[發明專利]生態位優化配置型太陽能動力生態浮島及配置系統

有效

• 申請號: 201611153008.7
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106745768B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王立;王靖喆;劉昊臻;馬放;趙忠明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;A01G9/02;A01K61/10;A01K61/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

生態位優化配置型太陽能動力生態浮島及配置系統，本發明屬于水環境修復領域，它為了解決現有地表水質普遍超標而自凈能力低下的問題。該生態浮島由水動力模塊、空窗模塊和生物強化模塊拼接而成，水動力模塊作為整個浮島的中心，其中水動力模塊是在漂浮載體上設置有太陽能噴泉，其下表面連接管式微孔曝氣，管式微孔曝氣與水底的固定箱籠相連接；空窗模塊是在水底定植有沉水植物；生物強化模塊是在漂浮載體上定植有挺水植物，下方掛設有人工水草。應用各模塊組成方形和六邊形浮島。本發明合理配置功能模塊之間的空間格局，該生態浮島能夠保護水環境生態系統功能及穩定性，提高系統凈化效能。

技術領域

本發明屬于水環境修復領域，具體涉及一種自然能源動力的可在原位高效凈化黑臭污染水體的立體式生態浮島強化系統，并針對不同污染特征的水體提供不同的配置系統。

背景技術

近年來，隨著我國經濟的快速發展和人口數量的逐年增加，生活污水、農業污水和工業廢水直接或間接地進入自然水體當中，引發地表水環境質量普遍下降、水生態功能不斷受損、黑臭水體日益增多等系列水環境問題，急需切實、高效的水環境原位修復技術與裝備。

生態浮島是一種常規水環境修復技術，但是傳統的生態浮島一方面因其主要依靠挺水植物發揮凈化功能，結構簡單而且功能低下，難以應用于黑臭水體等高負荷污染水環境條件；另一方面，大面積占據水面的浮島對沉水植物造成的光遮蔽和生長脅迫，同時阻滯水流造成厭氧環境，從而破環水生態環境，影響水環境修復效果。

發明內容

本發明的目的是要解決現有地表水質普遍超標而自凈能力低下的問題，而提供一種自然能源動力驅動曝氣增強水體凈化功能的立體式生態浮島及配置系統。

本發明生態位優化配置型太陽能動力生態浮島由水動力模塊、空窗模塊和生物強化模塊拼接而成，以水動力模塊作為整個浮島的中心，向外依次拼接空窗模塊和生物強化模塊；

其中水動力模塊是在漂浮載體上設置有太陽能噴泉，在漂浮載體的下表面連接管式微孔曝氣系統的一端，管式微孔曝氣系統的另一端與河床底部的沉墜固定箱籠相連接；空窗模塊是在漂浮載體上開有通孔，在通孔的垂直向下的水底定植有沉水植物；而生物強化模塊是在漂浮載體上定植有挺水植物，在挺水植物水下根部的下方掛設有人工水草。

本發明生態位優化配置型太陽能動力生態浮島的配置系統一：每個水動力模塊、空窗模塊和生物強化模塊中的漂浮載體為方形，以單個水動力模塊作為方陣的中心，在水動力模塊的四周拼接由多個空窗模塊組成的方框，再在由空窗模塊組成的方框外圍繼續拼接由多個生物強化模塊組成的方框。

本發明生態位優化配置型太陽能動力生態浮島的配置系統二：每個水動力模塊、空窗模塊和生物強化模塊中的漂浮載體為圓形，以單個水動力模塊作為六邊形的中心，在單個水動力模塊的四周拼接一圈(多個)空窗模塊，再在一圈空窗模塊的外圍繼續拼接由多個生物強化模塊組成的六邊形框。

本發明生態位優化配置型太陽能動力生態浮島系統及配置包含以下效果和優點：

1、本發明合理配置水動力模塊、空窗模塊、生物強化模塊三大功能模塊之間的空間格局，避免挺水植物浮島對沉水植物的遮蔽，及其對太陽能板的遮蔽，同時保證曝氣系統產生的氣泡可在系統內均勻分散。保護水環境生態系統功能及穩定性，提高系統凈化效能。系統可根據水體功能和景觀功能的需求進行不同水生生物的組合搭配。

2、本發明中挺水植物種植籃為鏤空用以垂落植物根系。在光照良好的情況下，植物根區復氧環境可作為光合細菌和好氧微生物菌劑固著載體，同時促進根系下方垂落的新型微生物載體表面富集微生物形成生物膜，可同步發揮挺水植物根系過濾和功能微生物降解功能，兼具豐富物種多樣性功能。

3、本發明在生態浮島內增設以太陽能為動力的水面噴泉及水下微孔曝氣系統，打破浮島內部水體層結結構，增加水體溶解氧量，避免水流阻滯條件下生物殘體厭氧分解引發的黑臭問題，促進好養微生物活性及污染物降解效率，同時也起到提升系統景觀性的作用。