本发明专利技术公开了一种净化微污染水体的生态浮岛装置,该生态浮岛装置适用于城市内河水质改善、居民小区人工湖泊生态构建、人工湿地水质净化等多种微污染水体的净化和改良，且对污染物具有吸附拦截、微生物降解和水生植物吸收等功能。本发明专利技术的生态浮岛装置由上部的生态浮床、中间的连接装置和下部的杉木笼水处理反应器三部分构成。本发明专利技术的特色是它在继承吸附填料净水器和传统生态浮床特点的基础上，综合了两者的优势，形成了一个更系统化的结构形式，该结构形式在增强了对水体中污染物净化能力的同时更加有效的利用了水体空间，降低了施工难度，使得植物浮床在工程运用上更加灵活多样。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水质净化
，具体涉及一种应用于城市内河、居民小区人工湖及人工湿地等微污染水域，且对污染物具有吸附拦截和生物生态净化功能的一体化生态浮岛装置。
技术介绍
目前，城市内河，人工湖库等水域的水质改善技术大致分为物理方法、化学方法以及生物强化法，其中生物强化法主要采取水生植物技术、水生动物技术以及生物膜为主的微生物技术，通过人工改进优化水体生态系统，提高水体自净能力，达到净化水质的目的。 现阶段国内外生物强化技术改善水质的研究较多，并在实际应用中取得了较好的效果。但净化手段过于单一，往往未能将几种手段联合使用。如工程措施中利用填料的吸附能力净水(如吸附填料反应器)和利用生态浮床的植物吸收去除污染物往往单一使用。目前，吸附填料反应器和生态浮床在水处理中各自独立的广泛应用于各类水体的净化和深度处理。然而，在许多工程施工中(如城市内河、居民小区人工湖、人工湿地等)大多都是单一的使用吸附填料反应器或设置生态浮床来净化水质。两种水处理设施的单一使用在某些情况下未能充分利用工程中有限的可利用水体空间。一方面，吸附填料反应器可灵活安放于水中及水底，但上部水面未得到充分利用，虽保证了净水效果却未能满足工程中景观效果的需要；另一方面，生态浮床设置于水面之上，其下部空间未能得到充分利用，且需要在河底打桩或通过锁链与岸边相连用于固定，虽保证了工程景观的要求，但对水质的净化效果不佳且在部分施工点对施工要求高。因此，在工程中单一的使用吸附填料反应器或生态浮床净化水质显得美中不足，专利技术一种综合二者优势的水处理装置很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既能高效去除水体中的污染物质，又能营造出良好的景观效果的净化微污染水体的生态浮岛装置。本专利技术的技术方案一种净化微污染水体的生态浮岛装置，该浮岛装置包括生态浮床、杉木笼水处理反应器和连接装置，所述生态浮床包括MXN个浮床单元，所述MXN为 5X8或8X10，相邻的两个浮床单元之间设有带有浮球的细绳，所述浮床单元包括两组水瓶组、两个PVC套管和两条螺旋形连接铁丝，所述水瓶组由两个水瓶并排设置并用双球型铁丝法兰连接构成，将一组水瓶组上的两个瓶盖通过PVC套管与另一组水瓶组上的两个瓶盖连接，所述两条螺旋形连接铁丝分别位于PVC套管两侧并将两组水瓶组上的双球型铁丝法兰连接；所述杉木笼水处理反应器为杉木条制成长方体状的箱笼，箱笼的长宽相等，均为 1. 8-2. Om,高度为0. 5-1. Om,箱笼各个面上杉木条间距均为15-20cm，箱笼的外面包裹一层防锈铁丝网，箱笼内竖直设有两面铁丝网，将箱笼内空间依次分隔成第一配重区、填料区和第二配重区，所述第一配重区与第二配重区的宽高均与箱笼宽高相等，其长度均为0. 2-0.細，所述第一配重区与第二配重区内均填满粒径为2-5cm的砾石或卵石，所述填料区内填满短管填料；所述箱笼底面设有四个支撑腿；所述连接装置包括4个连接单体，所述连接单体包括光滑硬质杆件、第一光滑铜环、 第二光滑铜环、托盘、弹性橡皮绳和长直牵引绳，所述第一光滑铜环滑动套于光滑硬质杆件上，所述光滑硬质杆件的上端与托盘底部的中心固定连接，所述托盘的半径大于第一光滑铜环的内径，所述第二光滑铜环通过弹性橡皮绳与托盘相连，所述长直牵引绳的一端穿过第二光滑铜环与第一光滑铜环连接；所述四个连接单体的光滑硬质杆件下端分别垂直固定于杉木笼水处理反应器上表面的四个角上，且所述四个连接单体上的长直牵引绳分别与生态浮床四个角相连。