[发明专利]一种低密度植物生长净水型混凝土生态浮岛预制件

说明书

本发明公开了一种低密度植物生长净水型混凝土生态浮岛预制件。该预制件为上部圆柱形、下部球冠形的稳定漂浮的低密度混凝土生态浮岛预制件，生态浮岛预制件低密度混凝土基材(5)中心设有中央大孔洞(4)，中央大孔洞周边为均匀布置小孔洞(2)，在生态浮岛预制件低密度混凝土基材的底部设有孔洞底部格栅网(3)和预制件配筋(6)，配筋穿出生态浮岛预制件外周边设有预制件连接扣(1)。低密度混凝土生态浮岛预制件利用巨大比表面积吸附和生物降解水中污染物，提供水生植物生存空间，修复水生生态，净化水质，除磷脱氮效果尤为显著。

技术领域

本发明属于土木工程材料制造、水处理、生态修复等领域，具体涉及一种植物生长和水质净化型低密度混凝土生态浮岛预制件。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，城市化进程加快，大量含氮、磷等污染物排入到水体中，使得许多城市河道或湖泊的水污染加剧，严重影响水体水质，甚至造成水体黑臭。污染水体的原位生态修复和水质净化一直以来备受重视，生态浮岛是应用于污染水体治理的重要方式，在有效增加水面的植物生物量的同时，改善水体水质，提升水体景观效果。

生态浮岛，又称人工浮床、生态浮床等，是人工浮岛的一种形式，利用生态工学原理，降解水中的COD、N和P等污染物，同时大幅度提高水体透明度，并对藻类有很好的抑制效果，减轻水体由于封闭或自循环不足带来的水体腥臭或富营养化现象。传统的生态浮岛主要采用塑料材质的轻型漂浮体为水生植物提供生存空间，通过塑料漂浮体的拼接、组合、搭建等，连片形成所需的面积或特定的几何形状，置入水面，移植水生植物，从而修复水生生态，净化水质。

传统塑料漂浮体的生态浮岛对水质净化原理是利用植物根系吸收、降解水中的污染物质，例如氮、磷、有机物等，而塑料漂浮体的生态浮岛表面或内部不能直接用于种植植物，只能通过花盆等载体将植物限定在特定区域内，限制了植物根系向水体延展。与此同时，传统生态浮岛的塑料漂浮体，其比表面积小，且本身对水体无净化效果，仅起漂浮作用，从而限制了生态浮岛的净水性能。另外，塑料漂浮体在制备过程中耗能高，长期使用时塑料老化后，向水体释放难降解有机物，还会造成二次污染等问题。

本发明突破生态浮岛传统使用的塑料漂浮体材料，使用具有水质净化的功能石膏、粉煤灰、水泥聚合基等原材料，通过配合比设计，制备适宜表观密度的多孔混凝土漂浮体，在预留孔洞内引种水生植物，从而构建生态浮岛，具有全面水质净化功能，尤其是总磷污染物去除功能显著。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种低密度植物生长净水型混凝土生态浮岛预制件，其制备基材主要包括石膏、石灰、粉煤灰等再生废物，制备材料本身具有强大的除磷脱氮功能。同时，低密度混凝土具有巨大的比表面积，与水体直接接触后对污染物具有较好的吸附和讲解性能。分布在基材内部的闭孔结构形成适宜的表观密度，并阻止水分向内扩散造成吸水增重，加上下部的球冠构型，可以实现其稳定的漂浮性能，预留孔洞提供了植物在低密度混凝土生态浮岛预制件中的生长空间。

技术方案：本发明的一种低密度植物生长净水型混凝土生态浮岛预制件，为上部圆柱形、下部球冠形的稳定漂浮的生态浮岛预制件，中心设有中央大孔洞，中央大孔洞周围为分散均匀布置周边小孔洞，在生态浮岛预制件低密度混凝土基材的底部设有孔洞底部格栅网，在生态浮岛预制件低密度混凝土基材中设有生态浮岛预制件配筋，生态浮岛预制件配筋穿过基材，在其端部设有预制件连接扣。

所述的中央大孔洞和周边均匀分布的小孔洞均为圆锥形孔洞。

生态浮岛预制件低密度混凝土基材表观密度为600～700kg/m³。

生态浮岛预制件低密度混凝土基材的混合料组成为：

水泥400～430kg/m³

粉煤灰70～80kg/m³

脱硫石膏20～30kg/m³