一種新型生態(tài)浮床及太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型生態(tài)浮床及太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，該新型生態(tài)浮床由PE主體浮板、尼龍固定扣、種植籃和種植介質組合而成，其適合于栽種大部分浮床植物，景觀性強、可復氧、成本低、抗風浪能力強、凈水效果好。以新型生態(tài)浮床為基礎，引入太陽能曝氣系統(tǒng)和生物填料系統(tǒng)構造而成的太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，充分利用太陽能轉換為電能供充氧機使用；同時采用先進的納米曝氣管產生微細氣泡，實現(xiàn)了高效溶氧的功能。此外，太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)里包含了生物填料系統(tǒng)，為微生物提供了良好的生長與繁殖環(huán)境，提高了微生物量。本發(fā)明的優(yōu)點是：可用于水體生態(tài)修復，景觀性強，建設成本不高，運行費用低，操作簡單，系統(tǒng)凈水顯著。
【專利說明】一種新型生態(tài)浮床及太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水生態(tài)修復系統(tǒng)，更具體地，涉及一種新型生態(tài)浮床及太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，地表水污染問題已經成為我國十分重視的水環(huán)境問題，其中湖泊(水庫)富營養(yǎng)問題尤為突出。2011年中國環(huán)境狀況公報指出:全國十大水系469個河流控斷面中，39%的水質為IV類~劣V類；全國26個國控重點湖泊(水庫)中，57.7%的湖泊為IV類~劣V類，53.8%的湖泊處于輕、中度富營養(yǎng)狀態(tài)。同時，許多河流在部分河段也經常出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，例如珠江廣州河段、黃浦江流域等，甚至有些河段還出現(xiàn)了季節(jié)性惡臭現(xiàn)象，破壞了河流的生態(tài)環(huán)境，嚴重影響到居民的正常生活，甚至影響到飲用水的安全。因此，如何治理水體污染問題，恢復水體的綜合功能，已經成為了全球環(huán)境問題的研究熱點。
[0003]利用生態(tài)修復技術治理理水體的方法有很多種，其中生態(tài)浮床由于具有可移動式運行、無動力、無維護、使用壽命長等特點，正日益受到普遍關注，利用人工浮床技術栽培濕生植物、陸生植物治理富營養(yǎng)化水體的研究屢見報道。但是，傳統(tǒng)的生態(tài)浮床技術去污能力容易受季節(jié)和浮床植物量的限制，而對于漂浮植物來說，它只能利用表層水體，對于深度較大的水體，其凈化效果很難進一步提高。有許多研究表明，水中磷的去除以植物吸收為主(水生植物組合后根際微生物及水凈化研究)，生態(tài)浮床系統(tǒng)除氮的主要機制是依靠系統(tǒng)微生物的硝化、反硝化作用。
[0004]為了提高傳統(tǒng)生態(tài)浮床的處理效果，可以采用外在提高方式和內在提高方式。外在提高方式主要為通過微生物固定化技術和曝氣等方式提高生態(tài)浮床的凈水效果，內在提高方式是通過篩選優(yōu)勢植物 、改進生態(tài)浮床系統(tǒng)構造等方法提高凈水效果。其中，通過增加曝氣和構造生態(tài)浮床系統(tǒng)改進 生態(tài)浮床凈水效果，由于其可操作性和高效性，逐漸被許多學者研究并應用于實際工程中。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種滿足景觀要求與生態(tài)修復的新型生態(tài)浮床，其景觀效果好，成本低，運行費用低，管理方便。
[0006]根據(jù)以上目的，本發(fā)明提供一種生態(tài)浮床，包括多塊PE主體浮板，連接多塊PE主體浮板的尼龍固定扣，所述的PE主體浮板有放置種植籃用的種植孔，所述的PE主體浮板還設有透氣孔，所述的種植孔為原型，位于PE主體浮板中間，所述的透氣孔設置于種植孔的四周。這樣設置的效果在于，適合于種植大部分浮床植物，復氧能力強，抗風浪，利于浮床植物根系的生長，生態(tài)修復。采用尼龍固定扣連接的好處在于可以隨意組合，景觀效果好。
[0007]所述的透氣孔的面積占PE主體浮板的面積的15-20%。這樣可以擁有獨特的富氧孔，不但不影響水面富氧能力，而且也不影響種植能力。
[0008]所述的種植籃中放置有種植介質，所述的種植籃的底部為鏤空設計。這樣可以使得浮床植物的根系能夠更容易接觸水面，根系微生物凈水效果好，并且利于植物生長。
[0009]所述的種植介質為高空率聚氨酯海綿。針對不同的植物可以由多種不同的種植介質進行種植。
