[发明专利]一种多自由度的增容增效生态修复体

说明书

本发明提出的一种多自由度的增容增效生态修复体，它包括曝气单元、漂浮平衡单元、增容单元和多自由度修复单元，其中曝气单元、漂浮平衡单元和增容单元上下依次连接，多自由度修复单元侧向连接在漂浮平衡单元的滑动柱上，一根滑动柱上安置一个以上多自由度修复单元。本发明通过滑动柱的水平移动以及多自由度修复单元的自由转动实现了修复体与污染水体接触面积在三维空间中成倍增加，配合曝气单元的富氧、水生植物的同化吸收作用以及基质填料的吸附作用，该装置能高效去除水体中的营养盐与有机污染物，具有修复面广、经济美观、效果显著的优点，适用于普通富营养化水体的治理与修复。

技术领域

本发明通过构建一种多自由度的增容增效生态修复体探索了一种改善河流水质状况的方法。

背景技术

随着工农业的飞速发展，水环境问题日益恶化。目前我国许多城市河流水质受到严重污染,耗氧性有机污染物、氮磷营养盐含量高居不下导致蓝藻、水葫芦等水生植物爆发性生长繁殖，富营养化严重甚至引起黑臭现象，对人体健康造成威胁；此外，城市河流在整治过程中改变了天然形态和自然走向，河床和边坡硬化，破坏了生物赖以生存的自然空间，加上工矿废水和生活污水的超标排放，导致水体纳污能力下降、水生态功能退化。可见，开发解决水体富营养化难题、改善水质、提升河流健康水平的生态修复技术是时代要求。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请201510215887.0提出了一种“用于水体修复的分布式净化装置”，设置两个可将微生态制剂泵入的净化区，净化区的两侧壁和底壁均形成用于引导水流方向的透水网面外壁区域供微生物附着，配合曝气设施强力去除COD、氨氮、重金属离子等污染物，使水体在较短的时间内变清澈、恶臭消失；中国专利申请201210544889.0提出了一种“用于富营养化污染水体修复的浮岛系统及水体修复方法”，采用的微纳米气泡发生装置增加溶解氧，在小范围促进并控制水体流动，增加修复生物链去除水体污染物；中国专利申请201410612326.X“一种基于植物的水体修复系统”，在曝气管适当的曝气和控制pH条件下，通过水培植物及系统设置的兼氧区和好氧区，构成微生态系统模拟自然水生生态，完成对水体污染物质的去除；中国专利申请201520815313.2“一种河道水体修复装置”，在曝气环境中利用植物和好氧微生物去除水体污染物，稳定地治理了河道水体污染。然而这些装置与污染水体的接触面积甚小，发挥的效益有限；此外，修复体多用绳索固定，长期使用容易腐烂且易缠绕，减小修复体与水体的接触面积，后期需要投入较大人力和财力，推广性受到局限。

如何克服现有技术的不足已成为污染水体生态修复中亟待解决的重点难题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种多自由度的增容增效生态修复体，本发明不仅能有效去除水体中的有机污染物和营养盐，提高水体含氧量，而且修复面广、经济美观、效果显著，适用于普通富营养化河流水体的治理与修复。

一种多自由度的增容增效生态修复体，其特征在于包括曝气单元、漂浮平衡单元、增容单元和多自由度修复单元，曝气单元、漂浮平衡单元和增容单元上下依次连接，多自由度修复单元侧向连接在增容单元上；其中曝气单元由防水盒、曝气泵、曝气管、三通和两通组成；漂浮平衡单元由挺水植物、漂浮生长基、环臂和漂浮平衡圈组成；增容单元由滑动柱、盖板、单向螺栓球、滑动槽和柱础组成；多自由度修复单元由沉水植物、悬浮生长基、侧向连接杆、三节式万向节和橡胶防水罩组成。滑动柱上下两端通过螺纹分别连接环臂和单向螺栓球，单向螺栓球在滑动槽上自由滑动；多自由度修复单元通过侧向连接杆固定在滑动柱上，布置一个以上的多自由度修复单元；曝气单元的防水盒安置在漂浮平衡单元上方，曝气管分布在滑动柱、侧向连接杆周围。