专利名称：一种组合式可调节复合生态浮岛的制作方法
技术领域：
本发明属于微污染水体生物生态修复领域，具体涉及一种组合式可调节复合生态浮岛。
背景技术：
随着工业化过程的深入，环境问题日益显现，并且逐步从城市向村镇扩展。农田施用的化肥、农药未被作物有效吸收，随降水径流汇入湖库。调查显示，26个国控重点湖泊(水库)中，水质低于地表水III类标准的占76.3%。主要污染物为氨氮、总氮、总磷和高锰酸盐指数。加之市政污水管网不完善，生活污水及工业废水超标排放，严重危及我国日益短缺的水资源。生态浮岛修复技术旨在应用无土栽培将水生、湿生、陆生植物移植到水面上，通过植物生长吸收水体中的氮磷元素，达到水质净化和水系美化的效果。由于其低投资、低能耗、运行管理方便，近年来得到广泛的应用。但由于植物自身对氮磷元素利用有限，当水体深度较大时，不能有效净化下层水体；而且浮岛系统不易管理，植物收割困难，未收割的植物残体浸于水中，容易造成二次污染。
发明内容
本发明旨在解决以下问题:
1、传统浮岛处理系统结构形式及作用方式单一，处理效果不显著。将挺水植物、生物膜填料、沉水植物等分层配置，各层既相互独立，便于灵活组装，又能协同作用达到对水体的立体净化；
2、根据不同水体透明度差异，可以灵活调节各层至合理深度；
3、由于植物种植筐为独立单元，可以综合考虑水体污染程度、水体透明度、光照情况以及表层浮岛景观效果，合理配置不同层之间浮岛植物的位置搭配；
4、新型浮岛各组件既能工业化生产，又可以根据实际水体情况灵活组装，且以单层浮岛框架为单元模块入水安置，减少水面作业量；组装和拆卸较传统浮岛简便易行，便于日常管理及植物收割，有效避免二次污染。本发明的技术方案如下:
一种组合式可调节复合生态浮岛，包括有可漂浮在水面的浮岛框架，起固定浮岛作用的固定柱，以及用于种植植物并悬挂生物膜填料的植物种植筐；所述的浮岛框架由聚乙烯或聚丙烯材料构成，成方形结构，并用聚乙烯或聚丙烯管材将该框架分隔成NXN方格的网状结构，N为10-16 ;所述的浮岛框架四角处各有一个上下贯通的固定孔，固定柱通过固定孔结合法兰固定。
所述的浮岛框架根据不同水体透明度差异，调节至不同深度。所述的浮岛框架四个边框的中间位置设有锁扣，绳子穿过锁扣将单元浮岛框架连接起来；为防止植物生长、负重增加导致浮岛下沉，将浮子系于锁扣上，调节浮岛吃水深度。所述的固定柱由聚乙烯或聚丙烯管材加工而成，下端固定于水泥立方体锚中并沉入水底,上端高出水面30-60cm。所述的植物种植筐由聚乙烯或聚丙烯材料构成，其构型为上大下小、侧面镂空的四棱台，植物种植筐顶部尺寸与浮岛框架网格尺寸相同。所述的植物种植筐为独立单元，通过顶部两个外翻的环形锁扣与浮岛框架相扣和，并可根据水体污染程度、水体透明度、光照情况以及表层浮岛景观效果，配置不同层之间浮岛植物的位置搭配。所述的植物种植筐内栽种香蒲、黄花鸢尾、美人蕉、灯芯草、苦草、黑藻、金鱼藻中的一种或多种植物。所述的植物种植筐下 部悬挂生物膜弹性立体填料，填料丝直径0.35mm,以直径3-5mm的筋索为中心载体，呈辐射状固定在筋索上，成串填料长度有30cm和50cm两种规格。若水体深度较大，透明度较高，在表层的浮岛框架之下加装一层或多层结构相同的浮岛框架，按照美化水面、有效获取光照的原则，安排不同框架之间植物种植筐的排列位置。在浮岛上游Γ5πι处安置防护格栅，呈向外的箭头构型，并通过固定柱加以固定，保护浮岛装置免受破坏。本发明与现有技术比较，其有益效果为:
