一种锚式沉水植物生态浮岛装置的制作方法

本发明涉及水生态环境工程领域和水污染治理领域，尤其涉及一种锚式沉水植物生态浮岛装置。

背景技术：

工业废水、生活污水和其他废弃物进入江河湖海等水体，超过水体自净能力而造成水体的污染。进而导致水体的物理、化学、生物等方面特征的改变，从而影响到水的利用价值，危害人体健康或破坏生态环境。

造成水体污染的原因是多方面的，其主要来源有以下几方面：(1)工业废水：工业废水是世界范围内污染的主要原因。工业生产过程的各个环节都可产生废水。影响较大的工业废水主要来自冶金、电镀、造纸、印染、制革等企业。 (2)生活污水：是指人们日常生活的洗涤废水和粪尿污水等。来自医疗单位的污水是一类特殊的生活污水，主要危害是引起肠道传染病。(3)农业污水：主要含氮、磷、钾等化肥、农药、粪尿等有机物及人畜肠道病原体等。 (4)其他：工业生产过程中产生的固体废弃物含有大量的易溶于水的无机和有机物，受雨水冲淋造成水体污染。

事实上，水体不只受到一种类型的污染，而是同时受到多种性质的污染，并且各种污染互相影响，不断地发生着分解、化合或生物沉淀作用。

对中国532条河流的污染状况进行的调查表明，已有436条河流受到不同程度的污染，占调查总数的82%。全国各大江均受到不同程度的污染，并呈发展趋势，工业发达城市（镇）附近水域的污染尤为突出。

中国湖泊达到富营养水平均的已达到63.3%，处于富营养和中营养状态的湖泊水库面积占湖泊水库总面积的99.5%。环境监测表明：大淡水湖泊富营养程度进一步加重。主要污染物是总磷和总氮。全国城市内湖富营养化严重，其中济南大明湖和南京玄武湖污染较重，大型水库水质普遍较好，但多数水库也受到总氮、总磷等污染的影响。

含色、臭、味的废水影响水体外观、工业产品质量，水生生物受这种有臭味废水的影响，也带有臭味，这不仅使鱼贝类的质量下降，甚至使之无法食用。有机物污染微生物快速繁殖，使水中缺氧，引起有机物的嫌气发酵， 分解出恶臭气体，污染环境，毒害水生生物，它是水体污染最主要的方面。富营养化污染造成藻类大量繁殖，使水中缺氧，导致鱼类死亡。水中氮化合物的增加，对人畜健康带来很大的影响，轻则中毒，重则致癌。最表观的表现就是水体透明度变差。

申请号为CN201610152646.0的发明公开了一种净化水体面源污染的生态浮岛装置及其应用方法包括圆饼结构、气囊装置软索固定装置以及底盘，其中，所述圆饼结构为圆柱体结构，所述圆饼结构通过卡扣固定连接有所述气囊装置，所述圆饼结构上设置有所述软索固定装置，所述软索固定装置上连接有锁链，所述锁链的另一端与所连接的圆饼结构上的其他所述锁链连接在一起，连接所述圆饼结构上所有锁链的连接点为整合结构，每两个所述整合结构之固定连接有连接链，所述底盘上设置所述连接链固定装置。该发明的生态浮岛装置结构复杂、制作麻烦、成本高。该发明未提及能显著提高水体的透明度。

申请号为CN201511009925.3的发明公开了一种绿色生态浮岛装置，包括浮岛体和浮岛体相对两侧的水车，每个漂浮载体包括由活性炭制成的浮篮，浮篮至顶部向下凹陷形成种植腔，种植腔的壁开设有若干条使种植腔与外界连通的孔道，浮篮内设有中空腔体，中空腔体位于种植腔外侧并与种植腔相连通，中空腔体内放置有生物绳。本发明的活性炭浮篮可种植水生植物、吸附去除水体污染物，其丰富的孔径可作为微生物的栖息繁衍载体，生物绳不仅可作为微生物生长的载体、防止微生物流失，而且促进了微生物向水生植物根区表面聚集，水车扰动水体以增强水中溶解氧以改善水生植物、动物、微生物的生长环境，提高整个浮岛体的微生物挂膜率，从而提高净水效果。该发明的生态浮岛装置结构复杂、制作麻烦，所采用的活性也可吸附水中污染物，但吸附量是有限的，如果定期更换成本更高。该发明未提及能显著提高水体的透明度。

