CN111807621B - 一种改善水环境的生态修复装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善水环境的生态修复装置，属于生态修复技术领域，一种改善水环境的生态修复装置，包括漂浮板，漂浮板的内部固定连接有多个成矩形阵列分布的种植盆，种植盆的内部种植有挺水植物，漂浮板底部的两端均固定连接有两个固定板，两个固定板之间设置有绳筒，绳筒的两端均固定连接有转轴，转轴远离绳筒的一端与固定板转动连接，绳筒上缠绕有吊绳。可以实现不仅设有挺水植物，能够对水面以及上层水位进行净化，同时设置有修复球，能自动泵出重金属修复剂溶液，对不同深度的水体进行重金属污染修复，且还设有修复箱，可对水底污泥进行治理修复，使得对水环境的改善更加彻底、全面，提高了修复效果。

Description

一种改善水环境的生态修复装置
技术领域
本发明涉及生态修复技术领域，更具体地说，涉及一种改善水环境的生态修复装置。
背景技术
生态修复是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。生态修复的顺利施行，需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学、栽培学和环境工程等多学科的参与。对受损生态***的修复与维护涉及生态稳定性、生态可塑性及稳态转化等多种生态学理论。
由于城市的日益扩大和工农业的迅猛发展，导致水环境的污染日益加重，目前，我国1/3以上的河段受到污染，90％以上的城市水域污染严重，尽管已采取了一些控制措施，但因排入地表水体的污染物生物降解性越来越差，造成污染物质在水体中长期累积，超过了地表水的自净能力，水环境的污染愈发严重。
现有技术中，水环境生态修复一般采用水面种植挺水植物的方法，对水质进行净化，但是挺水植物只能够净化上层水位，对于水体中的重金属污染以及水底污泥的处理效果较差。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种改善水环境的生态修复装置，它可以实现不仅设有挺水植物，能够对水面以及上层水位进行净化，同时设置有修复球，能自动泵出重金属修复剂溶液，对不同深度的水体进行重金属污染修复，且还设有修复箱，可对水底污泥进行治理修复，使得对水环境的改善更加彻底、全面，提高了修复效果。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种改善水环境的生态修复装置，包括漂浮板，所述漂浮板的内部固定连接有多个成矩形阵列分布的种植盆，所述种植盆的内部种植有挺水植物，所述漂浮板底部的两端均固定连接有两个固定板，两个所述固定板之间设置有绳筒，所述绳筒的两端均固定连接有转轴，所述转轴远离绳筒的一端与固定板转动连接，所述绳筒上缠绕有吊绳，所述吊绳的外壁上固定连接有多个修复球，所述修复球包括支撑球壳，所述支撑球壳的外壁上固定连接有球形膜衣，所述球形膜衣的外壁上包裹有球形包衣，所述球形膜衣的外壁上开设有多个缓释小孔，所述支撑球壳的中部固定连接有密封连接管，所述密封连接管贯穿球形膜衣以及球形包衣，所述密封连接管的内壁上固定连接有连接杆，所述支撑球壳的内部填充有重金属修复剂，所述吊绳远离绳筒的一端固定连接有修复箱，所述修复箱的内壁上固定连接有挡板，所述挡板的顶端固定连接有三个呈直线均匀分布的隔板，所述隔板的顶端与修复箱的顶部内壁固定连接，三个所述隔板将挡板与修复箱顶部内壁间的区域分隔为四个大小相同的填充区，所述填充区内填充有污泥处理剂溶液，所述挡板的内部开设有四个出料孔，所述出料孔的内壁上固定连接有密封膜，所述修复箱的底部外壁上设置有四个导料管，所述导料管贯穿修复箱的底部外壁并与其滑动连接，所述导料管的外壁上固定连接有挡块，所述导料管的内壁上固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端固定连接有钢针，所述支撑杆的顶端固定连接有水溶块。
进一步的，所述种植盆贯穿漂浮板，所述挺水植物的根系贯穿种植盆并延伸至种植盆的外部，从而便于挺水植物的根系没入水面以下，使挺水植物消耗水中多余的养分，进而对上层水体进行水质净化。
