仿生生态浮岛论文和设计-宋洪涛

全文摘要

本实用新型涉及一种仿生生态浮岛，该仿生生态浮岛包括浮岛框架、挂膜体、振动装置和供电装置，挂膜体设置于浮岛框架的底部，且挂膜体与振动装置传动连接，振动装置通过供电线路与供电装置电连接。与现有技术中的生态浮岛相比，本实用新型提供的仿生生态浮岛能够通过振动装置将挂膜体上过厚的生物膜振动脱落，达到防止生物膜过厚降低挂膜材料的吸附净化能力的有益效果。

主设计要求

1.一种仿生生态浮岛，其特征在于：包括浮岛框架、挂膜体、振动装置和供电装置，所述挂膜体设置于所述浮岛框架的底部，且所述挂膜体与所述振动装置传动连接，所述振动装置通过供电线路与所述供电装置电连接。

设计方案

1.一种仿生生态浮岛，其特征在于：包括浮岛框架、挂膜体、振动装置和供电装置，

所述挂膜体设置于所述浮岛框架的底部，且所述挂膜体与所述振动装置传动连接，

所述振动装置通过供电线路与所述供电装置电连接。

2.根据权利要求1所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

所述挂膜体为挂膜绳，且所述挂膜绳的一端扎束于所述浮岛框架的底部，所述挂膜绳的另一端自由悬垂。

3.根据权利要求2所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

在所述浮岛框架的底部设置有向所述浮岛框架的顶部凹陷的镂空空间，且在所述镂空空间的顶面上设置有相互垂直的横框条和纵框条，且所述挂膜绳的一端扎束于所述横框条和所述纵框条相互连接的连接处。

4.根据权利要求2所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

所述挂膜绳由聚丙烯条和改性醇化纤维条编织而成。

5.根据权利要求1所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

所述供电装置包括太阳能发电板和蓄电池，

所述太阳能发电板通过连接件连接于所述浮岛框架的顶部，且所述太阳能发电板与所述蓄电池电连接，

所述蓄电池设置于所述浮岛框架的内部，且所述蓄电池通过所述供电线路与所述振动装置电连接。

6.根据权利要求5所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

所述太阳能发电板的板体形成为向上凸起的伞形板体。

7.根据权利要求1所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

所述振动装置为微型直流振动器。

8.根据权利要求1所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

在所述供电线路中设置有用于控制所述供电线路的通断时段的时控开关。

9.根据权利要求3所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

所述仿生生态浮岛还包括浮盆，

所述浮盆设置于所述镂空空间的内部，且在所述浮盆的内部种植有挺水植株。

10.根据权利要求1所述的仿生生态浮岛，其特征在于：

所述仿生生态浮岛还包括锚坠和锚绳，且所述锚绳的一端与所述锚坠连接，所述锚绳的另一端与所述浮岛框架的周壁连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及生态浮岛技术领域，尤其是涉及一种仿生生态浮岛。

背景技术

生态浮岛是一种针对富营养化的水质，利用生态工学原理，通过植物的根系吸收水中的污染物质，降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。但传统的生态浮岛一方面主要依赖植物根系的吸收和吸附作用，需对植物进行定期的维护和更新，且在气候寒冷区域和非生长季会因植物体死亡而无法发挥净化作用，使用受限较为严重。

为解决传统的生态浮岛使用受限问题，现有技术中有人设计出了仿生生态浮岛，其主要利用人造的接近湿地植物形态和功能的材质作为挂膜材料，利用挂膜材料上生物膜的生物氧化作用来去除水体污染物质，但是挂膜材料会随着挂膜时间过长和表面生物膜累计过多而逐渐降低挂膜材料的吸附和净化能力，但存在着长时间使用后对水体净化效率会严重降低的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种仿生生态浮岛。

