專利名稱：太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能供電的水質(zhì)修復(fù)裝置，具體地說是一種太陽(yáng)能人工生態(tài)浮
島O
背景技術(shù)：
近年來生態(tài)工程技術(shù)治理富營(yíng)養(yǎng)化水體日益受到國(guó)內(nèi)外的重視，逐漸成為富營(yíng)養(yǎng)化治理的一種主要技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)外使用較多的技術(shù)主要有人工濕地和人工浮島。人工濕地處理效果好，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，易于維護(hù)管理等，但占地面積較大。人工浮島凈化能力強(qiáng)，但不需占用土地面積，在環(huán)境改善、景觀美化等方面的作用正越來越受到大家的關(guān)注。自從20年前德國(guó)BESTMAN公司開發(fā)出第一個(gè)人工浮床之后，以日本為代表的國(guó)家和地區(qū)成功地將人工浮床應(yīng)用于地表水體的污染治理和生態(tài)修復(fù)。國(guó)內(nèi)也有不少相關(guān)的研究，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410079621.X的中國(guó)發(fā)明專利《一種植物浮島建設(shè)方法》，在生產(chǎn)場(chǎng)地內(nèi)架設(shè)浮島骨架，并在其中填加植物生長(zhǎng)基質(zhì)，然后在基質(zhì)內(nèi)種植適宜做浮島的植物，植物根系與浮島骨架牢固結(jié)合，再將浮島骨架連同生長(zhǎng)在其上的植物取出，搬運(yùn)、安置到指定水域，形成植物浮島。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00420022083.6的中國(guó)實(shí)用新型專利《浮島式生物生化凈水裝置》，栽培盤與導(dǎo)流筒套接，套接處開有進(jìn)水孔，栽培盤上設(shè)有槽溝，栽培盤的進(jìn)水孔連通槽溝，并帶落水口:栽培盤外周固定泡沫塑料浮體和吊環(huán):栽培盤下套接網(wǎng)圈，圈網(wǎng)內(nèi)上半部為養(yǎng)貝網(wǎng)，圈網(wǎng)內(nèi)下半部為生物填料室；輸氣管連通釋放頭，懸掛于導(dǎo)流筒中。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00620097874.4的中國(guó)實(shí)用新型專利《復(fù)合生態(tài)浮島凈水裝置》，島體浮架由浮筒或框架加浮子組 成，浮架底面為一剛性篩網(wǎng)，篩網(wǎng)之上依次填充界面生物膜基質(zhì)、生長(zhǎng)基介質(zhì)，其上有種植物，浮架下方一側(cè)安氣提泵，氣提泵出水口朝向浮架，氣提泵接岸上的空壓機(jī)，浮架固定在水中。近年來，隨著人們對(duì)環(huán)境問題的越來越關(guān)心，周圍的自然環(huán)境特別是水邊的自然景觀狀況也越來越受到重視，在此背景下，不光是水的凈化，人們對(duì)創(chuàng)造多樣性生態(tài)系統(tǒng)的人工浮島技術(shù)也寄予了很大希望?，F(xiàn)在，人工浮島因具有凈化水質(zhì)、創(chuàng)造生物的生息空間、改善景觀、消波等綜合性功能，在水位波動(dòng)大的水庫(kù)或因波浪的原因難以恢復(fù)岸邊水生植物帶的湖沼或是在有景觀要求的池塘等閉鎖性水域得到廣泛的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島。該太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島能高效去除水體中的有害物質(zhì)，凈化水體。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，包括太陽(yáng)能光伏板、蓄電池、溢水緩流室、浮床、凈化裝置、曝氣室、防水電機(jī)及波輪，其中凈化裝置的上端設(shè)有溢水緩流室，所述溢水緩流室的兩側(cè)均設(shè)有出水孔口，溢水緩流室的上方設(shè)有太陽(yáng)能光伏板和蓄電池，所述太陽(yáng)能光伏板和蓄電池電連接，所述凈化裝置的下端設(shè)有曝氣室，所述曝氣室內(nèi)設(shè)有進(jìn)水孔，曝氣室的下端設(shè)有通過電纜線與蓄電池連接的防水電機(jī)，所述防水電機(jī)的輸出端與波輪連接；所述浮床設(shè)置于凈化裝置的兩側(cè)、并位于溢水緩流室的下方。所述凈化裝置包括密封艙及設(shè)置于密封艙內(nèi)的礫石、生物陶粒及離子交換樹脂，其中生物陶粒位于礫石的上方，所述離子交換樹脂設(shè)置于礫石和生物陶粒的四周。所述浮床包括培養(yǎng)基質(zhì)和浮體，其中浮體和培養(yǎng)基質(zhì)均為多個(gè)、并間隔設(shè)置，所述浮體與凈化裝置連接。所述浮體為四個(gè)，所述培養(yǎng)基質(zhì)為兩個(gè)。所述培養(yǎng)基質(zhì)包括珍珠巖和蛭石，其中珍珠巖設(shè)置于蛭石的上方。所述凈化裝置的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有配重平衡塊。