本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島。
背景技術(shù)：
：生態(tài)浮島是一種針對富營養(yǎng)化的水質(zhì)，利用生態(tài)工程學(xué)原理，降解水體中COD、氮、磷等含量的人工浮島。它能使水體透明度大幅提高，同時水質(zhì)指標(biāo)也得到有效的改善，特別是對藻類有很好的抑制效果。同時還可以改善景觀，消波效應(yīng)，營造魚類、水鳥的生息環(huán)境。作為人工生態(tài)浮島重要一環(huán)的浮島基體材料歷經(jīng)了竹子、泡沫塑料、PE、PP等材質(zhì)，已經(jīng)得到長足的進(jìn)步和關(guān)注。但是現(xiàn)有技術(shù)中的人工浮島存在凈化效率低、壽命短、強(qiáng)度低、不牢固以及環(huán)保受限等方面的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，使用壽命長、凈化效率高且易于長效管理。一種用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，浮島基體為長方體，所述浮島基體上部分設(shè)置植物種植區(qū)，下部分設(shè)置強(qiáng)化材料區(qū)，所述植物種植區(qū)與所述強(qiáng)化材料區(qū)由帶孔圓盤隔開；所述浮島基體采用超輕質(zhì)陶瓷或/和輕質(zhì)陶瓷制成，所述由超輕質(zhì)陶瓷或/和輕質(zhì)陶瓷制成的浮島基體的密度為0.1~0.7g/cm3；所述浮島基體上部分與下部分的體積比為1：1~5；所述植物種植區(qū)與所述強(qiáng)化材料區(qū)的投影面積比為1:3~6，所述強(qiáng)化材料區(qū)的強(qiáng)化材料為：天然高分子材料或/和改性天然高分子材料，所述植物種植區(qū)的填充基質(zhì)為：蛭石或輕質(zhì)陶瓷與河道湖泊底淤泥或黏土的組合，蛭石或輕質(zhì)陶瓷與河道湖泊底淤泥或黏土的體積比為：1~5:1?？蛇x的，在所述浮島基體上表面每個邊居中位置設(shè)置有矩形槽，兩個浮島通過雙直角拱形骨架卡在所述矩形槽中連接在一起。可選的，所述強(qiáng)化材料區(qū)為所述長方體浮島基體內(nèi)預(yù)留的中空圓柱體或中空長方體?？蛇x的，所述強(qiáng)化材料區(qū)填充的強(qiáng)化材料的高度大于或等于強(qiáng)化材料區(qū)中空圓柱體或中空長方體的高度?？蛇x的，所述帶孔圓盤開孔直徑小于或等于所述強(qiáng)化材料區(qū)中空圓柱體的直徑?？蛇x的，所述帶孔圓盤開孔直徑大于或等于所述植物種植區(qū)中空圓柱體的直徑?？蛇x的，所述植物種植區(qū)種植的植物為菹草、苦草、馬來眼子菜、金魚藻、黑藻等沉水植物，以及菖蒲、美人蕉、鳶尾、梭魚草或/和千屈菜?？蛇x的，所述雙直角拱形骨架由塑料、玻璃鋼或金屬制成。本發(fā)明提供的用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，采用浮島基底、植物種植區(qū)和強(qiáng)化材料區(qū)，污水通過被吸附到基底材料以及下部嵌合的強(qiáng)化材料表面，從而被微生物所利用，污水得到凈化；設(shè)置植物種植區(qū)和強(qiáng)化材料區(qū)，植物種植區(qū)與強(qiáng)化材料區(qū)中間由帶孔圓盤隔開，植物部分根部透過上述透氣圓盤深入到基底的強(qiáng)化材料中，通過直接吸收污染物以及提供根部微溶氧環(huán)境等作用以強(qiáng)化微生物對污染物的降解和水質(zhì)凈化效果；浮島基體采用超輕質(zhì)陶瓷或/和輕質(zhì)陶瓷制成，相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用PVC管圍成的簡易浮島與PP、PE等高分子合成材料構(gòu)成的浮島基體，本發(fā)明人工生態(tài)浮島使用壽命長，凈化效率高且易于長效管理；限定浮島上下部分體積比，確保浮島基體浮在水面，保持床體平衡。本發(fā)明提供的用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，在所述浮島基體上表面每個邊居中位置設(shè)置有矩形槽，兩個浮島通過雙直角拱形骨架卡在所述矩形槽中連接在一起，實(shí)現(xiàn)兩個或兩個以上的人工生態(tài)浮島組合使用置于受污染水體中；且可根據(jù)不同水質(zhì)凈化及景觀美化具體要求通過連接骨架連接而形成各種所需形狀，方便操作，利于緩沖水面波動而具有良好的消波能力，易于管理。