该仿生生态浮岛能够将挂膜体上过度生长的生物膜振动脱落，以保持挂膜体的吸附净化能力，具有结构简单、对水体净化效率高的优点。

为实现本实用新型的目的采用如下的技术方案：

第一技术方案的实用新型为一种仿生生态浮岛，该仿生生态浮岛包括浮岛框架、挂膜体、振动装置和供电装置，所述挂膜体设置于所述浮岛框架的底部，且所述挂膜体与所述振动装置传动连接，所述振动装置通过供电线路与所述供电装置电连接。

另外，第二技术方案的仿生生态浮岛，在第一技术方案的仿生生态浮岛基础上，所述挂膜体为挂膜绳，且所述挂膜绳的一端扎束于所述浮岛框架的底部，所述挂膜绳的另一端自由悬垂。

另外，第三技术方案的仿生生态浮岛，在第二技术方案的仿生生态浮岛基础上，在所述浮岛框架的底部设置有向所述浮岛框架的顶部凹陷的镂空空间，且在所述镂空空间的顶面上设置有相互垂直的横框条和纵框条，且所述挂膜绳的一端扎束于所述横框条和所述纵框条相互连接的连接处。

另外，第四技术方案的仿生生态浮岛，在第二技术方案的仿生生态浮岛基础上，所述挂膜绳由聚丙烯条和改性醇化纤维条编织而成。

另外，第五技术方案的仿生生态浮岛，在第一技术方案的仿生生态浮岛基础上，所述供电装置包括太阳能发电板和蓄电池，所述太阳能发电板通过连接件连接于所述浮岛框架的顶部，且所述太阳能发电板与所述蓄电池电连接，所述蓄电池设置于所述浮岛框架的内部，且所述蓄电池通过所述供电线路与所述振动装置电连接。

另外，第六技术方案的仿生生态浮岛，在第五技术方案的仿生生态浮岛基础上，所述太阳能发电板的板体形成为向上凸起的伞形板体。

另外，第七技术方案的仿生生态浮岛，在第一技术方案的仿生生态浮岛基础上，所述振动装置为微型直流振动器。

另外，第八技术方案的仿生生态浮岛，在第一技术方案的仿生生态浮岛基础上，在所述供电线路中设置有用于控制所述供电线路的通断时段的时控开关。

另外，第九技术方案的仿生生态浮岛，在第三技术方案的仿生生态浮岛基础上，所述仿生生态浮岛还包括浮盆，所述浮盆设置于所述镂空空间的内部，且在所述浮盆的内部种植有挺水植株。

另外，第十技术方案的仿生生态浮岛，在第一技术方案的仿生生态浮岛基础上，所述仿生生态浮岛还包括锚坠和锚绳，且所述锚绳的一端与所述锚坠连接，所述锚绳的另一端与所述浮岛框架的周壁连接。

结合以上技术方案，本实用新型带来的有益效果分析如下：

本实用新型提烘了一种仿生生态浮岛，该仿生生态浮岛包括浮岛框架、挂膜体、振动装置和供电装置，挂膜体设置于浮岛框架的底部，且挂膜体与振动装置传动连接，振动装置通过供电线路与供电装置电连接。

该仿生生态浮岛在使用时，水体中的微生物在挂膜体附着生长形成生物膜并通过生物氧化作用来去除水体污染物质，当挂膜体表面上的生物膜累计到较厚程度时，振动装置在供电线路导通的工况下便振动挂膜体以使过厚的生物膜从挂膜体上脱落，达到防止生物膜过厚降低挂膜材料的吸附和净化能力的有益效果，该仿生生态浮岛具有结构简单、对水体净化效率高的优点。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的仿生生态浮岛的具体实施例的整体结构示意图；

图2为图1的底部示意图。

图标：100-浮岛框架；110-横框条；120-纵框条；130-浮盆；200-挂膜体；300-振动装置；410-太阳能发电板；420-蓄电池。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面根据本实用新型提供的仿生生态浮岛的结构，对其具体实施例进行说明。

图1为本实用新型提供的仿生生态浮岛的具体实施例的整体结构示意图；图2为图1的底部示意图。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种仿生生态浮岛，该仿生生态浮岛包括浮岛框架100、挂膜体200、振动装置300和供电装置，挂膜体200设置于浮岛框架100的底部，且挂膜体200与振动装置300传动连接，振动装置300通过供电线路与供电装置电连接。

