本發(fā)明涉及水生態(tài)環(huán)境工程領(lǐng)域和水污染治理領(lǐng)域，尤其涉及一種錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)廢水、生活污水和其他廢棄物進(jìn)入江河湖海等水體，超過水體自凈能力而造成水體的污染。進(jìn)而導(dǎo)致水體的物理、化學(xué)、生物等方面特征的改變，從而影響到水的利用價(jià)值，危害人體健康或破壞生態(tài)環(huán)境。

造成水體污染的原因是多方面的，其主要來源有以下幾方面：(1)工業(yè)廢水：工業(yè)廢水是世界范圍內(nèi)污染的主要原因。工業(yè)生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)都可產(chǎn)生廢水。影響較大的工業(yè)廢水主要來自冶金、電鍍、造紙、印染、制革等企業(yè)。 (2)生活污水：是指人們?nèi)粘Ｉ畹南礈鞆U水和糞尿污水等。來自醫(yī)療單位的污水是一類特殊的生活污水，主要危害是引起腸道傳染病。(3)農(nóng)業(yè)污水：主要含氮、磷、鉀等化肥、農(nóng)藥、糞尿等有機(jī)物及人畜腸道病原體等。 (4)其他：工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物含有大量的易溶于水的無機(jī)和有機(jī)物，受雨水沖淋造成水體污染。

事實(shí)上，水體不只受到一種類型的污染，而是同時受到多種性質(zhì)的污染，并且各種污染互相影響，不斷地發(fā)生著分解、化合或生物沉淀作用。

對中國532條河流的污染狀況進(jìn)行的調(diào)查表明，已有436條河流受到不同程度的污染，占調(diào)查總數(shù)的82%。全國各大江均受到不同程度的污染，并呈發(fā)展趨勢，工業(yè)發(fā)達(dá)城市（鎮(zhèn)）附近水域的污染尤為突出。

中國湖泊達(dá)到富營養(yǎng)水平均的已達(dá)到63.3%，處于富營養(yǎng)和中營養(yǎng)狀態(tài)的湖泊水庫面積占湖泊水庫總面積的99.5%。環(huán)境監(jiān)測表明：大淡水湖泊富營養(yǎng)程度進(jìn)一步加重。主要污染物是總磷和總氮。全國城市內(nèi)湖富營養(yǎng)化嚴(yán)重，其中濟(jì)南大明湖和南京玄武湖污染較重，大型水庫水質(zhì)普遍較好，但多數(shù)水庫也受到總氮、總磷等污染的影響。

含色、臭、味的廢水影響水體外觀、工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，水生生物受這種有臭味廢水的影響，也帶有臭味，這不僅使魚貝類的質(zhì)量下降，甚至使之無法食用。有機(jī)物污染微生物快速繁殖，使水中缺氧，引起有機(jī)物的嫌氣發(fā)酵， 分解出惡臭氣體，污染環(huán)境，毒害水生生物，它是水體污染最主要的方面。富營養(yǎng)化污染造成藻類大量繁殖，使水中缺氧，導(dǎo)致魚類死亡。水中氮化合物的增加，對人畜健康帶來很大的影響，輕則中毒，重則致癌。最表觀的表現(xiàn)就是水體透明度變差。

申請?zhí)枮镃N201610152646.0的發(fā)明公開了一種凈化水體面源污染的生態(tài)浮島裝置及其應(yīng)用方法包括圓餅結(jié)構(gòu)、氣囊裝置軟索固定裝置以及底盤，其中，所述圓餅結(jié)構(gòu)為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓餅結(jié)構(gòu)通過卡扣固定連接有所述氣囊裝置，所述圓餅結(jié)構(gòu)上設(shè)置有所述軟索固定裝置，所述軟索固定裝置上連接有鎖鏈，所述鎖鏈的另一端與所連接的圓餅結(jié)構(gòu)上的其他所述鎖鏈連接在一起，連接所述圓餅結(jié)構(gòu)上所有鎖鏈的連接點(diǎn)為整合結(jié)構(gòu)，每兩個所述整合結(jié)構(gòu)之固定連接有連接鏈，所述底盤上設(shè)置所述連接鏈固定裝置。該發(fā)明的生態(tài)浮島裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作麻煩、成本高。該發(fā)明未提及能顯著提高水體的透明度。

