本實用新型涉及一種上部浮體和下部生物載體垂直組合型生態浮床凈水裝置，可用于水體水質提升、黑臭水體治理和水體景觀修復，屬于水處理技術領域。

背景技術：

近年來，隨著城市人口急劇增加和工業快速發展，造成了河道、湖泊水體的污染嚴重，一些城市內湖、河流或景觀水體水質不斷惡化，呈現嚴重富營養化，嚴重破壞了水生態環境，對人們的生活帶來了很大困擾。環境問題隨著人們生活水平的提高，越來越引起人們的重視。目前水體水質提升、黑臭水體凈化和水體景觀修復通常采用曝氣復氧技術、微生物制劑技術、生物膜法處理技術、人工生態浮島技術、生物柵修復技術、人工濕地技術、人工水草（帶狀生物填料）技術、水生植物凈化技術等方法或各種方法的組合。其中人工生態浮床技術是采用較多的水體原位凈水裝置之一，多采用單一的浮體平面組合形式。人工水草（帶狀生物填料）技術也多為單獨應用。

人工生態浮島采取單一的浮體平面組合形式與水體接觸面受平面尺寸限制，水生植物根系深入到水體的深度有限，因此聚集、吸收水體中氮、磷、有機物質等污染物的作用受到限制，導致水體凈化效果影響深度和凈化程度有限。單獨應用帶狀生物填料、人工水草等技術，則需將帶狀生物填料沉入水中并在底部安裝固定基座，安裝和維護不便。同時，如遇較深水體，水體下部含氧量較少，水溫較低，不利于促進生物好氧反應的發生。

現有技術中，人工生態浮島和帶狀生物填料的組合較少，這種組合一般采用上層浮體與籠形固定框架組合模式。即上層浮體結構采用塑料泡沫、PVC管、廢橡膠輪胎等材質作為水生植物載體。在生態浮島的上層浮體之下，綁扎連接固定尺寸的籠形框架。該方法加工工作量大，帶狀生物填料需和上層浮體、籠形框架下層支撐結構均進行綁扎，且需兼顧框架的固定，需要專門制作連接上、下結構連接配件，需要增加浮體浮力，應用十分不便。此外，由于籠形框架的尺寸限制，帶狀生物填料容量受到限制。

為此，需對組合型生態浮島進行改進，簡化組合體結構、提升帶狀生物填料的應用靈活性、降低組合體整體重量、提升應用便利性。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種上層浮體和下部生物載體垂直組合型生態浮床凈水裝置，以解決現有技術的人工浮島和生物填料的組合裝置存在結構復雜、生產安裝繁瑣、應用不靈活、整體重量大等技術問題。

本實用新型采用如下技術方案：一種垂直組合型生態浮床凈水裝置，其包括在垂直方向上依次連接的上層浮體、帶狀生物填料和水下平面框架，所述帶狀生物填料的上端與浮體單元固定連接、下端與水下平面框架固定連接，所述上層浮體包括浮體框架和兩個以上的浮體單元，各浮體單元連接在一起形成上部浮體，浮體框架設置在浮體單元外將各浮體單元整體包圍并固定形狀，所述浮體單元內設有種植腔，種植腔內安放有種植籃，種植籃內種植水生植物。

所述水下平面框架上安裝配重。

所述浮體框架上連接有鋼索，鋼索的數量為兩個以上，鋼索末端與固定在水底或岸邊的錨塊連接，所述浮體框架上設有用于固定連接鋼索的連接孔。

所述錨塊為金屬塊或混凝土塊或石塊。

所述浮體框架的材質為泡沫或PVC管或廢橡膠輪胎或竹子。

所述浮體框架為矩形結構，浮體框架的長邊為3~10米、短邊為1~5米。

所述浮體單元為四邊形或六角形。

所述種植籃為PVC材質，種植籃內裝有植物生長基質，植物生長基質為活性炭或爐渣或陶粒。

所述帶狀生物填料采用組合填料或立體彈性填料或軟性填料，所述上部浮體單元底部設有連接栓，帶狀生物填料上端與連接栓固定連接。

所述水下平面框架為PVC或金屬材質。

本實用新型的有益效果是：本實用新型將單一的人工生態浮島、帶狀生物填料聯合運用，并對其結構進行了改進，去除常規的整體籠形框架形式，采用上部浮床、帶狀生物填料、水下平面框架在垂直方向上依次連接結構。水下平面框架置于垂直的帶狀生物填料底部并配合配重，可以促成生物填料垂直舒展，保持帶狀生物填料底部間距，防止纏繞、打結，并可使帶狀生物填料在水中一定范圍內適當擺動。本實用新型在水面上建立了生態浮床，在水體中增加了水生植物根系數量，垂直布設的生物填料進一步增加裝置在污染水體中的接觸面積，增強了水體中氮、磷、有機物質等污染物聚集效果，為上部水生植物提供更多的營養物質，提高了水生植物吸收消解水中的COD、氮、磷能力。垂直布設的生物填料狀態舒展，且能相對自由擺動，提升了吸附水中懸浮固體顆粒能力，加強了附著微生物的幾率，優化了微生物生長的條件，對提升凈化水體、增強治理黑臭水體和美化景觀效果有顯著作用。本實用新型克服了現有技術中單一人工生態浮床技術、單一人工水草（帶狀生物填料）技術、人工生態浮床和人工水草組合技術等一般模式的缺點，組合體結構簡單，施工方便快捷，工藝易于掌握，提升了帶狀生物填料的應用靈活性、降低組合體整體重量、提升應用便利性，在修復污染水體和治理水體景觀項目中有很好的應用前景。