该仿生生态浮岛在使用时，水体中的微生物在挂膜体200附着生长形成生物膜并通过生物氧化作用来去除水体污染物质，当挂膜体200表面上的生物膜累计到较厚程度时，振动装置300在供电线路导通的工况下便振动挂膜体200以使过厚的生物膜从挂膜体200上脱落，达到防止生物膜过厚降低挂膜材料的吸附和净化能力的有益效果，该仿生生态浮岛具有结构简单、对水体净化效率高的优点。

进一步地，挂膜体200为挂膜绳，且挂膜绳的一端扎束于浮岛框架100的底部，挂膜绳的另一端自由悬垂。

将挂膜绳作为挂膜体200并扎束于浮岛框架100的底部，挂膜绳不仅对水域的流动干扰小，而且当微生物在挂膜绳上附着生长生物膜过厚时，振动装置300可通过振动浮岛框架100来带动挂膜绳振动，使挂膜绳上过厚的生物膜的脱落。

更进一步地，在浮岛框架100的底部设置有向浮岛框架100的顶部凹陷的镂空空间，且在镂空空间的顶面上设置有相互垂直的横框条110和纵框条120，且挂膜绳的一端扎束于横框条110和纵框条120相互连接的连接处。

当振动装置300振动浮岛框架100时，横框条110和纵框条120能够随浮岛框架100产生更显著的振动效果，将挂膜绳扎束于横框条110和纵框条120的连接处，能使挂膜绳受到更显著的振动效果。

再进一步地，挂膜绳由聚丙烯条和改性醇化纤维条编织而成。

改性醇化纤维具有永久性亲水、亲生物及带电性改性效果，能保证生物绳快速挂膜。具体地，聚丙烯条和改性醇化纤维条可采用蛇行辫带式编织方式进行混编，使改性醇化纤维条能够形成环形放射状的结构，以增大挂膜绳的表面积。

另外，供电装置包括太阳能发电板410和蓄电池420，太阳能发电板410通过连接件连接于浮岛框架100的顶部，且太阳能发电板410与蓄电池420电连接，蓄电池420设置于浮岛框架100的内部，且蓄电池420通过供电线路与振动装置300电连接。

太阳能发电板410能够给蓄电池420进行充电，保证蓄电池420具有充足的电量，提高蓄电池420为振动装置300供电的续航能力。

进一步地，太阳能发电板410的板体形成为向上凸起的伞形板体。

这样的结构能够太阳能发电板410具有足够的受光面积，即使该仿生生态浮岛在使用时随水流漂移转动，但太阳能发电板410始终具有受光的一面。

另外，振动装置300为微型直流振动器。微型直流振动器结构小巧、重量轻，节省在浮岛框架100的安装空间。

另外，在供电线路中设置有用于控制供电线路的通断时段的时控开关。时控开关可以定时设置供电线路的通断周期，使该振动装置300在使用时能够定时自动振动挂膜绳，提高该仿生生态浮岛的自动化程度。

另外，仿生生态浮岛还包括浮盆130，浮盆130设置于镂空空间的内部，且在浮盆130的内部种植有挺水植株。浮盆130内的挺水植株能够吸收水体里的氮、磷元素，提高水体中的溶氧量，进一步提高该仿生生态浮岛对水体的净化效果。

另外，仿生生态浮岛还包括锚坠和锚绳，且锚绳的一端与锚坠连接，锚绳的另一端与浮岛框架100的周壁连接。锚坠和锚绳能够限制该仿生生态浮岛在水体上的漂移范围，防止仿生生态浮岛随水体漂移过远。

以上对本实用新型的具体结构进行了说明，下面说明其使用方式。

上述仿生生态浮岛在使用时，水体中的微生物在挂膜体附着生长形成生物膜并通过生物氧化作用来去除水体污染物质，当挂膜体表面上的生物膜累计到较厚程度时，振动装置在供电线路导通的工况下便振动挂膜体以使过厚的生物膜从挂膜体上脱落，达到防止生物膜过厚降低挂膜材料的吸附和净化能力的有益效果，

