多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛，包括一个或多个依次连通的透明的浮岛框体，浮岛框体内部设有用于将浮岛框体分为上层框体和下层框体的支撑网格板；上层框体内从上到下依次填充有基体介质层及填料层，基体介质层设有通向填料层的种植孔，与填料层对应的上层框体侧壁上设有多个检查口，下层框体内的底部铺设有底质，下层框体侧壁上设有多个检查口，检查口设有可拆卸的网格。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过采用轻质基体介质层、构筑易于安装更换及适宜微生物附着的填料层、建立完善的生态系统层等，缩短了制造时间、减少了占地，长久耐用及高效去污，模块化组合，兼具水质净化与景观功用，对受污染水体修复效果好。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于污水处理
，涉及一种受污染地表水生态修复技术，具体涉及一种多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛。
技术介绍
人工浮岛凭借其水质净化、景观改善、接纳生物栖息以及消波护岸等方面的优势，一直以来在污水处理，尤其是在受污染地表水如河道、湖泊等水环境的修复中得到了广泛应用。但经过几十年的研究发展，国内、外已建或在建的一些人工浮岛，存在一些问题和不足，主要体现在：1)仅靠挺水植物单一的作用从而造成去污效果不好的现状，需要采用其它措施如生物膜法加以强化；2)大多数人工浮岛采用的基体材质如PVC等，使用寿命有限，容易破损，且浮力不够从而影响浮岛稳定性和处理效果；3)现有人工浮岛制作及施工周期长。从目前来看多数的人工浮岛都是采用现场制作及现场种植的模式，如需大面积制作会导致施工周期过长；4)现有人工浮岛难以过冬。人工浮岛的植物大多数不能过冬，尤其在冬季天气较冷的北方地区，需要针对低温天气保证去污能力的措施。中国专利CN102010068B披露了一种双层复合型人工浮岛，该专利将人工浮岛设计成两层结构，上层种植挺水植物，下层种植沉水植物，包括上框架、下框架及支撑柱，上框架与下框架通过支撑柱连接，下框架的面积大于上框架的面积，上框架为上开口容器，其内装有上基质，下框架由空心管相互绑扎而成，空心管两端管口通过塞子密封，空心管内设置有下基质，空心管上设置有种植孔，空心管两侧设置有透水孔。该专利采用了较为传统的PVC材质作为主体框架材料，长时间户外使用容易暴晒而导致老化，同时，采用沸石、陶粒等基质作为植物和微生物生长的载体，如大量使用则无可避免因超重所导致的床体沉入水体等情况，且下层框架空心管种植了植物，如果管道进水则会因增重而加快其床体的沉降。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛，包括一个或多个依次连通的透明的浮岛框体，所述的浮岛框体内部设有支撑网格板，该支撑网格板将浮岛框体分为上层框体和下层框体；所述的上层框体内从上到下依次填充有基体介质层及填料层，所述的基体介质层设有通向填料层的种植孔，与填料层对应的上层框体侧壁上设有多个检查口，所述的下层框体内的底部铺设有底质，下层框体侧壁上设有多个检查口，所述的检查口设有可拆卸的网格。与填料层对应的上层框体侧壁上设置的多个检查口用于确保浮岛框体内外的水体交换，检查口的数目根据浮岛框体的尺寸变化，浮岛框体尺寸越大设置的越多。上层框体侧壁上的多个检查口对称设置在上层框体的两个相对的侧壁上，下层框体侧壁上的多个检查口对称设置在下层框体的两个相对的侧壁上。优选地，设有检查口的两个相对的上层框体侧壁中的每个侧壁上设有1～10个检查口，设有检查口的两个相对的下层框体侧壁中的每个侧壁上设有1～3个检查口。该模块化人工浮岛包括多个通过连接涵管依次连通的透明的浮岛框体，所述的连接涵管的两端分别与两个相邻浮岛框体的下层框体处的检查口连接。与连接涵管连接的检查口不设网格。所述的填料层采用长条形或丝状的轻质材料，选自枯树枝、合成纤维、风干丝瓜或竹纤维材料中的一种或多种的组合，填料层轻质材料的两端朝向设有检查口的两个相对的浮岛框体侧壁。所述的种植孔均匀分布在基体介质层。所述的基体介质层和填料层之间设有垫层，所述的垫层选用无纺布或合成纤维网格中的一种或组合。所述的浮岛框体采用有机玻璃框体或ABS材质框体中的一种或组合；所述的基体介质层采用小比重介质材料，选自轻质混凝土、轻质陶瓷加气块废料或轻质陶粒中的一种或多种组合，所述的种植孔的密度为3～9个/m2，种植孔的直径为40～200mm；所述的底质选自有机膨润土、沸石、陶粒中的一种或多种的组合，底质的厚度为2～5cm。所述的浮岛框架呈长方体状或圆柱状，当浮岛框体呈长方体状时，浮岛框体的长、宽及高之比为1～6:1～3:1，当浮岛框体呈圆柱状时，浮岛框体的直径与高的比值为1～6:1，所述的上层框体和下层框体的高度比例为1～3:1～2。优选地，当浮岛框体呈长方体状时，长的范围为40～4000mm。优选地，当浮岛框体呈圆柱状时，直径范围为40～4000cm。优选地，检查口的直径为40～500mm。