申請?zhí)枮镃N201511009925.3的發(fā)明公開了一種綠色生態(tài)浮島裝置，包括浮島體和浮島體相對兩側(cè)的水車，每個漂浮載體包括由活性炭制成的浮籃，浮籃至頂部向下凹陷形成種植腔，種植腔的壁開設(shè)有若干條使種植腔與外界連通的孔道，浮籃內(nèi)設(shè)有中空腔體，中空腔體位于種植腔外側(cè)并與種植腔相連通，中空腔體內(nèi)放置有生物繩。本發(fā)明的活性炭浮籃可種植水生植物、吸附去除水體污染物，其豐富的孔徑可作為微生物的棲息繁衍載體，生物繩不僅可作為微生物生長的載體、防止微生物流失，而且促進(jìn)了微生物向水生植物根區(qū)表面聚集，水車擾動水體以增強(qiáng)水中溶解氧以改善水生植物、動物、微生物的生長環(huán)境，提高整個浮島體的微生物掛膜率，從而提高凈水效果。該發(fā)明的生態(tài)浮島裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作麻煩，所采用的活性也可吸附水中污染物，但吸附量是有限的，如果定期更換成本更高。該發(fā)明未提及能顯著提高水體的透明度。

申請?zhí)枮镃N201510965962.5發(fā)明公開了一種多功能生態(tài)浮島，它由若干個浮島單元通過連接板相互扣接固定而成；所述浮島單元包括正六邊形浮體框和設(shè)置在浮體框內(nèi)的若干種植籃；所述種植籃為正六邊形籃子，底部為柵格網(wǎng)，籃子的每一個棱角下方懸掛有改性碳纖維草；所述改性碳纖維草為炭纖維經(jīng)高溫碳化、活化、表面改性和再經(jīng)過微生物固著所得；所述種植籃底覆蓋有填充基質(zhì)，基質(zhì)上種植水生植物；所述若干種植籃內(nèi)置于正六邊形浮體框內(nèi)形成一體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的生態(tài)浮床具有穩(wěn)固的正六邊形結(jié)構(gòu)，將浮島技術(shù)、微生物投加技術(shù)和生物膜技術(shù)整合在一起，能夠吸附、吸收和分解各類污染物，還可以美化城市河道或景觀水，而且冬季仍能正常發(fā)揮其強(qiáng)大功能。該發(fā)明的生態(tài)浮島裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作麻煩、成本高。該發(fā)明未提及能顯著提高水體的透明度。

申請?zhí)枮镃N201410310024.7的發(fā)明公開了一種具有生物膜反應(yīng)功能的生態(tài)浮島及水處理方法，包括浮島浮體框架1，浮島浮體框架內(nèi)表面連接有網(wǎng)格板2，柱式中空纖維膜組件3的第一進(jìn)氣管10通過接頭5與頂端連接有單向閥7的第二進(jìn)氣管6活動連接，氣泵8通過導(dǎo)氣管9與第二進(jìn)氣管6連接，第二進(jìn)氣管6的外表面與浮體框架或網(wǎng)格板活動連接，氣泵8與風(fēng)力發(fā)電裝置或太陽能發(fā)電裝置電連接，所述柱式中空纖維膜組件的中空纖維膜為疏水性微孔膜。本發(fā)明成本低，利用生物群落，提高氧氣的利用率，運(yùn)行管理方便靈活，易于調(diào)整空間配置，占地面積小，固定方式多樣。可以放置在自來水廠預(yù)沉池中，適合用地緊張的給水廠。具有處理水質(zhì)好、同步高效除碳脫氮，亦具有良好的景觀效果。該發(fā)明的生態(tài)浮島裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作麻煩、成本高。該發(fā)明未提及能顯著提高水體的透明度。

申請?zhí)枮镃N201210038635.1的發(fā)明公開了一種環(huán)境工程和水處理技術(shù)，旨在提供一種自持式景觀修復(fù)生態(tài)浮島裝置。該裝置包括由浮床和種植于浮床之間的水生植物組成的浮島，還包括光催化飄帶和以太陽能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供電的曝氣裝置；光催化飄帶包括沉入水面以下的水平裝載主體，其底部布設(shè)若干用于水體流通的孔，負(fù)載光催化劑的載體材料固定于表面，四周設(shè)溢流堰。曝氣裝置包括曝氣管道和電機(jī)。本發(fā)明結(jié)合光催化技術(shù)、生態(tài)浮島技術(shù)和太陽能技術(shù)優(yōu)勢去除富營養(yǎng)化水體中的有機(jī)物和氮磷，同時通過光催化技術(shù)將水體中硝酸鹽氮和氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，減少氮素污染物積累及阻斷硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽或銨，并采用曝氣裝置增加水體中的溶解氧，增強(qiáng)水體自凈能力，達(dá)到較好的修復(fù)富營養(yǎng)化水體。該發(fā)明的生態(tài)浮島裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作麻煩、成本高。該發(fā)明未提及能顯著提高水體的透明度。