[0010]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，其凈水效果好，運行費用低，管理方便。
[0011]根據(jù)需求提供一種太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，包括太陽能曝氣系統(tǒng)、生態(tài)浮床系統(tǒng)以及生物填料系統(tǒng)，所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)，包括如上所述的生態(tài)浮床，并通過固定樁固定于是水面上，所述的生物填料系統(tǒng)位于生態(tài)浮床系統(tǒng)下方，所述的太陽能曝氣系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電機、充氧機和曝氣管，所述的曝氣管位于生物填料系統(tǒng)下方，所述的太陽能發(fā)電機為充氧機提供電能，所述的充氧機通過導氣管與曝氣管相連。太陽能曝氣系統(tǒng)利用太陽能給充氧機發(fā)電，充氧機為整個生態(tài)浮床系統(tǒng)提供充足的氧氣。通過微生物固定化技術和曝氣等方式提高生態(tài)浮床的凈水效果
所述的曝氣管為納米曝氣管，納米曝氣管可以產生微細氣泡，從而實現(xiàn)高效溶氧，而且可以降低能耗。
[0012]所述的生物填料系統(tǒng)通過定位繩和固定板固定于生態(tài)浮床系統(tǒng)下方，所述的曝氣管通過曝氣管支架固定于生物填料系統(tǒng)的下方。
[0013]所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)和生物調料系統(tǒng)相隔0.5^0.8米。這樣可以充分利用水體空間，且使得生態(tài)浮床系統(tǒng)上的浮床植物根系不會發(fā)生纏繞現(xiàn)象。
[0014]所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)通過多塊生態(tài)浮床拼接而成，從而降低波浪對生態(tài)浮床系統(tǒng)的沖擊。
[0015]所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)與固定樁采用活動式固定，使得生態(tài)浮床系統(tǒng)能隨著波浪和水位上下移動。
[0016]生態(tài)浮床系統(tǒng)系統(tǒng)中由浮床植物，生態(tài)浮床構成，其中浮床植物可以為美人蕉、梭魚草等挺水植物，這些浮床植物生物量大，凈水效果好；而生態(tài)浮床主要是由高密度PE材料吹塑制作而成，抗風浪能力強，使用壽命長。
[0017]本方的優(yōu)點在于:
1.可用于水體生態(tài)修復，景觀性強，建設成本不高，運行費用低，操作簡單，系統(tǒng)凈水顯著。
[0018]2.本發(fā)明提供的生態(tài)浮床系統(tǒng)，在水中會隨著波浪起伏，而且只會上下移動不會左右移動，從而提高了浮床上植物的生長效率，植物不會因為波浪而受到沖擊。
[0019]3.本發(fā)明采用太陽能系統(tǒng)，移動簡便，重復利用能力強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖1為本發(fā)明實施例中新型生態(tài)浮床俯視圖；
附圖2為本發(fā)明實施例中太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)結構圖。
[0021]其中I為太陽能板；2為太陽能板支架；3為太陽能發(fā)電組件；4為充氧機；5.導氣管；6為浮床植物；7為浮板；8為定位繩；9為固定樁；10為固定板；11為生物填料；12為納米曝氣管；13為曝氣管支架；14為固定孔；15為透氣孔；16為種植孔?！揪唧w實施方式】[0022]參閱圖1，為一種新型生態(tài)浮床俯視圖，包括固定孔14，透氣孔15，種植孔16。一平方米浮床由3X3塊新型生態(tài)浮床拼裝而成，每塊浮床通過扣在固定孔14上的尼龍固定扣互相連接。當多塊生態(tài)浮床拼接在一起時，為了避免生態(tài)浮床影響水體的自然富氧，在浮床運行過程中，可通過透氣孔15改善浮床的透氣效果。浮床植物16種植在種植籃中，種植籃最終卡在種植孔16中，與生態(tài)浮床形成一個牢固的整體，保證了生態(tài)浮床的穩(wěn)定運行。所述的透氣孔的面積占PE主體浮板的面積的15%。種植籃中放置有種植介質，所述的種植介質為高空率聚氨酯海綿。
