水體淨化浮島結構

《水體淨化浮島結構》是安徽水韻環保科技有限公司於2016年4月11日申請的發明專利，該專利申請號為2016102179941，公布號為CN105692911A，專利公布日為2016年6月22日，發明人是皇甫尚旻、袁紅軍、周福來、薛淑方、余長城、朱仁泉、楊超、王明財、占明飛。

《水體淨化浮島結構》揭示了一種水體淨化浮島結構，由至少一個浮島單體構成，所述浮島單體呈楔形並由密度小於水的材質製作，所述浮島單體的上表面為斜面，所述的浮島單體上均勻設有多個用於種植水生植物的種植孔，所述種植孔豎直設定將浮島單體上下表面貫通。本發明微生態生物浮島集群是由水生植物、水生動物、微生物及生物載體等組成，增加了生態系統的多樣性、複雜性，使微生態生物浮島集群組成的系統更加穩定，可以適用於不同的湖泊河流，不同的水流、溫度、風速、水體波動，增大其適用範圍。

2020年7月17日，《水體淨化浮島結構》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

（概述圖為《水體淨化浮島結構》的摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：水體淨化浮島結構
• 公布號：CN105692911A
• 公布日：2016年6月22日
• 申請號：2016102179941
• 申請日：2016年4月11日
• 申請人：安徽水韻環保科技有限公司
• 地址：安徽省蕪湖市弋江區馬塘新鎮中心廣場2#樓
• 發明人：皇甫尚旻、袁紅軍、周福來、薛淑方、余長城、朱仁泉、楊超、王明財、占明飛
• 代理機構：蕪湖安匯智慧財產權代理有限公司
• 代理人：朱聖榮
• Int.Cl.：C02F3/32(2006.01)I、C02F3/34(2006.01)I、A01G31/02(2006.01)I、B63B35/44(2006.01)I
• 類別：發明專利

專利背景

水體富營養化是全球性的水環境問題，截至2016年4月，中國有湖泊2700餘個，總面積達9.1萬平方千米。根據調查資料和全球評價湖泊富營養化指標，中國比較典型的37個主要湖泊中，中營養型和中一富營養型的占55.8％，富營養型的占14.7％，重富營養型的占8.8％。中國90％以上的水域污染是因水體中的N、P含量過高而引起的富營養化造成的，而N、P則是植物生長最基本的必需營養元素。生態浮島技術是以可漂浮材料為基質或載體，將高等水生植物或陸生植物栽植到富營養化水域中，通過植物的根系吸收或吸附作用，削減水體中的氮、磷及有機污染物質，從而淨化水質的生物防治法，同時通過收穫植物的方法將水體中的富營養物質搬離水體，改善水質，創造良好的水環境。截至2016年4月，一些文獻中出現的“生態浮島”、“人工浮島”、“人工生物浮床”、“生物浮床”、“浮床無土栽培”等均為相同或類似的概念。但是這類浮島在實施使用時，效果欠佳，難以達到預期效果。

發明內容

專利目的

《水體淨化浮島結構》所要解決的技術問題是實現一種能夠有效提升水體水質的浮島結構。

技術方案

《水體淨化浮島結構》由至少一個浮島單體構成，所述浮島單體呈楔形並由密度小於水的材質製作，所述浮島單體的上表面為斜面，所述的浮島單體上均勻設有多個用於種植水生植物的種植孔，所述種植孔豎直設定將浮島單體上下表面貫通。所述種植孔在中間部位具有彎折結構，且種植孔截面呈正六邊形或正八邊形。所述浮島單體上表面和下表面均覆蓋有一層溶膠層，所述溶膠層是由凝膠法在鋁板表面製備的納米晶二氧化鈦自清潔薄膜。所述浮島單體的傾斜角度小於40度。所述浮島單體兩側設有用於放置配重塊的網兜，所述網兜通過延長繩與浮島單體連線，且浮島單體兩側設有用於固定繩索的固定環。所述水體淨化浮島結構通過多個浮島單體並排連線固定，相鄰的浮島單體之間通過至少兩個連線桿連線，所述連線桿兩端豎直設有減壓板，所述減壓板上設有用於固定在固定環上的繩索。所述浮島單體側面的豎直端面上設有光伏板，所述光伏板輸出電能至浮島單體內的蓄電池，所述浮島單體內設有加熱環，所述加熱環經供電線路連線蓄電池，所述供電線路上設有繼電器，所述繼電器由控制器控制通斷，所述浮島單體上設有溫度感測器，所述溫度感測器輸出溫度信號至控制器。所述加熱環傾斜設定，所述加熱環的傾斜方向和傾斜角度與浮島單體的斜面傾斜方向和角度相同，所述溫度感測器位於加熱環的圓形位置。所述浮島單體下部設有一圈防撞圈，所述防撞圈為截面呈C形的橡膠圈，所述橡膠圈內設有微生物載體，所述防撞圈上均勻分布有通孔。