申請?zhí)枮镃N200410060864.9的發(fā)明公開了一種迅速提高水體透明度的方法及植物地毯，涉及一種提高水體透明度的凈化技術(shù)，具體地說，涉及一種適用于富營養(yǎng)化水體“藻華”的去除方法及其裝置。本方法是利用植物地毯填料配比著生一些水生微生物來改善水體質(zhì)量，提高水體透明度；所述的填料為木屑、糖、石膏、氯化銅；本裝置由浮球(1)、泡沫板(2)、重物袋(3)、重物(4)、填料(5)組成，兩塊泡沫板(2)中間夾有填料(5)，泡沫板(2)的上邊用掛繩栓有浮球(1)，泡沫板(2)的下邊縫制有裝有重物(4)的重物袋(3)。本發(fā)明材料來源廣泛，制作、布設(shè)和維修簡單，可以廣泛使用在受富營養(yǎng)化污染的水體中。該發(fā)明提高透明度的方法過程和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作麻煩、成本高。該發(fā)明未提及能顯著提高水體的透明度，透明度最高僅能到45cm。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)新性地提供了一種錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，成本低，處理水體效果好，可以提高并維持水體較高的透明度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種可以提高并維持水體透明度的顯著有效、制作容易、實(shí)施簡單及成本低廉的錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置。本發(fā)明主要用于河流、湖泊及景觀水域，提高并維持水體較高透明度。

本發(fā)明的一種錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置，包括浮環(huán)（1）、錨鏈（2）、固定網(wǎng)（3）、沉水植物（4）。浮環(huán)（1）為由中空密封的鋼管或工程塑料管構(gòu)成的方形、長方型、圓形或橢圓形的結(jié)構(gòu)，錨鏈（2）為細(xì)鋼索或細(xì)繩，固定網(wǎng)（3）為不銹鋼或塑料絲網(wǎng)，沉水植物（4）為可以無根生長的沉水植物，固定網(wǎng)（3）和錨鏈（2）固定在浮環(huán)（1）上，沉水植物（4）置于浮環(huán)（1）和固定網(wǎng)（3）組成的籃筐內(nèi)，由錨鏈（2）固定于水體內(nèi)或岸邊的固定樁（5）上。

所述錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置的浮環(huán)（1）所用的中空鋼管材料為20×20至100×100mm方形不銹鋼管，壁厚為0.4至1.2mm。

所述錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置的浮環(huán)（1）面積為0.5至3m²，最好為1至2m²。

所述錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置的固定網(wǎng)（3）為孔徑為0.5至5cm的魚網(wǎng)，通過固定圈或細(xì)繩固定于浮環(huán)（1）上,漁網(wǎng)形成的網(wǎng)兜容積與浮環(huán)（1）的面積比為0.1至1.0m，最好為0.3至0.6m。

所述錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置的固定網(wǎng)（3）的固定圈為不銹鋼或工程塑料，其截面最好為圓形，面積為浮環(huán)（1）截面積的5至30%，最好為10至20%。

所述錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置的錨鏈（2）為漁網(wǎng)用繩，長度為0.5至10m，最好為1至2m。

所述錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置的沉水植物（4）為金魚藻。

所述錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置的沉水植物（4）的量應(yīng)占浮環(huán)（1）面積的50至100%。

本發(fā)明提供的錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置，結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，成本低，處理水體效果好，可以提高并維持水體較高的透明度，水體透明度至少為1m，長時間應(yīng)用可在2m以上?？捎糜诤恿?、湖泊及景觀水域。

附圖說明

圖1—本錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置示意圖

其中：

1—浮環(huán)；2—錨鏈；3—固定網(wǎng)；4—沉水植物；5—水體內(nèi)或岸邊的固定樁。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例 1

一種錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置，浮環(huán)為由中空密封的20×20mm方形不銹鋼管，壁厚為0.4mm，焊接成密封的正方形，面積為0.5m², 錨鏈為漁網(wǎng)用繩，長度為0.5m，固定網(wǎng)為孔徑為0.5cm的魚網(wǎng)，通過尼龍細(xì)繩固定于浮環(huán)上,漁網(wǎng)形成的網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.1m，沉水植物為金魚藻，將生態(tài)浮島的錨鏈固定于岸邊固定樁上，生態(tài)浮島將漂浮于水面，沉水植物自然分布于水中，其量占浮環(huán)面積的約50%。在夏季，水體經(jīng)過20天后透明度將保持達(dá)到1m以上。

實(shí)施例 2

與實(shí)施例1不同之處在于：中空密封不銹鋼管為30×30mm，壁厚為0.7mm，浮環(huán)面積為1.5m², 錨鏈長度為1.0m，固定網(wǎng)孔徑為1cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.3m，沉水植物量占浮環(huán)面積的約60%。在夏季，水體經(jīng)過15天后透明度將保持達(dá)到1.0m以上。

