[实用新型]一种新型地毯式人工水草

说明书

1技术领域

本实用新型属于河道水体原位生态修复领域，具体是一种新型地毯式人工水草。

2技术背景

我国城市河流由于多采用混凝土或块石护岸结构，制约了水生动植物及微生物在河岸带的生长；同时城市河流水体污染日趋加重，水生动植物难于生长；河流的自净能力日趋减弱，河流水体富营养化的程度和范围日趋发展，许多河道出现水体发臭、发绿、发黑的现象。因此有效修复河流水体污染、解决水体富营养问题是我国的当务之急。

目前国内外自然污染水体的修复主要采用生物原位修复技术，通过生物和微生物的吸附、转化和降解作用，去除水体中氮、磷和有机污染物，达到修复受污染水体的目的。现有人工水草技术属于生物原位修复技术的一种，已在河道水体修复方面有较好应用，但其应用及净化效率受河流水深所限，具体表现为：

(1)现有人工水草技术多采用悬挂式悬挂在河岸，有些采用固定袋固定在河道底部，固定袋多由石子、砖块填充或由钢筋固定，人工水草无法完全浸没至河底，对浅水河流尤其是水深0.5m以下的河流并不适用。

(2)现有人工水草技术只能利用水草浸没水体部分进行水质净化，利用率低。

(3)现有人工水草技术只能净化上部水体，对水体底泥无净化作用，水体底泥中富集的大量污染物会不断上覆到水体并释放，净化效率低。

因此需要探索新的适用于浅水、水草利用率高、对底泥污染也有一定净化作用的新型人工水草技术。

3发明内容

本实用新型的目的是提供了一种可用于浅水型河流或沟渠的强化水质净化的新型地毯式人工水草，它由碳素纤维生态草、连接线、无纺布和砾石组成；所述碳素纤维生态草直接通过连接线缝制于无纺布上，所述砾石等间距间隔放置于无纺布上，形成一个有机整体。

本实用新型所述新型地毯式人工水草，可根据水体实际情况选择碳素纤维生态草的使用长度，当水体流速不超过0.5m/s时使用长为5cm的碳素纤维生态草；当水体流速超过0.5m/s时使用长为的10cm碳素纤维生态草；所述碳素纤维生态草应尽量没入水中；所述碳素纤维生态草的投放比例为水面面积的5-20％。

本实用新型所述新型地毯式人工水草，其连接线的间距根据水体污染程度控制在50-100cm之间。

本实用新型所述新型地毯式人工水草，所用无纺布为水刺无纺布，可根据河水流速大小选用30、40、50、80g/m²四种型号；所述无纺布应完全覆盖河底，通过尼龙绳或者膨胀螺丝固定。

本实用新型所述新型地毯式人工水草，所用砾石为表面粗糙无棱角的天然砾石，粒径为20mm；在相邻连接线间均匀铺设一层砾石，铺设宽度应小于相邻连接线的间距，且与两边连接线各保持15-30cm的距离，以保证在无纺布固定的同时有一定的浮动性。

本发明的有益效果为：

(1)本实用新型地毯式人工水草技术除悬浮的碳素纤维生态草对水体进行净化外，底部的无纺布材料也可为微生物生长提供适宜的环境条件，形成微生物膜层，进一步对上部脱落的生物膜和底部的底泥进行净化。悬浮的水草和固定的无纺布协同发挥净化作用，极大提高了材料的利用率，增强了现有人工水草技术的水体净化能力。

(2)本实用新型地毯式人工水草技术所述碳素纤维生态草材料直接通过连接线缝制于无纺布上，并通过铺设砾石将其固定于河底，形成一个有机整体，适合于浅水河流或沟渠的净化。

(3)本实用新型地毯式人工水草技术净化效果不受季节影响。

4附图说明

附图1为本实用新型的总体结构示意图

5具体实施方式

应用实例试验对象为大理州波罗江小江西村段入河沟渠，河渠底部和两侧铺设水泥，河渠宽为1m，沟渠水深0.07-0.1m，流速为0.03m/s。进入河渠的污水主要为小江西村生活污水、农田灌溉排水和山间溪流汇水形成的混合污水，其中农田灌溉排水量最多。

参照本实用新型实施附图，所述新型地毯式人工水草以无纺布为载体，无纺布长×宽为40m×1m，试验前先将所述碳素纤维生态草直接通过连接线缝制于无纺布上，相邻连接线的间隔为0.7m，生态草在水中漂浮部分纤维束长0.2m，并将所述砾石均匀放置于无纺布上无碳素纤维生态草区域，使之形成一个有机整体。

将所述缝制好的地毯式人工水草有机整体铺设在试验沟渠内，地毯式人工水草铺设长40m，宽1m，可完全覆盖渠底。每个链接线上缝置一排绳状碳素纤维生态草，沿长度方向每隔5m放置长×宽×厚为0.8×0.2×0.15m的条形大理石压住无纺布，每隔1m通过膨胀螺丝固定无纺布，使其完全在河底铺设开来。

本次实验时间为2014年9月16日至2014年11月29日，近90天试验监测结果显示：稳定运行阶段河渠水中COD、TN、TP、NH₄⁺-N的去除率分别为10.8-40.3％、13-60.5％、17.9-48.7％、13.6-43.2％，即表明本次采用碳素纤维生态草和无纺布结合的地毯式人工水草技术进行浅水沟渠内低污染水的水质净化是完全可行的。