优选地，支撑网格板采用不锈钢支撑网格板，开孔目数为4～500目。优选地，检查孔处设置的网格的开孔目数为4～500目。多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛的应用，包括以下步骤：(1)将该模块化人工浮岛放置在受污染水体中，并将微生物附着在填料层，在所述的种植孔中种植挺水植物，并使挺水植物的根系生长于填料层中，在下层框体中放置鱼苗、底栖动物及原生动物，并在底质种植沉水植物，组成耦合去污系统对受污染水体进行净化；(2)待鱼苗生长至期望重量的成鱼后，从下层框体的检查口移出，并重新在下层框体内投入鱼苗。所述的挺水植物选自美人蕉、菖蒲、千屈菜、再力花、梭鱼草或风车草中的一种或多种的组合；所述的鱼苗选自青鱼苗、草鱼苗、鲢鱼苗或鳙鱼苗中的一种或多种的组合，投放密度为10～100g/m2；所述的底栖动物选自河蚌、河蚬、钉螺、环棱螺或冠蚌中的一种或多种的组合，投放密度为5～50g/m2；所述的原生动物选自轮虫、枝角类、桡足类中的一种或多种的组合，投放密度为1～10g/m2；所述的沉水植物选自狐尾藻、金鱼藻、苦草、黑藻、眼子菜或菹草中的一种或多种的组合，种植密度为100～300株/m2。下层框体中的各种生物的密度是根据生态学原理食物链的能级关系，优化利用沉水植物对污染物的去除及化感作用、底栖和原生动物对浮游藻类的摄食、鱼类对原生动物和藻类的滤食等作用，达到水质净化效果而设定。本技术的工作原理为：(1)污水经过检查口进入一个或者多个依次连通的浮岛框体内部。(2)在浮岛的上层，污水通过填料层中附着生长的微生物的降解作用得到净化；同时，深入生长于填料层的挺水植物根系通过吸收与吸附作用对污染物进行去除，并给填料层的微生物提供微溶氧环境，强化微生物的去污能力。(3)在浮岛的下层，污水中的污染物通过沉水植物的吸附转化得到降解；污水中的浮游生物如藻类等，通过鱼类及底栖动物的摄食活动得到去除，增加了水体的透明度；污水中的污染物还通过底质的强化吸附作用得到滞留，最终被沉水植物利用和通过鱼类等对浮游植物的滤食而得到降解。(4)当采用了多个依次连通的浮岛框体，将相邻的两个浮岛框体的下层框体的检查口通过连接涵管连接，并卸掉网格，可以促进鱼类、底栖动物、原生动物等在多个浮岛的生态系统之间活动，促进了食物与能量的交换，同时扩大了浮岛的作用范围。本技术对受污染地表水处理所采用的传统浮岛从构造、功能、处理效率等方面进行了改进，通过采用轻比重基体介质层、构筑易于安装更换及适宜微生物附着的填料层、建立完善的生态系统层等，缩短了制造时间、减少了占地，实现了新型浮岛的长久耐用及高效去污，针对不同污染水质情况采用模块化组合模式，兼具水质净化与景观功用，可广泛应用于河道、湖泊以及其它受污染景观水体的修复领域。本技术利用水体保温性能好于气温的特点，可以利用某些沉水植物的作用来强化低温条件下对污染物的去除。本技术采用模块化生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛，其特征在于，包括一个或多个依次连通的透明的浮岛框体，所述的浮岛框体内部设有支撑网格板，该支撑网格板将浮岛框体分为上层框体和下层框体；所述的上层框体内从上到下依次填充有基体介质层及填料层，所述的基体介质层设有通向填料层的种植孔，与填料层对应的上层框体侧壁上设有多个检查口，所述的下层框体内的底部铺设有底质，下层框体侧壁上设有多个检查口，所述的检查口设有可拆卸的网格。

【技术特征摘要】
1.一种多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛，其特征在于，包括一个或多个依次连通的透明的浮岛框体，所述的浮岛框体内部设有支撑网格板，该支撑网格板将浮岛框体分为上层框体和下层框体；所述的上层框体内从上到下依次填充有基体介质层及填料层，所述的基体介质层设有通向填料层的种植孔，与填料层对应的上层框体侧壁上设有多个检查口，所述的下层框体内的底部铺设有底质，下层框体侧壁上设有多个检查口，所述的检查口设有可拆卸的网格。2.根据权利要求1所述的多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛，其特征在于，上层框体侧壁上的多个检查口对称设置在上层框体的两个相对的侧壁上，下层框体侧壁上的多个检查口对称设置在下层框体的两个相对的侧壁上。3.根据权利要求1或2所述的多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛，其特征在于，该模块化人工浮岛包括多个通过连接涵管依次连通的透明的浮岛框体，所述的连接涵管的两端分别与两个相邻浮岛框体的下层框体处的检查口连接。4.根据权利要求2所述的多介质强化修复受污染水体的模块化人工浮岛，其特征在于，所述的填料层采用长条形或丝状的轻质材料，选自枯树枝、合成纤维、风干丝瓜或竹纤维材料中的一种或多种的组合，填料层...

【专利技术属性】
技术研发人员：成水平，孔令为，路卫卫，李柱，崔娜欣，吴娟，向东方，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31