所述每个浮床单元上的两个PVC套管之间均挂有植物篓，所述植物篓放置有挺水植物、膨胀海绵和泥土，且挺水植物根部裹上泥土和茎杆部裹上膨胀海绵并以尼龙纱网将植物根部和茎杆部一起包裹。所述水瓶为同规格的塑料制圆柱状饮料瓶，瓶身无破损，带配套瓶盖，瓶身长 22-30cm，直径 6-10cm。所述长直牵引绳长度为々h，所述h为连接装置顶部到实际水面的高度。所述短管填料于使用前在EM菌、BZT微生物菌剂或GF系列菌种的培养液内浸泡培养出生物膜。所述短管填料为在炭化温度为700°C下烧制而成的直径为2-3cm，长度为6-lOcm 的竹炭筒。本专利技术是综合了短管填料的高效吸附-拦截、微生物降解和水生植物吸收三位一体的水质净化装置；在系统上部的生态浮床材料采用统一规格的回收利用的饮料瓶、矿泉水瓶等，材料来源广，价格便宜，且可反复利用。生态浮床中种植水生景观植物，利用水生植物吸收水体中的N、P等营养元素，并利用水生植物发达密集的根系过滤去除颗粒性污染物和藻类；在系统下部的杉木笼水处理反应器中自然堆放了大量短管填料形成短管填料层， 该层在使用前于扩大培养的水处理微生物菌液(如EM菌、BZT微生物菌剂、GF系列菌种等) 内浸泡培养出大量生物膜，再经环境水体驯化优选出高效水处理菌种，该水处理反应器通过短管填料的吸附拦截作用及管中附着微生物的生物降解作用去除污染物，特别是短管填料层的拦截作用如同无数个折板反应器(流经填料层的污染水体在多个竹炭筒之间导流， 极大地增加了污染水体与吸附填料和微生物的接触反应时间)；系统中间的连接装置巧妙地将上部生态浮床与下部杉木笼水处理反应器相连，既保证了上部生态浮床随水位变化上下浮动且不随水流纵向飘移，又简省了额外的固定生态浮床的工程措施。本专利技术具有以下优点1、本专利技术能显著改善水质，提高水域的生态景观效果。经农业面源排水静水池塘净化实验研究，本专利技术的浮岛单位面积对水体中N、P的平均去除率为73%-90%和75%-88%，对 COD的去除率为84%-93% ；而单一的泡沫板式生态浮床单位面积对水体中N、P的平均去除率为48%-55%和35%-48%，对COD的去除率为59%_68% ；表明该生态浮岛对水体中N、P的平均去除率比单一的泡沫板式生态浮床高出25%-似％和40%-53%，对COD的去处也相应高出 25%-35%。2、本专利技术的结构简单，布置灵活，供试植物和浮床载体材料来源广，结构组装方便，有较好抗风浪能力且环境效益良好，既降低了工程成本又实现了废弃资源的回收再利用。3、本专利技术采用的竹炭筒上面经过水处理微生物菌液的浸泡培养出生物膜，对水体中污染物同时起到很强的吸附和拦截作用。附图说明图1是本专利技术的生态浮岛装置剖面图(以5X8生态浮床单元为例)； 图2是本专利技术的生态浮床单元俯视图3是本专利技术的双球型铁丝法兰结构示意图； 图4是本专利技术的螺旋形连接铁丝结构示意图； 图5是本专利技术的植物篓结构示意图6是本专利技术的生态浮床布置形式俯视图(以5X8生态浮床单元为例)； 图7是本专利技术的杉木笼水处理反应器局部剖面图。其中有1、生态浮床，2、连接装置，3、杉木笼水处理反应器；4、挺水植物；5、弹性橡皮绳；6、托盘；7、长直牵引绳；8、第一光滑铜环；9、短管填料；10、砾石或卵石；11、支撑脚、12、填料区；13、第一配重区；14、第二配重区；15、螺旋形连接铁丝；16、PVC套管；17、植物篓放置区；18、双球形铁丝法兰；19、箱笼；20、防锈铁丝网。