一种组合式河道净化处理生态浮岛的制作方法

本发明涉及河道净化处理领域，具体的涉及一种组合式河道净化处理生态浮岛。

背景技术：

随著人口增长和技术的进步,自然资源和自然环境受到日益严重的破坏.环境保护已成为举世瞩目的问题。防止大气污染,保护水资源迫在眉睫,然而,环境保护便成为人们十分关心的问题。

生态浮岛通过植物的吸附和吸收功能对污染物进行降解对重金属进行富集；通过根系微生物形成生物膜降解污染物；同时部分植物可通过根系向水体释放大量氧气，被广泛应用于富营养化及黑臭河流、湖泊水质修复中，对水质的长效稳定有很大的作用。但在近年的工程实践中，传统的生态浮岛的缺陷也逐渐显露出来：(1)对于河水中有毒有害的物质的去除率较低；(2)生态浮岛上的植物大多数不能过冬，尤其在冬季天气较冷的北方地区植物需要在第二年春天重新种植，处理效能受季节的影响较大，冬季处理效能较低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种将电化学技术和传统的生态浮岛相结合，治污效率高、冬天也能持续净化污水的组合式河道净化处理生态浮岛。

本发明采用的技术方案是：

一种组合式河道净化处理生态浮岛，包括浮板和水生植物，所述浮板包括左浮板和右浮板，以及连接左浮板和右浮板的中间浮板，所述左浮板和右浮板上设置有种植孔，所述水生植物位于种植孔内，还包括安装于中间浮板上的太阳能充电板、安装于中间浮板底部的两个电极柱、位于左浮板和右浮板之间的微电解单元，所述太阳能充电板通过电源模块与两个电极柱电性连接，所述微电解单元通过光触媒纤维网与左浮板和右浮板相连。

进一步的，所述电源模块包括蓄电池组和换向器，所述蓄电池组与太阳能充电板电性连接，所述换向器的输入端与蓄电池组电性连接，换向器的输出端分别与两个电极柱电性连接。

进一步的，所述电极柱为铁电极柱或铝电极柱。

进一步的，所述微电解单元为两组，分别位于中间浮板两侧的水中，通过光触媒纤维网分别连接中间浮板、左浮板和右浮板的侧壁。

进一步的，所述微电解单元包括环形浮力管、安装于环形浮力管内的网兜、放置于网兜内的若干微电解桶，所述环形浮力管的外壁与光触媒纤维网相连，环形浮力管的内壁与网兜相连。

进一步的，所述微电解桶包括筒体、多孔纤维布、铁屑、活性炭粒，所述筒体壁上开设有若干通孔，所述铁屑、活性炭粒由多孔纤维布包裹后放入筒体内。

进一步的，所述多孔纤维布内还包裹有催化剂，所述催化剂为铜粉或铅粉。

进一步的，所述种植孔内填充有陶粒、沸石颗粒、石英砂中的一种或多种。

进一步的，所述水生植物为萼距花、绣球花、高羊茅、美人蕉、黄菖蒲、再力花、千屈菜中的一种或多种。

进一步的，所述环形浮力管为环形中空聚乙烯管，所述浮板为聚乙烯泡沫板。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明将电极柱、微电解单元和水生植物集成到生态浮岛上，利用电化学氧化法、微电解法和水生植物耦合修复黑臭水体水质，可有效去除水中难降解物质，并且能对治理后的水质进行长效改善和保持，防治黑臭水体反复恶化，适用性广，同时能美化环境。

(2)本发明利用光触媒纤维网连接浮板和微电解单元，光触媒纤维网自身通过光催化作用对水体中污染物进行有效降解，提高了浮岛整体对于污染物的降解效率，并且光触媒纤维网还能够分解水制氧增加水体溶解氧量，可以同时促进微电解单元的微电解反应和电极柱的电化学氧化反应的反应效率，进一步提高了对于污染物的降解效率。

(3)本发明可以原位修复、修复效率高，利用清洁的太阳能作为能量来源，无需连接电缆，节能环保。

(4)本发明在冬天也能够继续降解水中污染物，保证了浮岛在冬季的处理效能。

附图说明

图1为本发明组合式河道净化处理生态浮岛的结构示意图；

图2为本发明太阳能充电板、中间浮板和电极柱的侧视图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

如图1所示为本发明的一种组合式河道净化处理生态浮岛，包括浮板和水生植物2，浮板包括左浮板11、右浮板12、以及连接左浮板11和右浮板12的中间浮板13，优选的，左浮板11、右浮板12和中间浮板13的材料皆为聚乙烯泡沫板，也可以采用其他环保无污染的浮板材料。

