11-上層框架；12-下層框架；
[0037]13-連接部；14-浮力件；
[0038]20-太陽能電池板；
[0039]30-表層凈化區(qū)；
[0040]31-凈水填料；32-挺水植物；
[0041]40-底層凈化區(qū)；
[0042]41-凈水填料；42-沉水植物；
[0043]50-動水復(fù)氧裝置；
[0044]51-葉輪；52-導(dǎo)流桶。
【具體實施方式】
[0045]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本實用新型的保護范圍。
[0046]本實用新型提供了一種原位凈化受污染河流、湖泊、水庫等水體的浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)，以有效去除污染水體的內(nèi)源污染。
[0047]在本實用新型的一個示例性實施例中，提供了一種浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)。圖3A為根據(jù)本實用新型實施例浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B為圖3A所示浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的俯視圖。如圖3A和圖3B所示，本實施例浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)包括:雙層浮力框架10、太陽能電池板模組20、表層凈化區(qū)30、底層凈化區(qū)40和動水復(fù)氧裝置50構(gòu)成。
[0048]以下對本實施例浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的各個部分進行詳細說明。
[0049]本實施例中，雙層浮力框架10采用304以上等級的不銹鋼焊接而成，作為整個浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的承載體。該雙層浮力框架10包括:上層框架11 ;下層框架12，通過連接部13與上層框架11固定連接；以及一個或多個浮力件(14)，固定于所述上層框架
(11)上，用于使所述浮動式生態(tài)水廠不沉底。
[0050]為了制造方便，該雙層浮力框架10中，上層框架11和下層框架12均呈長方形，其尺寸視所在水域水道的寬度而定。此外，浮力件14設(shè)置的位置也可以根據(jù)需要進行調(diào)整，而不限于圖3A和圖3B所示的方式。
[0051]請參照圖3A和圖3B，上層框架11分為兩個區(qū)域-中部區(qū)域和兩側(cè)區(qū)域。在中部區(qū)域的上方，固定有太陽能電池板20。兩側(cè)的區(qū)域填充凈水填料31構(gòu)成表層凈化區(qū)30，用于種植挺水植物32。需要說明的是，在實際使用時，該兩側(cè)區(qū)域大致與水面平齊，安裝太陽能電池板20區(qū)域比兩側(cè)區(qū)域要高出約O?60cm。
[0052]本實施例中，在上層框架11中部區(qū)域的上方通過支架固定一整塊方形的太陽能電池板，作為太陽能電池板模組20。該太陽能電池板的輸出功率介于600w?9kw之間，用于為動水復(fù)氧裝置50提供電能。而在本實用新型其他實施例中，可以根據(jù)實際情況來設(shè)置太陽能電池板的數(shù)量、形狀、尺寸、位置和朝向，例如，需要根據(jù)水循環(huán)復(fù)氧裝置50的功率來選擇太陽能電池板的數(shù)量和規(guī)格，或?qū)⑻柲茈姵匕?0固定于上層框架11的一側(cè)。此夕卜，還可以將太陽能電池板與水平面呈一預(yù)設(shè)角度設(shè)置，或偏折成一預(yù)設(shè)形狀設(shè)置，如參考文獻I那樣。
[0053]在上層框架11的兩側(cè)區(qū)域填充有凈水填料31。在凈水填料31上部，種植挺水植物32。該挺水植物伸出水面以上，其品種無特定要求，優(yōu)選選用本體品種，例如美人蕉、蘆葦、水蔥、香蒲等。
[0054]在下層框架12底部填充凈水填料41，構(gòu)成底層凈化區(qū)。在該底層凈化區(qū)種植沉水植物42，品種無特定要求，優(yōu)選選用本地品種。常用的沉水植物品種有:眼子菜、狐尾藻等。種植的挺水植物32和沉水植物42可有效的吸收水體中的氨氮、磷等多種污染物。
[0055]本實施例中，填充于上層框架11和下層框架12中的凈水填料(31、41)主要采用高分子復(fù)合纖維制備，其比表面積介于1:200-1:10000之間，孔隙率介于80-99%之間，為微生物附著、挺水植物、沉水植物種植提供載體。
[0056]尤其需要注意的是，本實施例在下層框架12上填充凈水填料41，構(gòu)成底層凈化區(qū)40。在該底層凈化區(qū)40種植沉水植物42。該底層凈化區(qū)對去除水體污染與水體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)具有以下三方面的作用:
[0057]1.削減底泥造成的內(nèi)源污染