進一步的，連接在水下平面框架上的配重可以進一步促進帶狀生物填料舒展。

附圖說明

圖1是本實用新型一種實施例的立面示意圖；

圖2圖1的俯視圖。

圖中：1-上層浮體；2-浮體框架；3-浮體單元；4-種植腔；5-種植籃；6-水生植物；7-帶狀生物填料；8-連接栓；9-水下平面框架；10-配重；11-鋼索；12-錨塊。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

本實施例的結構如圖1至2所示，本實施例的垂直組合型生態浮床凈水裝置，包括在垂直方向上依次連接的上層浮體1、帶狀生物填料7（即生態帶）和水下平面框架9，所述帶狀生物填料7的上端與浮體單元3固定連接、下端與水下平面框架9固定連接。所述上部浮體單元3底部設有連接栓8，帶狀生物填料7上端與連接栓8固定連接。所述上層浮體1包括浮體框架2和兩個以上的浮體單元3，各浮體單元3連接在一起形成上部浮體1，浮體框架2設置在浮體單元3外將浮體單元3整體包圍并固定形狀，所述浮體單元3內設有種植腔4，種植腔4內安放有種植籃5，種植籃5內種植水生植物6。所述種植籃5為PVC材質，種植籃5內裝有植物生長基質。所述水下平面框架11為PVC或金屬材質。所述水下平面框架9上安裝配重10。配重10根據帶狀生物填料7材質、長度、水體流速等綜合確定，單個配重10的重量可在0.5~1kg之間。所述浮體框架2上連接有鋼索11，鋼索11的數量為兩個以上，鋼索11末端與固定在水底或岸邊的錨塊12連接，所述浮體框架上設有用于固定連接鋼索11的連接孔。所述錨塊12為金屬塊或混凝土塊或石塊。所述鋼索11的數量為2~4根。鋼索的數量具體視安裝環境確定。錨塊的具體尺寸、重量根據浮床尺寸、帶狀生物填料安裝密度、水體流速、風速等綜合確定。所述浮體框架2為矩形結構，浮體框架2的長邊為3~10米、短邊為1~5米。所述浮體單元3為四邊形或六角形，配合若干異形浮體單元，可將上部浮體1組合制作為所需形狀。

本實用新型將單一的人工生態浮島、帶狀生物填料聯合運用，并對其結構進行了改進。去除常規的整體籠形框架形式，采用上部浮床、帶狀生物填料、水下平面框架在垂直方向上依次連接結構。水下平面框架置于垂直的帶狀生物填料底部并配合配重，可以促成生物填料垂直舒展，并可在水中一定范圍內適當擺動。本實用新型在水面上建立了生態浮床，在水體中增加了水生植物根系數量，垂直布設的生物填料進一步增加裝置在污染水體中的接觸面積，增強了水體中氮、磷、有機物質等污染物聚集效果，為上部水生植物提供更多的營養物質，提高了水生植物吸收消解水中的COD、氮、磷能力。垂直布設的生物填料狀態舒展，且能相對自由擺動，提升了吸附水中懸浮固體顆粒能力，加強了附著微生物的幾率，優化了微生物生長的條件，對提升凈化水體、增強治理黑臭水體和美化景觀效果有顯著作用。本實用新型克服了現有技術中單一人工生態浮床技術、單一人工水草（帶狀生物填料）技術、人工生態浮床和人工水草組合技術等一般模式的缺點，組合體結構簡單，施工方便快捷，工藝易于掌握，提升了帶狀生物填料的應用靈活性、降低組合體整體重量、提升應用便利性，在修復污染水體和治理水體景觀項目中有很好的應用前景。

上述實施例是本實用新型一種優選的實施例，在本實用新型其它實施例中，各部分組合件的形狀及材質均可根據生產條件和應用條件進行變更。

在本實用新型其它實施例中，浮體框架的材質可以是泡沫或PVC管或廢橡膠輪胎或竹子，浮體框架的邊長還可以為1m~10m之間的任意長度；帶狀生物填料可采用組合填料或立體彈性填料或軟性填料，生物填料的材質為纖維高分子或有機復合材料或者無機復合材料，可根據治理水體的特點，安裝不同形狀的帶狀生物填料，填料表面可預先設置生物涂層，提高凈水效果；水生植物生長基質可以采用活性炭或者爐渣或者陶粒。