[0023]參閱圖2，為一種太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，包括太陽能曝氣系統(tǒng)、生態(tài)浮床系統(tǒng)以及填料系統(tǒng)。太陽能曝氣系統(tǒng)利用太陽能板I將太陽能轉換為電能(直流電)，太陽能發(fā)電組件3將直流電轉換成充氧機4所需的交流電,充氧機產生的氧氣通過導氣管5輸送到各生態(tài)浮床系統(tǒng)的底部，最后通過納米曝氣管12進行曝氣。大面積的生態(tài)浮床系統(tǒng)由多塊新型生態(tài)浮床拼接而成，為了避免生態(tài)浮床系統(tǒng)受到波浪的沖擊，可采用固定樁9將系統(tǒng)固定，使系統(tǒng)不能左右擺動，而可以隨著波浪和水位上下移動。填料系統(tǒng)主要是由固定板10和生物填料11組成，將生物填料密集地布置在固定板上，同時保證生物填料之間約為0.1米，以便生物膜脫落，最后根據(jù)浮床植物的根系長度和水深，將生物填料系統(tǒng)固定在生態(tài)浮床下方一定的位置。最終，太陽能曝氣系統(tǒng)、生態(tài)浮床系統(tǒng)以及填料系統(tǒng)整合為復合生態(tài)浮床系統(tǒng)。
[0024]上列詳細說明是針對本發(fā)明之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
[0025]復合生態(tài)浮床系統(tǒng)是由浮床植物、生態(tài)浮床、生物填料和太陽能曝氣構成的，其中浮床植物可以為美人蕉、梭魚草等挺水植物，這些浮床植物生物量大，凈水效果好；而生態(tài)浮床主要是由高密度PE材料吹塑制作而成，抗風浪能力強，使用壽命長；生物填料主要采取聚氨酯填料，其成本低，比表面積大，能夠大量富集凈水微生物；太陽能曝氣利用太陽能發(fā)電，對系統(tǒng)進行全天曝氣，使溶解氧維持在3mg/L以上。
[0026]為了深入探討復合型生態(tài)浮床系統(tǒng)的凈水效果，本課題組已經進行了一系列的性能測試，結果表明，該系統(tǒng)在CODtt為90mg/L時，系統(tǒng)在7天內對總氮的去除率高達90%以上，對總磷的去除率高達95%以上。
【權利要求】
1.一種生態(tài)浮床，其特征在于，包括多塊PE主體浮板和連接多塊PE主體浮板的尼龍固定扣，所述的PE主體浮板有放置種植籃用的種植孔，所述的PE主體浮板還設有透氣孔，所述的透氣孔的面積占PE主體浮板的面積的15-20%。
2.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)浮床，其特征在于，所述的種植籃中放置有種植介質，所述的種植籃的底部為鏤空設計。
3.根據(jù)權利要求2所述的生態(tài)浮床，其特征在于，所述的種植介質為高空率聚氨酯海綿。
4.一種太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能曝氣系統(tǒng)、生態(tài)浮床系統(tǒng)以及生物填料系統(tǒng)，所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)包括權利要求1所述的生態(tài)浮床，并通過固定樁固定于是水面上，所述的生物填料系統(tǒng)位于生態(tài)浮床系統(tǒng)下方，所述的太陽能曝氣系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電機、充氧機和曝氣管，所述的曝氣管位于生物填料系統(tǒng)下方，所述的太陽能發(fā)電機為充氧機提供電能，所述的充氧機通過導氣管與曝氣管相連。
5.根據(jù)權利要求4所述的太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，其特征在于，所述的曝氣管為納米曝氣管。
6.根據(jù)權利要求4所述的太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，其特征在于，所述的生物填料系統(tǒng)通過定位繩和固定板固定于生態(tài)浮床系統(tǒng)下方，所述的曝氣管通過曝氣管支架固定于生物填料系統(tǒng)的下方。
7.根據(jù)權利要求4所述的太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，其特征在于，所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)和生物調料系統(tǒng)相隔0.5^0.8米。
8.根據(jù)權利要求4所述的太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，其特征在于，所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)通過多塊生態(tài)浮床拼接而成。
9.根據(jù)權利要求4所述的太陽能復合生態(tài)浮床系統(tǒng)，其特征在于，所述的生態(tài)浮床系統(tǒng)與固定樁采用活動式固定，使得生態(tài)浮床系統(tǒng)能隨著波浪和水位上下移動。
【文檔編號】C02F3/32GK103466797SQ201310276746
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權日:2013年7月3日
【發(fā)明者】孫連鵬, 李仲鍔, 葉挺進, 羅旺興, 黃明珠 申請人:佛山市水業(yè)集團有限公司, 中山大學