本發(fā)明提供的用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，強(qiáng)化材料區(qū)嵌合強(qiáng)化材料，待處理的污水半浸沒新型嵌合式人工生態(tài)浮島主體，污水通過被吸附到基底材料以及下部嵌合的強(qiáng)化材料表面，從而被微生物所利用，污水得到凈化。改性天然高分子材料如疏水改性絲瓜絡(luò)、樹枝、玉米棒芯等的一種或幾種組合；天然高分子材料如樹脂、組合填料、聚氨酯纖維等一種或幾種組合。化材料區(qū)填充的強(qiáng)化材料的高度大于或等于強(qiáng)化材料區(qū)中空圓柱體或中空長方體的高度，多些強(qiáng)化材料凈化污水。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島側(cè)面剖視圖；圖2為帶孔圓盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島俯視圖；圖4為雙直角拱形骨架立體結(jié)構(gòu)圖；其中：1-浮島基體，2-植物種植區(qū)，3-強(qiáng)化材料區(qū)，4-帶孔透氣圓盤，5-雙直角拱形骨架，6-矩形槽。具體實(shí)施方式下面列出具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。如圖1所示，本發(fā)明用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，長方體浮島基體1，浮島基體1上部分設(shè)置有植物種植區(qū)2，下部分設(shè)置強(qiáng)化材料區(qū)3，植物種植區(qū)2與強(qiáng)化材料區(qū)3由帶孔圓盤4隔開，物部分根部透過上述透氣圓盤深入到基底的強(qiáng)化材料中，通過直接吸收污染物以及提供根部微溶氧環(huán)境等作用以強(qiáng)化微生物對污染物的降解和水質(zhì)凈化效果；浮島基體1采用超輕質(zhì)陶瓷或/和輕質(zhì)陶瓷制成，由超輕質(zhì)陶瓷或/和輕質(zhì)陶瓷制成的浮島基體的密度為0.1~0.7g/cm3，浮島基體1上部分與下部分的體積比為1：1~5；植物種植區(qū)2與強(qiáng)化材料區(qū)3的投影面積比為1:3~6，植物種植區(qū)與強(qiáng)化材料區(qū)的投影面積是植物種植區(qū)中空圓柱體/中空長方體內(nèi)表面積與強(qiáng)化材料區(qū)中空圓柱體或中空長方體內(nèi)表面積比；強(qiáng)化材料區(qū)3的強(qiáng)化材料為：天然高分子材料或/和改性天然高分子材料的一種或幾種的組合，改性天然高分子材料如疏水改性絲瓜絡(luò)、樹枝、玉米棒芯等，天然高分子材料如樹脂、組合填料、聚氨酯纖維等；植物種植區(qū)2的填充基質(zhì)為：蛭石或輕質(zhì)陶瓷與河道湖泊底淤泥或黏土的組合，蛭石或輕質(zhì)陶瓷與河道湖泊底淤泥或黏土的體積比為：1~5:1。依據(jù)浮島基體密度，確定強(qiáng)化材料區(qū)填充材料與植物種植區(qū)的填充基質(zhì)，確保浮島基體上部分與下部分的體積比為1：1~5，人工生態(tài)浮島能夠浮在水面上，保持床體平衡。植物種植區(qū)2種植的植物為菹草、苦草、馬來眼子菜、金魚藻、黑藻等沉水植物，以及菖蒲、美人蕉、鳶尾、梭魚草或/和千屈菜。強(qiáng)化材料區(qū)3為浮島基體1內(nèi)預(yù)留的中空圓柱體或中空長方體，將天然高分子材料和/或改性天然高分子材料切割后放入浮島基體1下部分預(yù)留的圓柱槽或者長方槽，天然高分子材料和/或改性天然高分子材料的長度大于或等于預(yù)留的圓柱槽或者長方槽的高度。如圖2所示，帶孔透氣圓盤4上均勻分布有圓孔，帶孔透氣圓盤4的直徑大于或等于植物種植區(qū)直徑，小于或等于強(qiáng)化材料區(qū)直徑；帶孔透氣圓盤4使用塑料或金屬制成。本發(fā)明所使用的帶孔透氣圓盤直徑為10~15cm，開孔直徑為0.5~1cm，開孔密度為1:3~5，開孔密度是孔的面積與帶孔透氣圓盤的面積比；植物種植區(qū)2直徑×高為(5~10)cm×(10~20)cm，強(qiáng)化材料區(qū)3直徑×高為(5~15)cm×(10~20)cm，單個浮島基體的長×寬×高分別為(40~60cm)×(30~45cm)×(30~60cm)。如圖3和圖4所示，浮島基體1上表面每個邊居中位置設(shè)置有矩形槽6，兩個浮島通過雙直角拱形骨架5卡在矩形槽6中連接在一起；矩形槽浮島基底上表面向下開槽預(yù)留。兩個浮島通過雙直角拱形骨架卡在矩形槽中連接在一起，實(shí)現(xiàn)兩個或兩個以上的人工生態(tài)浮島組合使用置于受污染水體中；且可根據(jù)不同水質(zhì)凈化及景觀美化具體要求通過連接骨架連接而形成各種所需形狀，方便操作，利于緩沖水面波動而具有良好的消波能力，易于管理。