專利名稱：一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以水生植物為核心的水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，特別是一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著工業(yè)化程度的提高以及城市化進(jìn)程的加快，很多城鄉(xiāng)河道、湖泊的水污染也日益加劇。城鄉(xiāng)河道、湖泊遭受嚴(yán)重的污染，一方面破壞了城鄉(xiāng)的景觀形象，限制城鄉(xiāng)的發(fā)展，另一方面影響到居民的生活環(huán)境，威脅居民的健康。目前，河道、湖泊水污染治理技術(shù)主要有物理處理技術(shù)(如底泥疏浚、曝氣復(fù)氧等)、化學(xué)凈化技術(shù)(如化學(xué)絮凝等)和生態(tài)修復(fù)技術(shù)。河道、湖泊水污染治理的根本在于促使河道、湖泊生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化與發(fā)展，而恢復(fù)與加強(qiáng)受污染河道、湖泊的自凈能力在于構(gòu)建與維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。因此，生態(tài)修復(fù)技術(shù)便成為當(dāng)前水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最具發(fā)展?jié)摿妥罹呱鼉r(jià)值的水環(huán)境治理技術(shù)。以水生植物為核心的人工生態(tài)浮島是當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的一種水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)。因?yàn)楹芏嗨参?，特別是水生維管束植物，其發(fā)達(dá)的根系，可直接吸收受污水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)用于自身的生命活動(dòng)，也可富集受污水體中的一些重金屬元素，而其根際區(qū)的微生物又可降解水體中的污染物質(zhì)。因此，水生植物在美化景觀的同時(shí)，更兼具水質(zhì)凈化的作用。事實(shí)上，早在20世紀(jì)70年代，一些園林學(xué)家就注意到水生植物在凈化水體中的作用，并開始應(yīng)用水生植物來治理污水。近年來，我國也借助人工生態(tài)浮島技術(shù)，充分利用水生植物，對(duì)黑臭河道、富營養(yǎng)化湖泊進(jìn)行污染控制、水體修復(fù)，并取得了不錯(cuò)的成果。但是，實(shí)際中的人工生態(tài)浮島，其系統(tǒng)所構(gòu)建的載體更多只適用于單一種植挺水植物或浮水植物，而往往不能將 沉水植物與挺水植物、浮水植物納入同一載體中進(jìn)行配植。而沉水植物在水生生態(tài)系統(tǒng)中的地位又不可替代，因?yàn)榇罅垦芯空f明，沉水植物不僅能為水生動(dòng)物提供更多的生活棲息和隱蔽場所，又因其通氣組織特別發(fā)達(dá)，利于氣體進(jìn)行交換，具有水下造氧的功能。所以，很大程度上削弱了人工生態(tài)浮島系統(tǒng)的凈水效果。雖然為彌補(bǔ)這一缺陷，也有采取將沉水植物直接投放于水體底泥中進(jìn)行沉水植物種植的實(shí)例，但是由于大多預(yù)處理河道、湖泊的水位太深或水系底泥已腐壞，不利于沉水植物種植前期的存活與生長而導(dǎo)致沉水植物的消亡，從而又極大地限制了沉水植物協(xié)同挺水植物、浮水植物在水生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有人工生態(tài)浮島系統(tǒng)的以上缺陷，提供一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅具有一般的水質(zhì)凈化、景觀美化的功能，而且實(shí)現(xiàn)了不同類型水生植物的優(yōu)化組合，增加了生態(tài)凈化系統(tǒng)的物種多樣性，延長了水體生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，強(qiáng)化了水生生物協(xié)同修復(fù)水體的作用。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，包括漂浮框體、生態(tài)浮盤、支撐網(wǎng)、透水種植箱、連接索、人工生物基質(zhì)、生物接觸填料、挺水植物、浮水植物、沉水植物，所述的漂浮框體由內(nèi)、外兩個(gè)框架呈“回”字型構(gòu)成，所述的生態(tài)浮盤拼接固定在所述的漂浮框體的內(nèi)框架中，以種植挺水植物，所述的支撐網(wǎng)連接固定在所述的漂浮框體的內(nèi)、外兩個(gè)框架間，以種植浮水植物，所述的透水種植箱通過至少四條所述連接索垂直懸固在所述漂浮框體的內(nèi)框架下方，在所述的透水種植箱中填充人工生物基質(zhì)，以種植沉水植物，在所述的連接索上掛載生物接觸填料，以富集微生物。