一种模块化高通量生物增强型浮动湿地的制作方法

本实用新型涉及水环境修复技术领域，具体为一种模块化高通量生物增强型浮动湿地。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，工农业废水排放量增大，江河湖泊中的氮磷含量越来越高，水体富营养化问题日渐严重。水环境质量的不断恶化，不仅严重影响城镇水体的景观风貌，甚至危害到人体健康。随着水体污染的加剧，高效低耗的水污染处理技术日益受到人们的重视。水体原位修复技术由于大大节约了设备和能耗，且不存在异位修复在运输过程中产生二次污染的问题，越来越受到环保工作者的重视。

浮动湿地由于直接从水体中去除污染物、充分利用水面而不需占用土地、造价低廉、美化景观等优点，在国内外研究与应用日益广泛。但是以往的浮动湿地技术主要依靠挺水植物发挥净化功能，结构简单且植物及附着微生物适用范围仅限于微污染水质，对于黑臭水体适应能力较差，其净化功能低下，难以应用于高负荷污染的水体环境等技术；近年来也新兴了一些引入人工填料、引入微动力装置的组合型浮动湿地，但设计较为简单，特别是缺乏微生物包埋附着和填料定性筛选附着等能力，因此存在其在污染相对较为严重的黑臭水体中对污染物质的去除效果偏低的技术局限性，严重限制了技术的使用范围，特别是河道遭到合流制溢流污染的情况下更加容易损坏植物系统，甚至摧毁其植物及微生物净化系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种模块化高通量生物增强型浮动湿地，具有对黑臭水体其适应性更广泛、净化能力更强的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模块化高通量生物增强型浮动湿地，包括生物基浮床、管体固定组件和主控模块，所述生物基浮床内埋有植物种植及菌剂包埋单元，生物基浮床的两端连接有不锈钢活扣拉锁，所述管体固定组件的两端连接有绳索，绳索的一端与不锈钢活扣拉锁固定，管体固定组件之间连接有交叉分布的填料单元骨架，管体固定组件的下端连接有石笼网，所述填料单元骨架的内部悬挂有填料，填料单元骨架的下方安装有潜水曝气装置，所述潜水曝气装置的下方连接有曝气管，所述石笼网内装有碎石，所述主控模块电性连接有定位装置、水质检测装置、温度传感器和湿度传感器，定位装置、水质检测装置、温度传感器和湿度传感器均与生物基浮床连接。

优选的，所述管体固定组件为金属管或者塑料管制成的构件。

优选的，所述植物种植及菌剂包埋单元内种植有挺水植物。

优选的，所述填料包括立体弹性填料、碳素纤维、辫状填料或天然纤维素。

优选的，所述主控模块与监控中心电性连接。

优选的，所述生物基浮床上未种植区域铺装有人行铺装材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本模块化高通量生物增强型浮动湿地，结合包埋菌剂、表面活化的生物填料等生物增强方式，充分协同植物达到净化水质的目的；增加各类曝气装置进一步提高水力负荷，增强应对冲击负荷的能力，增加在相同时间内的污染物处理量；通过上下部的协同作用实现对水体污染物的立体式净化，生物包埋技术与生物基浮床进行融合，方便在其上进行生物包埋操作，固定包埋的水环境净化酶菌类制剂缓慢向水体中释放，相比于人工投菌更加均匀，具有高效、便捷、无人值守等优势；另外，悬挂在水体中的填料可以为微生物提供巨大的比表面积，避免了由于投放微生物随水流动不能形成持久生长的弊端，相对于植物根系而言，通过人工定向筛选生物填料更加可以弥补植物根系比表面积不足、曝气气泡切割能力不足等弊端，而且不同的生物填料还有微生物定向筛选功能，利于培育出需要重点扶植的优势菌群。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型的主控模块结构图。

