一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛。

背景技术：

近年来，随着经济的迅速发展，不合理的生活、生产方式导致全球性的水域富营养化日益严重。生态修复成为人们推崇的改善水质的方法，因人工生态浮岛具有适应性、稳定性、持久性、低成本、景观性，所以成为生态修复中常用到的手段之一。

生态浮岛主要是利用无土栽培技术，在水面上种植植物，通过扎在水中的根系吸收大量的氮、磷等营养物质，对有机污染物起到促进降解的作用；植物根系、浮床和基质在吸附悬浮物的同时，为微生物和其他水生生物提供栖息、繁衍场所，兼可美化水域景观。

而现有的大多数生态浮岛仅仅培养挺水植物和浮叶植物，对水体空间利用不足，且对水质的净化能力差。

基于此，研究并开发设计一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是现有的生态浮岛结构仅仅培养挺水植物和浮叶植物，对水体空间利用不足，本实用新型目的在于提供一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛，在浮床的上端设置挺水植物，浮床的下端交替设置具有水质净化作用的碳纤维人工水草和活性炭包，并在碳纤维人工水草和活性炭包的下端均设置沉水植物，解决了水体空间利用不足，水质净化能力不强等技术问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛，包括漂浮在水面的浮床，浮床由多个浮床单元组合而成，浮床的上表面设有用于栽培挺水植物的种植孔；浮床单元的组装间隙的下端均匀交替悬挂有碳纤维人工水草和活性炭包；浮床底部铺设有一层网状结构；所述碳纤维人工水草和活性炭包的下端均设有内装沉水植物的生物袋。

现有的生态浮岛结构，在浮床上种植挺水植物和浮叶植物，仅利用了水体的上面空间，具有观赏等作用，发明人考虑到现有水体的水质富营养化，对整个生态系统造成影响，而现有生态浮岛结构由于对水体空间利用不足，水质净化作用低，从而设计了该人工生态浮岛结构。

其中，浮床可由多个浮床单元组成，浮床单元之间采用活动连接，可任意组成任何结构，可根据需要便于拆卸安装。在浮床上表面设置挺水植物，挺水植物的种植具有观赏、增加经济作物产量的作用。种植孔的设置便于将挺水植物种植在浮床对应的位置，也对挺水植物的生长长势进行固定；种植孔为具有一定深度的圆柱孔，延伸到浮床的内部，种植在种植孔内挺水植物沿着种植孔的形状逐渐向外生长，相邻种植孔内种植的挺水植物互不影响。

在浮床单元连接的间隙的下端交替悬挂设置碳纤维人工水草和活性炭包，可吸收水体中的悬浮物或其他污染水质的物质，达到吸附消化、降解水中的有机污染物。碳纤维人工水草的草体茎叶由纤维砂条组成，占据水体面积大，具有较大的微生物附着表面，且碳纤维人工水草以生物膜净化技术为核心，对富营养化水体中的C、N、P等各项指标以生物技术进行降解，且具有优良的持续性和良好的景观效果。

而活性炭包，是将活性炭用无纺布包裹，由于活性炭结构本身具有孔隙，可吸附水体中的杂质、净化异味等。

采用活性炭包和碳纤维人工水草交替悬挂的方式相比于现有采用的吸附水体杂质的结构，能对富营养化水体的净化具有更强的效果。

其中，在所述碳纤维人工水草和活性炭包的下端均设有内装沉水植物的生物袋，生物袋为易降解无纺布结构。其主要应用于浅水区域，沉水植物采用悬挂沉底的方式，可以通过调节浮床的下沉深度或者沉水植物的悬挂深度，使沉水植物悬挂的位置尽可能沉底，接触到底泥的位置，在1至2个月后，生物袋可脱离悬挂，在底泥中生根，浮岛在水域中不断移动，可在2—3个月后转移到另外一个水域，则在底泥中生根的沉水植物可更好的接受光合作用，生长，解决了浅水区域内沉水植物难以存活的技术问题，种植在浅水区域的沉水植物能更好的进行光合反应，充分发挥水质净化、维持生态平衡的作用。

从浮床的表面、下端、底端分别根据所在水域的深浅设置不同类型的植物，分别起到观赏、净化水质等作用，且充分利用了水体空间，最大化的平衡水体水质，维护湖泊等水域的生态平衡。

