河湖水体净化复合自然生物膜生态浮床及施工方法与流程

本发明属于水环境治理，尤其涉及一种河湖水体净化复合自然生物膜生态浮床及施工方法。

背景技术：

1、生态浮床是一种利用浮力原理，使植物在水面上生长的生态修复技术。通过特定的浮床结构支撑植物根系，使其直接与水体接触，从而达到净化水体、改善水质的目的。生态浮床不仅可以吸收和分解水中的营养物质和污染物，还能为水体生物提供栖息地，增加生物多样性，是一种既环保又高效的水体生态修复和管理技术。它的主要特点有可以净化水体，通过植物根系和附着在根系上的微生物共同作用，有效去除水中的氮、磷等营养物质，以及一些有机污染物和重金属，改善水质。浮床为水生动植物提供了生存空间，有助于增加水域生物多样性。生态浮床上可以种植各种观赏植物，美化水体环境，提高城市景观质量。相比传统的水体治理技术，生态浮床技术成本较低，且维护简便。生态浮床的设计、施工和维护相对简单，可根据水体情况灵活配置。

2、生态浮床的应用场景有在城市公园湖泊、人工湖，目的是用于景观提升及水质改善。生态浮床应用在农业灌溉水库，目的是减少水体中的营养物质，防止藻类过度繁殖。生态浮床应用在污水处理厂的尾水池，目的是进一步提高水质，达到排放标准。生态浮床应用在生态湿地，目的是作为生态湿地系统的一部分，增强其净化功能。

3、传统生态浮床在水体净化和生态修复中虽然发挥了一定作用，但在实际应用过程中，也遇到了一些问题和缺点。首先是生态适应性有限，传统的生态浮床多采用单一类型的植物，对水体环境的适应性有限。不同的水体环境(如盐度、ph、污染物类型等)对植物的要求不同，单一植物种类难以适应所有水体环境。其次是结构稳定性问题，一些生态浮床的设计和材料选择没有考虑长期使用下的耐久性，容易因材料老化、水流冲击等因素导致结构损坏或植物脱落。在维护成本高上，传统生态浮床需要定期维护和更换植物，特别是在水体污染较重或养分浓度变化大的环境中，植物的生长周期会缩短，增加了维护成本。在生态效益评估上也会有困难，传统生态浮床的生态效益往往难以量化评估，因为其对水体净化的贡献与植物种类、水体条件和设计方案密切相关，没有统一标准。另外生态浮床还会遇到空间利用率低的问题，由于需要保证植物生长和根系扩展的空间，一些生态浮床的设计不能充分利用水面空间，导致净化效率不是很高。最后是生物多样性受限制，传统生态浮床往往只考虑到了植物的净化作用，而忽视了为水生动物提供栖息地的重要性，这限制了其在增加生物多样性方面的潜力。

4、为了解决上述不足，亟需一种河湖水体净化生态浮床及施工方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种河湖水体净化复合自然生物膜生态浮床及施工方法。

2、这种河湖水体净化复合自然生物膜生态浮床，包括可升降连接支架、锚块、固定杆、浮床平台、小型照明灯、微孔曝气器、水氧监测仪、防护网和紧固件；

3、浮床平台通过固定杆连接岸边，浮床平台包括数个浮床单元，浮床单元上层为复合纤维浮岛板，下层为hdpe浮床板；

4、可升降连接支架包括伸缩管、直立钢管、侧挡板、拉绳、转轴和弹簧，浮床单元底部设有卡锁，直立钢管底端插在河床内，直立钢管内壁不同高度上设有数道侧挡板，伸缩管固定在浮床平台底部，伸缩管插在直立钢管内，拉绳穿在伸缩管内，一端固定在卡锁上，另一端在伸缩管底部通过转轴连接主挡板，主挡板和伸缩管底部端之间设有弹簧，用于维持主挡板水平，主挡板插在直立钢管内的侧挡板之间，用于固定浮床平台高度。

5、作为优选，直立钢管底端通过锚块锚固在河床上，直立钢管一侧竖向设有滑槽，滑槽内滑动设有滑块，滑块铰接连接有滑杆的一端，滑杆另一端铰接连接浮床平台的底部。

6、作为优选，与岸边连接的固定杆内部接入有电线，用于给浮床平台用电设备通电。

7、作为优选，浮床平台上层采用复合纤维浮岛板作为生态植物载体，在复合纤维浮岛板表面切割有孔洞用于后续植物的栽培，复合纤维浮岛板表面涂覆有防紫外线的涂料，复合纤维浮岛板上下表面为采用聚酯纤维板，聚酯纤维板中间设有植物纤维板作为植物生长的基质。

