[發明專利]一種高效凈化污染水體的復合生態浮島裝置

有效

• 申請號: 201810842394.3
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108946951B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 吳攀;陸永軍;陸彥;黃廷杰;王永平;莫思平;李壽千;朱明成;劉懷湘;王志力;左利欽;侯慶志
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F3/30;C02F101/30;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種高效凈化污染水體的復合生態浮島裝置，該裝置由位于水面上方的浮載植物系統、微曝氣充氧系統和位于水面下方的生物膜微生物處理系統三部分組成；所述浮載植物系統包括浮島載體、植物種植籃、水生植物、固定鏈和錨鉤；所述生物膜微生物處理系統由環框、固定扣和阿科蔓生態基組成；所述微曝氣充氧系統包括太陽能板、氧氣泵、導氣管和微孔圓管。本發明復合生態浮島裝置層次清晰明確，提供好氧環境，促進有機污染物降解為無機小分子物質，增強擴大降解微生物群落，從而達到凈化污染水體和提高水體生態自凈能力的目的。該發明系統結構穩定、環保高效，特別適用于地表污染河道、湖泊水體治理及景觀水體的凈化等。

技術領域

本發明屬水污染治理及水生態修復工程領域，具體涉及一種高效凈化污染水體的復合生態浮島裝置。

背景技術

地表水體污染是全球性的環境問題，隨著城市化建設的持續進行，特別是城市河湖水污染問題愈發嚴重，因此急需高效的水環境治理技術的研究和應用。生態浮島技術由植物、浮載體、基質等構成，作為一種植物景觀效果好、成本低、易維護的水生態治理技術被廣泛采用，但傳統型的生態浮島對重富營養化污染水體的治理效果不佳，主要依賴植物根系吸收來去除污染物，效率不高。從而加強生態浮島技術的凈水能力研究成為水污染治理技術和生態修復工程領域的熱點和難點。

目前傳統生態浮島在構建時框體多采用PVC管、不銹鋼管、木材、毛竹、特殊發泡聚苯乙烯等材料，而將陶粒、蛭石、膨脹珍珠巖、多孔陶瓷、浮石等作為載體或基質，類型組合各異，但局限于簡單的松散組合，系統穩定性較差，注重利用水上空間，但對水下系統的構建不多，導致水下空間利用不足，凈水能力不強。

部分復合生態浮島技術也只是給傳統生態浮島配備太陽能板、營養基質、循環系統等等，其系統運行不穩定，構建方式較為復雜，或生產成本較高、凈化效率低，且不能有效適應溶解氧含量低的城市黑臭水體，使其應用受到一定的限制。因此，運用復合生態浮島在傳統生態浮島基礎上進行系統重構和功能強化成為發展趨勢。

發明內容

本發明目的是克服上述現有生態浮島技術凈化效率低、系統結構松散的問題，將水上系統與水下系統以有機耦合方式，并考慮力學性能要求進行層次遞進構建，提供一種高效凈化污染水體的復合生態浮島裝置，能有效拓展水下空間布局，保證系統的整體穩定性、凈化效率和景觀效果。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高效凈化污染水體的復合生態浮島裝置，該裝置由位于水面上方的浮載植物系統、微曝氣充氧系統和位于水面下方的生物膜微生物處理系統三部分組成；

所述浮載植物系統包括浮島載體、植物種植籃、水生植物、固定鏈和錨鉤；浮島載體由豎直疊放的不同半徑的上、中、下三層圓柱體組成，上、中、下三層圓柱體底面半徑依次增大，并由同一條豎直中軸線穿過三層圓柱體底面圓心；下層和中層圓柱體面板上設有上下貫通的圓形孔洞，環繞圓心均勻布置，孔洞中設置網狀植物種植籃；所述植物種植籃上面種植水生植物，所述水生植物在生長時根系可達水面以下；所述中層圓柱體的圓形邊緣還設有固定鏈，固定鏈伸入水面直達水底，固定鏈底部頂端設有錨鉤；所述固定鏈設有3條，沿浮島載體中層圓柱體的圓形邊緣均勻分布；所述錨鉤對應設有3個，以三角點定方式將固定鏈與浮島載體的中層圓柱體進行連接。

所述生物膜微生物處理系統由環框、固定扣和阿科蔓生態基組成；環框為圓形框架，分上、下兩層，面積與所述浮島載體的中層圓柱體的底面積相等，環框通過固定扣垂直連接于固定鏈上；所述環框的上、下層間設有阿科蔓生態基，所述阿科蔓生態基兩端固定在環框上，沿環框均勻布置；

所述微曝氣充氧系統包括太陽能板、氧氣泵、導氣管和微孔圓管；太陽能板和氧氣泵設于所述浮島載體上層圓柱體的中央面板上，氧氣泵放置于太陽能板組合圍成的空間內；氧氣泵下端通過導氣管與微孔圓管相接，所述微孔圓管固定在下層環框上。