进一步地，所述生物袋上设有小孔，沉水植物的底部采用塘泥包裹。

生物袋上设置有小孔，增加生物袋的透气性，且利于沉水植物的根茎通过小孔向外延伸；将沉水植物的底部用塘泥包裹，利于沉水植物的快速生长。

进一步地，所述浮床的四周通过连接装置悬挂有种植篮，种植篮内装有沉水植物。

沉水植物可为苗种田里生长状况良好，无病虫害的植株3—5株捆绑在一起成为一个植株，捆绑好的沉水植物植株底部用塘泥包裹，外层用生物袋包裹。

该设置主要针对深水区域，种植篮悬挂在浮床板的四周，悬挂的位置距离水面下端1—2m，不会被浮台挡住光照，有较高的存活率，且种植篮悬挂的位置是可调整，具体可根据浮岛位于的区域的是深水、浅水区域进行适应性调整。

为了进一步解决沉水植物生长的光照度问题，避免悬挂碳纤维人工水草和活性炭包下端的沉水植物与悬挂在浮床板四周的沉水植物相互之间的遮挡影响，将直接悬挂在浮床板四周的沉水植物，通过连接装置实现沉水植物与浮床板的连接。连接装置的具体结构可为两个连接杆连接而成，如第一连接杆一端连接在浮床板，另一端连接第二连接杆连接，第二连接杆的末端悬挂沉水植物，第一连接杆与第二连接杆之间呈一定的角度，如第二连接杆与竖直方向的夹角在0—90度范围内，则增加了与相邻悬挂的沉水植物的间距，进而沉水植物之间的光照度影响较小。连接装置也可以为一个连接杆结构，该连接杆有浮床板的水平方向呈一定夹角设置。

进一步地，所述连接装置为由至少两个连接杆构成，连接杆之间形成0—180°的夹角。这里对连接装置的结构作优选设置，便于沉水植物接收更多的光照，进行光合作用。

进一步地，所述种植孔内填充有防止植株倒伏的陶粒，陶粒为植物提供矿物营养，同时陶粒是微生物膜附着的载体，提高生物浮床的微生物量，具有水质改善的作用。

进一步地，所述挺水植物包括搭配种植的经济作物和观赏类植物，经济作物包括水芹菜、水雍菜的一种或两种，观赏类植物包括美人蕉、旱伞草、香蒲、菖蒲、千屈菜、黄菖蒲、芦苇中至少一种。

上述对选择种植在浮床的种植孔内的挺水植物进行选择，上述植物不仅对污染水体的水质起到明显净化作用，而且能够使水体变得清澈，异色异味消失，各污染物的含量下降。

进一步地，碳纤维人工水草为呈平行排列的维纶丝制成。维纶丝制备得人工水草，改变了传统采用放射式排列方式，采用平行排列方式嵌固维纶丝，可提高维纶丝的分散度，减少维伦丝的相互缠绕，提高维纶丝的悬挂密度，从而充分利用水体空间。

进一步地，所述沉水植物包括狐尾藻、马来眼子菜、篦齿眼子菜、黑藻、金鱼藻、苦草、伊乐藻中的至少一种。

进一步地，所述种植篮采用PE材料制成。

进一步地，所述种植篮内的沉水植物采用椰子纤维捆绑固定。

进一步地，所述浮床单元包括浮床主板、浮床框架，浮床框架围绕设置在浮床主板的四周，浮床框架的形状与浮床主板的形状适配，且浮床框架的内侧四周呈便于将浮床主板嵌入的U型结构；浮床框架的相对侧的一侧外部设有凹槽，凹槽延伸至嵌入浮板框架对应侧的浮床主板内部，浮板框架的相对侧的另一侧的外部设有与凹槽形状匹配的凸块；相邻的浮床单元之间通过凹槽与凸块紧固连接

以上对浮床的组成结构进行限制，并对浮床单元的连接方式进行优选，采用凹槽、凸块这种适配紧固连接方式，在达到便于安装拆卸的目的后，还可保证浮床整体在湖泊等水体中移动。

其中，浮床框架采用固定材料和轻质漂浮材料制成，在采用嵌入的方式与浮床主板连接后，还可在浮床主板的四周采用铁丝加固，对浮床起到支撑和加固作用，浮床单元、浮床的大小可根据实际水域的面积自行调整。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛，采用在浮床的上端设置挺水植物，浮床的下端交替设置具有水质净化作用的碳纤维人工水草和活性炭包，并在碳纤维人工水草的底部悬挂沉水植物，解决了水体空间利用不足，水质净化能力不强等技术问题。