改善效果

《水體淨化浮島結構》微生態生物浮島集群是由水生植物、水生動物、微生物及生物載體等組成，增加了生態系統的多樣性、複雜性，使微生態生物浮島集群組成的系統更加穩定，可以適用於不同的湖泊河流，不同的水流、溫度、風速、水體波動，增大其適用範圍。

附圖說明

圖1為浮島結構示意圖；

上述圖中的標記均為：1、浮島單體；2、種植孔。

圖1

技術領域

《水體淨化浮島結構》涉及水處理領域。

權利要求

1.《水體淨化浮島結構》特徵在於：由至少一個浮島單體構成，所述浮島 單體呈楔形並由密度小於水的材質製作，所述浮島單體的上表面為斜面，所述 的浮島單體上均勻設有多個用於種植水生植物的種植孔，所述種植孔豎直設定 將浮島單體上下表面貫通。

2.根據權利要求1所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述種植孔在 中間部位具有彎折結構，且種植孔截面呈正六邊形或正八邊形。

3.根據權利要求1或2所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述浮島 單體上表面和下表面均覆蓋有一層溶膠層，所述溶膠層是由凝膠法在鋁板表面 製備的納米晶二氧化鈦自清潔薄膜。

4.根據權利要求3所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述浮島單體 的傾斜角度小於40度。

5.根據權利要求1、2或4所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述 浮島單體兩側設有用於放置配重塊的網兜，所述網兜通過延長繩與浮島單體連 接，且浮島單體兩側設有用於固定繩索的固定環。

6.根據權利要求5所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述水體淨化 浮島結構通過多個浮島單體並排連線固定，相鄰的浮島單體之間通過至少兩個 連線桿連線，所述連線桿兩端豎直設有減壓板，所述減壓板上設有用於固定在 固定環上的繩索。

7.根據權利要求1或6所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述浮島 單體側面的豎直端面上設有光伏板，所述光伏板輸出電能至浮島單體內的蓄電 池，所述浮島單體內設有加熱環，所述加熱環經供電線路連線蓄電池，所述供 電線路上設有繼電器，所述繼電器由控制器控制通斷，所述浮島單體上設有溫 度感測器，所述溫度感測器輸出溫度信號至控制器。

8.根據權利要求7所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述加熱環傾 斜設定，所述加熱環的傾斜方向和傾斜角度與浮島單體的斜面傾斜方向和角度 相同，所述溫度感測器位於加熱環的圓形位置。

9.根據權利要求1或8所述的水體淨化浮島結構，其特徵在於：所述浮島 單體下部設有一圈防撞圈，所述防撞圈為截面呈C形的橡膠圈，所述橡膠圈內 設有微生物載體，所述防撞圈上均勻分布有通孔。

實施形式

《水體淨化浮島結構》由至少一個浮島單體1構成，浮島單體1可以單獨一個用於小面積水域，也可以相互連線構成體積較大的浮島群，用作大面積水域。浮島集群採用動物、植物、微生物相結合的方法，增加了生態系統的複雜多樣性，形成了更加穩定的生態系統。浮島單體1呈楔形並由密度小於水的材質製作，浮島單體1的上表面為斜面，浮島單體1上均勻設有多個用於種植水生植物的種植孔2，種植孔2豎直設定將浮島單體1上下表面貫通，可以用作種植水生植物，將經過篩選、馴化的吸收水中有機污染物能力較強的水生或陸生植物，植入預製好的漂浮載體種植孔2內，還可選取高度不同的植物，營造一種具有層次感的水上園林景觀。上表面的斜面可以供兩棲動物在浮島單體1上棲息，浮島單體1的傾斜角度小於40度，保證地表水體中的水陸兩棲動物在進出微生態生物浮島集群的無障礙進出，提供一個人工的自然棲息環境，在動物、植物、微生物的吸收、攝食、吸附、分解作用下，使得水體污染得以修復。