[0058]在浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的底層凈化區(qū)中，沉水植物為微生物提供天然的載體，水體中的微生物附著于沉水植物上，形成微生物膜。在目標水體中，沉水植物和附著的生物膜與內(nèi)源污染物充分接觸，通過植物的同化吸收、微生物的呼吸作用分解以及相應(yīng)微生物在好氧、缺氧條件下的硝化、反硝化以及聚磷等作用，達到對底泥釋放的有機物、氮、磷等污染物的有效去除。除此之外，沉水植物對內(nèi)源污染中的重金屬污染物也有較好的去除作用。重金屬與有機物等污染物不同，很難被微生物降解，只能通過植物或微生物的吸收作用從環(huán)境中去除。很多種類的沉水植物都是當?shù)厮虻膬?yōu)勢物種，其根部、葉部具有較高的蓄積重金屬的能力。沉水植物吸附重金屬離子，這些被吸附的重金屬離子在沉水植物體內(nèi)以螯合態(tài)等可溶形式存在，從而大大降低水體中重金屬離子濃度。
[0059]2.藻華防控及水質(zhì)改善
[0060]現(xiàn)如今，國內(nèi)水體中富營養(yǎng)化問題嚴重，水體中氮、磷含量嚴重超標。富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻類大量生長，嚴重危害水體的生態(tài)系統(tǒng)健康，所以降低水體中氮、磷含量，控制藻類生長成為迫切需要解決的水環(huán)境問題。
[0061 ] 在浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)的底層凈化區(qū)中，沉水植物及附著的微生物可通過植物吸收、微生物硝化與反硝化作用、聚磷作用等有效去除水體中氮、磷污染物，降低污染物濃度。沉水植物在降低水體中氮、磷等污染物的同時，也減少了水體中可為藻類提供氮、磷、礦物質(zhì)等養(yǎng)料的數(shù)量，限制了藻類生長的條件，抑制了藻類的生長。研宄表明，除了沉水植物對藻類氮、磷養(yǎng)料去除外，沉水植物可向水中分泌抑制藻類生長的化感物質(zhì)，同樣對藻類產(chǎn)生很大的抑制作用，最終達到水質(zhì)凈化的作用。
[0062]3.完善水生態(tài)結(jié)構(gòu)、促進水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)
[0063]浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中的底層凈化區(qū)可構(gòu)建穩(wěn)定的生境平臺，構(gòu)建以微生物為起點的食物鏈，能夠為沉水植物、魚類、貝類等提供長期穩(wěn)定的棲息環(huán)境，形成以浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)中底層凈化區(qū)為基礎(chǔ)的水生態(tài)系統(tǒng)，完善水體生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，促進水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。
[0064]復(fù)合微生物菌劑被固化在挺水植物32、沉水植物42的根系與凈水填料(31、41)中，用于在周邊制造適宜的好氧、兼氧、厭氧環(huán)境中，高效去除水體中的污染物。該復(fù)合微生物菌劑含有硝化細菌、反硝化細菌、有機物降解菌和/或酶等，是從自然界提取并馴化，具有高效分解有機物、氨氮、總氮等污染物的特性。
[0065]本實施例中，挺水植物32、沉水植物42及其根系，凈水填料(31和41)和復(fù)合微生物菌劑共同完成對污染物的去除，并且，挺水植物和沉水植物僅需在冬季前進行收割即可，運行維護成本低。
[0066]動水復(fù)氧裝置50固定于上層框架11和下層框架12之間，包括:導(dǎo)流桶52與安裝于導(dǎo)流桶內(nèi)的葉輪51。在太陽能面板電能驅(qū)動下，動水復(fù)氧裝置50的葉輪51運轉(zhuǎn)，帶動周邊水體循環(huán)流動。
[0067]本實施例浮動式生態(tài)水凈化系統(tǒng)應(yīng)用于不同水深的水體時，導(dǎo)流桶的安裝角度根據(jù)不同水深進行調(diào)整。導(dǎo)流桶安裝角度范圍為:導(dǎo)流桶軸向方向與水平面夾角介于20°至90°之間，優(yōu)選角度介于30°至60°之間，具體安裝角度根據(jù)水體水深調(diào)整:當水深較淺時，采用小安裝角度；當水深較深時，采用大安裝角度，從而避免產(chǎn)生過大的垂直流擾動水體底泥層。
[0068]葉輪轉(zhuǎn)動擾動周圍水體，對葉輪后方的水體形成較大壓強，對葉輪前方的水體形成較小壓強，水體在壓強差的作用下，以較大的速度流經(jīng)進導(dǎo)流桶，從葉輪后方流向葉輪前方，并以較大的速度流出導(dǎo)流桶。由于導(dǎo)流桶的傾斜安裝角度，流出導(dǎo)流桶的水流推動周圍水體形成水平輻射流與垂直循環(huán)流。其中:
[0069](I)水平輻射流:葉輪推動水體向水平方向的前方流動，并向兩側(cè)發(fā)