一种抱枕式生物浮岛水质净化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抱枕式生物浮岛水质净化系统，属于环境工程、污染水体生物处理技术领域，其包括自上而下设置的生物浮床、根系保护网、水下净化系统和固定装置，生物浮床包括浮框、多个复合浮体和种植抱枕。本发明专利技术提供的抱枕式生物浮岛水质净化系统，使用种植抱枕作为水生植物栽培载体，增加了生物浮岛的重量，使得生物浮岛比较稳定，能够在较大水面上安装；浮床规格可调，易于组装，而且具有抗折、抗弯、吸能的特性，强度高；随着波浪起伏时，浮床受到的扭矩通过柔性连接件抵消；构成复合浮体的各层结构相互配合，提高了复合浮体的强度，解决了单纯聚苯乙烯材料移动过程中易碎的问题，而且环保无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种抱枕式生物浮岛水质净化系统
本专利技术涉及一种抱枕式生物浮岛水质净化系统，属于环境工程、污染水体生物处理

技术介绍
生物浮岛采用了轻质材料提供浮力使水生植物固定并浮于水面生长，植物在生长过程中吸收水中的氮磷元素，起到水质净化的目的，此外还能起到美化环境作用。大型水库上游区一般为山丘区，山区土地相对瘠薄，农药化肥施用量较大，加之区内整体坡度较大，降雨过后农药化肥随之进入地表水，产生了较强的农业面源污染，最终汇入水库，导致水库氮磷等污染，生物浮岛是净化水库水质的有效方式。传统生物浮岛由于设置欠合理，在应用于大型水库的水质净化过程中发现存在以下缺陷：(1)水质净化是将植被直接固定在浮床框架上，没有土壤使得植物移栽后长势较慢，且部分植物容易死亡，植物死亡后需要及时对其更换，工作量较大。(2)传统生物浮岛整体质量较轻，安装在风浪较大的水库水面时易被冲刷，且紧靠植被根系位置水质处理效果较差。(3)生物浮床通常体积较大，在工厂组装成成品后存在运输困难的问题，如果到现场组装则难以实现批量化生产，降低生产效率。(4)目前使用的刚性浮床结构消能性较差，在水中长时期受到风荷载、水荷载的条件下容易损坏。(5)目前的生物浮床浮体材料主要选用聚氯乙烯，聚氯乙烯对光和热的稳定性差，经过暴晒易分解，且有毒，容易对水体和环境造成二次污染，虽然部分生物浮床采用了高分子材料，但是由于强度低，移动、复植过程中容易碎裂。(6)现阶段生物浮床对水体污染物的去除主要通过水生植被的根系吸收，在北方地区冬季植被越冬时对水体污染物的吸收能力降低。本专利技术旨在提供一种生物浮床水质提升系统以解决目前生物浮床稳定性差、植物死亡后不易更换，浮体材料对环境污染、寿命短、易碎，以及生物浮床冬季净水效率低、施工可操作性差等方面的不足。需要说明的是，上述内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术所存在的问题，提供了一种抱枕式生物浮岛水质净化系统，能够在较大水面上安装，同时防止风浪对生物浮岛的冲刷，冬季也可进行净水，提升了净水效率，并且易于组装，强度高，环保无污染。本专利技术通过采取以下技术方案实现上述目的：一种抱枕式生物浮岛水质净化系统，包括自上而下设置的：生物浮床；根系保护网，所述根系保护网悬挂在所述生物浮床的下方，以与生物浮床的底部共同围出根系保护区；水下净化系统，所述水下净化系统包括均布吊挂在根系保护网下方的挂式生物填料和/或净化袋；固定装置，所述固定装置包括固定在河床上的若干个固定器，所述生物浮床的外围通过定位绳与固定器连接。可选的，所述生物浮床包括：浮框，所述浮框由顶部土工格栅、底部土工格栅和侧面土工格栅围成；多个复合浮体，所述复合浮体置于浮框内部，各复合浮体相互连接围出多个植被种植区，所述植被种植区上方的顶部土工格栅开设有植被种植口；所述种植抱枕内装填有栽培基质，所述种植抱枕选用植物根系可透过生长的土工布制成，所述种植抱枕的顶部开设有栽培口。可选的，所述种植抱枕包括枕袋，所述枕袋内装填有栽培基质，所述枕袋选用植物根系可透过生长的土工布制成，所述枕袋的顶部开设有栽培口。可选的，所述复合浮体包括由内向外依次包裹的内芯、保护网、加筋层、外保护层和土工格栅层，相邻的复合浮体通过卡扣将复合浮体表面的土工格栅进行连接。可选的，所述内芯、保护网、加筋层用汽钉均匀连接固定，所述外保护层喷涂固化在所述加筋层的表面。可选的，所述内芯选用发泡聚苯乙烯，保护网选用尼龙丝网，加筋层选用土工格栅，外保护层选用聚氨酯材料。所述根系保护网悬挂在所述组合式生物浮床的下方，以与组合式生物浮床的底部共同围出根系保护区；所述水下净化系统包括均布吊挂在根系保护网下方的挂式生物填料和/或净化袋；所述固定装置包括固定在河床上的若干个固定器，所述生物浮床的外围通过定位绳与固定器连接。可选的，所述挂式生物填料选用碳素纤维生态草，所述净化袋包括挂袋和填装在挂袋内的净化填料，所述挂袋选用半透膜或土工布制成。所述生物浮床的数量为多个，相邻的生物浮床之间通过柔性连接件连接。可选的，所述柔性连接件包括：连接轴，所述连接轴竖向固定在所述浮框的外围；连接件，所述连接轴上套装有连接件，所述连接件上设置连接孔，所述连接孔的轴线垂直于所述连接轴，相邻两个浮框上的连接件通过穿过连接孔的螺栓或绳体连接。可选的，所述浮框的表面设置加强板，所述加强板固定在构成浮框的顶部土工格栅、底部土工格栅格栅或侧面土工格栅上，所述连接轴固定在所述加强板上。本申请的有益效果包括但不限于：本专利技术提供的抱枕式生物浮岛水质净化系统由生物浮床、根系保护网、水下净化系统和固定装置构成，其中，(1)使用种植抱枕作为水生植物栽培载体，增加了生物浮岛的重量，使得生物浮岛比较稳定，不易倾斜，能够在较大水面上安装，同时防止风浪对生物浮岛的冲刷。(2)种植抱枕内栽培基质容量大，为植物提供营养和根系生长空间，有利于植物根系迅速生长，减少植物移栽后的死亡率，并且出现植物死亡时方便将相应的种植抱枕取出更换。(3)水生植物生长过程中根系穿过种植抱枕伸入水中，吸收水中的污染物，还会延伸至相邻的种植抱枕中，使相邻种植抱枕内的水生植物根系交错串联，提高浮床的稳定性，营造生物栖息地，成为生物浮岛。(4)水下净化系统可吸附水体中的氮磷，同时为微生物提供寄生，提高水体自净能力，冬季也可进行净水，提升了净水效率；(5)生物浮床的的数量可以灵活搭配，使浮床规格可调，易于组装，适用于各种场景、不同环境要求生产，施工可操作性强；(6)相邻的生物浮床之间通过柔性连接件连接，在生物浮床随着波浪起伏时，浮床受到的扭矩通过柔性连接件抵消，使生物浮床与生物浮床之间的连接更加安全牢固；(7)生物浮床包括浮框、设置在浮框内的复合浮体和种植抱枕，复合浮体包括由内向外依次包裹的内芯、保护网、加筋层、外保护层和土工格栅层，构成复合浮体的各层结构相互配合，提高了复合浮体的强度，解决了单纯聚苯乙烯材料移动过程中易碎的问题，而且环保无污染；同时，浮框与复合浮体相组合，使浮床具有抗折、抗弯、吸能的特性，强度高。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术提供的抱枕式生物浮岛水质净化系统的结构示意图；图2为本专利技术提供的抱枕式生物浮岛水质净化系统中复合浮体围出的植被种植区内放置种植抱枕的结构示意图；图3为本专利技术提供的抱枕式生物浮岛水质净化系统中复合浮体的结构示意图；图4为多个生物浮床相互组装后的结构示意图；图5为本专利技术提供的抱枕式生物浮岛水质净化系统中柔性连接件的结构示意图；图中，100、生物浮床；111、浮框；1112、顶部土工格栅；1113、底部土工格栅；1114、侧面土工格栅；112、复合浮体；1121、内芯；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抱枕式生物浮岛水质净化系统，其特征在于，包括自上而下设置的：/n生物浮床；/n根系保护网，所述根系保护网悬挂在所述生物浮床的下方，以与生物浮床的底部共同围出根系保护区；/n水下净化系统，所述水下净化系统包括均布吊挂在根系保护网下方的挂式生物填料和/或净化袋；/n固定装置，所述固定装置包括固定在河床上的若干个固定器，所述生物浮床的外围通过定位绳与固定器连接；/n所述生物浮床包括：/n浮框，所述浮框由顶部土工格栅、底部土工格栅和侧面土工格栅围成；/n多个复合浮体，所述复合浮体置于浮框内部，各复合浮体相互连接围出多个植被种植区，所述植被种植区上方的顶部土工格栅开设有植被种植口；/n种植抱枕，每个植被种植区内挤压设置有多个种植抱枕。/n

