本實(shí)用新型屬于河流生態(tài)治理與生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種人工生態(tài)浮島。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染的排放量日益增加，大量的污染物直接排入江河、湖泊，造成水體污染和富營(yíng)養(yǎng)化的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致河水黑臭，魚蝦絕跡。河流湖泊是重要的淡水資源，同時(shí)也是水源地的重要組成，它與人民的生產(chǎn)、生活以及經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展休戚相關(guān)，但是污染的水體不僅失去了資源功能和使用價(jià)值，而且嚴(yán)重破壞周圍的環(huán)境景觀，甚至危害到居民的健康。目前河流湖泊黑臭已經(jīng)成為我國(guó)城市中小型河流共同存在的污染問題，河流湖泊黑臭對(duì)城市的環(huán)境造成極其嚴(yán)重的影響。如何盡快解決城市河流湖泊的黑臭問題已經(jīng)成為城市環(huán)境工作的當(dāng)務(wù)之急。目前在黑臭河流湖泊治理中主要有：(1)物理法，如拆除硬質(zhì)護(hù)岸、引水沖污，底泥清污等；(2)化學(xué)法，如加入化學(xué)試劑等；(3)生物法，如種植水生植物、投加微生物菌劑等。物理法和化學(xué)法都存在投資高、容易產(chǎn)生二次污染，且也改變了生態(tài)系統(tǒng)原始的面貌。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種充分利用水體空間且不會(huì)造成二次污染、強(qiáng)化水體凈化能力的人工生態(tài)浮島。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型人工生態(tài)浮島所采用的技術(shù)方案為：

一種人工生態(tài)浮島，包括支架，所述支架包括上支架和下支架，上下支架之間通過連接件連接，所述上支架固定有若干個(gè)浮子，支架內(nèi)部由下至上填充有碳素纖維膜層、懸浮填料層和海綿基質(zhì)層，各層之間設(shè)置有隔網(wǎng)，所述海綿基質(zhì)層種植有水生植物，所述碳素纖維膜層的下側(cè)設(shè)置有曝氣口，所述上支架還安裝有浮筒，所述浮筒上設(shè)置有氣泡發(fā)生裝置和RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備，所述氣泡發(fā)生裝置與曝氣口之間通過管路連接，所述氣泡發(fā)生裝置與RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備連接，所述RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備通過無線信號(hào)與遠(yuǎn)處的遠(yuǎn)程操作設(shè)備連接。在浮筒中空開孔，裝入沙子等重物并用塞子封閉，通過調(diào)整裝入沙子的重量調(diào)節(jié)整個(gè)裝置在水中的位置，上支架固定的浮子，使得支架在水面能夠漂浮，海綿基質(zhì)層中種植根系較發(fā)達(dá)的水生植物，如蘆葦、香蒲、美人蕉等；中層利用懸浮填料形成生物膜；下層懸掛碳素纖維膜，可有效鎖定底泥中有毒有害物質(zhì)的釋放對(duì)水生植物的毒害作用；曝氣口設(shè)置在碳素纖維膜層的下側(cè)，且與水體底部的底泥層具有一定的距離，以避免攪起底泥，氣泡發(fā)生裝置向水體充氧，并攪動(dòng)水流，提供填料及水生植物所需的溶解氧和水力條件，在好氧條件下填料表面附著生物膜，RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備固定于浮筒的上部，遠(yuǎn)程操作設(shè)備位于公司總部，RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備集成了模擬信號(hào)采集、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、計(jì)數(shù)和無線數(shù)據(jù)通信于一體，遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)或停機(jī)工作。

所述的上支架設(shè)置有下垂的柔性繩體，柔性繩體穿過碳素纖維膜層、懸浮填料層和海綿基質(zhì)層，繩體上設(shè)置有結(jié)節(jié)。通過繩體增加支架內(nèi)對(duì)各層的整體強(qiáng)度，減少水體流失。

所述的支架為PVC管、PE管、不銹鋼管或玻璃鋼管。支架的不局限性，方便用戶靈活選擇。

所述的上支架為大圓形框架，在大圓形框架內(nèi)設(shè)置有同心的中心圓框架，中心圓框架與大圓形框架之間設(shè)有相切的小圓形框架，這些框架的相切處設(shè)置有浮子，在中心圓框架的圓心處設(shè)置有浮筒。

所述的浮筒上設(shè)置有水質(zhì)檢測(cè)裝置，水質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置與RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備連接。通過RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備和水質(zhì)檢測(cè)裝置在線檢測(cè)目標(biāo)水體的污染指標(biāo)，包括pH、DO、水溫、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和流量指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異樣變化時(shí)采取補(bǔ)救措施，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和保持河流湖泊的潔凈狀態(tài)，了解治理后改善的情況和取得的效果，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)以進(jìn)一步改善和提高水體水質(zhì)。

所述的RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備集成了模擬信號(hào)采集、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、計(jì)數(shù)和無線數(shù)據(jù)通信，支持以太網(wǎng)通信，串口通信，RS485通信和4G/3G/2G無線數(shù)據(jù)通信于一體，能夠直接接入傳感器、標(biāo)準(zhǔn)變送器信號(hào)、儀表輸出的模擬信號(hào)、電平信號(hào)、干觸點(diǎn)和脈沖信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本實(shí)用新型采用三層結(jié)構(gòu)，上層種植根系較發(fā)達(dá)的水生植物，中層利用生物膜與上層植物連用，下層懸掛碳素纖維，根據(jù)黑色河流不同形成原因?qū)μ盍线M(jìn)行組配。