所述蓄電池與充放電控制器連接、并通過充放電控制器控制充電與放電。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:1.本實(shí)用新型不需要額外提供電能，野外自適應(yīng)強(qiáng)，可以定點(diǎn)清除死角。2.本實(shí)用新型介質(zhì)表面積大，單位體積內(nèi)的微生物量較高，而且采用多種填料可以復(fù)合作用去除水體中的污染物。3.本實(shí)用新型不堵塞，無須預(yù)處理，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，無二次污染。4.本實(shí)用新型依靠復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)凈化水體，能耗低，凈化效率高，環(huán)境更為友好。5.本實(shí)用新型易于形成一種獨(dú)立反應(yīng)器裝置形式，便于定型，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，大規(guī)模應(yīng)用。6.本實(shí)用新型是由三種性質(zhì)不同的填料區(qū)構(gòu)成，可以直接用于河流、湖泊等地表水體的污水處理中。人工浮島內(nèi)設(shè)置的緊密堆積的生物陶粒填料區(qū)有較大比表面積，具有掛膜吸附作用，能 夠?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)提供載體，利用其較強(qiáng)的掛膜能力和吸附共沉淀作用使水中的污染物被填料上附著的微生物代謝能高效去除水體中的有害物質(zhì)，凈化水體。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1為太陽(yáng)能光伏板，2為電纜線，3為蓄電池，4為出水口，5為珍珠巖，6為浮體，7為蛭石,8為離子交換樹脂,9為密封艙,10為曝氣室，11為防水電機(jī),12為波輪，13為進(jìn)水孔,14為碌石，15為配重平衡塊,16為生物陶粒，17為溢水緩流室。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。如圖1所示，本實(shí)用新型包括太陽(yáng)能光伏板1、蓄電池3、溢水緩流室17、浮床、凈化裝置、曝氣室10、防水電機(jī)11及波輪12，其中凈化裝置的上端設(shè)有溢水緩流室17，溢水緩流室17的兩側(cè)均設(shè)有出水孔口 4，溢水緩流室17的上方設(shè)有太陽(yáng)能光伏板I和蓄電池3，太陽(yáng)能光伏板I和蓄電池3電連接。蓄電池3與充放電控制器連接、并通過充放電控制器控制充電與放電。所述凈化裝置的下端設(shè)有曝氣室10，曝氣室10內(nèi)設(shè)有進(jìn)水孔13，曝氣室10的下端設(shè)有通過電纜線2與蓄電池3連接的防水電機(jī)11，防水電機(jī)11的輸出端與波輪12連接；所述浮床設(shè)置于凈化裝置的兩側(cè)、并位于溢水緩流室17的下方。所述凈化裝置的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有配重平衡塊15。所述凈化裝置包括密封艙9及設(shè)置于密封艙9內(nèi)的礫石14、生物陶粒16及離子交換樹脂8，其中生物陶粒16位于礫石14的上方，離子交換樹脂8設(shè)置于礫石14和生物陶粒16的四周。所述浮床包括培養(yǎng)基質(zhì)和浮體6，其中浮體6和培養(yǎng)基質(zhì)均為多個(gè)、并間隔連接，浮體6與凈化裝置連接。本實(shí)施例浮體6為四個(gè)，培養(yǎng)基質(zhì)為兩個(gè)。所述培養(yǎng)基質(zhì)包括珍珠巖5和蛭石7,其中珍珠巖5設(shè)置于蛭石7的上方。密封艙9為太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島提供輔助浮力，4個(gè)浮體6是整個(gè)裝置浮力的主要提供者，采用目前比較常用的交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡材料或聚苯乙烯泡沫制成。本實(shí)用新型的工作原理是:本實(shí)用新型內(nèi)設(shè)有具有一定透水性和比表面積較大的生物陶粒填料區(qū)，填料區(qū)內(nèi)填充有緊密堆積的生物陶粒，所述的填料區(qū)在人工浮島中是集中分布，集中的填料區(qū)外圍的窄間里設(shè)有過流性好的離子交換樹脂，使水流中的重金屬離子等污染物在通過生物陶粒的同時(shí)利用滲透壓原理被離子交換樹脂吸附。同時(shí)在外部浮體上構(gòu)建可種植水生植物的植物生長(zhǎng)區(qū)，在框架上裝有浮體。經(jīng)過人工浮島曝氣、生物陶粒及離子交換樹脂處理后的水，再經(jīng)過水生植物進(jìn)一步處理增強(qiáng)處理效果。本實(shí)用新型的工作過程是:將本實(shí)用新型放入人工濕地、湖泊等需要水質(zhì)凈化的水體中，依靠浮體6及密封艙9將浮在水體上，下半部分將浸入到水面下，同時(shí)通過調(diào)整配重平衡塊15的重量來調(diào)整本實(shí)用新型的涉水深度及整體的平衡。本實(shí)用新型可依靠太陽(yáng)能發(fā)電提供電力進(jìn)行凈水工作，在沒有太陽(yáng)的時(shí)候也可以依靠攜帶的蓄電池3持續(xù)工作。首先太陽(yáng)能光伏板I受到太陽(yáng)輻照產(chǎn)生電能，存儲(chǔ)進(jìn)蓄電池3中，待蓄電池3充滿后變通過充放電控制器將電能通過電纜線2傳給下部的防水電機(jī)11，由防水電機(jī)11帶動(dòng)波輪12旋轉(zhuǎn)，將水推入曝氣室10先進(jìn)行曝氣處理。
