太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島制造技術

太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島，本實用新型專利技術屬于水環境修復領域，它為了解決現有地表水質普遍超標而自凈能力低下的問題。該生態浮島由水動力模塊、空窗模塊和生物強化模塊拼接而成，水動力模塊作為整個浮島的中心，其中水動力模塊是在漂浮載體上設置有太陽能噴泉，其下表面連接管式微孔曝氣，管式微孔曝氣與水底的固定箱籠相連接；空窗模塊是在水底定植有沉水植物；生物強化模塊是在漂浮載體上定植有挺水植物，下方掛設有人工水草。本實用新型專利技術合理配置功能模塊之間的空間格局，該生態浮島能夠保護水環境生態系統功能及穩定性，提高系統凈化效能。

【技術實現步驟摘要】
太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島
本技術屬于水環境修復領域，具體涉及一種自然能源動力的可在原位高效凈化黑臭污染水體的立體式生態浮島強化系統。
技術介紹
近年來，隨著我國經濟的快速發展和人口數量的逐年增加，生活污水、農業污水和工業廢水直接或間接地進入自然水體當中，引發地表水環境質量普遍下降、水生態功能不斷受損、黑臭水體日益增多等系列水環境問題，急需切實、高效的水環境原位修復技術與裝備。生態浮島是一種常規水環境修復技術，但是傳統的生態浮島一方面因其主要依靠挺水植物發揮凈化功能，結構簡單而且功能低下，難以應用于黑臭水體等高負荷污染水環境條件；另一方面，大面積占據水面的浮島對沉水植物造成的光遮蔽和生長脅迫，同時阻滯水流造成厭氧環境，從而破環水生態環境，影響水環境修復效果。
技術實現思路
本技術的目的是要解決現有地表水質普遍超標而自凈能力低下的問題，而提供一種自然能源動力驅動曝氣增強水體凈化功能的立體式生態浮島。本技術太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島由水動力模塊、空窗模塊和生物強化模塊拼接而成，以水動力模塊作為整個浮島的中心，向外依次拼接空窗模塊和生物強化模塊；其中水動力模塊是在漂浮載體上設置有太陽能噴泉，在漂浮載體的下表面連接管式微孔曝氣系統的一端，管式微孔曝氣系統的另一端與河床底部的沉墜固定箱籠相連接；空窗模塊是在漂浮載體上開有通孔，在通孔的垂直向下的水底定植有沉水植物；而生物強化模塊是在漂浮載體上定植有挺水植物，在挺水植物水下根部的下方掛設有人工水草。本技術太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島系統包含以下效果和優點：1、本技術合理配置水動力模塊、空窗模塊、生物強化模塊三大功能模塊之間的空間格局，避免挺水植物浮島對沉水植物的遮蔽，及其對太陽能板的遮蔽，同時保證曝氣系統產生的氣泡可在系統內均勻分散。保護水環境生態系統功能及穩定性，提高系統凈化效能。系統可根據水體功能和景觀功能的需求進行不同水生生物的組合搭配。2、本技術中挺水植物種植籃為鏤空用以垂落植物根系。在光照良好的情況下，植物根區復氧環境可作為光合細菌和好氧微生物菌劑固著載體，同時促進根系下方垂落的新型微生物載體表面富集微生物形成生物膜，可同步發揮挺水植物根系過濾和功能微生物降解功能，兼具豐富物種多樣性功能。3、本技術在生態浮島內增設以太陽能為動力的水面噴泉及水下微孔曝氣系統，打破浮島內部水體層結結構，增加水體溶解氧量，避免水流阻滯條件下生物殘體厭氧分解引發的黑臭問題，促進好養微生物活性及污染物降解效率，同時也起到提升系統景觀性的作用。4、本技術中浮島底部的卵礫石籠，可同步實現浮島拼盤和管式微孔曝氣系統的固定，同時填充的卵礫石除了發揮固著功能微生物菌劑的載體作用外，還可起到為魚類及底棲動物提供棲息地等功能。5、本技術在傳統生態浮島系統的基礎上，利用水生生物的生態位優化組合，擴大功能單元與水中污染物接觸面積，充分發揮系統的多介質和多生物組分的凈化功能，并通過自然能源動力驅動改善浮島內部水文環境，形成立體式增強型水體凈化生態浮島系統的，顯著提高水體的自凈能力，可用于高污染負荷的黑臭水體凈化處理，擴展傳統浮島應用領域。本技術可以通過功能模塊在空間上的不同組合方式，營造不同的凈化和景觀效果，適合不同水流流態及污染程度、污染類型的水體。附圖說明圖1為太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島的結構示意圖。具體實施方式具體實施方式一：本實施方式太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島由水動力模塊A、空窗模塊B和生物強化模塊C拼接而成，以水動力模塊A作為整個浮島的中心，向外依次拼接空窗模塊B和生物強化模塊C；其中水動力模塊A是在漂浮載體8上設置有太陽能噴泉1，在漂浮載體8的下表面連接管式微孔曝氣系統3的一端，管式微孔曝氣系統3的另一端與河床底部的沉墜固定箱籠4相連接；空窗模塊B是在漂浮載體8上開有通孔，在通孔的垂直向下的水底定植有沉水植物6，沉水植物6置于營養杯7中；而生物強化模塊C是在漂浮載體8上定植有挺水植物9，在挺水植物9水下根部的下方掛設有人工水草11。本實施方式向外依次拼接空窗模塊和生物強化模塊是指空窗模塊圍在水動力模塊外圍，生物強化模塊圍在空窗模塊外圍。水動力模塊、空窗模塊和生物強化模塊之間通過漂浮載體進行拼接。