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的漂浮框體使用90°彎頭將PVC管連接成框。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的生態(tài)浮盤采用高密度、抗氧化、耐腐蝕的環(huán)保塑料制成圓盤狀，在其中央設(shè)有植物種植孔。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的支撐網(wǎng)采用耐磨性高分子尼龍材料編制而成。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的透氣種植箱采用抗老化、耐腐蝕的透氣材料加工成箱體狀，并在箱體前、后、左、右四側(cè)設(shè)有若干透氣小孔。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的連接索為高強(qiáng)度、耐腐蝕的合成纖維纜繩。所述的 一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的人工生物基質(zhì)由頁巖、蛭石等具有生物活性的介質(zhì)加工而成，用于穩(wěn)定沉水植物根系以及物理吸附、過濾水體中的營養(yǎng)鹽、有機(jī)物。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的生物接觸填料為軟性纖維填料或彈性組合填料。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理簡單，制作材料來源廣泛，操作方便，外觀美麗，經(jīng)濟(jì)適用。本實(shí)用新型具有的有益效果是:通過在生態(tài)浮盤中移植美人蕉、旱傘草等挺水植物以及在支撐網(wǎng)上投植大漂、荇菜等浮水植物，在所述凈水系統(tǒng)的上層位置可形成挺水植物與浮水植物綜合凈水區(qū)；通過掛載高效的生物接觸填料，擴(kuò)大微生物富集的面積與數(shù)量，增加微生物的多樣性，有利于微生物的降解作用，在所述凈水系統(tǒng)的中層位段可形成微生物輔助凈水區(qū)；通過在懸固于適宜水深并填充有人工生物介質(zhì)的透氣種植箱中培植黑藻、苦草等沉水植物，在所述凈水系統(tǒng)的下層位置可形成沉水植物強(qiáng)化凈水區(qū)。由此，在植物結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)了挺水、浮水、沉水植物三型組合式水生植物的優(yōu)化配植；在空間結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)了上、中、下三層立體化凈水范圍的全面覆蓋。最終，增加了水體生態(tài)系統(tǒng)物種的多樣性，強(qiáng)化了水生生物及微生物修復(fù)水體的協(xié)同性，并使得整個(gè)系統(tǒng)在進(jìn)行水質(zhì)凈化的同時(shí)，又能實(shí)現(xiàn)景觀美化的效果。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1_漂浮框體、2-生態(tài)浮盤、3-支撐網(wǎng)、4-透水種植箱、5-連接索、6-人工生物介質(zhì)、7-生物接觸填料、8-挺水植物、9-浮水植物、10-沉水植物。
具體實(shí)施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。參見附圖1，一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，由漂浮框體(I)、生態(tài)浮盤(2)、支撐網(wǎng)(3)、透水種植箱(4)、連接索(5)、人工生物基質(zhì)(6)、生物接觸填料(7)、挺水植物
(8)、浮水植物(9)、沉水植物(10)組成，其特征在于:使用90°彎頭將PVC管構(gòu)成“回”字型漂浮框體(1)，使用連接繩帶拼接生態(tài)浮盤(2)并將其穩(wěn)固在漂浮框體(I)的內(nèi)框架中，再使用連接繩帶將采用耐磨性高分子尼龍材料編制而成的支撐網(wǎng)(3)穩(wěn)固在漂浮框體(I)的內(nèi)框和外框之間，在漂浮框體(I)的內(nèi)框正下方使用至少四條掛載有生物接觸填料(7)的連接索(5)懸固采用抗老化、耐腐蝕性透氣材料加工成箱體狀并在箱體前、后、左、右四側(cè)設(shè)有若干透氣小孔以及在箱體中填充有人工生物基質(zhì)(6)的透氣種植箱(4)。生態(tài)浮盤(2)采用高密度、抗氧化、耐腐蝕的環(huán)保塑料制成圓盤，在其中央設(shè)有植物種植孔；連接索(5)的材質(zhì)為高強(qiáng)度、耐腐蝕的合成纖維纜繩；人工生物基質(zhì)(6)由頁巖、蛭石等具有生物活性的介質(zhì)加工制作；生物接觸填料(7)選用軟性纖維填料或彈性組合填料。實(shí)施使用方式如下:將上述構(gòu)建好的凈水系統(tǒng)載體，布置在預(yù)處理水域，在漂浮框體(I)和生態(tài)浮盤(2)的浮力下，生態(tài)浮盤(2)和支撐網(wǎng)(3)漂浮在水面之上，透水種植箱
