CN114436468A - 一种生态浮岛装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态浮岛装置，包括种植篮模块、浮板模块和吸附模块；所述种植篮模块由固定植物的上框架和下框架构成，上框架设置成纵横交错的条形板；下框架用于填充基质，所述下框架的底部设置有多个容置槽，所述下框架通过所述容置槽实现透水效果；所述吸附模块包括改性椰壳活性炭和悬挂填料。与现有技术相对比，本发明的有益效果在于提供一种生态浮岛装置，该装置增加改性椰壳活性炭，利用其表面增多的中孔，含氧官能团的增加，即吸附点位的增加，为微生物的附着提供大量的附着点位，有利于污染物的吸附，耦合基质与填料更有利于植物的生长和微生物的作用，加快生态浮岛对污染物的净化效果。
Description
技术领域
本发明涉及水体治理技术领域，尤其涉及一种生态浮岛装置。
背景技术
随着城市经济的快速发展，城市规模日益增长，而城市环境基础设施建设滞后，污水排放量大幅增加，使得污染物负荷过多，造成该地区地表水水质恶化，导致水体出现季节性或终年黑臭。目前，这些黑臭水体被认为是水环境和城市污染的一个突出问题，因为它们不仅破坏生态***，例如造成河流污染、湖泊污染等，而且给居民的生产力、生命和健康等带来巨大的损失。
生态浮岛已被证明是更高效和方便的恢复黑臭水体的技术，其低成本，易于管理，且具有结构简单、性价比高等特点。此外，生态浮岛具有不占用额外土地面积的独特优势。生态浮岛可以通过吸收河流和湖泊中的N、P和其他养分来明显减少水中的过量养分并形成大量生物质，特别是发达的根系可以吸收大量藻类和其他浮游生物，释放根系分泌物可以降解有机污染物，加速污染物的分解并控制浮游植物的过度繁殖，从而显著提高水的透明度和水质。
但是，单一的生态浮岛由于水生植物对自身生长的环境有一定的要求，且黑臭水体本身成分较为复杂，造成对污染物的吸收效率各不相同。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种生态浮岛装置，该装置增加改性椰壳活性炭，利用其表面增多的中孔，含氧官能团的增加，即吸附点位的增加，为微生物的附着提供大量的附着点位，有利于污染物的吸附，进一步提升生态浮岛对污染物的净化效果。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种生态浮岛装置，包括种植篮模块、浮板模块和吸附模块；
所述种植篮模块由固定植物的上框架和下框架构成，上框架设置成纵横交错的条形板；下框架用于填充基质，所述下框架的底部设置有多个容置槽，所述下框架通过所述容置槽实现透水效果；
所述吸附模块包括改性椰壳活性炭和悬挂填料。
与现有技术相对比，本发明的有益效果在于提供一种生态浮岛装置，该装置增加改性椰壳活性炭，利用其表面增多的中孔，含氧官能团的增加，即吸附点位的增加，为微生物的附着提供大量的附着点位，有利于污染物的吸附，耦合基质与填料更有利于植物的生长和微生物的作用，加快生态浮岛对污染物的净化效果。
作为上述方案的改进，所述下框架设置有固定柱，所述上框架穿设所述固定柱，所述固定柱上设置有限制所述上框架脱离所述固定柱的可活动套筒。
作为上述方案的改进，所述容置槽的孔径小于所述基质的粒径。
作为上述方案的改进，所述基质包括火山石以及轻质陶粒，所述基质粒径为5-10mm。
作为上述方案的改进，所述植物为菖蒲、鸢尾或旱伞草的一种或其组合。
作为上述方案的改进，所述椰壳活性炭的粒径为3-5mm，并通过网兜包裹由尼龙扎绳固定在所述浮板模块。
作为上述方案的改进，所述网兜为活性炭网。
作为上述方案的改进，所述悬挂填料为组合填料、弹性立体填料或辫带式绳型填料的一种或其组合。
作为上述方案的改进，所述种植篮模块为有机玻璃。
作为上述方案的改进，所述浮板模块为聚氯乙烯。
附图说明
图1是本发明实施例的具体结构示意图；
图2是本发明实施例中种植篮模块的具体结构示意图；
图3是本发明实施例中上框架的具体结构示意图。
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作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。
随着城市经济的快速发展，城市规模日益增长，而城市环境基础设施建设滞后，污水排放量大幅增加，使得污染物负荷过多，造成该地区地表水水质恶化，导致水体出现季节性或终年黑臭。目前，生态浮岛已被证明是更高效和方便的恢复黑臭水体的技术，其低成本，易于管理，且具有结构简单、性价比高等特点。本发明目的是提供一种生态浮岛装置，该装置增加改性椰壳活性炭，利用其表面增多的中孔，含氧官能团的增加，即吸附点位的增加，为微生物的附着提供大量的附着点位，有利于污染物的吸附，进一步提升生态浮岛对污染物的净化效果。其具体方案如下：
参见图1，图1是本发明实施例的具体结构示意图。
一种生态浮岛装置，包括种植篮模块、浮板模块3和吸附模块，在本实施例中，浮板模块3为聚氯乙烯，种植篮模块以及吸附模块的具体结构如下：
参照图2以及图3所示，其中，图2是本发明实施例中种植篮模块的具体结构示意图，图3是本发明实施例中上框架8的具体结构示意图。种植篮模块由固定植物1的上框架8和下框架9构成，上框架8设置成纵横交错的条形板10，每个间隔距离为3cm；下框架9用于填充基质2，下框架9的底部设置有多个容置槽，下框架9通过容置槽实现透水效果，具体地，在本实施例中，该容置槽底部设计成孔径为5mm，使植物1、基质2与水体接触；
吸附模块包括改性椰壳活性炭4和悬挂填料5。