8、作为优选，hdpe浮床板侧部安装有微孔曝气器，用于在水下形成微细气泡，增加水与空气的接触面积，提高水体中的溶解氧水平。

9、作为优选，浮床平台下部挂设有防护网，防护网上设有带状生物填料。

10、这种河湖水体净化复合自然生物膜生态浮床系统的施工方法，包括以下步骤：

11、步骤一、搭建可升降连接支架：在水底埋入锚块固定，在锚块上竖直安装直立钢管，将可升降连接支架安装在直立钢管上，在直立钢管上安装水氧监测仪；

12、步骤二、安装浮床平台：拼装上层复合纤维浮岛板和hdpe浮床板形成浮床单元，浮床单元拼接形成浮床平台，浮床平台安装在可升降连接支架上，并将高度调整到合适位置，在浮床平台上表面设置小型照明灯；

13、步骤三、固定杆一端固定于岸边与供电箱连接，一端与hdpe浮床板连接；

14、步骤四、曝气设备与防护网的安装：在hdpe浮床板侧边安装固定微孔曝气器，在hdpe浮床板下方挂接防护网，并在防护网上挂带状生物填料；

15、步骤五、在复合纤维浮岛板上孔洞处种植水生植物，最后在浮床上布置微生物。

16、作为优选，步骤二中，将各hdpe浮床板用紧固件拼接起来，上层复合纤维浮岛板用尼龙绳与hdpe浮床板绑定，形成浮床平台；拉绳拉动主挡板与转轴连接的端部，从而使主挡板直立，此时向上或向下拉动整个伸缩管和浮床平台，从而使浮床平台整体进行升降高度调节，当入水深度合适时，松开拉绳，在弹簧的作用下主挡板被拉平，主挡板与侧挡板相互阻挡，其高度得到固定。

17、本发明的有益效果是：

18、1)可升降系统使得生态浮床在不同季节的水位变化下均可以有效的工作，搭配杆式组合固定结构，确保浮床位置稳定，不受水流、风浪等自然条件影响。同时多重固定的结构也可以延长系统的工作寿命。

19、2)复合纤维浮岛板与hdpe浮床板组成的浮床平台耐腐蚀，浮力大，结构坚韧，可以承受足够大的荷载，保证浮床的平稳性。两种材料的浮床板块易于加工、运输和拼装，可以节约成本，同时材料也更为环保。复合纤维浮岛板的盘丝洞结构无需种植基质，无需种植盆，也无需另外固定器材，种植植物后更适合植物生长，发苗密集和植物根系形成整体，牢固不会倒伏，景观效果佳；同时更适合微生物的生长与繁殖。模块拼接的构造也有利于后期的检修和更换。

20、3)通过生态浮床上植物的自然净化能力与水下曝气设备的物理增氧作用相结合，可以提高水体中溶解氧含量，促进水体自净能力，从而达到改善水质、恢复水生态的目的。水氧监测仪的安装更能提高曝气效率。

21、4)浮床平台上的照明灯在夜间可以提高河道景观度，同时可以提高植物光合作用效率，加速微生物的繁殖。

22、5)杆式固定结构不仅能为浮床提供侧向稳定力，其空心结构可以连接岸边供电装置，为浮床上用电设备供电。

23、6)将固载微生物技术应用在生态浮床上，可以有效地分解水中的有机物、氮、磷等污染物，从而提高水质净化效率。同时，固载微生物的生态浮床容易监控和替换，便于管理和维护，确保净化系统的长效运行。

24、7)设置在直立钢管内壁上的侧挡板和主挡板可相配合调节浮床单元的高度，主要通过拉绳拉动主挡板与转轴连接的端部，从而使主挡板直立，此时向上或向下拉动整个伸缩管和浮床单元，从而使浮床单元整体进行升降高度调节，当入水深度合适时，松开拉绳，在弹簧的作用下主挡板被拉平，与侧挡板相互阻挡，其高度得到固定；而设置的滑杆和滑槽的配合，能够使浮床单元在调节高度的过程中平稳，防止发生损坏，并且能够起到一定的支撑作用；在位置高度调整完毕后用锁扣固定住拉伸，避免高度发生变化。