进一步的，所述支撑球壳为铝合金材质，且支撑球壳的外壁上开设有多个漏孔，铝合金材质的支撑球壳不易生锈，避免造成二次污染，漏孔的设置，使得支撑球壳在进行有效支撑的同时，不会妨碍水与重金属修复剂的混合。
进一步的，所述球形膜衣为半透膜，所述球形包衣为水溶性包衣，所述重金属修复剂内混合有果糖以及高分子量聚乙二醇，通过固定板、绳筒、转轴、吊绳、支撑球壳、球形膜衣、球形包衣、缓释小孔、密封连接管、连接杆、重金属修复剂的设置，修复箱向水底下沉，可带动吊绳放卷，使多个修复球悬浮于不同深度的水体中，球形包衣遇水逐渐溶解，水渗透球形膜衣并穿过支撑球壳上的漏孔与重金属修复剂混合，形成重金属修复剂溶液，果糖作为渗透压活性物质，能使球形膜衣内溶液呈高渗，球形膜衣内外存在的渗透压使水持续进入球形膜衣内，从而使重金属修复剂溶液经缓释小孔泵出，进而对不同深度的水体进行重金属污染修复，高分子量聚乙二醇吸水膨胀，可作为助推剂，加快重金属修复剂溶液的泵出。
进一步的，所述吊绳贯穿密封连接管，所述连接杆贯穿吊绳并与其固定连接，修复球通过密封连接管、连接杆与吊绳密封固定连接。
进一步的，四个所述出料孔分别与四个导料管一一对应，且出料孔与对应的填充区相连通，四个所述导料管分别与四个出料孔一一对应，且导料管与出料孔相匹配。
进一步的，所述修复箱的顶端固定连接有配重块，所述配重块的材质为铝合金，配重块的设置，可便于修复箱的下沉。
进一步的，所述水溶块的材质为固体冰糖，所述水溶块的尺寸大于出料孔，所述修复箱的底部外壁上开设有多个进水孔，水溶块的设置，可防止装置入水前被误触发，且冰糖材质的水溶块遇水溶解，进而有不会妨碍装置入水后的正常触发，进水孔的设置，可便于水进入修复箱内，从而便于进水孔的遇水溶解。
进一步的，所述导料管贯穿水溶块并延伸至出料孔内，所述钢针的顶端延伸至导料管的外部，通过出料孔、密封膜、导料管、挡块、支撑杆、钢针、水溶块、进水孔的设置，装置入水后，水溶块逐渐溶解消失，导料管触及水底污泥时，修复箱会继续下沉直至修复箱落在污泥上，使得导料管与修复箱发生相对滑动，进而带动钢针刺破密封膜，使污泥处理剂溶液经导料管导入污泥中，对污泥进行修复。
一种改善水环境的生态修复装置，其使用方法为：
S1、将装置放于水面上，使漂浮板漂浮于水面上，挺水植物的根系没入水面下，对上层水位进行水质净化；
S2、修复箱在重力的作用下，向水底下沉，带动吊绳放卷，使多个修复球悬浮于不同深度的水体中，并泵出重金属修复剂溶液，对不同深度水体进行重金属污染修复；
S3、随着修复箱的下沉，水溶块逐渐溶解消失，导料管触及水底污泥后，修复箱会继续下沉直至修复箱落在污泥上，使得导料管与修复箱发生相对滑动，进而带动钢针刺破密封膜，使污泥处理剂溶液经导料管导入污泥中，对污泥进行修复。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现不仅设有挺水植物，能够对水面以及上层水位进行净化，同时设置有修复球，能自动泵出重金属修复剂溶液，对不同深度的水体进行重金属污染修复，且还设有修复箱，可对水底污泥进行治理修复，使得对水环境的改善更加彻底、全面，提高了修复效果。
(2)种植盆贯穿漂浮板，挺水植物的根系贯穿种植盆并延伸至种植盆的外部，从而便于挺水植物的根系没入水面以下，使挺水植物消耗水中多余的养分，进而对上层水体进行水质净化。
(3)支撑球壳为铝合金材质，且支撑球壳的外壁上开设有多个漏孔，铝合金材质的支撑球壳不易生锈，避免造成二次污染，漏孔的设置，使得支撑球壳在进行有效支撑的同时，不会妨碍水与重金属修复剂的混合。
(4)通过固定板、绳筒、转轴、吊绳、支撑球壳、球形膜衣、球形包衣、缓释小孔、密封连接管、连接杆、重金属修复剂的设置，修复箱向水底下沉，可带动吊绳放卷，使多个修复球悬浮于不同深度的水体中，球形包衣遇水逐渐溶解，水渗透球形膜衣并穿过支撑球壳上的漏孔与重金属修复剂混合，形成重金属修复剂溶液，果糖作为渗透压活性物质，能使球形膜衣内溶液呈高渗，球形膜衣内外存在的渗透压使水持续进入球形膜衣内，从而使重金属修复剂溶液经缓释小孔泵出，进而对不同深度的水体进行重金属污染修复，高分子量聚乙二醇吸水膨胀，可作为助推剂，加快重金属修复剂溶液的泵出。
