[發明專利]一種適用于靜水湖泊的雨淋式高效生態浮床

有效

• 申請號: 201410136014.6
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103896458A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 饒磊;王沛芳;任凌霄
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種受污染水體水質凈化的裝置，特別涉及一種適用于靜水湖泊的雨淋式高效生態浮床，屬于水環境保護領域。

背景技術

靜水湖泊指的是靜止或流動性差的封閉緩流水體，在城市及周邊廣泛分布的自然湖泊、人工景觀池塘等大多屬于靜水湖泊。隨著城市化進程的加劇及社會經濟的發展，湖泊原有的供水、調蓄、養殖、灌溉等自然屬性不斷的被削弱，并逐漸演化為封閉或半封閉型的靜水湖泊，這類湖泊一般具有水域面積小、易污染、水環境容量小、水體自凈能力低等特點。近年來，大量的城市靜水湖泊面臨著嚴重的水體富營養化威脅，水生態系統受到了不同程度的破壞，出現了水體中藻類大量繁殖、透明度下降、沉水植物消亡等現象。對于某些污染嚴重而未得到有效治理的靜水湖泊，由于水體的自我修復功能破壞嚴重，甚至會出現水體發黑或水華等現象，嚴重的威脅著人民的生命健康及社會經濟的和諧發展。

由于靜水湖泊缺乏水體的上下層對流，大量的污染物易沉積在湖泊底部或被底泥吸收，同時這些沉積污染物及湖泊底泥又會持續不斷的向周圍水體釋放可溶性污染物，這就使得湖泊底部水體的污染物濃度遠高于表層水體。在水體底部污染較嚴重的情況下，采用強制擾動方式（如機械曝氣）來提高湖泊污染物的處理效果是不可取的，因為大擾動會增大污染物在整個水體中的擴散速度，并增加底泥的污染物質釋放量。根據靜水湖泊水體的動力學特性及污染物分布特點，人們針對性地提出了一些污染控制和修復技術，如人工生態浮床法、化學沉淀法、生物接觸氧化法等，能在一定程度上改善水體的污染現象。其中人工生態浮床法由于具有處理效果好、運行及維護成本低且具有較好的城市景觀效果等優點，在城市靜水湖泊的水污染控制及治理中得到了廣泛的應用。

人工生態浮床，又稱人工浮床或生物浮島，是運用無土栽培技術，以高分子材料為載體和基質，采用現代農藝和生態工程措施綜合集成的水面無土植物種植技術。它的凈化機理是通過水生植物生長過程中對氮、磷等元素的吸收利用，植物根系和浮床基質對污染物的吸附、富集以及植物根系附著微生物的分解代謝作用，對水體中營養物質和污染物進行截留和固定。最終通過收獲植物體的形式，將氮、磷等營養物質及其他污染物搬離水體，從而實現改善水質和修復水生態系統的目的。然而，由于人工生態浮床的吸附凈化能力具有一定的作用范圍，應用于靜水湖泊中時，對于湖泊的表層水體具有較好的凈化作用，但對湖泊底部水體的凈化能力非常弱。現有浮床技術一般適用于具有一定流速的河流或城市河道，而在城市景觀水體等靜水湖泊中的凈化效果不佳，這使得其應用受到了很大的限制。

發明內容

本發明提出了一種適用于靜水湖泊的雨淋式高效生態浮床，旨在克服現有人工生態浮床技術應用于靜水水體中凈化效率不高的缺點與不足，從而進一步擴大人工生態浮床的應用范圍，提高其水質凈化效率。

本發明所提出的一種適用于靜水湖泊的雨淋式高效生態浮床，包括水循環系統、雨淋式浮床和浮床固定裝置；

所述水循環系統包括潛水泵、上水軟管、太陽能板、控制器及蓄電池；所述雨淋式浮床包括種植基體、活性過濾層、雨淋管和透水尼龍網；所述浮床固定裝置包括浮床固定繩和浮床固定錨；所述潛水泵通過潛水泵支架固定在湖床上，并使潛水泵進水口位于湖泊底泥層的上方，所述潛水泵的出水口與上水軟管的一端連接，所述上水軟管的另一端連接雨淋管的入水口；所述每塊浮床上安裝有兩塊太陽能板，兩塊太陽能板分別通過兩根太陽能板支撐桿固定在種植基體的一側，所述兩塊太陽能板對稱于浮床中線安裝，以保持浮床平衡，所述蓄電池和控制器固定在太陽能支撐桿上，所述太陽能板通過控制器分別于潛水泵和蓄電池連接，能為潛水泵提供電能，并為蓄電池充電；所述透水尼龍網固定于種植基體的上表面，用于承載活性過濾層，所述雨淋管固定于活性過濾層上方，布設范圍覆蓋浮床的植物種植區，其進水端與上水軟管相連；所述雨淋式浮床通過浮床固定繩和浮床固定錨固定于湖床上。

上述雨淋浮床還包括連接閥，設置于雨淋管的進水端，用于和相鄰浮床的雨淋管的連接。

上述雨淋管兩側開設有若干漏水孔，水可以從漏水孔中流出并進入到浮床的活性過濾層中。

上述活性過濾層包括陶粒、鐵屑、焦炭、沸石和錳砂，其介質配比為3.5：1：2：1：1，混合均勻后置于透水尼龍網的表面。

本發明所達到的有益效果：

1、本發明可將靜水湖泊中污染嚴重的底層水抽上來進行凈化處理，對水體的整體擾動較小，可擬制底層污染物的擴散，提高水體的凈化效率。