专利名称：高新漂流式生态净水装置技术
技术领域：
本高新技术属于水质净化技术领域，具体涉及一种应用于城市内河、湖泊、人工湿地、水上乐园等多种中度或轻度污染水体的净化和改良装置，该装置对污染物具有吸附拦截、微生物降解和水生植物吸收等功能。
背景技术：
目前，吸附填料和生态浮床在水处理中各自独立的广泛应用于各类水体的净化和深度处理。然而，在许多工程施工中(如城市内河、湖泊、人工湿地、水上乐园等)大多都是单一的使用填料吸附或设置生态浮床来净化水质。其缺点在于两种水处理方法的单一使用在很多情况下不能充分发挥二者之长和利用有限的水体空间。一方面，吸附填料要么投放于水底要么搁置于岸边，则上部水面得不到充分利用，虽保证了一定的净水效果却未能满足工程中景观效果的需要；另一方面，生态浮床设置于水面之上，其下部空间未能得到充分利用，且需要在河底打桩或通过锁链与岸边相连用于固定，虽保证了工程景观的要求，但对水质的净化效果不佳且在多数施工点对施工要求较高。因此，寻找一种结合二者之长同时能够灵活投放的生态净水装置很有必要。
发明内容本高新技术的目的是提供一种既能高效削减水体中的污染物质，又能营造出良好的景观效果的生态净水装置。本高新技术的技术方案一种漂流式生态净水装置，包括塑料浮体、植物篓、一体化漂流笼、底板和坠子，其特征在于在一体化漂流笼的内部放置短管填料，在一体化漂流笼的上端通过卡槽顶部支撑和卡槽底部支撑形成的卡槽固定住所述的塑料浮体，在塑料浮体下端通过卡槽底部支撑固定所述的植物篓，挺水植物固定在植物篓中，在一体化漂流笼下端通过底部卡槽固定所述的底板，所述的坠子通过一细绳固定在与底板相连的吊环上。所述植物篓放置有挺水植物膨胀海绵和泥土，在挺水植物根部裹上泥土，在茎杆部裹上膨胀海绵，使挺水植物能够紧紧地固定在植物篓中。所述生态净水装置下端悬挂的坠子由尼龙绳网兜和填充其中的砾石组成，其重量为广1. ^g，它通过细绳与吊环相连，从而稳定整个净水装置的重心，使得整个装置犹如一个不倒翁，确保其在任何条件下不会被风浪掀翻；所述生态净水装置整体材质采用硬质塑料，上部的塑料浮体、植物篓和下部的底板都独立的通过卡槽与一体化漂流笼连接。所述一体化漂流笼类似一个空心圆柱，其直径为32、8cm，材质为硬质塑料，壁厚为2mm，侧壁为长条形网格状，网格空隙长约5 8cm，宽约广1. 5cm，一体化漂流笼上部卡槽均勻分布于四个方位，顶部支撑为一楔形支撑，该支撑长4cm，前端为凹圆弧形，宽为 4. 8cm,厚0. 5cm,后端嵌入一体化漂流笼笼壁之中，宽为6. 4cm,厚1cm，底部支撑与顶部支撑连接方式相同，支撑长10cm，前端为凹圆弧形，宽为2. 4cm,厚0. 5cm,后端嵌入一体化漂流笼笼壁之中，宽为6. km，厚1. 5cm，一体化漂流笼底部卡槽与顶部卡槽的嵌入式结构对应且相似，其上下支撑相同，支撑长5cm，前端为凹圆弧形，宽为2. 4cm,厚0. 5cm,后端嵌入一体化漂流笼笼壁之中，宽为4. 8cm，厚1cm。所述水生植物采用净水能力较好的改性美人蕉、苦草、鸢尾等挺水植物，根部裹带少许泥土，利用膨胀海绵和泥土将其固定在植物篓中。所述塑料浮体为壁厚2mm的空心扇叶型体，扇叶中部有环形凹槽，便于与卡槽顶部支撑固定，塑料浮体整体厚5cm，弧形扇叶直径为32、8cm，弧形凹槽直径为M、0cm，圆形中空直径为16 32cm;所述底板为中心加固的四叶草形实心硬质塑料板，直径为32、8cm，中心加固区域外圈直径为11cm，内圈直径为2cm，中心处嵌入了一根细绳与吊环相连，细绳为尼龙材质， 长为2cm，粗3mm，吊环为PVC材质，直径1cm，粗3mm ；所述短管填料于使用前在EM菌、BZT微生物菌剂或GF系列菌种的培养液内浸泡培养出生物膜。