(5)修复箱的顶端固定连接有配重块，配重块的材质为铝合金，配重块的设置，可便于修复箱的下沉。
(6)水溶块的材质为固体冰糖，水溶块的尺寸大于出料孔，修复箱的底部外壁上开设有多个进水孔，水溶块的设置，可防止装置入水前被误触发，且冰糖材质的水溶块遇水溶解，进而有不会妨碍装置入水后的正常触发，进水孔的设置，可便于水进入修复箱内，从而便于进水孔的遇水溶解。
(7)导料管贯穿水溶块并延伸至出料孔内，钢针的顶端延伸至导料管的外部，通过出料孔、密封膜、导料管、挡块、支撑杆、钢针、水溶块、进水孔的设置，装置入水后，水溶块逐渐溶解消失，导料管触及水底污泥时，修复箱会继续下沉直至修复箱落在污泥上，使得导料管与修复箱发生相对滑动，进而带动钢针刺破密封膜，使污泥处理剂溶液经导料管导入污泥中，对污泥进行修复。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图；
图2为本发明绳筒处的侧视图；
图3为本发明修复球的层状结构示意图；
图4为本发明修复箱内的剖视图；
图5为本发明图4中A处的放大图；
图6为本发明导料管内的剖视图；
图7为本发明的工作状态图。
图中标号说明：
101、漂浮板；102、种植盆；103、挺水植物；104、固定板；105、绳筒；106、转轴；107、吊绳；002、修复球；201、支撑球壳；202、球形膜衣；203、球形包衣；204、缓释小孔；205、密封连接管；206、连接杆；207、重金属修复剂；301、修复箱；302、挡板；303、隔板；304、填充区；305、污泥处理剂溶液；306、出料孔；307、密封膜；308、导料管；309、挡块；310、支撑杆；311、钢针；312、水溶块；313、进水孔；314、配重块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3，一种改善水环境的生态修复装置，包括漂浮板101，漂浮板101的内部固定连接有多个成矩形阵列分布的种植盆102，种植盆102的内部种植有挺水植物103，种植盆102贯穿漂浮板101，挺水植物103的根系贯穿种植盆102并延伸至种植盆102的外部，从而便于挺水植物103的根系没入水面以下，使挺水植物103消耗水中多余的养分，进而对上层水体进行水质净化，漂浮板101底部的两端均固定连接有两个固定板104，两个固定板104之间设置有绳筒105，绳筒105的两端均固定连接有转轴106，转轴106远离绳筒105的一端与固定板104转动连接，绳筒105上缠绕有吊绳107，吊绳107的外壁上固定连接有多个修复球002，修复球002包括支撑球壳201，支撑球壳201为铝合金材质，且支撑球壳201的外壁上开设有多个漏孔，铝合金材质的支撑球壳201不易生锈，避免造成二次污染，漏孔的设置，使得支撑球壳201在进行有效支撑的同时，不会妨碍水与重金属修复剂207的混合，支撑球壳201的外壁上固定连接有球形膜衣202，球形膜衣202的外壁上包裹有球形包衣203，球形膜衣202的外壁上开设有多个缓释小孔204，支撑球壳201的中部固定连接有密封连接管205，密封连接管205贯穿球形膜衣202以及球形包衣203，密封连接管205的内壁上固定连接有连接杆206，支撑球壳201的内部填充有重金属修复剂207，球形膜衣202为半透膜，球形包衣203为水溶性包衣，重金属修复剂207内混合有果糖以及高分子量聚乙二醇，通过固定板104、绳筒105、转轴106、吊绳107、支撑球壳201、球形膜衣202、球形包衣203、缓释小孔204、密封连接管205、连接杆206、重金属修复剂207的设置，修复箱301向水底下沉，可带动吊绳107放卷，使多个修复球002悬浮于不同深度的水体中，球形包衣203遇水逐渐溶解，水渗透球形膜衣202并穿过支撑球壳201上的漏孔与重金属修复剂207混合，形成重金属修复剂溶液，果糖作为渗透压活性物质，能使球形膜衣202内溶液呈高渗，球形膜衣202内外存在的渗透压使水持续进入球形膜衣202内，从而使重金属修复剂溶液经缓释小孔204泵出，进而对不同深度的水体进行重金属污染修复，高分子量聚乙二醇吸水膨胀，可作为助推剂，加快重金属修复剂溶液的泵出，吊绳107贯穿密封连接管205，连接杆206贯穿吊绳107并与其固定连接，修复球002通过密封连接管205、连接杆206与吊绳107密封固定连接。
