專利名稱：一種立體組合式水生植物凈水系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水環境技術領域，具體涉及一種以水生植物為核心的水體生態修復系統，特別是一種立體組合式水生植物凈水系統。
背景技術：
近年來，隨著工業化程度的提高以及城市化進程的加快，很多城鄉河道、湖泊的水污染也日益加劇。城鄉河道、湖泊遭受嚴重的污染，一方面破壞了城鄉的景觀形象，限制城鄉的發展，另一方面影響到居民的生活環境，威脅居民的健康。目前，河道、湖泊水污染治理技術主要有物理處理技術(如底泥疏浚、曝氣復氧等)、化學凈化技術(如化學絮凝等)和生態修復技術。河道、湖泊水污染治理的根本在于促使河道、湖泊生態系統的自我凈化與發展，而恢復與加強受污染河道、湖泊的自凈能力在于構建與維護生態系統的結構與功能。因此，生態修復技術便成為當前水環境保護領域最具發展潛力和最具生命價值的水環境治理技術。以水生植物為核心的人工生態浮島是當下應用較為廣泛的一種水體生態修復技術。因為很多水生植物，特別是水生維管束植物，其發達的根系，可直接吸收受污水體中氮、磷等營養物質用于自身的生命活動，也可富集受污水體中的一些重金屬元素，而其根際區的微生物又可降解水體中的污染物質。因此，水生植物在美化景觀的同時，更兼具水質凈化的作用。事實上，早在20世紀70年代，一些園林學家就注意到水生植物在凈化水體中的作用，并開始應用水生植物來治理污水。近年來，我國也借助人工生態浮島技術，充分利用水生植物，對黑臭河道、富營養化湖泊進行污染控制、水體修復，并取得了不錯的成果。但是，實際中的人工生態浮島，其系統所構建的載體更多只適用于單一種植挺水植物或浮水植物，而往往不能將 沉水植物與挺水植物、浮水植物納入同一載體中進行配植。而沉水植物在水生生態系統中的地位又不可替代，因為大量研究說明，沉水植物不僅能為水生動物提供更多的生活棲息和隱蔽場所，又因其通氣組織特別發達，利于氣體進行交換，具有水下造氧的功能。所以，很大程度上削弱了人工生態浮島系統的凈水效果。雖然為彌補這一缺陷，也有采取將沉水植物直接投放于水體底泥中進行沉水植物種植的實例，但是由于大多預處理河道、湖泊的水位太深或水系底泥已腐壞，不利于沉水植物種植前期的存活與生長而導致沉水植物的消亡，從而又極大地限制了沉水植物協同挺水植物、浮水植物在水生態修復中的應用。
發明內容本實用新型的目的是為克服現有人工生態浮島系統的以上缺陷，提供一種立體組合式水生植物凈水系統，該系統不僅具有一般的水質凈化、景觀美化的功能，而且實現了不同類型水生植物的優化組合，增加了生態凈化系統的物種多樣性，延長了水體生態系統的食物鏈，強化了水生生物協同修復水體的作用。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種立體組合式水生植物凈水系統，包括漂浮框體、生態浮盤、支撐網、透水種植箱、連接索、人工生物基質、生物接觸填料、挺水植物、浮水植物、沉水植物，所述的漂浮框體由內、外兩個框架呈“回”字型構成，所述的生態浮盤拼接固定在所述的漂浮框體的內框架中，以種植挺水植物，所述的支撐網連接固定在所述的漂浮框體的內、外兩個框架間，以種植浮水植物，所述的透水種植箱通過至少四條所述連接索垂直懸固在所述漂浮框體的內框架下方，在所述的透水種植箱中填充人工生物基質，以種植沉水植物，在所述的連接索上掛載生物接觸填料，以富集微生物。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的漂浮框體使用90°彎頭將PVC管連接成框。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的生態浮盤采用高密度、抗氧化、耐腐蝕的環保塑料制成圓盤狀，在其中央設有植物種植孔。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的支撐網采用耐磨性高分子尼龍材料編制而成。