本實用新型屬于水環(huán)境修復(fù)領(lǐng)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(tài)浮島強(qiáng)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口數(shù)量的逐年增加，生活污水、農(nóng)業(yè)污水和工業(yè)廢水直接或間接地進(jìn)入自然水體當(dāng)中，引發(fā)地表水環(huán)境質(zhì)量普遍下降、水生態(tài)功能不斷受損、黑臭水體日益增多等系列水環(huán)境問題，急需切實、高效的水環(huán)境原位修復(fù)技術(shù)與裝備。

生態(tài)浮島是一種常規(guī)水環(huán)境修復(fù)技術(shù)，但是傳統(tǒng)的生態(tài)浮島一方面因其主要依靠挺水植物發(fā)揮凈化功能，結(jié)構(gòu)簡單而且功能低下，難以應(yīng)用于黑臭水體等高負(fù)荷污染水環(huán)境條件；另一方面，大面積占據(jù)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(huán)境，從而破環(huán)水生態(tài)環(huán)境，影響水環(huán)境修復(fù)效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是要解決現(xiàn)有地表水質(zhì)普遍超標(biāo)而自凈能力低下的問題，而提供一種自然能源動力驅(qū)動曝氣增強(qiáng)水體凈化功能的立體式生態(tài)浮島。

本實用新型太陽能動力型生態(tài)位鑲嵌式浮島由水動力模塊、空窗模塊和生物強(qiáng)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(qiáng)化模塊；

其中水動力模塊是在漂浮載體上設(shè)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(tǒng)的一端，管式微孔曝氣系統(tǒng)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(qiáng)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(shè)有人工水草。

本實用新型太陽能動力型生態(tài)位鑲嵌式浮島系統(tǒng)包含以下效果和優(yōu)點：

1、本實用新型合理配置水動力模塊、空窗模塊、生物強(qiáng)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(tǒng)產(chǎn)生的氣泡可在系統(tǒng)內(nèi)均勻分散。保護(hù)水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)功能及穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)凈化效能。系統(tǒng)可根據(jù)水體功能和景觀功能的需求進(jìn)行不同水生生物的組合搭配。

2、本實用新型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(qū)復(fù)氧環(huán)境可作為光合細(xì)菌和好氧微生物菌劑固著載體，同時促進(jìn)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(fā)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、本實用新型在生態(tài)浮島內(nèi)增設(shè)以太陽能為動力的水面噴泉及水下微孔曝氣系統(tǒng)，打破浮島內(nèi)部水體層結(jié)結(jié)構(gòu)，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(fā)的黑臭問題，促進(jìn)好養(yǎng)微生物活性及污染物降解效率，同時也起到提升系統(tǒng)景觀性的作用。

4、本實用新型中浮島底部的卵礫石籠，可同步實現(xiàn)浮島拼盤和管式微孔曝氣系統(tǒng)的固定，同時填充的卵礫石除了發(fā)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、本實用新型在傳統(tǒng)生態(tài)浮島系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用水生生物的生態(tài)位優(yōu)化組合，擴(kuò)大功能單元與水中污染物接觸面積，充分發(fā)揮系統(tǒng)的多介質(zhì)和多生物組分的凈化功能，并通過自然能源動力驅(qū)動改善浮島內(nèi)部水文環(huán)境，形成立體式增強(qiáng)型水體凈化生態(tài)浮島系統(tǒng)的，顯著提高水體的自凈能力，可用于高污染負(fù)荷的黑臭水體凈化處理，擴(kuò)展傳統(tǒng)浮島應(yīng)用領(lǐng)域。

本實用新型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(tài)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(tài)位鑲嵌式浮島的結(jié)構(gòu)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(tài)位鑲嵌式浮島由水動力模塊A、空窗模塊B和生物強(qiáng)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(qiáng)化模塊C；

其中水動力模塊A是在漂浮載體8上設(shè)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(tǒng)3的一端，管式微孔曝氣系統(tǒng)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(yǎng)杯7中；而生物強(qiáng)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(shè)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(qiáng)化模塊是指空窗模塊圍在水動力模塊外圍，生物強(qiáng)化模塊圍在空窗模塊外圍。水動力模塊、空窗模塊和生物強(qiáng)化模塊之間通過漂浮載體進(jìn)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(zhì)載體以助于漂浮水面，依靠太陽能驅(qū)動在水面形成小型噴泉，水下連接管式微孔曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣復(fù)氧，管式曝氣系統(tǒng)底端與河床底部的沉墜固定箱籠連接，箱籠內(nèi)填充可負(fù)載功能微生物的卵礫石。

本實施方式基于生態(tài)位空間優(yōu)化原理，構(gòu)建一種立體式的新型生態(tài)浮島。該浮島在水平軸向上將挺水植物與沉水植物進(jìn)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(fù)載功能微生物菌劑；同時利用太陽能動力驅(qū)動水面噴泉和水下微孔曝氣系統(tǒng)，改善浮島內(nèi)部水流流態(tài)及溶解氧不足問題，構(gòu)建一種自然能源動力強(qiáng)化的挺水植物-沉水植物-功能微生物空間優(yōu)化配置的立體型新型生態(tài)浮島強(qiáng)化系統(tǒng)。

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(shè)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(yǎng)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(zhì)為碳纖維。

實施例：本實施例太陽能動力型生態(tài)位鑲嵌式浮島由水動力模塊A、空窗模塊B和生物強(qiáng)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(qiáng)化模塊C；

其中水動力模塊A是在漂浮載體8上設(shè)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(tǒng)3的一端，管式微孔曝氣系統(tǒng)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(yǎng)杯7中；而生物強(qiáng)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(shè)有尺寸為長×寬＝240×12cm的碳纖維人工水草11。