以上对本实用新型的具体实施例的结构进行了说明，但是不限于此。

例如，在上述的具体实施方式中，挂膜体包括挂膜绳，且挂膜绳的一端扎束于浮岛框架的底部，挂膜绳的另一端自由悬垂。

但是不限于此，挂膜体也可设置为挂膜片、挂膜带等，可实现供微生物附着生长的功能即可，但是按照具体实施方式的结构，将挂膜体设置为挂膜绳，能达到对水域的流动干扰小、便于振动装置振动的有益效果。

另外，在上述的具体实施方式中，在浮岛框架的底部设置有向浮岛框架的顶部凹陷的镂空空间，且在镂空空间的顶面上设置有相互垂直的横框条和纵框条，且挂膜绳的一端扎束于横框条和纵框条相互连接的连接处。

但是不限于此，也可不设置上述的横框条和纵框条，同样不影响浮岛框架正常使用的功能，但是按照具体实施方式的结构，设置上述的横框条和纵框条，能使振动装置振动浮岛框架时提高挂膜绳受到的振动效果。

另外，在上述的具体实施方式中，挂膜绳由聚丙烯条和改性醇化纤维条编织而成。

但是不限于此，挂膜绳也可设置成由其他塑料条和改性醇化纤维条编织而成，可实现挂膜绳供微生物附着生长的功能即可。

另外，在上述的具体实施方式中，供电装置包括太阳能发电板和蓄电池，太阳能发电板通过连接件连接于浮岛框架的顶部，且太阳能发电板与蓄电池电连接。

但是不限于此，供电装置也可不设置上述的太阳能发电板，仅设置一个蓄电池，同样可实现供电装置给振动装置供电的功能，但是按照具体实施方式的结构，设置上述的太阳能发电板，能达到给蓄电池进行充电、使蓄电池具有充足的电量的有益效果。

另外，在上述的具体实施方式中，太阳能发电板的板体形成为向上凸起的伞形板体。

但是不限于此，太阳能发电板的板体形状也可设置成平板状，同样不影响太阳能发电板发电的功能，但是按照具体实施方式的结构，将太阳能发电板的板体设置为伞形板体，能提高太阳能发电板对太阳的受光面积。

另外，在上述的具体实施方式中，振动装置包括微型直流振动器。

但是不限于此，振动装置也可设置成其他型号的振动器，同可实现振动装置的振动功能即可。

另外，在上述的具体实施方式中，在供电线路中设置有用于控制供电线路的通断时段的时控开关。

但是不限于此，也可不设置上述的时控开关，改为设置成一个普通的闸开关，通过人工定期闭合该闸开关，同样可实现振动装置定期振动的功能，但是按照具体实施方式的结构，设置上述的时控开关，能够定时自动振动挂膜绳，提高该仿生生态浮岛的自动化程度。

另外，在上述的具体实施方式中，仿生生态浮岛还包括浮盆，浮盆设置于镂空空间的内部，且在浮盆的内部种植有挺水植株。

但是不限于此，也可不设置上述的浮盆和挺水植株，同样不影响该仿生生态浮岛的净化水质的功能，但是按照具体实施方式的结构，设置上述的浮盆和挺水植株，能够通过挺水植株能够吸收水体里的氮、磷元素，进一步提高该仿生生态浮岛对水体的净化效果。

另外，在上述的具体实施方式中，仿生生态浮岛还包括锚坠和锚绳，且锚绳的一端与锚坠连接，锚绳的另一端与浮岛框架的周壁连接。

但是不限于此，也可不设置上述的锚坠和锚绳，同样不影响该仿生生态浮岛的正常使用功能，但是按照具体实施方式的结构，设置上述的锚坠和锚绳，能达到限制该仿生生态浮岛在水体上的漂移范围的有益效果。

另外，本实用新型的仿生生态浮岛，可由上述实施方式的各种结构组合而成，同样能够发挥上述的效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

仿生生态浮岛论文和设计

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