本實施方式水動力模塊以太陽能板為基本骨架外接輕質載體以助于漂浮水面，依靠太陽能驅動在水面形成小型噴泉，水下連接管式微孔曝氣系統進行曝氣復氧，管式曝氣系統底端與河床底部的沉墜固定箱籠連接，箱籠內填充可負載功能微生物的卵礫石。本實施方式基于生態位空間優化原理，構建一種立體式的新型生態浮島。該浮島在水平軸向上將挺水植物與沉水植物進行鑲嵌配置，避免不同生活型植物的空間及資源競爭壓力；在垂直軸向上挺水植物根系下部外接微生物載體材料，負載功能微生物菌劑；同時利用太陽能動力驅動水面噴泉和水下微孔曝氣系統，改善浮島內部水流流態及溶解氧不足問題，構建一種自然能源動力強化的挺水植物-沉水植物-功能微生物空間優化配置的立體型新型生態浮島強化系統。具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是在水動力模塊A中漂浮載體8的上表面鋪設有太陽能板2。具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二不同的是在沉墜固定箱籠4中填充有卵礫石5。具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式三不同的是卵礫石5的粒徑為5～8cm。具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是挺水植物9固定種植在定植籃10中。具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式五不同的是定植籃10的直徑為10～15cm。具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是所述的挺水植物9為蘆葦、鳶尾、菖蒲、香蒲或美人蕉。具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至七之一不同的是所述的沉水植物6為輪葉黑藻、苦草、龍須眼子菜或金魚藻。具體實施方式九：本實施方式與具體實施方式一至八之一不同的是營養杯7的直徑為15～20cm。具體實施方式十：本實施方式與具體實施方式一至九之一不同的是人工水草11的材質為碳纖維。實施例：本實施例太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島由水動力模塊A、空窗模塊B和生物強化模塊C拼接而成，以水動力模塊A作為整個浮島的中心，向外依次拼接空窗模塊B和生物強化模塊C；其中水動力模塊A是在漂浮載體8上設置有太陽能噴泉1，在漂浮載體8的下表面連接管式微孔曝氣系統3的一端，管式微孔曝氣系統3的另一端與河床底部的沉墜固定箱籠4相連接，沉墜固定箱籠4中填充有卵礫石；空窗模塊B是在漂浮載體8上開有通孔，在通孔的垂直向下的水底定植有沉水植物金魚藻6，金魚藻6置于營養杯7中；而生物強化模塊C是在漂浮載體8上定植有挺水植物菖蒲9，在菖蒲9水下根部的下方掛設有尺寸為長×寬＝240×12cm的碳纖維人工水草11。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島，其特征在于該太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島由水動力模塊(A)、空窗模塊(B)和生物強化模塊(C)拼接而成，以水動力模塊(A)作為整個浮島的中心，向外依次拼接空窗模塊(B)和生物強化模塊(C)；其中水動力模塊(A)是在漂浮載體(8)上設置有太陽能噴泉(1)，在漂浮載體(8)的下表面連接管式微孔曝氣系統(3)的一端，管式微孔曝氣系統(3)的另一端與河床底部的沉墜固定箱籠(4)相連接；空窗模塊(B)是在漂浮載體(8)上開有通孔，在通孔的垂直向下的水底定植有沉水植物(6)，沉水植物(6)置于營養杯(7)中；而生物強化模塊(C)是在漂浮載體(8)上定植有挺水植物(9)，在挺水植物(9)水下根部的下方掛設有人工水草(11)。

【技術特征摘要】
1.太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島，其特征在于該太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島由水動力模塊(A)、空窗模塊(B)和生物強化模塊(C)拼接而成，以水動力模塊(A)作為整個浮島的中心，向外依次拼接空窗模塊(B)和生物強化模塊(C)；其中水動力模塊(A)是在漂浮載體(8)上設置有太陽能噴泉(1)，在漂浮載體(8)的下表面連接管式微孔曝氣系統(3)的一端，管式微孔曝氣系統(3)的另一端與河床底部的沉墜固定箱籠(4)相連接；空窗模塊(B)是在漂浮載體(8)上開有通孔，在通孔的垂直向下的水底定植有沉水植物(6)，沉水植物(6)置于營養杯(7)中；而生物強化模塊(C)是在漂浮載體(8)上定植有挺水植物(9)，在挺水植物(9)水下根部的下方掛設有人工水草(11)。2.根據權利要求1所述的太陽能動力型生態位鑲嵌式浮島，其特征在于在水動力模塊(A)中漂浮載體(8)的上表面鋪設有太陽能板(2)。3.根據權利要求1所述的太陽能動力型...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王立，劉昊臻，王靖喆，趙忠明，馬放，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：新型
國別省市：黑龍江,23