本发明的新型生态浮岛克服了传统浮岛处理系统结构形式及作用方式单一，处理效果不显著等不足。将挺水植物、生物膜填料、沉水植物等分层配置，各层既相互独立，便于灵活组装，又能协同作用达到对水体的立体净化。根据不同水体透明度差异，可以灵活增减浮岛框架层数，有效调节各层至合理深度。由于植物种植筐与浮岛框架相分离，可以综合考虑水体污染程度、透明度、光照情况以及表层浮岛景观效果，合理配置不同层之间浮岛植物的位置搭配。浮岛各组件既能工业化生产，又可以根据实际水体情况灵活组装，且以单层浮岛框架为单元模块入水安置，减少水面作业量。组装和拆卸较传统浮岛简便易行，便于日常管理及植物收割，有效避免二次污染。
图1为本发明组合式可调节复合生态浮岛的立体结构示意 图2为本发明组合式可调节复合生态浮岛的侧视 图3为本发明组合式可调节复合生态浮岛的上层结构平面示意 图4为本发明组合式可调节复合生态浮岛的植物种植筐结构示意 图5为本发明组合式可调节复合生态浮岛的法兰连接安装示意图。图中所示:1、表层浮岛框架；2、下层浮岛框架；3、植物种植筐；4、固定孔；5、固定柱；6、挺水植物；7、生物膜填料；8、沉水植物；9、环形锁扣；10、法兰；11、固定锁扣。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的说明。一种组合式可调节复合生态浮岛，包括有可漂浮在水面的浮岛框架(附图1中为两层，即表层浮岛框架1、下层浮岛框架2，实际上根据水体深度不同可为I层或多层)，起固定浮岛作用的固定柱5，以及用于种植植物并悬挂生物膜填料的植物种植筐3。根据实际水体水域面积的大小，用直径8cm、长度1.5-2.4m的聚乙烯或聚丙烯管材围成方形框架。用直径3cm的聚乙烯或聚丙烯管材将框架分隔成NXN方格的网状结构，N为10-16。所述的浮岛框架1，2四角处各有一个直径5.5cm、上下贯通的固定孔4,固定柱5通过固定孔4结合法兰10固定。所述的表层浮岛框架I四个边框的中间位置设有固定锁扣11，绳子穿过固定锁扣11将单元浮岛框架1，2连接起来；为防止植物生长、负重增加导致浮岛下沉，将浮子系于固定锁扣11上，调节浮岛吃水深度。若水面较大，可用绳子穿过相邻浮岛框架边框的固定锁扣11将其连接起来，只在浮岛系统外围与固定柱5相插和。所述的固定柱5由聚乙烯或聚丙烯管材加工而成。固定柱直径5cm,下端固定于水泥立方体锚中并沉入水底。长度依据不同水体深度，以固定在底泥中、上端高出水面30_60cm 为准。所述的植物种植筐3由聚乙烯或聚丙烯材料构成，其构型为上大下小、侧面与底部镂空的四棱台。其顶部敞开，边长15cm，与浮岛框架网格尺寸相同。底部边长10cm。所述的植物种植筐3为独立单元，通过顶部两个外翻的环形锁扣9与浮岛框架1，2相扣和，并可根据水体污染程度、水体透明度、光照情况以及表层浮岛景观效果，配置不同层之间浮岛植物的位置搭配。
所述的表层浮岛框架I内的种植筐3内主要栽种适应能力强、净化效果好并有良好景观效果的植物香蒲、黄花鸢尾、美人蕉、灯芯草等挺水植物6或其任意组合。安置于下层浮岛框架2的种植筐内主要栽种净化水体效果较好的沉水植物8苦草、黑藻、金鱼藻等或其任意组合。所述的植物种植筐3下部悬挂生物膜弹性立体填料7，填料丝直径0.35mm,以直径3-5mm的筋索为中心载体，呈辐射状固定在筋索上，成串填料长度有30cm和50cm两种规格，根据实际水体透明度及浮岛框架相邻层之间 的距离灵活选用。在浮岛上游4-5m处安置防护格栅，呈向外的箭头构型，并通过固定柱加以固定，用以对大的漂浮及悬浮物进行导流，有效保护浮岛装置免受破坏。
权利要求