本发明的有益效果在于提供一种生态浮岛装置，该装置增加改性椰壳活性炭4，利用其表面增多的中孔，含氧官能团的增加，即吸附点位的增加，为微生物的附着提供大量的附着点位，有利于污染物的吸附，耦合基质2与填料更有利于植物1的生长和微生物的作用，加快生态浮岛对污染物的净化效果。
进一步地说明，在本实施例中，对种植篮模块的结构作出进一步的细化，下框架9设置有固定柱11，上框架8穿设固定柱11，固定柱11上设置有限制上框架8脱离固定柱11的可活动套筒7。通过可活动套筒7可以将上框架8拆卸，方便进行基质2的放置与替换。
进一步地说明，在本实施例中，考虑到浮板模块3要承重种植篮模块，故选用火山石、轻质陶粒作为基质2，考虑到孔径小的基质2容易从下框架9中的容置槽漏出，所以筛选出5-10mm的粒径，由于购买的火山石、陶粒大小不一，且沾有灰尘，实验前需对其进行预处理。首先利用筛网筛选出粒径在5-10mm的陶粒和火山石基质2，接着用自来水对所筛选出的陶粒和火山石冲洗5-6次，将灰尘冲洗干净，避免其对黑臭水体造成污染。
进一步地说明，在本实施例中，所选植物1为菖蒲、鸢尾或旱伞草的一种或其组合，具体地，在本实施例中，植物1为菖蒲，该植物1根系大，且生命周期长，吸收氮磷等营养物质作为自身生长发育能力强，处理黑臭水体中污染物效率高。
进一步地说明，在本实施例中，吸附模块包括改性椰壳活性炭4和悬挂填料5，其中，改性椰壳活性炭4存在稳定的吸附性质、吸附效率高、使用寿命长等实用性能和优点，选取粒径为3-5mm，并通过网兜包裹由尼龙扎绳固定在浮板上。具体地，在本实施例中，为了进一步提高本装置的吸附能力，网兜为活性炭网6。
改性椰壳活性炭4的制作过程如下：
将椰壳活性炭水洗以除去表面浮沉和杂质，在110℃恒温下干燥24h，备用。取100g椰壳活性炭加入到500mL的质量分数为30％的HNO3溶液中，于恒温振荡器在100r/min下震荡4h。冷却后，用去离子水反复洗至pH稳定在7左右，在110℃下恒温干燥12h，即得到的改性后的椰壳活性炭。
更优的是，本实施例中，为确定最佳投加量，分别取0.5g、1g、1.5g、3g、6g的改性活性炭，加入50mL自配黑臭水体溶液中，该水质COD值为105mg/L，在振荡转速为100r/min条件下吸附反应5h，反应结束后，过滤，测定COD的浓度值，确定改性椰壳活性炭4的最佳投加量为20g/L。
进一步地说明，在本实施例中，悬挂填料5为组合填料、弹性立体填料或辫带式绳型填料的一种或其组合，具体地，在本实施例中，选用为弹性立体填料，使用前，对悬挂填料5进行挂膜培养15～20天，挂膜方式采用自然挂膜。
实施例2：
本实施例中，以封闭水体60L的黑臭水体为例，黑臭水体水质为COD为95mg/L，浮板的水面覆盖面积为0.12m2，水面覆盖为45.3％，生态浮岛种植有挺水植物1旱伞草、菖蒲、鸢尾，植株种植密度比例为1：1：1且覆盖率为20％，选取基质2陶粒:火山石的比例为1:1。
本实施例中，经过5天、10天、15天、20天、30天后进行COD水质含量测定，结果表明COD分别下降至65mg/L、42mg/L、37mg/L、30mg/L、23mg/L。
进一步地扩展，在本实施例中条形板10选用相互间隔可调节的结构，通过这样的设置，令条形板10能够根据实际的植物1大小情况，调整至合适的间距，以提高植物1的种植稳定性。同时，为了提高种植篮模块的透光性能，在本实施例中，种植篮模块为有机玻璃制作。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种生态浮岛装置，其特征在于，包括种植篮模块、浮板模块和吸附模块；
所述种植篮模块由固定植物的上框架和下框架构成，上框架设置成纵横交错的条形板；下框架用于填充基质，所述下框架的底部设置有多个容置槽，所述下框架通过所述容置槽实现透水效果；
所述吸附模块包括改性椰壳活性炭和悬挂填料。
2.根据权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述下框架设置有固定柱，所述上框架穿设所述固定柱，所述固定柱上设置有限制所述上框架脱离所述固定柱的可活动套筒。
3.根据权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述容置槽的孔径小于所述基质的粒径。
4.根据权利要求3所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述基质包括火山石以及轻质陶粒，所述基质粒径为5-10mm。
5.根据权利要求3所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述植物为菖蒲、鸢尾或旱伞草的一种或其组合。
6.根据权利要求3所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述椰壳活性炭的粒径为3-5mm，并通过网兜包裹由尼龙扎绳固定在所述浮板模块。
7.根据权利要求6所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述网兜为活性炭网。
8.根据权利要求3所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述悬挂填料为组合填料、弹性立体填料或辫带式绳型填料的一种或其组合。
9.根据权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述种植篮模块为有机玻璃。
10.根据权利要求1所述的生态浮岛装置，其特征在于，所述浮板模块为聚氯乙烯。
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