申请号为CN201510965962.5发明公开了一种多功能生态浮岛，它由若干个浮岛单元通过连接板相互扣接固定而成；所述浮岛单元包括正六边形浮体框和设置在浮体框内的若干种植篮；所述种植篮为正六边形篮子，底部为栅格网，篮子的每一个棱角下方悬挂有改性碳纤维草；所述改性碳纤维草为炭纤维经高温碳化、活化、表面改性和再经过微生物固着所得；所述种植篮底覆盖有填充基质，基质上种植水生植物；所述若干种植篮内置于正六边形浮体框内形成一体结构。本发明的生态浮床具有稳固的正六边形结构，将浮岛技术、微生物投加技术和生物膜技术整合在一起，能够吸附、吸收和分解各类污染物，还可以美化城市河道或景观水，而且冬季仍能正常发挥其强大功能。该发明的生态浮岛装置结构复杂、制作麻烦、成本高。该发明未提及能显著提高水体的透明度。

申请号为CN201410310024.7的发明公开了一种具有生物膜反应功能的生态浮岛及水处理方法，包括浮岛浮体框架1，浮岛浮体框架内表面连接有网格板2，柱式中空纤维膜组件3的第一进气管10通过接头5与顶端连接有单向阀7的第二进气管6活动连接，气泵8通过导气管9与第二进气管6连接，第二进气管6的外表面与浮体框架或网格板活动连接，气泵8与风力发电装置或太阳能发电装置电连接，所述柱式中空纤维膜组件的中空纤维膜为疏水性微孔膜。本发明成本低，利用生物群落，提高氧气的利用率，运行管理方便灵活，易于调整空间配置，占地面积小，固定方式多样。可以放置在自来水厂预沉池中，适合用地紧张的给水厂。具有处理水质好、同步高效除碳脱氮，亦具有良好的景观效果。该发明的生态浮岛装置结构复杂、制作麻烦、成本高。该发明未提及能显著提高水体的透明度。

申请号为CN201210038635.1的发明公开了一种环境工程和水处理技术，旨在提供一种自持式景观修复生态浮岛装置。该装置包括由浮床和种植于浮床之间的水生植物组成的浮岛，还包括光催化飘带和以太阳能系统实现供电的曝气装置；光催化飘带包括沉入水面以下的水平装载主体，其底部布设若干用于水体流通的孔，负载光催化剂的载体材料固定于表面，四周设溢流堰。曝气装置包括曝气管道和电机。本发明结合光催化技术、生态浮岛技术和太阳能技术优势去除富营养化水体中的有机物和氮磷，同时通过光催化技术将水体中硝酸盐氮和氨氮转化为氮气，减少氮素污染物积累及阻断硝酸盐转化为亚硝酸盐或铵，并采用曝气装置增加水体中的溶解氧，增强水体自净能力，达到较好的修复富营养化水体。该发明的生态浮岛装置结构复杂、制作麻烦、成本高。该发明未提及能显著提高水体的透明度。

申请号为CN200410060864.9的发明公开了一种迅速提高水体透明度的方法及植物地毯，涉及一种提高水体透明度的净化技术，具体地说，涉及一种适用于富营养化水体“藻华”的去除方法及其装置。本方法是利用植物地毯填料配比着生一些水生微生物来改善水体质量，提高水体透明度；所述的填料为木屑、糖、石膏、氯化铜；本装置由浮球(1)、泡沫板(2)、重物袋(3)、重物(4)、填料(5)组成，两块泡沫板(2)中间夹有填料(5)，泡沫板(2)的上边用挂绳栓有浮球(1)，泡沫板(2)的下边缝制有装有重物(4)的重物袋(3)。本发明材料来源广泛，制作、布设和维修简单，可以广泛使用在受富营养化污染的水体中。该发明提高透明度的方法过程和结构复杂、制作麻烦、成本高。该发明未提及能显著提高水体的透明度，透明度最高仅能到45cm。