请参阅图1和图4-7，吊绳107远离绳筒105的一端固定连接有修复箱301，修复箱301的内壁上固定连接有挡板302，挡板302的顶端固定连接有三个呈直线均匀分布的隔板303，隔板303的顶端与修复箱301的顶部内壁固定连接，三个隔板303将挡板302与修复箱301顶部内壁间的区域分隔为四个大小相同的填充区304，填充区304内填充有污泥处理剂溶液305，挡板302的内部开设有四个出料孔306，出料孔306的内壁上固定连接有密封膜307，修复箱301的底部外壁上设置有四个导料管308，四个出料孔306分别与四个导料管308一一对应，且出料孔306与对应的填充区304相连通，四个导料管308分别与四个出料孔306一一对应，且导料管308与出料孔306相匹配，导料管308贯穿修复箱301的底部外壁并与其滑动连接，导料管308的外壁上固定连接有挡块309，导料管308的内壁上固定连接有支撑杆310，支撑杆310的顶端固定连接有钢针311，支撑杆310的顶端固定连接有水溶块312，水溶块312的材质为固体冰糖，水溶块312的尺寸大于出料孔306，修复箱301的底部外壁上开设有多个进水孔313，水溶块312的设置，可防止装置入水前被误触发，且冰糖材质的水溶块312遇水溶解，进而有不会妨碍装置入水后的正常触发，进水孔313的设置，可便于水进入修复箱301内，从而便于进水孔313的遇水溶解，导料管308贯穿水溶块312并延伸至出料孔306内，钢针311的顶端延伸至导料管308的外部，通过出料孔306、密封膜307、导料管308、挡块309、支撑杆310、钢针311、水溶块312、进水孔313的设置，装置入水后，水溶块312逐渐溶解消失，导料管308触及水底污泥时，修复箱301会继续下沉直至修复箱301落在污泥上，使得导料管308与修复箱301发生相对滑动，进而带动钢针311刺破密封膜307，使污泥处理剂溶液305经导料管308导入污泥中，对污泥进行修复，修复箱301的顶端固定连接有配重块314，配重块314的材质为铝合金，配重块314的设置，可便于修复箱301的下沉。
一种改善水环境的生态修复装置，其使用方法为：
S1、将装置放于水面上，使漂浮板101漂浮于水面上，挺水植物103的根系没入水面下，对上层水位进行水质净化；
S2、修复箱301在重力的作用下，向水底下沉，带动吊绳107放卷，使多个修复球002悬浮于不同深度的水体中，并泵出重金属修复剂溶液，对不同深度水体进行重金属污染修复；
S3、随着修复箱301的下沉，水溶块312逐渐溶解消失，导料管308触及水底污泥后，修复箱301会继续下沉直至修复箱301落在污泥上，使得导料管308与修复箱301发生相对滑动，进而带动钢针311刺破密封膜307，使污泥处理剂溶液305经导料管308导入污泥中，对污泥进行修复。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种改善水环境的生态修复装置，包括漂浮板(101)，所述漂浮板(101)的内部固定连接有多个成矩形阵列分布的种植盆(102)，所述种植盆(102)的内部种植有挺水植物(103)，其特征在于：所述漂浮板(101)底部的两端均固定连接有两个固定板(104)，两个所述固定板(104)之间设置有绳筒(105)，所述绳筒(105)的两端均固定连接有转轴(106)，所述转轴(106)远离绳筒(105)的一端与固定板(104)转动连接，所述绳筒(105)上缠绕有吊绳(107)，所述吊绳(107)的外壁上固定连接有多个修复球(002)，所述修复球(002)包括支撑球壳(201)，所述支撑球壳(201)的外壁上固定连接有球形膜衣(202)，所述球形膜衣(202)的外壁