左浮板11和右浮板12上设置有种植孔，水生植物2位于种植孔内，左浮板11和右浮板12上设置有若干种植孔，水生植物2位于种植孔内，种植孔内填充有陶粒、沸石颗粒、石英砂中的一种或多种，对于水生植物2的根系进行固定，优选的，水生植物为萼距花、绣球花、高羊茅、美人蕉、黄菖蒲、再力花、千屈菜中的一种或多种，其中萼距花和绣球花属于小型灌木，具有良好的景观效果，花期长，且四季常绿，高羊茅属多年生草本植物，抗寒且耐热，根系发达，生物量大，对水体净化效率高，美人蕉、黄菖蒲、再力花、千屈菜的花期长，颜色鲜艳，观赏效果好，可根据不同的需要选择种植不同类型的水生植物。

如图2所示，还包括安装于中间浮板13上的太阳能充电板31、安装于中间浮板13底部的两个电极柱32、位于左浮板11和右浮板12之间的微电解单元，太阳能充电板31通过电源模块33与两个电极柱32电性连接，其中，电源模块33包括蓄电池组和换向器，蓄电池组与太阳能充电板电性连接，换向器的输入端与蓄电池组电性连接，换向器的输出端分别与两个电极柱电性连接，换向器连接有控制板，控制板通过内置定时程序定时改变电极柱的电流方向，其作用是防止两个电极柱溶解和极化，起到自净的效果。

优选的，电极柱32为铁电极柱或铝电极柱，可有效降低河水中的磷含量，电流转换时间设为每10min转换一次电流方向，本实施例中换向器、控制板、蓄电池组与太阳能充电板皆采用市面上能够买到的常规元器件，其连接方式也采用常规技术手段，本发明不涉及对上述元器件及其连接方式的改进。

微电解单元为两组，分别位于中间浮板13两侧的水中，通过光触媒纤维网4分别连接中间浮板13、左浮板11和右浮板12的侧壁。其中，微电解单元包括环形浮力管51、安装于环形浮力管51内的网兜、放置于网兜内的若干微电解桶52，环形浮力管51的外壁与光触媒纤维网3相连，环形浮力管51的内壁与网兜相连，微电解桶52通过网兜聚拢在一起避免分散，并且沉入水中，优选的，环形浮力管51为环形中空聚乙烯管，也可以采用其他的提供浮力作用的环形管，因为光触媒纤维网4进行光催化作用需要接触空气与阳光，环形浮力管41可以避免光触媒纤维网4完全沉入水下，无法产生光催化作用，优选的，光触媒纤维网4的材质包括纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米三氧化钨、纳米三氧化二铁、石墨烯改性二氧化钛中的一种或多种。

微电解桶52包括筒体、多孔纤维布、铁屑、活性炭粒和催化剂，筒体壁上开设有若干通孔以用于使水进入，铁屑、活性炭粒由多孔纤维布包裹后放入筒体内，多孔纤维布包裹可以避免铁屑、活性炭粒从筒体壁上的通孔漏出微电解桶设计成可打开的结构，当铁屑发生钝化或板结造成分解效率下降时可以将桶内的多孔纤维布包进行更换。

其中，铁屑与活性炭粒的优选比例为7：3；催化剂为铜粉或铅粉，可以增加电位差，促进铁离子的释放，进一步提高微电解反应速率。

本发明的生态浮岛将水生植物、电极柱、微电解单元、光触媒纤维网四者结合对水质进行综合净化。

水生植物2利用植物根系在水中形成浓密的网状结构，吸附水中大量的悬浮物，并逐渐能在根系表面形成生物膜，膜中微生物可以代谢水中的污染物，使其成为植物的营养物质，促进其生长，最后通过收割浮床植物减少水中营养盐。此外浮床上的植物可供鸟类栖息，下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境，增强水体生物多样性。

太阳能充电板31给蓄电池组充电，蓄电池组给电极柱32供电，电极柱32通过电化学氧化反应对河水进行净化，净化效率高，采用太阳能作为清洁能源，无需额外连接电缆，安全环保。

微电解单元利用微电解反应修复黑臭水体水质，可有效去除水中难降解物质，并且能对治理后的水质进行长效改善和保持，防治黑臭水体反复恶化。

光触媒纤维网自身通过光催化作用对水体中污染物进行有效降解，提高了浮岛整体对于污染物的降解效率，并且光触媒纤维网还能够分解水制氧增加水体溶解氧量，可以同时促进微电解单元的微电解反应和电极柱的电化学氧化反应的反应效率，进一步提高了对于污染物的降解效率。

综上所述，本发明利用电化学氧化法、微电解法和水生植物耦合修复黑臭水体水质，可有效去除水中难降解物质，并且能对治理后的水质进行长效改善和保持，防治黑臭水体反复恶化，适用性广，同时能美化环境，并且利用光触媒纤维网4进一步提高降解效率；可以原位修复、修复效率高，利用清洁的太阳能作为能量来源，无需连接电缆，节能环保；在冬天也能够继续降解水中污染物，保证了浮岛在冬季的处理效能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。