图中：1、生物基浮床；11、植物种植及菌剂包埋单元；12、不锈钢活扣拉锁；2、管体固定组件；21、绳索；3、填料单元骨架；31、填料；4、石笼网；41、碎石；5、潜水曝气装置；51、曝气管；6、主控模块；61、定位装置；62、水质检测装置；63、温度传感器；64、湿度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种模块化高通量生物增强型浮动湿地，包括生物基浮床1、管体固定组件2和主控模块6，生物基浮床1内埋有植物种植及菌剂包埋单元11，以诸如海藻酸钠、聚乙烯醇等为包埋剂，利用固定化技术对水环境净化酶菌类制剂进行包埋固定，同时可添加竹炭、沸石、陶粒和珍珠岩等进行优化，植物种植及菌剂包埋单元11内种植有挺水植物，如香根草、牛筋草、美人蕉、芦苇、水芹菜、荷花等，生物基浮床1上未种植区域铺装有人行铺装材料，便于植物收割、浮岛维护管理，另外也可供游人观赏，生物基浮床1的两端连接有不锈钢活扣拉锁12，管体固定组件2的两端连接有绳索21，绳索21的一端与不锈钢活扣拉锁12固定，生物基浮床1可移动，管体固定组件2为金属管或者塑料管制成的构件，管体固定组件2之间连接有交叉分布的填料单元骨架3，用于悬挂填料31，管体固定组件2的下端连接有石笼网4，填料单元骨架3的内部悬挂有填料31，填料31包括立体弹性填料、碳素纤维、辫状填料或天然纤维素等，填料单元骨架3的下方安装有潜水曝气装置5，潜水曝气装置5的下方连接有曝气管51，利用电能或太阳能转为曝气系统所需的动力，增加水体富氧，提高脱氮除磷效率，石笼网4内装有碎石41，主控模块6电性连接有定位装置61、水质检测装置62、温度传感器63和湿度传感器64，定位装置61、水质检测装置62、温度传感器63和湿度传感器64均与生物基浮床1连接，主控模块6与监控中心电性连接，浮动湿地通过所述传感器组检测数据并传至监控中心，通过监控中心的实时监测及实时报警实现对浮动湿地的风险预备控制及应急处置。

工作过程：包埋菌剂、表面活化的生物填料31等生物增强方式通过增加生物基浮床1中微生物的数量和种类、以及植物与微生物间的协同作用实现对水质的净化，各类潜水曝气装置5，促进水体流动，同时充氧，水流流经浮岛，在微生物、植物、鱼类等共同作用下，经过植物根系微环境、填料31的截留、吸收、吸附、降解等作用去除水中的氮磷及有机物，形成一种上下联动的模块化生物增强型生态系统以净化水体，在浮动湿地上设置主控模块6及与主控模块6连接的定位装置61、水质检测装置62、温度传感器63和湿度传感器64，浮动湿地通过传感器检测数据并传至监控中心，通过监控中心的实时监测及实时报警实现对浮动湿地的风险预备控制及应急处置。

综上所述：本模块化高通量生物增强型浮动湿地，结合包埋菌剂、表面活化的生物填料31等生物增强方式，充分协同植物达到净化水质的目的；增加各类潜水曝气装置5进一步提高水力负荷，增强应对冲击负荷的能力，增加在相同时间内的污染物处理量；通过上下部的协同作用实现对水体污染物的立体式净化，生物包埋技术与生物基浮床1进行融合，方便在其上进行生物包埋操作，固定包埋的水环境净化酶菌类制剂缓慢向水体中释放，相比于人工投菌更加均匀，具有高效、便捷、无人值守等优势；另外，悬挂在水体中的填料31可以为微生物提供巨大的比表面积，避免了由于投放微生物随水流动不能形成持久生长的弊端，相对于植物根系而言，通过人工定向筛选生物填料31更加可以弥补植物根系比表面积不足、曝气气泡切割能力不足等弊端，而且不同的生物填料31还有微生物定向筛选功能，利于培育出需要重点扶植的优势菌群。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。