上包裹有球形包衣(203)，所述球形膜衣(202)的外壁上开设有多个缓释小孔(204)，所述支撑球壳(201)的中部固定连接有密封连接管(205)，所述密封连接管(205)贯穿球形膜衣(202)以及球形包衣(203)，所述密封连接管(205)的内壁上固定连接有连接杆(206)，所述支撑球壳(201)的内部填充有重金属修复剂(207)，所述球形膜衣(202)为半透膜，所述球形包衣(203)为水溶性包衣，所述重金属修复剂(207)内混合有果糖以及高分子量聚乙二醇，所述吊绳(107)远离绳筒(105)的一端固定连接有修复箱(301)，所述修复箱(301)的内壁上固定连接有挡板(302)，所述挡板(302)的顶端固定连接有三个呈直线均匀分布的隔板(303)，所述隔板(303)的顶端与修复箱(301)的顶部内壁固定连接，三个所述隔板(303)将挡板(302)与修复箱(301)顶部内壁间的区域分隔为四个大小相同的填充区(304)，所述填充区(304)内填充有污泥处理剂溶液(305)，所述挡板(302)的内部开设有四个出料孔(306)，所述出料孔(306)的内壁上固定连接有密封膜(307)，所述修复箱(301)的底部外壁上设置有四个导料管(308)，四个所述出料孔(306)分别与四个导料管(308)一一对应，且出料孔(306)与对应的填充区(304)相连通，四个所述导料管(308)分别与四个出料孔(306)一一对应，且导料管(308)与出料孔(306)相匹配，所述导料管(308)贯穿修复箱(301)的底部外壁并与其滑动连接，所述导料管(308)的外壁上固定连接有挡块(309)，所述导料管(308)的内壁上固定连接有支撑杆(310)，所述支撑杆(310)的顶端固定连接有钢针(311)，所述支撑杆(310)的顶端固定连接有水溶块(312)，所述导料管(308)贯穿水溶块(312)并延伸至出料孔(306)内，所述钢针(311)的顶端延伸至导料管(308)的外部。
2.根据权利要求1所述的一种改善水环境的生态修复装置，其特征在于：所述种植盆(102)贯穿漂浮板(101)，所述挺水植物(103)的根系贯穿种植盆(102)并延伸至种植盆(102)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种改善水环境的生态修复装置，其特征在于：所述支撑球壳(201)为铝合金材质，且支撑球壳(201)的外壁上开设有多个漏孔。
4.根据权利要求1所述的一种改善水环境的生态修复装置，其特征在于：所述吊绳(107)贯穿密封连接管(205)，所述连接杆(206)贯穿吊绳(107)并与其固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种改善水环境的生态修复装置，其特征在于：所述修复箱(301)的顶端固定连接有配重块(314)，所述配重块(314)的材质为铝合金。
6.根据权利要求1所述的一种改善水环境的生态修复装置，其特征在于：所述水溶块(312)的材质为固体冰糖，所述水溶块(312)的尺寸大于出料孔(306)，所述修复箱(301)的底部外壁上开设有多个进水孔(313)。
7.根据权利要求1所述的一种改善水环境的生态修复装置，其特征在于：其使用方法为：
S1、将装置放于水面上，使漂浮板(101)漂浮于水面上，挺水植物(103)的根系没入水面下，对上层水位进行水质净化；
S2、修复箱(301)在重力的作用下，向水底下沉，带动吊绳(107)放卷，使多个修复球(002)悬浮于不同深度的水体中，并泵出重金属修复剂溶液，对不同深度水体进行重金属污染修复；
S3、随着修复箱(301)的下沉，水溶块(312)逐渐溶解消失，导料管(308)触及水底污泥后，修复箱(301)会继续下沉直至修复箱(301)落在污泥上，使得导料管(308)与修复箱(301)发生相对滑动，进而带动钢针(311)刺破密封膜(307)，使污泥处理剂溶液(305)经导料管(308)导入污泥中，对污泥进行修复。
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