(4)懸浮在水體之中，并可根據(jù)水位、光照等變化情況通過連接索(5)的伸縮對(duì)其懸浮的水深位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，再選擇美人蕉、旱傘草等既有水質(zhì)凈化作用又有景觀美化的挺水植物使用海綿等介質(zhì)包裹并移植在生態(tài)浮盤(2)的中央種植孔中，選擇大漂、荇菜等兼具凈化水質(zhì)的觀葉浮水植物均勻投植在支撐網(wǎng)(3)上，選擇黑藻、苦草等沉水植物培植在透氣種植箱中的人工生物介質(zhì)(6)上，人工生物介質(zhì)(6)能穩(wěn)定沉水植物根系并可物理吸附、過濾水體中的營養(yǎng)鹽、有機(jī)物。隨著時(shí)間的推移，挺水植物及浮水植物的根系生長，將直接吸收受污水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)用于自身的生命活動(dòng)，并可富集受污水體中的某些有機(jī)污染物和重金屬元素；沉水植物的莖葉生長，在造氧的同時(shí)又將截留受污水體中的懸浮有機(jī)顆粒物等；微生物在填料區(qū)的附著富 集，形成生物膜而直接參與受污水體中的有機(jī)污染物的降解凈化工程。由此，該系統(tǒng)在水景營造的同時(shí)，進(jìn)行著生態(tài)凈水。以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本實(shí)用新型權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，包括漂浮框體(I)、生態(tài)浮盤(2)、支撐網(wǎng)(3)、透水種植箱(4)、連接索(5)、人工生物基質(zhì)(6)、生物接觸填料(J)、挺水植物(8)、浮水植物(9)、沉水植物(10)，其特征在于:所述的漂浮框體(I)由內(nèi)、外兩個(gè)框架呈“回”字型構(gòu)成，所述的生態(tài)浮盤(2)拼接固定在所述的漂浮框體(I)的內(nèi)框架中，以種植挺水植物(8)，所述的支撐網(wǎng)(3)連接固定在所述的漂浮框體(I)的內(nèi)、外兩個(gè)框架間，以種植浮水植物(9)，所述的透水種植箱(4)通過至少四條所述連接索(5)垂直懸固在所述漂浮框體(I)的內(nèi)框架下方，在所述的透水種植箱(4)中填充人工生物基質(zhì)(6)，以種植沉水植物(10)，在所述的連接索(5)上掛載生物接觸填料(7)，以富集微生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的漂浮框體(I)使用90°彎頭將PVC管連接成框。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的生態(tài)浮盤(2)采用高密度、抗氧化、耐腐蝕的環(huán)保塑料制成圓盤狀，在其中央設(shè)有植物種植孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的支撐網(wǎng)(3)采用耐磨性高分子尼龍材料編制而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的透氣種植箱(4)采用抗老化、耐腐蝕的透氣材料加工成箱體狀，并在箱體前、后、左、右四側(cè)設(shè)有若干透氣小孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的連接索(5)為高強(qiáng)度、耐腐蝕的合成纖維纜繩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，其特征在于:所述的生物接觸填料(7)為軟性纖維填·料或組合填料。
專利摘要本實(shí)用新型屬于水環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以水生植物為核心的水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，特別是一種立體組合式水生植物凈水系統(tǒng)，包括漂浮框體、生態(tài)浮盤、支撐網(wǎng)、透水種植箱、連接索、人工生物基質(zhì)、生物接觸填料、挺水植物、浮水植物、沉水植物，其特征在于漂浮框體由內(nèi)、外兩個(gè)框架呈“回”字型構(gòu)成，生態(tài)浮盤拼接固定在漂浮框體的內(nèi)框架中，以種植挺水植物，支撐網(wǎng)連接固定在漂浮框體的內(nèi)、外兩個(gè)框架間，以種植浮水植物，透水種植箱通過至少四條連接索垂直懸固在漂浮框體的內(nèi)框架下方，透水種植箱中填充人工生物基質(zhì)，以種植沉水植物，連接索上掛載生物接觸填料，以富集微生物。本實(shí)用新型不僅具有一般的水質(zhì)凈化、景觀美化的功能，而且實(shí)現(xiàn)了不同類型水生植物的優(yōu)化組合，增加了生態(tài)凈化系統(tǒng)的物種多樣性，延長了水體生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，強(qiáng)化了微生物與水生植物協(xié)同修復(fù)水體的作用。
文檔編號(hào)C02F3/32GK203112594SQ201320105708
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者謝文琪, 袁建波, 梁曉健 申請人:昆山瀚潮環(huán)保科技有限公司