1.一种组合式可调节复合生态浮岛，其特征在于:包括有可漂浮在水面的浮岛框架，起固定浮岛作用的固定柱，以及用于种植植物并悬挂生物膜填料的植物种植筐；所述的浮岛框架由聚乙烯或聚丙烯材料构成，成方形结构，并用聚乙烯或聚丙烯管材将该框架分隔成NXN方格的网状结构，N为10-16 ;所述的浮岛框架四角处各有一个上下贯通的固定孔，固定柱通过固定孔结合法兰固定。
2.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于:所述的浮岛框架根据不同水体透明度差异，调节至不同深度。
3.根据权利要求1、2所述的生态浮岛，其特征在于:所述的浮岛框架四个边框的中间位置设有锁扣，绳子穿过锁扣将单元浮岛框架连接起来；为防止植物生长、负重增加导致浮岛下沉，将浮子系于锁扣上，调节浮岛吃水深度。
4.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于:所述的固定柱由聚乙烯或聚丙烯管材加工而成,下端固定于水泥立方体锚中并沉入水底,上端高出水面30-60cm。
5.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于:所述的植物种植筐由聚乙烯或聚丙烯材料构成，其构型为上大下小、侧面镂空的四棱台，植物种植筐顶部尺寸与浮岛框架网格尺寸相同。
6.根据权利要求1、5所述的生态浮岛，其特征在于:所述的植物种植筐为独立单元，通过顶部两个外翻的环形锁扣与浮岛框架相扣和，并可根据水体污染程度、水体透明度、光照情况以及表层浮岛景观效果，配置不同层之间浮岛植物的位置搭配。
7.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于:所述的植物种植筐内栽种香蒲、黄花鸢尾、美人蕉、灯芯草、苦草、黑藻、金鱼藻中的一种或多种植物。
8.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于:所述的植物种植筐下部悬挂生物膜弹性立体填料，填料丝直径0.35mm,以直径3_5mm的筋索为中心载体，呈辐射状固定在筋索上，成串填料长度有30cm和 50cm两种规格。
9.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于:若水体深度较大，透明度较高，在表层的浮岛框架之下加装一层或多层结构相同的浮岛框架，按照美化水面、有效获取光照的原则，安排不同框架之间植物种植筐的排列位置。
10.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于:在浮岛上游4-5m处安置防护格栅，呈向外的箭头构型，并通过固定柱加以固定，保护浮岛装置免受破坏。
全文摘要
本发明公开了一种组合式可调节复合生态浮岛。该浮岛主体结构包括固定柱、浮岛框架、植物种植筐。固定柱下端插入水泥立方体锚中并沉入水底，上端高出水面30-60cm。浮岛框架为网状结构，分上下两层，通过四角的固定孔与固定柱穿插连接。植物种植筐独立设置，与浮岛框架相扣合。固定于表层浮岛框架的筐内种植香蒲、黄花鸢尾等挺水植物，固定于下层浮岛框架的种植筐内栽种金鱼藻、苦草等沉水植物，并以陶粒、蛭石等轻质材料加以固定。在植物种植筐下部悬挂生物膜填料。本发明的生态浮岛构造简单，便于工业化生产；可根据水深、水体透明度及光照条件调节各层至合理深度，适应不同水体及需求；充分利用挺水植物、沉水植物、微生物的协同作用，去除效果较好。
文档编号C02F3/32GK103145249SQ20131003813
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者徐向阳, 徐剑, 朱亮 申请人:浙江大学