植物生态浮床的制作方法

本实用新型属于生态环境工程技术领域，涉及自然及人工河道、湖泊的生态重建与恢复技术，具体来说，涉及黑臭、富营养化及水生植物退化的、透明度较低的泥沙型、硬质底型水体的生态修复与水质净化领域，尤其涉及一种植物生态浮床。

背景技术：

随着工业的飞速发展和城市化进程的加快，湖泊、河流等水体的污染日益加剧，城市中大量的河流已呈黑臭状态，水资源短缺逐渐成为现代社会亟待解决的重要问题。

人工生态浮床是一种利用生态学原理针对富营养化水体，降解水中的COD、氮、磷含量的人工组合型构筑物。目前应用的人工浮岛和浮床有单一种植水生植物型，也有填料与植物组合型。浮床上种植的水生植物不仅能通过根系直接从水体及沉积物中吸收、吸附和富集N、P等污染物，而且还能输送氧气到根区。但是目前而言，大部分的河道水体已经恶化成黑臭水体，仅靠植物根系释放的氧气，难以满足植物生长和微生物活动的需求。氧气不足，种植于水体的植物难以成活，而且形成的微生物多为厌氧型，降低了处理效率。

目前已有的生态浮床技术中，例如公开号为CN203668116U的中国专利，公开了《一种植物与微生物组合式生态沉床》，克服了单一人工沉床效率低下的问题，有效地将沉水植物与微生物相结合，但是前期的挂膜难度较大。公开号为204643971U的中国专利，公开了《用于水体净化的生态沉床-固定化微生物耦合装置》，通过升降装置手动调节沉床的位置，解决了沉水植物在透光性不足区域生长限制的问题，但是其现场施工难度较大，不仅增加了成本，而且也给后期维护带来了不便。

技术实现要素：

为克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用成本低的植物生态浮床。

为达到上述目的，本实用新型的植物生态浮床，至少包括浮床载体，在所述的载体上设置有太阳能曝气装置；所述的太阳能曝气装置包括：

支撑架，设置在浮床载体上；

太阳能电池板，设置在所述的支撑架上；

气泵，设置在支撑架上，与太阳能电池板相连；

在所述的载体下设置有曝气管路，所述的管路有曝气管和与曝气管连通的布气管组成，曝气管的进气口与气泵的出气口相连通；所述的曝气管竖直设置在气泵下方，其下端穿过载床设置在水面下，所述的布气管水平设置在水面下。

其中，所述的浮床载体上种植有挺水植物。

其中，在所述的布气管下还设置有微生物载床，所述的微生物载床与浮床载体通过连接件平行对应设置。

其中，所述的微生物装载床包括载床本体，在所述的载床为中空，在所述的载床内通过隔板隔成六个小室，每个小室内部放置微生物菌剂；在所述的每个小室上表面设有开口，在所述的开口上设有盖；所述的微生物载床表面设有与小室连通的透气微孔。

其中，在所述的小室上表面设置有槽孔，所述的盖滑动设置在槽孔上。

其中，所述的透气微孔直径1.8mm-2.5mm。

其中，所述的浮床载体和微生物载床间隔距离为50cm。

其中，所述的载床由聚苯乙烯材料制成。

本实用新型通过太阳能曝气系统不断地向水体补充氧气，增加了水中溶解氧浓度，给微生物提供了一个好氧的环境，对微生物降解起到明显的辅助作用，能有效地降低污染负荷，高效地去除水中COD、氨氮和总磷等污染物，逐步改善河道生态系统，使黑臭水体逐渐恢复到受污染前的水平。本实用新型的挺水植物床体采用聚苯乙烯材料制成，耐腐蚀，防冻环保，使用寿命长；并且在种植床上种植耐寒植物，使生态浮床系统在冬季亦能起到净化水质的作用。本实用新型采用挺水植物与微生物相结合，形成了挺水植物-微生物的双重处理系统，促进了污染物的快速降解、转化。

附图说明

图1为本实用新型一种植物强化组合型生态浮床制作和应用方法的系统结构图；

图2为本实用新型一种植物强化组合型生态浮床制作和应用方法中植物种植床的俯视图；

图3为本实用新型一种植物强化组合型生态浮床制作和应用方法中微生物装载床的俯视图；

图中，1太阳能电池板；2支架；3支撑连接装置；4气泵；5挺水植物；6聚苯乙烯浮床；7曝气管；8布气管；9钢丝连接绳；10微生物装载床；11植物种植孔；12太阳能支架孔；13微孔；14滑动孔盖；15槽孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，太阳能装置位于浮床载体6的中间位置，通过其下面的支架2和支撑连接装置3与气泵4相连接，太阳能电池板1为3块，围绕成一周布置，并与水平方位夹角20度，气泵4的出气口与曝气管7相连接，曝气管7垂直穿过浮床载体6并与水平设置在该装置下面的布气管8相连通，用于均匀布气。本实用新型通过太阳能曝气系统不断地向水体补充氧气，增加了水中溶解氧浓度，给微生物提供了一个好氧的环境，对微生物降解起到明显的辅助作用，能有效地降低污染负荷，高效地去除水中COD、氨氮和总磷等污染物，逐步改善河道生态系统，使黑臭水体逐渐恢复到受污染前的水平。

如图2所示，挺水植物种植床为正方体，长宽均为2m，在聚苯乙烯材料上均匀地布设有植物种植孔11，所种植的挺水植物为具有良好水体净化效果及景观效果的植物，如美人蕉、香蒲、千屈菜和水芹等，栽种密度为10-20株/m²。本实用新型的挺水植物床体采用聚苯乙烯材料制成，耐腐蚀，防冻环保，使用寿命长；并且在种植床上种植耐寒植物，使生态浮床系统在冬季亦能起到净化水质的作用。

如图3所示，微生物装载床长宽为2m×2m的正方体，由聚苯乙烯材料制成，中空，壁厚15mm，内部隔成六个小室，小室内部放置微生物菌剂，每个小室上表面设有直径为8cm的槽孔15，槽孔15上设置有滑动打开的盖子14，方便菌剂的投加，床体表面密布微孔13，微孔13直径1.8mm。本实用新型采用微生物装载床固定微生物菌剂，减少了直接投加到水体造成微生物菌剂大量流失，最大限度地保证了微生物的利用率，提升了处理效果。

植物种植床的四个角与微生物装载床的四个角通过钢丝固定连接，两床相距50cm。

本实用新型中的太阳能曝气利用太阳能发电，对系统进行全天曝气，使溶解氧维持在3mg/L以上；本实用新型改变了微生物的投加和附着方式，可有效地增加整个处理系统微生物数量，提高治理效果，N的去除率高达56％，COD的去除率高达60％；本实用新型中植物与微生物的结合提高了对有机物的去除率，最高可达63％。

经过一系列的性能测试和实验研究，在系统运行一个月后，实验水体中总氮的去除率高达91％，总磷的去除率达95％。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。