鉴于上述缺陷，本发明创新性地提供了一种锚式沉水植物生态浮岛装置，它具有结构简单，制作容易，成本低，处理水体效果好，可以提高并维持水体较高的透明度。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的存在的缺点和不足，提供一种可以提高并维持水体透明度的显著有效、制作容易、实施简单及成本低廉的锚式沉水植物生态浮岛装置。本发明主要用于河流、湖泊及景观水域，提高并维持水体较高透明度。

本发明的一种锚式沉水植物生态浮岛装置，包括浮环（1）、锚链（2）、固定网（3）、沉水植物（4）。浮环（1）为由中空密封的钢管或工程塑料管构成的方形、长方型、圆形或椭圆形的结构，锚链（2）为细钢索或细绳，固定网（3）为不锈钢或塑料丝网，沉水植物（4）为可以无根生长的沉水植物，固定网（3）和锚链（2）固定在浮环（1）上，沉水植物（4）置于浮环（1）和固定网（3）组成的篮筐内，由锚链（2）固定于水体内或岸边的固定桩（5）上。

所述锚式沉水植物生态浮岛装置的浮环（1）所用的中空钢管材料为20×20至100×100mm方形不锈钢管，壁厚为0.4至1.2mm。

所述锚式沉水植物生态浮岛装置的浮环（1）面积为0.5至3m²，最好为1至2m²。

所述锚式沉水植物生态浮岛装置的固定网（3）为孔径为0.5至5cm的鱼网，通过固定圈或细绳固定于浮环（1）上,渔网形成的网兜容积与浮环（1）的面积比为0.1至1.0m，最好为0.3至0.6m。

所述锚式沉水植物生态浮岛装置的固定网（3）的固定圈为不锈钢或工程塑料，其截面最好为圆形，面积为浮环（1）截面积的5至30%，最好为10至20%。

所述锚式沉水植物生态浮岛装置的锚链（2）为渔网用绳，长度为0.5至10m，最好为1至2m。

所述锚式沉水植物生态浮岛装置的沉水植物（4）为金鱼藻。

所述锚式沉水植物生态浮岛装置的沉水植物（4）的量应占浮环（1）面积的50至100%。

本发明提供的锚式沉水植物生态浮岛装置，结构简单，制作容易，成本低，处理水体效果好，可以提高并维持水体较高的透明度，水体透明度至少为1m，长时间应用可在2m以上。可用于河流、湖泊及景观水域。

附图说明

图1—本锚式沉水植物生态浮岛装置示意图

其中：

1—浮环；2—锚链；3—固定网；4—沉水植物；5—水体内或岸边的固定桩。

具体实施方式

本发明提供了一种锚式沉水植物生态浮岛装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例 1

一种锚式沉水植物生态浮岛装置，浮环为由中空密封的20×20mm方形不锈钢管，壁厚为0.4mm，焊接成密封的正方形，面积为0.5m², 锚链为渔网用绳，长度为0.5m，固定网为孔径为0.5cm的鱼网，通过尼龙细绳固定于浮环上,渔网形成的网兜容积与浮环的面积比为0.1m，沉水植物为金鱼藻，将生态浮岛的锚链固定于岸边固定桩上，生态浮岛将漂浮于水面，沉水植物自然分布于水中，其量占浮环面积的约50%。在夏季，水体经过20天后透明度将保持达到1m以上。