本發(fā)明的發(fā)明人在發(fā)明過程中，矩形槽距浮島基體邊緣3~6cm，矩形槽長×寬×高分別設(shè)置為：(6~12cm)×(0.8~1cm)×(10~15cm)；雙直角拱形骨架長×寬×高分別為：(5~10cm)×(10~20cm)×(8~12cm)，厚度為0.2~0.5cm；雙直角拱形骨架使用塑料、玻璃鋼或金屬制成。根據(jù)上述描述技術(shù)方案，本申請分別制作用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，具體如下：實(shí)施例一浮島基體采用輕質(zhì)陶瓷，密度為0.65g/cm3，浮島上下比例為：1:1，浮島長×寬×高50×40×30cm；植物種植區(qū)與強(qiáng)化材料區(qū)投影面積比為：1:4，植物種植區(qū)采用圓柱形，直徑×高為6×15cm，填充物為，蛭石與河道湖泊底淤泥，比例為1:5，河道湖泊底淤泥置于蛭石上層，植物種植區(qū)種植植物為：菖蒲、美人蕉、鳶尾、梭魚草或/和千屈菜；強(qiáng)化材料區(qū)采用圓柱形，直徑×高為12×15cm，填充物為天然高分子材料樹脂；帶孔透氣圓盤直徑10cm，孔直徑為1cm，開孔密度為1:3；使用塑料制成。矩形槽距離浮島基體邊緣5cm，長×寬×高分別為：8cm×1cm×12cm，雙直角拱形骨架連接，長×寬×高分別為：10cm×20cm×10cm，厚度為0.5cm;雙直角拱形骨架材質(zhì)為玻璃鋼。使用本實(shí)施例制備的單個用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島置于模擬封閉的黑臭河道水體中，與采用同規(guī)模（PVC材質(zhì)床體）、同植物類型及種植密度的傳統(tǒng)浮島分別比較，處理一周后水質(zhì)結(jié)果如表1所示：表1新型嵌合式浮島與傳統(tǒng)浮島處理模擬黑臭河道污水對比效果（單位：mg/L）項(xiàng)目CODMnTNNH3--NTPDO原水13.685.224.370.711.13本實(shí)施例浮島5.461.541.280.273.08傳統(tǒng)浮島9.133.472.790.412.82從表1中可以看出，本實(shí)施例制作的浮島凈化原水CODMn高錳酸鉀和重鉻酸鉀的含量明顯降低，且明顯低于使用傳統(tǒng)浮島凈化的含量；水中TN水中各種形態(tài)無機(jī)和有機(jī)氮含量明顯降低，且低于傳統(tǒng)浮島凈化的含量；水中NH3-N氨氮的含量也明顯降低，且低于傳統(tǒng)浮島凈化的含量；水中TP總磷的含量也明顯降低，且低于傳統(tǒng)浮島凈化的含量；水中溶解氧的含量DO明顯增加，且增加含量明顯大于傳統(tǒng)浮島凈化的水。實(shí)施例二浮島基體采用超輕質(zhì)陶瓷，密度為0.27g/cm3，浮島上下比例為：1:2，浮島長×寬×高50×40×45cm；植物種植區(qū)與強(qiáng)化材料區(qū)投影面積比為：1:4，植物種植區(qū)采用圓柱形，直徑×高為6×15cm，填充物為，蛭石與黏土，比例為1:2，蛭石置于黏土上層，植物種植區(qū)種植植物為：菹草、苦草、菖蒲、美人蕉或/和鳶尾；強(qiáng)化材料區(qū)采用圓柱形，直徑×高為12×30cm，填充物為天然高分子材料聚氨酯纖維；帶孔透氣圓盤直徑10cm，孔直徑為1cm，開孔密度為1：4；使用塑料制成。矩形槽距離浮島基體邊緣5cm，長×寬×高分別為：8cm×1cm×12cm，雙直角拱形骨架連接，長×寬×高分別為：10cm×20cm×10cm，厚度為0.5cm;雙直角拱形骨架材質(zhì)為玻璃鋼。本實(shí)施例中4個浮島組合使用而用于污水處理，單個模塊長×寬×高分別為：50cm×40cm×45cm。置于模擬封閉的黑臭河道水體中，與采用同規(guī)模（PVC材質(zhì)床體）、同植物類型及種植密度的傳統(tǒng)浮島分別比較，處理一周后水質(zhì)結(jié)果如表2所示。表2新型嵌合式浮島與傳統(tǒng)浮島處理模擬黑臭河道污水對比效果（單位：mg/L）項(xiàng)目CODMnTNNH3--NTPDO原水17.375.625.010.831.34本實(shí)施例浮島3.891.332.190.313.26傳統(tǒng)浮島8.233.383.640.552.77以上兩個實(shí)施例具體闡述本申請用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島，其對污水的凈化效果優(yōu)于傳統(tǒng)浮島；但是，本申請用于受污染水體修復(fù)的新型嵌合式人工生態(tài)浮島的技術(shù)方案，并不局限于上述兩個具體的實(shí)施例。因此，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3