本高新技术是综合了短管填料的高效吸附-拦截、微生物降解和水生植物吸收三位一体的生态净化装置；该生态净水装置整体材质采用硬质塑料，上部的塑料浮体、植物篓和下部的底板都通过卡槽独立地与一体化漂流笼连接。植物篓中种植水生景观植物，利用水生植物吸收水体中的营养盐和有机污染物，并利用水生植物发达密集的根系过滤去除颗粒性污染物和藻类；在一体化漂流笼中自然堆放了大量短管填料形成短管填料层，该层在使用前于扩大培养的水处理微生物菌液(如EM菌、BZT微生物菌剂、GF系列菌种等)内浸泡培养出大量生物膜，再经环境水体驯化优选出高效水处理菌种，该水处理反应器通过短管填料的吸附拦截作用及管中附着微生物的生物降解作用去除污染物，特别是短管填料层的拦截作用如同无数个折板反应器(流经填料层的污染水体在多个竹炭筒之间导流，极大地增加了污染水体与吸附填料和微生物的接触反应时间)；生态净水装置下端的坠子将整个装置的重心降低，使得整个装置犹如一个不倒翁，从而确保其在任何条件下不会被风浪掀翻，同时该形式也使得生态净水装置在不同方位上随水流灵活漂动。本高新技术具有以下优点1、本高新技术能显著改善水质，提高水域的生态景观效果。经池塘静态水体处理效果测试实验研究，本高新技术的单个净水装置30天内对水体中N、P的平均去除率达到 75%-88%和71%-85%，对COD的去除率为82%_91% ；而单一的泡沫板式生态浮床单位面积对水体中N、P的平均去除率为48%-55%和35%-48%，对COD的去除率为59%_68% ；表明该生态净水装置对水体中N、P的平均去除率比单一的泡沫板式生态浮床高出27%-40和36%-50%， 对COD的去处也相应高出23%-32%。2、本高新技术的结构简单，布置灵活，供试植物和坠子材料来源广，整个系统组装方便，有非常好的抗风浪能力且环境效益良好，既降低了工程成本又实现了环境美化。3、本高新技术采用的竹炭筒上面经过水处理微生物菌液的浸泡培养出生物膜，对水体中污染物同时起到很强的吸附和拦截作用。
图1是本高新技术的漂流式生态净水装置剖面图；[0019]图2是本高新技术的一体化漂流笼剖面图；图3是本高新技术的一体化漂流笼上部夹槽俯视图；图4是本高新技术的塑料浮体俯视图；图5是本高新技术的塑料浮体剖面图；图6是本高新技术的植物篓俯视图；图7是本高新技术的植物篓安放植物后的正视图；图8是本高新技术的一体化漂流笼下部夹槽俯视图；图9是本高新技术的底板俯视图；图10是本高新技术的底板剖面图；图11是本高新技术的坠子结构组成示意图。其中有1、挺水植物；2、塑料浮体；3、植物篓；4、一体化漂流笼；5、底板；6、坠子； 7、卡槽顶部支撑；8、卡槽底部支撑；9、短管填料；10、漂流笼底部卡槽；11、吊环；12、细绳； 13、膨胀海绵；14、夹槽；15、尼龙绳网兜；16、砾石，17、泥土。
具体实施方式