【技术特征摘要】
1.一种抱枕式生物浮岛水质净化系统，其特征在于，包括自上而下设置的：
生物浮床；
根系保护网，所述根系保护网悬挂在所述生物浮床的下方，以与生物浮床的底部共同围出根系保护区；
水下净化系统，所述水下净化系统包括均布吊挂在根系保护网下方的挂式生物填料和/或净化袋；
固定装置，所述固定装置包括固定在河床上的若干个固定器，所述生物浮床的外围通过定位绳与固定器连接；
所述生物浮床包括：
浮框，所述浮框由顶部土工格栅、底部土工格栅和侧面土工格栅围成；
多个复合浮体，所述复合浮体置于浮框内部，各复合浮体相互连接围出多个植被种植区，所述植被种植区上方的顶部土工格栅开设有植被种植口；
种植抱枕，每个植被种植区内挤压设置有多个种植抱枕。


2.根据权利要求1所述的抱枕式生物浮岛水质净化系统，其特征在于，所述种植抱枕内装填有栽培基质，所述种植抱枕选用植物根系可透过生长的土工布制成，所述种植抱枕的顶部开设有栽培口。


3.根据权利要求1所述的抱枕式生物浮岛水质净化系统，其特征在于，所述复合浮体包括由内向外依次包裹的内芯、保护网、加筋层、外保护层和土工格栅层，相邻的复合浮体通过卡扣将复合浮体表面的土工格栅进行连接。


4.根据权利要求3所述的抱枕式生物浮岛水质净化系统，其特征在于，所述内芯、保护网、加筋层用汽钉均匀连接固定，所述外保护层喷涂固化在所述加筋层的表面。


5.根据权利要求3所述的抱枕式生物浮岛水质净...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学群，田婵娟，刘彩虹，王爱芹，辛光明，常雅雯，李成光，刘丹，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37