生態浮島動植物微生物的要求：

（1）選擇的植物應為適宜水系水質條件生長的多年生水生植物；

（2）以耐污抗污、且具有較強的治污淨化潛能的植物為主；

（3）根系發達、根莖分櫱繁殖能力強，即個體分株快；

（4）植物生長快、生物量大；

（5）滿足景觀空間形態的需求，綜合岸線景觀和湖面倒影、水面植物進行適當的景觀組織。植物的選擇、種植密度及群落配置對淨化效果有很重要的影響。一般選擇種植:美人蕉、旱傘草、香蒲、菖蒲、千屈菜、粉綠狐尾藻、黃菖蒲等；

（6）選取的微生物要能夠與選取的植物共生；

（7）選取的動物要為兩棲動物，並且確保選取的動物可以在生態浮島中生存且不能對生態浮島中的植物或其他東西造成嚴重損害。

植物成活後根系自然延伸並懸浮於水體中，不僅能夠吸收利用水中富餘的氮磷元素，而且能夠通過光合作用及其他方式增加水中溶解氧，還為水中的魚蝦、微生物提供生長和附著的條件。浮島單體1上表面和下表面均覆蓋有一層溶膠層，溶膠層是由凝膠法在鋁板表面製備的納米晶二氧化鈦自清潔薄膜。溶膠層供一些昆蟲，青蛙，田螺等動物棲息，可在水面形成一個小型的生態系統。種植孔2在中間部位具有彎折結構，且種植孔2截面呈正六邊形或正八邊形，可以增加初期對於培植移栽水生植物時，其能夠很方便的附著在種植孔2內，不會發生下沉、歪斜，提高栽種的成功率和成活率，此外彎折結構在種植成功後，水生植物能夠更好的與浮島單體1構成一個整體結構，整株植物鑲嵌在種植孔2內。為了方便在水體中固定浮島，在浮島單體1兩側設有用於放置配重塊的網兜，網兜內可以放置類似石塊的配重物，網兜通過延長繩與浮島單體1連線，可以根據固定區域的水深，調節延長繩的長度，同時浮島單體1兩側設有用於固定繩索的固定環，方便浮島單體1之間的連線固定。浮島集群通過多個浮島單體1並排連線固定，相鄰的浮島單體1之間通過至少兩個連線桿連線，連線桿兩端豎直設有減壓板，減壓板上設有用於固定在固定環上的繩索，軟硬結合的連線方式，可以有效的避免浮島單體1之間的撞擊，同時也能降低水浪對浮島單體1的影響，由於減壓板可以減小撞擊在浮島單體1上的壓力，避免浮島單體1被撞擊損壞，而繩索的軟連線，可以使浮島單元隨水浪晃動，降低水浪對浮島單體1的影響，同時繩索使得連線桿下垂，避免撞擊過程中，減壓板與固定環發生干涉。

為進一步提高防撞效果，浮島單體1下部設有一圈防撞圈，防撞圈為截面呈C形的橡膠圈，橡膠圈內設有微生物載體，防撞圈上均勻分布有通，具有防撞功能的同時，還構成了一個環形的微生物結構，將水生植物、水生動物、微生物及生物載體等有效結合。針對一些特殊環境，浮島單體1可以具備加熱功能，為植物、動物、微生物提供一個更好良好的生長和棲息環境，即可以在浮島單體1側面的豎直端面上設有光伏板，光伏板輸出電能至浮島單體1內的蓄電池，通過電能發熱，節能環保，浮島單體1內設有加熱環，，加熱環能夠使得加熱更加均勻，加熱環經供電線路連線蓄電池，供電線路上設有繼電器，繼電器由控制器控制通斷，浮島單體1上設有溫度感測器，溫度感測器輸出溫度信號至控制器，這樣可以通過控制器智慧型控制加熱時機，保證浮島單體1處於一個合適的恆溫環境。為了使加熱更加均勻，加熱環傾斜設定，且加熱環的傾斜方向和傾斜角度與浮島單體1的斜面傾斜方向和角度相同，同時溫度感測器位於加熱環的圓形位置，能夠更加精準的採集到溫度數據。

榮譽表彰

2020年7月17日，《水體淨化浮島結構》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。