[發(fā)明專利]立體式水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107746112A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學(xué)
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙)42212
• 代理人: 胡清堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及湖泊、河道及水庫的水環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立體式水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市污水的排放總量在不斷地增加，而污水的處理率未能同步增長，大量廢水未經(jīng)處理直接進入到各式水體中，超出了水體自身能夠凈化的限度，導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)破壞越來越嚴重，水質(zhì)性缺水已成為一個比較普遍的水生態(tài)災(zāi)害。由于河流、湖泊與人類的生活密切相關(guān)，因此當前嚴峻的河湖水體污染、水質(zhì)惡化等問題已嚴重影響我國社會的發(fā)展、人民的生產(chǎn)生活。水生態(tài)修復(fù)成為目前人類面臨的一項嚴峻挑戰(zhàn)，如何改進水修復(fù)的方法，優(yōu)化水修復(fù)的技術(shù)和工藝、降低水生態(tài)修復(fù)的資本投入和運行成本、減少水生態(tài)修復(fù)過程的能源消耗，提高水生態(tài)修復(fù)的綜合效率，并在實際生活中被應(yīng)用推廣，切實解決水生態(tài)的修復(fù)的問題，成為一個非常迫切的任務(wù)。

目前，在水生態(tài)修復(fù)的各種手段中，水生植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)由于能耗低、效果好、運行成本低的優(yōu)勢被廣泛研究和應(yīng)用。水生植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)中采用的水生植物主要由4類：沉水植物、挺水植物、漂浮植物和浮葉植物，其中沉水植物在水質(zhì)凈化中起主要作用，占到80％左右，挺水植物占10％左右，沉水植物在生長過程中會大量吸收水體中的污染物質(zhì)，并通過收割沉水植物的方式轉(zhuǎn)移水體中過量的營養(yǎng)物質(zhì)，還能夠通過自身的光合作用為凈化過程提供載體，調(diào)節(jié)水生態(tài)系統(tǒng)的位置循環(huán)速速，增加水體生物的多樣性，控制藻類的生長，可以說沉水植物的生長是一個水生態(tài)修復(fù)工程項目能否成功的關(guān)鍵。因此，恢復(fù)和重建沉水植物群落是預(yù)防與治理水體富營養(yǎng)化等水環(huán)境污染的重要環(huán)節(jié)，然而傳統(tǒng)的沉水植物種植受到外界的影響比較大，效果不理想，并且由于沉水植物的根系欠發(fā)達，河道流體會對剛種植下去的沉水植物產(chǎn)生伸拉、損動、拖曳作用，尤其是在流速相對較快的河道，沉水植物的存在變得很困難，此外，在收割沉水植物或者是沉水植物自然死亡時所帶來的二次水體污染都嚴重制約著這種水生植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種立體式水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，專門針對目前水生植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)中對沉水植物利用的不足進行改進，有效地克服了河道流速對植物的不利影響，同時沉水植物收割方便，避免了沉水植物對水體的二次污染。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種立體式水生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，包括至少一個種植單元，所述種植單元包括設(shè)置在水面的挺水植物種植單元、設(shè)置在水下的沉水植物種植單元及滑輪組，所述滑輪組設(shè)置在挺水植物種植單元上，通過滑輪組設(shè)有鋼絲繩，所述鋼絲繩的一端與沉水植物種植單元相連，所述鋼絲繩的另一端固定在挺水植物種植單元上，當需要收割沉水植物時將固定在挺水植物種植單元上的鋼絲繩打開，手動提拉鋼絲繩，通過滑輪組的作用就可將沉水植物種植單元提升至水面處，這樣方便沉水植物的收割。

所述挺水植物種植單元包括種植盤、“L”型浮板、固定樁和套環(huán)，所述固定樁按矩形狀設(shè)置在水底某處，固定樁的長度視具體的水域和修復(fù)系統(tǒng)的規(guī)模而定，一般來說要高出常年正常水位1m；將套環(huán)嵌入在“L”型浮板的拐角處，四塊所述“L”型浮板通過套環(huán)分別固定在四根固定樁的露出水面部分，所述的“L”型浮板可以根據(jù)水位升落；在四塊“L”型浮板的四周設(shè)置種植盤，以四個“L”型浮板為內(nèi)角組成回字形種植盤，所述滑輪組和鋼絲繩分別設(shè)置在四塊“L”型浮板上，四個“L”型浮板和種植盤構(gòu)成一個回字形的人工浮島，可以根據(jù)水位上升和回落。

上述方案中的滑輪組可以用手拉葫蘆替代，將手拉葫蘆設(shè)置在“L”型浮板上，使用時只需輕輕拉動就可以將水下的沉水植物種植盤提升上來。

進一步地，所述回字形種植盤可以是根據(jù)實際需要定制的整塊種植盤也可以是由若干個邊長為50cm的正方形種植盤拼接而成，每個種植盤的四邊均設(shè)有卡口和卡口帶，相鄰兩個種植盤通過卡口和卡口帶配合連接，所述回字形種植盤的長寬比一般為7:1，在這個比例下種植盤中的挺水植物可以發(fā)揮最佳的修復(fù)效果。

進一步地，所述回字形種植盤的內(nèi)外四周均設(shè)有PPR浮管，所述PPR浮管通過細鋼絲固定在種植盤上，所述種植盤和“L”型浮板連接的部分也是通過細鋼絲進行固定。

進一步地，在種植盤上種植有挺水植物，挺水植物的種植既可以達到修復(fù)水體和美化景觀的效果，又能夠?qū)λ嫔系拇黄鸬骄咎嵝训淖饔茫λ参锏倪x用品種視整個修復(fù)系統(tǒng)的大小及作用水域的具體情況而定，一般來說，為了不影響到沉水植物的光合作用，挺水植物選用個體為不易生長過高的品種。