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的透氣種植箱采用抗老化、耐腐蝕的透氣材料加工成箱體狀，并在箱體前、后、左、右四側設有若干透氣小孔。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的連接索為高強度、耐腐蝕的合成纖維纜繩。所述的 一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的人工生物基質由頁巖、蛭石等具有生物活性的介質加工而成，用于穩定沉水植物根系以及物理吸附、過濾水體中的營養鹽、有機物。所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的生物接觸填料為軟性纖維填料或彈性組合填料。本實用新型結構設計合理簡單，制作材料來源廣泛，操作方便，外觀美麗，經濟適用。本實用新型具有的有益效果是:通過在生態浮盤中移植美人蕉、旱傘草等挺水植物以及在支撐網上投植大漂、荇菜等浮水植物，在所述凈水系統的上層位置可形成挺水植物與浮水植物綜合凈水區；通過掛載高效的生物接觸填料，擴大微生物富集的面積與數量，增加微生物的多樣性，有利于微生物的降解作用，在所述凈水系統的中層位段可形成微生物輔助凈水區；通過在懸固于適宜水深并填充有人工生物介質的透氣種植箱中培植黑藻、苦草等沉水植物，在所述凈水系統的下層位置可形成沉水植物強化凈水區。由此，在植物結構上，實現了挺水、浮水、沉水植物三型組合式水生植物的優化配植；在空間結構上，實現了上、中、下三層立體化凈水范圍的全面覆蓋。最終，增加了水體生態系統物種的多樣性，強化了水生生物及微生物修復水體的協同性，并使得整個系統在進行水質凈化的同時，又能實現景觀美化的效果。
圖1為本實用新型的結構示意圖；其中:1_漂浮框體、2-生態浮盤、3-支撐網、4-透水種植箱、5-連接索、6-人工生物介質、7-生物接觸填料、8-挺水植物、9-浮水植物、10-沉水植物。
具體實施方式
[0017]
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。參見附圖1，一種立體組合式水生植物凈水系統，由漂浮框體(I)、生態浮盤(2)、支撐網(3)、透水種植箱(4)、連接索(5)、人工生物基質(6)、生物接觸填料(7)、挺水植物
(8)、浮水植物(9)、沉水植物(10)組成，其特征在于:使用90°彎頭將PVC管構成“回”字型漂浮框體(1)，使用連接繩帶拼接生態浮盤(2)并將其穩固在漂浮框體(I)的內框架中，再使用連接繩帶將采用耐磨性高分子尼龍材料編制而成的支撐網(3)穩固在漂浮框體(I)的內框和外框之間，在漂浮框體(I)的內框正下方使用至少四條掛載有生物接觸填料(7)的連接索(5)懸固采用抗老化、耐腐蝕性透氣材料加工成箱體狀并在箱體前、后、左、右四側設有若干透氣小孔以及在箱體中填充有人工生物基質(6)的透氣種植箱(4)。生態浮盤(2)采用高密度、抗氧化、耐腐蝕的環保塑料制成圓盤，在其中央設有植物種植孔；連接索(5)的材質為高強度、耐腐蝕的合成纖維纜繩；人工生物基質(6)由頁巖、蛭石等具有生物活性的介質加工制作；生物接觸填料(7)選用軟性纖維填料或彈性組合填料。實施使用方式如下:將上述構建好的凈水系統載體，布置在預處理水域，在漂浮框體(I)和生態浮盤(2)的浮力下，生態浮盤(2)和支撐網(3)漂浮在水面之上，透水種植箱