2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、易于制造。

3、本實(shí)用新型通過氣泡發(fā)生裝置與人工生態(tài)浮島有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了水體充氧、混合、生物降解技術(shù)優(yōu)化組合，不打破河流湖泊的分層，改善底部水生生態(tài)環(huán)境，抑制底泥中有機(jī)物、磷、氨氮、鐵、錳等物質(zhì)向水中溶解釋放。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型人工生態(tài)浮島的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

其中，1上支架，2下支架，3連接件，4氣泡發(fā)生裝置，5水質(zhì)檢測(cè)裝置，6RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備，7繩體，8曝氣口，9結(jié)節(jié)，10大圓形框架，11中心圓框，12小圓形框架，13浮子，14浮筒，15碳素纖維膜層，16懸浮填料層，17海綿基質(zhì)層，18水生植物。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1和圖2所示，一種人工生態(tài)浮島，包括支架，支架包括上支架1和下支架2，上下支架之間通過連接件3連接，上支架1為大圓形框架10，在大圓形框架10內(nèi)設(shè)置有同心的中心圓框架12，中心圓框11與大圓形框架10之間均布相切的小圓形框架12，這些框架的相切處設(shè)置有浮子13，在中心圓框架的圓心處設(shè)置有浮筒14，浮筒14中空，上開孔，可以裝入沙子等重物，用塞子封閉，通過調(diào)整裝入沙子的重量對(duì)整個(gè)裝置在水中的位置進(jìn)行微調(diào)，浮筒14通過固定架與支架連接固定，下支架2與上支架1的形狀相同只是沒有安裝浮子13和浮筒14，上支架1固定有多個(gè)浮子13，使得支架能夠漂浮在水面上，支架內(nèi)部由下至上填充有碳素纖維膜層15、懸浮填料層16和海綿基質(zhì)層17，各層之間設(shè)置有隔網(wǎng)，海綿基質(zhì)層17種植有水生植物18，如蘆葦、香蒲、美人蕉等，碳素纖維膜層15內(nèi)放置有微生物菌群，碳素纖維的細(xì)孔結(jié)構(gòu)不同于活性炭，碳素纖維微孔豐富且孔徑分布集中(0.5～2nm)，微孔體積占總體積的90％左右，比表面積大，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有含氧官能團(tuán)，懸浮填料層16可以形成生物膜，浮筒14上設(shè)置有氣泡發(fā)生裝置4、水質(zhì)檢測(cè)裝置5和RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備6，氣泡發(fā)生裝置4的曝氣口8設(shè)置在碳素纖維膜層15的下側(cè)，且與水體底部的底泥層具有一定的距離，以避免攪起底泥，氣泡在向水體充氧時(shí)攪動(dòng)水流，提供填料及水生植物18所需的溶解氧和水力條件，在好氧條件下填料表面附著生物膜，生物膜主要由真菌、細(xì)菌、菌膠團(tuán)及其產(chǎn)生的胞外多聚物組成，這些微生物能以水中的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將其氧化分解成無害的無機(jī)物，同時(shí)能氧化水中溶解態(tài)的鐵、錳，使其沉淀，并去除氣泡發(fā)生裝置4產(chǎn)生的極細(xì)氣泡，氣泡在水中上升速度慢、停留時(shí)間長(zhǎng)、溶解效率高，并具備自增氧、帶負(fù)電荷和富含強(qiáng)氧化性的自由基等特性，同時(shí)氣泡的水對(duì)動(dòng)植物都具有促進(jìn)生物活性的作用，氣泡發(fā)生裝置4、水質(zhì)檢測(cè)裝置5均與RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備6連接，RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備6通過無線信號(hào)與遠(yuǎn)處的遠(yuǎn)程操作設(shè)備連接，通過RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備6啟動(dòng)或關(guān)閉水質(zhì)檢測(cè)裝置5與氣泡發(fā)生裝置4；為了增加支架內(nèi)各層的整體強(qiáng)度，減少水流損壞，上支架連接有下垂的柔性的繩體7，繩體7貫穿各層對(duì)各層進(jìn)行牽拉，繩體7上設(shè)置有結(jié)節(jié)9用于增加與各層物料的牽拉面積；支架為PVC管、PE管、不銹鋼管或玻璃鋼管；同時(shí)在圓形框架鏈接間隙處種植浮游植物，形成不同形狀、構(gòu)造及植物類型，從而吸引野生動(dòng)物在此棲息，增加生物多樣性，加快生物生態(tài)修復(fù)過程；RTU無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端設(shè)備6集成了模擬信號(hào)采集、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、計(jì)數(shù)和無線數(shù)據(jù)通信，支持以太網(wǎng)通信，串口通信，RS485通信和4G/3G/2G無線數(shù)據(jù)通信于一體，能夠直接接入傳感器、標(biāo)準(zhǔn)變送器信號(hào)、儀表輸出的模擬信號(hào)、電平信號(hào)、干觸點(diǎn)和脈沖信號(hào)，遠(yuǎn)程操作設(shè)備為固定的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心或移動(dòng)的控制終端。