實(shí)施例 3

與實(shí)施例1不同之處在于：中空密封不銹鋼管為40×40mm，壁厚為0.7mm，浮環(huán)面積為2.0m², 錨鏈長度為2.0m，固定網(wǎng)孔徑為3cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.6m，沉水植物量占浮環(huán)積的約100%。在夏季，水體經(jīng)過10天后透明度將保持達(dá)到2m以上。

實(shí)施例 4

與實(shí)施例1不同之處在于：中空密封不銹鋼管為60×60mm，壁厚為1.0mm，浮環(huán)面積為2.5m², 錨鏈長度為4.0m，固定網(wǎng)孔徑為4cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.8m，沉水植物量占浮環(huán)積的約70%。在春季，水體經(jīng)過20天后透明度將保持達(dá)到1m以上。

實(shí)施例 5

與實(shí)施例1不同之處在于：中空密封不銹鋼管為100×100mm，壁厚為1.2mm，浮環(huán)面積為3.0m², 錨鏈長度為10m，固定網(wǎng)孔徑為5cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為1.0m，沉水植物量占浮環(huán)積的約90%。在春季，水體經(jīng)過10天后透明度將保持達(dá)到1m以上。

實(shí)施例 6

與實(shí)施例5不同之處在于：浮環(huán)為長方形,錨鏈長度為6m，固定網(wǎng)孔徑為4cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.7m。在春季，水體經(jīng)過20天后透明度將保持達(dá)到2m以上。

實(shí)施例 7

與實(shí)施例1不同之處在于：中空密封不銹鋼管為30×30mm，壁厚為0.7mm，浮環(huán)面積為1.0m², 錨鏈長度為2.0m，固定網(wǎng)孔徑為1cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.4m，固定網(wǎng)通過固定圈固定于浮環(huán)上,固定圈為不銹鋼，其截面為圓形，面積為浮環(huán)截面積的5%，漁網(wǎng)穿在固定環(huán)上，再將其固定于浮環(huán)上，沉水植物量占浮環(huán)面積的100%。在夏季，水體經(jīng)過20天后透明度將保持達(dá)到2m以上。

實(shí)施例 8

與實(shí)施例7不同之處在于：浮環(huán)面積為1.5m², 錨鏈長度為3.0m，固定網(wǎng)孔徑為0.5cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.5m，固定圈面積為浮環(huán)截面積的10%。在夏季，水體經(jīng)過20天后透明度將保持達(dá)到2m以上。

實(shí)施例 9

與實(shí)施例7不同之處在于：浮環(huán)面積為1.5m², 錨鏈長度為4.0m，固定網(wǎng)孔徑為0.5cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.6m，固定圈為工程塑料，固定圈面積為浮環(huán)截面積的20%。在夏季，水體經(jīng)過20天后透明度將保持達(dá)到2m以上。

實(shí)施例 10

與實(shí)施例7不同之處在于：浮環(huán)面積為2.0m², 錨鏈長度為5.0m，固定網(wǎng)孔徑為0.5cm，網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.7m，固定圈為工程塑料，固定圈面積為浮環(huán)截面積的30%。在夏季，水體經(jīng)過20天后透明度將保持達(dá)到2m以上。

實(shí)施例 11

一種錨式沉水植物生態(tài)浮島裝置，浮環(huán)為由中空密封的直徑為50mm的圓形工程塑料管，壁厚為3mm，焊接成密封的圓形框，面積為1.5m², 錨鏈為漁網(wǎng)用繩，長度為2m，固定網(wǎng)為孔徑為1cm的魚網(wǎng)，通過尼龍細(xì)繩固定于浮環(huán)上,漁網(wǎng)形成的網(wǎng)兜容積與浮環(huán)的面積比為0.5m，沉水植物為金魚藻，將生態(tài)浮島的錨鏈固定于水中固定樁上，生態(tài)浮島將漂浮于水面，沉水植物自然分布于水中，其量占浮環(huán)面積的約80%。在夏季，水體經(jīng)過20天后透明度將達(dá)到1.5m以上。

實(shí)施例 12

與實(shí)施例11不同之處在于：浮環(huán)為由中空密封的直徑為100mm的圓形工程塑料管，壁厚為5mm，焊接成密封的橢圓形框，面積為3m², 錨鏈長度為6m，沉水植物為黑藻，沉水植物量占浮環(huán)面積的100%。在夏季，水體經(jīng)過10天后透明度將達(dá)到1.0m以上。