寿命长、不粘连结团、不堵塞、抗水流冲击能力强等优点。
[0033]作为一种可选的实施方式，水生植物6为空心菜、美人蕉、菖蒲和千屈菜中的一种或多种;水生植物6的种植密度为1-3株/种植篮，10-30株/平方米。本实施方式优选为空心菜，空心菜，其对环境适应能力强、对环境污染胁迫耐受能力强、具有生物量大、根系发达， 对水体中的氮、磷、有机污染物的吸收能力强等特点。同时作为高经济价值蔬菜，可以实现环境效益和经济效益的和谐统一。空心菜的栽植方法是将具有2?4个分枝的茎杆直接扦插在种植基质5中，茎杆末端深入种植篮4底部以下水面。空心菜的栽植的密度为1?3株/穴， 10?30株/平方。如果景观需要，可适当配置美人蕉、菖蒲、千屈菜等。
[0034]下面结合一实施方案详细介绍本实用新型的制作过程:[〇〇35]1.采用尼龙扎带作为连接扎带1-3将18个330X330 X 60mm正方形中空塑料材质的浮板1通过连接孔1-1拼接为1 X 2m的矩形形状。[〇〇36]2.采用50mm PVC管与PVC弯头连接组成IX 2m长方形框架2,采用尼龙扎带或铁丝作为连接扎带1-3，将浮板1和框架2紧固在一起，构成浮床3。
[0037]3.将生物填料7阿克曼生态基用尼龙扎带悬挂在浮床3的下方，悬挂高度(生物填料7距浮板1的距离)为1.0m，相邻两生物填料7间距为0.5m。
[0038]4.将按照上述方法组装的生态浮床放入水面，水体底部放入石块，石块上紧固尼龙绳，尼龙绳另一端紧固在框架2上，控制尼龙绳的长度，保证生态浮床可以随水位波动而上下浮动，且防止其随水流漂走即可。
[0039]5.种植篮4采用四周和底部均开孔的塑料花盆，在其中填充种植基质5,种植基质5 为粒径8mm多孔火山渣基质，填充高度为20cm。
[0040]6.将在蔬菜市场上购买的具有2?4个分枝的空心菜作为水生植物6,将其直接扦插在种植基质5中，每个种植篮4中栽植2株空心菜。空心菜的茎杆伸入并穿越种植篮4底部以下3 cm。然后将种植篮4放入170mm种植孔1 -2中，并固定，防止植物倒伏。
[0041]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。[〇〇42]本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于，所述生态浮床装 置包括若干浮板，每一所述浮板中间设有容纳种植篮的种植孔，所述种植篮内填充有种植 基质，所述种植基质中种植有水生植物;若干所述浮板相互连接成片状板，所述片状板的边 缘固定连接有框架，所述浮板下方悬挂有若干生物填料。2.根据权利要求1所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于， 所述浮板边缘均匀设有若干连接孔，相邻两所述浮板通过连接扎带穿过所述连接孔连接。3.根据权利要求1或2所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在 于，所述浮板的材质为塑料。4.根据权利要求1所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于， 所述框架采用圆管或圆杆制成。5.根据权利要求1所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于， 所述种植篮为网篮或花盆，所述种植篮的底部和侧壁均匀设有若干开孔。6.根据权利要求5所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于， 所述开孔的总面积占所述种植篮表面积的50%-80%。7.根据权利要求1所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于， 所述种植基质为粒径为8_20mm的多孔火山渣基质，所述种植基质在所述种植篮中的填充厚 度为 15_30cm。8.根据权利要求1所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于， 所述生物填料为阿科蔓生态基，所述生物填料距所述浮板的距离为0.6-1.2m，相邻两所述 生物填料的间距为0.5-2.0m。9.根据权利要求1所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在于， 所述水生植物为空心菜、美人蕉、菖蒲和千屈菜中的一种或多种;所述水生植物的种植密度 为1-3株/种植篮，10-30株/平方米。10.根据权利要求1所述的用于修复河湖与景观水体污染的生态浮床装置，其特征在 于，所述浮板为正方形或圆形。
【文档编号】C02F3/32GK205603319SQ201620088886
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】白雪原, 何春光, 盛连喜, 边红枫, 姜海波, 王忠强
【申请人】东北师范大学