2、本实用新型一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛，通过浮床的具体结构进行限定，在满足浮床结构便于拆卸安装的前提下，确保浮床的组成单元之间连接紧固，防止在水域移动过程中浮床单元之间松散。

3、本实用新型一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛，组成结构简单，便于操作，且充分利用了水体空间，同时具有观赏、净化水体富营养化水质的双重作用。

4、本实用新型中在浮床板的下端交替悬挂碳纤维人工水草和活性炭包，并在碳纤维人工水草和活性炭包下端悬挂沉水植物，交替设置的碳纤维人工水草和活性炭包可对富营养水质中的C、N、P等进行吸收降解、吸附水体中的杂质，净化气味等，减小水中植物营养物质的含量，利于悬挂在生物袋内的沉水植物在浅水区域存活，生长。

5、本实用新型中在浮床板的四周通过连接杆悬挂植物篮，植物篮内的沉水植物与水面的距离可调整，沉水植物光照度相互之间不影响，有较高的存活率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为浮床单元的结构示意图；

图3为为本实用新型实施例1的结构示意图；

1—浮床，2—网状结构，3—浮床主板，4—种植孔，5—挺水植物，6—碳纤维人工水草，7—碳纤维水处理填料，8—生物袋，9—浮床单元，10—浮床框架，11—凹槽，12—凸块，13—连接装置，14—种植篮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，本实施例所述的一种富营养化水体净化水质的人工生态浮岛，包括漂浮在水面的浮床1，浮床1由多个浮床单元9组合而成，浮床1的上表面设有用于栽培挺水植物5的种植孔4；浮床单元9的组装间隙的下端均匀交替悬挂有碳纤维人工水草6和活性炭包7；浮床1底部铺设有一层网状结构2；所述碳纤维人工水草6和活性炭包7的下端均设有内装沉水植物的生物袋8。其中，所述碳纤维人工水草6和碳纤维水处理填料7的下端均设有内装沉水植物的生物袋8，生物袋8上设有小孔，沉水植物的底部采用塘泥包裹。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定，所述浮床1的四周通过连接装置13悬挂有种植篮14，种植篮14内装有沉水植物，连接装置13为由至少两个连接杆构成，连接杆之间形成0—180°的夹角。连接装置13的具体结构也可为一个连接杆，该连接杆与浮床1的水平面呈0—90°的夹角，且向外延伸，该设置，种植篮14与相邻沉水植物之间的间距增加，相互之间不影响光照度，利于沉水植物存活。

如图3所示，连接装置13为由两个连接杆连接而成的结构，与沉水植物相连接的连接杆与水平面呈一定夹角。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上，优选，所述种植孔4内填充有防止植株倒伏的陶粒。而种植在种植孔4内的挺水植物5包括搭配种植的经济作物和观赏类植物，经济作物包括水芹菜、水雍菜的一种或两种，观赏类植物包括美人蕉、旱伞草、香蒲、菖蒲、千屈菜、黄菖蒲、芦苇中至少一种。沉水植物包括狐尾藻、马来眼子菜、篦齿眼子菜、黑藻、金鱼藻、苦草、伊乐藻中的至少一种。内装沉水植物的种植篮4采用PE材料制成，并接采用椰子纤维将沉水植物捆绑固定。

实施例4：

本实施例在上述实施例上作进一步限定，如图2所示，所述浮床单元9包括浮床主板3、浮床框架10，浮床框架10围绕设置在浮床主板3的四周，浮床框架10的形状与浮床主板3的形状适配，且浮床框架10的内侧四周呈便于将浮床主板3嵌入的U型结构；浮床框架10的相对侧的一侧外部设有凹槽11，凹槽11延伸至嵌入浮板框架10对应侧的浮床主板3内部，浮板框架10的相对侧的另一侧的外部设有与凹槽11形状匹配的凸块12；相邻的浮床单元9之间通过凹槽11与凸块12紧固连接。

本实施例提供一种浮床的组成结构，具体为浮床单元9的组成结构，浮床单元9之间可通过凹槽11与凸块12之间安装、拆卸，从而将多个浮床单元9进行连接，组装成不同形状的浮床结构。

相对于现有技术的浮床结构，本实施例所述浮床结构利于安装、拆卸且连接紧固，即使在浮岛在水域中移动过程中，相互之间也不会存在脱离浮床的可能性。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。