(4)懸浮在水體之中，并可根據水位、光照等變化情況通過連接索(5)的伸縮對其懸浮的水深位置進行調節，再選擇美人蕉、旱傘草等既有水質凈化作用又有景觀美化的挺水植物使用海綿等介質包裹并移植在生態浮盤(2)的中央種植孔中，選擇大漂、荇菜等兼具凈化水質的觀葉浮水植物均勻投植在支撐網(3)上，選擇黑藻、苦草等沉水植物培植在透氣種植箱中的人工生物介質(6)上，人工生物介質(6)能穩定沉水植物根系并可物理吸附、過濾水體中的營養鹽、有機物。隨著時間的推移，挺水植物及浮水植物的根系生長，將直接吸收受污水體中氮、磷等營養物質用于自身的生命活動，并可富集受污水體中的某些有機污染物和重金屬元素；沉水植物的莖葉生長，在造氧的同時又將截留受污水體中的懸浮有機顆粒物等；微生物在填料區的附著富 集，形成生物膜而直接參與受污水體中的有機污染物的降解凈化工程。由此，該系統在水景營造的同時，進行著生態凈水。以上結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本實用新型的范圍，本實用新型的保護范圍有隨附的權利要求書限定，任何在本實用新型權利要求基礎上的改動都是本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種立體組合式水生植物凈水系統，包括漂浮框體(I)、生態浮盤(2)、支撐網(3)、透水種植箱(4)、連接索(5)、人工生物基質(6)、生物接觸填料(J)、挺水植物(8)、浮水植物(9)、沉水植物(10)，其特征在于:所述的漂浮框體(I)由內、外兩個框架呈“回”字型構成，所述的生態浮盤(2)拼接固定在所述的漂浮框體(I)的內框架中，以種植挺水植物(8)，所述的支撐網(3)連接固定在所述的漂浮框體(I)的內、外兩個框架間，以種植浮水植物(9)，所述的透水種植箱(4)通過至少四條所述連接索(5)垂直懸固在所述漂浮框體(I)的內框架下方，在所述的透水種植箱(4)中填充人工生物基質(6)，以種植沉水植物(10)，在所述的連接索(5)上掛載生物接觸填料(7)，以富集微生物。
2.根據權利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的漂浮框體(I)使用90°彎頭將PVC管連接成框。
3.根據權利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的生態浮盤(2)采用高密度、抗氧化、耐腐蝕的環保塑料制成圓盤狀，在其中央設有植物種植孔。
4.根據權利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的支撐網(3)采用耐磨性高分子尼龍材料編制而成。
5.根據權利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的透氣種植箱(4)采用抗老化、耐腐蝕的透氣材料加工成箱體狀，并在箱體前、后、左、右四側設有若干透氣小孔。
6.根據權利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的連接索(5)為高強度、耐腐蝕的合成纖維纜繩。
7.根據權利要求1所述的一種立體組合式水生植物凈水系統，其特征在于:所述的生物接觸填料(7)為軟性纖維填·料或組合填料。
專利摘要本實用新型屬于水環境技術領域，具體涉及一種以水生植物為核心的水體生態修復系統，特別是一種立體組合式水生植物凈水系統，包括漂浮框體、生態浮盤、支撐網、透水種植箱、連接索、人工生物基質、生物接觸填料、挺水植物、浮水植物、沉水植物，其特征在于漂浮框體由內、外兩個框架呈“回”字型構成，生態浮盤拼接固定在漂浮框體的內框架中，以種植挺水植物，支撐網連接固定在漂浮框體的內、外兩個框架間，以種植浮水植物，透水種植箱通過至少四條連接索垂直懸固在漂浮框體的內框架下方，透水種植箱中填充人工生物基質，以種植沉水植物，連接索上掛載生物接觸填料，以富集微生物。本實用新型不僅具有一般的水質凈化、景觀美化的功能，而且實現了不同類型水生植物的優化組合，增加了生態凈化系統的物種多樣性，延長了水體生態系統的食物鏈，強化了微生物與水生植物協同修復水體的作用。
文檔編號C02F3/32GK203112594SQ201320105708
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月8日 優先權日2013年3月8日
發明者謝文琪, 袁建波, 梁曉健 申請人:昆山瀚潮環保科技有限公司