实施例 2

与实施例1不同之处在于：中空密封不锈钢管为30×30mm，壁厚为0.7mm，浮环面积为1.5m², 锚链长度为1.0m，固定网孔径为1cm，网兜容积与浮环的面积比为0.3m，沉水植物量占浮环面积的约60%。在夏季，水体经过15天后透明度将保持达到1.0m以上。

实施例 3

与实施例1不同之处在于：中空密封不锈钢管为40×40mm，壁厚为0.7mm，浮环面积为2.0m², 锚链长度为2.0m，固定网孔径为3cm，网兜容积与浮环的面积比为0.6m，沉水植物量占浮环积的约100%。在夏季，水体经过10天后透明度将保持达到2m以上。

实施例 4

与实施例1不同之处在于：中空密封不锈钢管为60×60mm，壁厚为1.0mm，浮环面积为2.5m², 锚链长度为4.0m，固定网孔径为4cm，网兜容积与浮环的面积比为0.8m，沉水植物量占浮环积的约70%。在春季，水体经过20天后透明度将保持达到1m以上。

实施例 5

与实施例1不同之处在于：中空密封不锈钢管为100×100mm，壁厚为1.2mm，浮环面积为3.0m², 锚链长度为10m，固定网孔径为5cm，网兜容积与浮环的面积比为1.0m，沉水植物量占浮环积的约90%。在春季，水体经过10天后透明度将保持达到1m以上。

实施例 6

与实施例5不同之处在于：浮环为长方形,锚链长度为6m，固定网孔径为4cm，网兜容积与浮环的面积比为0.7m。在春季，水体经过20天后透明度将保持达到2m以上。

实施例 7

与实施例1不同之处在于：中空密封不锈钢管为30×30mm，壁厚为0.7mm，浮环面积为1.0m², 锚链长度为2.0m，固定网孔径为1cm，网兜容积与浮环的面积比为0.4m，固定网通过固定圈固定于浮环上,固定圈为不锈钢，其截面为圆形，面积为浮环截面积的5%，渔网穿在固定环上，再将其固定于浮环上，沉水植物量占浮环面积的100%。在夏季，水体经过20天后透明度将保持达到2m以上。

实施例 8

与实施例7不同之处在于：浮环面积为1.5m², 锚链长度为3.0m，固定网孔径为0.5cm，网兜容积与浮环的面积比为0.5m，固定圈面积为浮环截面积的10%。在夏季，水体经过20天后透明度将保持达到2m以上。

实施例 9

与实施例7不同之处在于：浮环面积为1.5m², 锚链长度为4.0m，固定网孔径为0.5cm，网兜容积与浮环的面积比为0.6m，固定圈为工程塑料，固定圈面积为浮环截面积的20%。在夏季，水体经过20天后透明度将保持达到2m以上。

实施例 10

与实施例7不同之处在于：浮环面积为2.0m², 锚链长度为5.0m，固定网孔径为0.5cm，网兜容积与浮环的面积比为0.7m，固定圈为工程塑料，固定圈面积为浮环截面积的30%。在夏季，水体经过20天后透明度将保持达到2m以上。

实施例 11

一种锚式沉水植物生态浮岛装置，浮环为由中空密封的直径为50mm的圆形工程塑料管，壁厚为3mm，焊接成密封的圆形框，面积为1.5m², 锚链为渔网用绳，长度为2m，固定网为孔径为1cm的鱼网，通过尼龙细绳固定于浮环上,渔网形成的网兜容积与浮环的面积比为0.5m，沉水植物为金鱼藻，将生态浮岛的锚链固定于水中固定桩上，生态浮岛将漂浮于水面，沉水植物自然分布于水中，其量占浮环面积的约80%。在夏季，水体经过20天后透明度将达到1.5m以上。

实施例 12

与实施例11不同之处在于：浮环为由中空密封的直径为100mm的圆形工程塑料管，壁厚为5mm，焊接成密封的椭圆形框，面积为3m², 锚链长度为6m，沉水植物为黑藻，沉水植物量占浮环面积的100%。在夏季，水体经过10天后透明度将达到1.0m以上。