一种漂流式生态净水装置，包括塑料浮体2、植物篓3、一体化漂流笼4、底板5和坠子6。一体化漂流笼4类似一个空心圆柱，其直径为32、8cm，材质为硬质塑料，壁厚为 2mm，侧壁为长条形网格状，网格空隙长约5 8cm，宽约广1. 5cm，一体化漂流笼上部卡槽均勻分布于四个方位，顶部支撑为一楔形支撑，该支撑长4cm，前端为凹圆弧形宽为4. 8cm,厚 0. 5cm,后端嵌入一体化漂流笼笼壁之中，宽为6. 4cm,厚1cm，底部支撑与顶部支撑连接方式相同，支撑长10cm，前端为凹圆弧形宽为2. km，厚0. 5cm，后端嵌入一体化漂流笼笼壁之中，宽为6. km，厚1. 5cm，一体化漂流笼底部卡槽与顶部卡槽嵌入式对应且结构相似，其上下支撑相同，支撑长5cm，前端为凹圆弧形宽为2. km，厚0. 5cm，后端嵌入一体化漂流笼笼壁之中，宽为4. 8cm，厚1cm。一体化漂流笼4内部放置有短管填料9，其上端通过卡槽顶部支撑7和卡槽底部支撑8形成的卡槽固定住塑料浮体2，塑料浮体为壁厚约2mm的空心扇叶型体，扇叶中部有环形凹槽，便于与卡槽顶部支撑固定，塑料浮体整体厚5cm，扇叶弧形直径为32、8cm，凹槽弧形直径为M、0cm，中空圆形直径为16 32cm。一体化漂流笼4通过卡槽底部支撑8固定植物篓3，挺水植物1利用膨胀海绵13 和泥土 17固定在植物篓3中。一体化漂流笼4下端通过底部卡槽10固定住底板5，底板为中心加固的四叶草形实心硬质塑料板，直径为32、8cm，中心加固区域外圈直径为11cm，内圈直径为2cm，中心处嵌入了一根细绳与吊环相连，细绳为尼龙材质，长为2cm，粗3mm，环为PVC材质，直径1cm，粗 3mm，从而形成闭合笼体。坠子6由尼龙绳网兜15和填充其中的砾石16组成，通过细绳12固定在与底板相连的吊环11上。
权利要求1.一种漂流式生态净水装置，包括塑料浮体(2)、植物篓(3)、一体化漂流笼(4)、底板(5)和坠子(6)，其特征在于在一体化漂流笼(4)的内部放置短管填料(9)，在一体化漂流笼(4)的上端通过卡槽顶部支撑(7)和卡槽底部支撑(8)形成的卡槽固定住所述的塑料浮体(2)，在塑料浮体下端通过卡槽底部支撑(8)固定所述的植物篓(3)，挺水植物(1)固定在植物篓(3)中，在一体化漂流笼(4)下端通过底部卡槽(10)固定所述的底板(5)，所述的坠子(6)通过一细绳(12)固定在与底板相连的吊环(11)上。
2.根据权利要求书1所述一种漂流式生态净水装置，其特征在于所述植物篓还放置有膨胀海绵(13)和泥土(17)。
3.根据权利要求书1所述一种漂流式生态净水装置，其特征在于所述的坠子(6)由尼龙绳网兜(15 )和填充其中的砾石(16 )组成。
4.根据权利要求书1所述一种漂流式生态净水装置，其特征在于所述底板(5)为中心加固的四叶草形实心硬质塑料板，中心处嵌入了一根细绳与吊环(11)相连。
专利摘要本高新技术公开了一种漂流式生态净水装置，包括塑料浮体、植物篓、一体化漂流笼、底板和坠子，其特征在于在一体化漂流笼的内部放置短管填料，在一体化漂流笼的上端通过卡槽顶部支撑和卡槽底部支撑形成的卡槽固定住所述的塑料浮体，在塑料浮体下端通过卡槽底部支撑固定所述的植物篓，挺水植物固定在植物篓中，在一体化漂流笼下端通过底部卡槽固定所述的底板，所述的坠子通过一细绳固定在与底板相连的吊环上。本高新技术的特色在于它集成了吸附填料净水装置和传统生态浮床之长，形成了一个更系统化的结构形式，该结构形式增强了净水装置的灵活性，降低了施工难度，简化了构型。
文档编号C02F3/34GK202322498SQ20112042753
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者朱亮, 李卫, 汤颖, 赵新磊 申请人:河海大学