具体实施例方式实施例1一种净化微污染水体的生态浮岛装置，该浮岛装置包括生态浮床1、杉木笼水处理反应器3和连接装置2，生态浮床1包括5X8个浮床单元，所述5X8个浮床单元为5列并排排列且每列设有8个浮床单元(如图6)，相邻的两个浮床本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种净化微污染水体的生态浮岛装置，其特征在于：该浮岛装置包括生态浮床（１）、杉木笼水处理反应器（３）和连接装置（２），所述生态浮床（１）包括Ｍ×Ｎ个浮床单元，所述Ｍ×Ｎ为５×８或８×１０，相邻的两个浮床单元之间设有带有浮球的细绳，所述浮床单元包括两组水瓶组、两个ＰＶＣ套管（１６）和两条螺旋形连接铁丝（１５），所述水瓶组由两个水瓶并排设置并用双球型铁丝法兰（１８）连接构成，将一组水瓶组上的两个瓶盖通过ＰＶＣ套管（１６）与另一组水瓶组上的两个瓶盖连接，所述两条螺旋形连接铁丝（１５）分别位于ＰＶＣ套管（１６）两侧并将两组水瓶组上的双球型铁丝法兰（１８）连接；所述杉木笼水处理反应器（３）为杉木条制成长方体状的箱笼（１９），箱笼（１９）的长宽相等，均为１．８－２．０ｍ，高度为０．５－１．０ｍ，箱笼（１９）各个面上杉木条间距均为１５－２０ｃｍ，箱笼的外面包裹一层防锈铁丝网（２０），箱笼（１９）内竖直设有两面铁丝网，将箱笼（１９）内空间依次分隔成第一配重区（１３）、填料区和第二配重区（１４），所述第一配重区（１３）与第二配重区（１４）的宽高均与箱笼宽高相等，其长度均为０．２－０．４ｍ，所述第一配重区（１３）与第二配重区（１４）内均填满粒径为２－５ｃｍ的砾石或卵石，所述填料区内填满短管填料（９）；所述箱笼底面设有四个支撑腿（１１）； 所述连接装置（２）包括４个连接单体，所述连接单体包括光滑硬质杆件、第一光滑铜环（８）、第二光滑铜环、托盘（６）、弹性橡皮绳（５）和长直牵引绳（７），所述第一光滑铜环（８）滑动套于光滑硬质杆件上，所述光滑硬质杆件的上端与托盘（６）底部的中心固定连接，所述托盘的半径大于第一光滑铜环（８）的内径，所述第二光滑铜环通过弹性橡皮绳（５）与托盘（６）相连，所述长直牵引绳（７）的一端穿过第二光滑铜环与第一光滑铜环（８）连接；所述四个连接单体的光滑硬质杆件下端分别垂直固定于杉木笼水处理反应器（３）上表面的四个角上，且所述四个连接单体上的长直牵引绳（７）分别与生态浮床（１）四个角相连。...
【技术特征摘要】
1.一种净化微污染水体的生态浮岛装置，其特征在于该浮岛装置包括生态浮床(1)、 杉木笼水处理反应器(3)和连接装置(2)，所述生态浮床(1)包括MXN个浮床单元，所述 MXN为5 X 8或8 X 10，相邻的两个浮床单元之间设有带有浮球的细绳，所述浮床单元包括两组水瓶组、两个PVC套管(16)和两条螺旋形连接铁丝(15)，所述水瓶组由两个水瓶并排设置并用双球型铁丝法兰(18)连接构成，将一组水瓶组上的两个瓶盖通过PVC套管(16)与另一组水瓶组上的两个瓶盖连接，所述两条螺旋形连接铁丝(15)分别位于PVC套管(16)两侧并将两组水瓶组上的双球型铁丝法兰(18)连接；所述杉木笼水处理反应器(3)为杉木条制成长方体状的箱笼(19)，箱笼(19)的长宽相等，均为1. 8-2. 0m，高度为0. 5-1. 0m，箱笼(19)各个面上杉木条间距均为15_20cm，箱笼的外面包裹一层防锈铁丝网(20)，箱笼(19)内竖直设有两面铁丝网，将箱笼(19)内空间依次分隔成第一配重区(13)、填料区和第二配重区(14)，所述第一配重区(13)与第二配重区 (14)的宽高均与箱笼宽高相等，其长度均为0. 2-0. 4m,所述第一配重区(13)与第二配重区 (14)内均填满粒径为2-5cm的砾石或卵石，所述填料区内填满短管填料(9);所述箱笼底面设有四个支撑腿(11);所述连接装置(2)包括4个连接单体，所述连接单体包括光滑硬质杆件、第一光滑铜环(8)、第二光滑铜环、托盘(6)、弹性橡皮绳(5)和长直牵引绳(7)，所述第一光...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，李卫，倪利晓，印华斌，钱静，赵新磊，储如花，吴薇，陈阳，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：84
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