通過曝氣處理的水通過下端的進(jìn)水孔13進(jìn)入凈化裝置中，經(jīng)過礫石14、生物陶粒16和離子交換樹脂8的逐級(jí)協(xié)同處理。首先通過礫石14過濾掉水中的懸浮物，再經(jīng)過生物陶粒16利用微生物對(duì)水中的溶解的有機(jī)物、氨氮、富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行降解，最后通過離子交換樹脂8對(duì)水中的重金屬離子等進(jìn)行交換吸附。處理后的水靠水壓進(jìn)入溢水緩流室17，最后通過通過出水口 4流到由浮體6、珍珠巖5和蛭石7組成的水生植物的浮床上。由珍珠巖5和蛭石7組成的培養(yǎng)基質(zhì)上種植水生植物，通過出水口 4流出的水最后再經(jīng)過水生植物做進(jìn)一步凈化。一次運(yùn)作即可實(shí)現(xiàn)污水的多重高效凈化工作，彌補(bǔ)了以往人工浮島污水處理系統(tǒng)的單一化和效率低的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，其特征在于:包括太陽(yáng)能光伏板(I)、蓄電池(3)、溢水緩流室(17)、浮床、凈化裝置、曝氣室(10)、防水電機(jī)(11)及波輪(12)，其中凈化裝置的上端設(shè)有溢水緩流室(17)，所述溢水緩流室(17)的兩側(cè)均設(shè)有出水孔口(4)，溢水緩流室(17)的上方設(shè)有太陽(yáng)能光伏板⑴和蓄電池(3)，所述太陽(yáng)能光伏板⑴和蓄電池(3)電連接，所述凈化裝置的下端設(shè)有曝氣室(10)，所述曝氣室(10)內(nèi)設(shè)有進(jìn)水孔(13)，曝氣室(10)的下端設(shè)有通過電纜線⑵與蓄電池⑶連接的防水電機(jī)(11)，所述防水電機(jī)(11)的輸出端與波輪(12)連接；所述浮床設(shè)置于凈化裝置的兩側(cè)、并位于溢水緩流室(17)的下方。
2.按權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，其特征在于:所述凈化裝置包括密封艙(9)及設(shè)置于密封艙(9)內(nèi)的礫石(14)、生物陶粒(16)及離子交換樹脂(8)，其中生物陶粒(16)位于礫石(14)的上方，所述離子交換樹脂(8)設(shè)置于礫石(14)和生物陶粒(16)的四周。
3.按權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，其特征在于:所述浮床包括培養(yǎng)基質(zhì)和浮體出)，其中浮體(6)和培養(yǎng)基質(zhì)均為多個(gè)、并間隔設(shè)置，所述浮體(6)與凈化裝置連接。
4.按權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，其特征在于:所述浮體(6)為四個(gè)，所述培養(yǎng)基質(zhì)為兩個(gè)。
5.按權(quán)利要求3所述 的太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，其特征在于:所述培養(yǎng)基質(zhì)包括珍珠巖(5)和蛭石(7)，其中珍珠巖(5)設(shè)置于蛭石(7)的上方。
6.按權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，其特征在于:所述凈化裝置的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有配重平衡塊(15)。
7.按權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島，其特征在于:所述蓄電池(3)與充放電控制器連接、并通過充放電控制器控制充電與放電。
專利摘要本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能供電的水質(zhì)修復(fù)裝置，具體地說是一種太陽(yáng)能人工生態(tài)浮島。包括太陽(yáng)能光伏板、蓄電池、溢水緩流室、浮床、凈化裝置、曝氣室、防水電機(jī)及波輪，其中凈化裝置的上端設(shè)有溢水緩流室，所述溢水緩流室的兩側(cè)均設(shè)有出水孔口，溢水緩流室的上方設(shè)有太陽(yáng)能光伏板和蓄電池，所述太陽(yáng)能光伏板和蓄電池電連接，所述凈化裝置的下端設(shè)有曝氣室，所述曝氣室內(nèi)設(shè)有進(jìn)水孔，曝氣室的下端設(shè)有通過電纜線與蓄電池連接的防水電機(jī)，所述防水電機(jī)的輸出端與波輪連接；所述浮床設(shè)置于凈化裝置的兩側(cè)、并位于溢水緩流室的下方。本實(shí)用新型能高效去除水體中的有害物質(zhì)，凈化水體。
文檔編號(hào)C02F3/32GK203112660SQ201320036720
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者盧麟麟, 苗永剛, 王楊, 薛勁松, 鄒江寧, 趙晶, 董博 申請(qǐng)人:遼寧山水城市園林景觀有限公司