CN100457653C - 一种净化水质生物沉床的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种净化水质生物沉床的方法，它包括下列步骤：A、沉床基本框架的制作；B、沸石的处理；C、沸石床的制作；D、调节沸石床在水面下的深度；E、沉水植物的栽种；F、沸石床可固定或不固定；G、调节沸石床，以保持沉水植物的生长和水体的景观。本发明改善了受富营养化污染水体的质量，提高了水体的透明度，遏止了“藻华”的爆发，促进了水域中生物多样性的恢复，制作简单，成本低，可循环使用的环保型水体净化沉床。
Description
技术领域：
本发明技术涉及污水净化，更具体涉及一种净化水质生物沉床的方法，适用于富营养化的湖泊、小型水库、河流以及水质较差的公园水体、城市景观水体等开放性水体水质的改善。
技术背景：
现在环境问题越来越受到人们的重视，环境污染是人们急需解决的重大问题。要解决环境污染就必须解决水体污染问题，目前世界水域绝大部分受富营养化的困扰，水体的污染更加严重，制约着经济和社会的发展，因此解决水体富营养化问题显得日益突出。
水生高等植物具有生长快的特点，在生长过程中能够将一部分溶解性、悬浮性和沉积性的营养物质吸收固定在植物体内，为水中营养物质提供了输出的渠道；水生高等植物提高水体溶解氧，为其他物种提供或改善了生存条件；提高透明度，改善景观；同时，植物还能通过与藻类竞争营养，遮挡光线能量，抑制藻类的生长，起到改善水质的作用。生物膜被定义为一种活跃地生长发育着的单一或混合的微生物群体，如固着细菌、原生动物、真菌和藻类，其不可逆地附着到一种活性的或非活性的固体表面。腐殖酸物质和生物膜，强烈地改变矿物颗粒的吸附行为，这种表面吸附作用在废水污染物的迁移过程中起着决定性作用。有机污染物可以在微生物作用下分解为简单的无机物、二氧化碳和水，但是在分解过程需要消耗大量的氧气，光合过程放出氧气，从而改变水体氧化还原电位；通过生物有机外壳结构上的微生物吸收、吸附来削减其污染物质浓度，或者通过改变微环境来改变污染物质的化学形态，从而减小污染物质的生物可利用性，遏制藻类的生长。经检索中国专利其申请号CN200410099196.0发明是用于景观水体治理的生态吸附景观浮床，采用轻质漂浮材料构成浮床的漂浮支撑基板，漂浮支撑基板上设若干个圆孔，各个圆孔下方利用包覆的网袋设置生态吸附层，生态吸附层与景观水面直接接触，其中装填高效磷吸附材料和氨氮吸附材料，也可适当加入一定量的生物陶粒等基质以供微生物挂膜之用，在生态吸附层上种植具有高附加值的水培花卉、观赏性水生植物、经济作物等。其不足之处在于，占据了水面很大的面积，影响阳光照射和渔业养殖，水位发生变化时，处理效果会受到影响。还有一种专利申请其申请号为CN200510037698.5发明是一种浮床植物及生物膜复合技术原位净化受污染河水的方法。本发明采用浮床上部种植浮床植物，浮床下部悬挂填料，填料是聚烯烃、聚酰胺的合成物，将浮床放置于水面上，填料呈自然下垂状，放射状，浮床中间设置镂空的水气交换区。解决过去浮床载体是非环保产品的缺陷，在浮床上设置水气交换区，使水面与大气之间可以进行水气交换，有利于水体的自然复氧，下部荷载的仿生型填料能有效地截留水体中大量的悬浮物，其形成的生物膜还能有效去除水体中的有机物及氮、磷，同时利用优选的浮床植物将营养型污染物氮、磷等移出水体中，立体全方位净化受污染河水体，木材等天然材料制作的浮床使用寿命长，方便植物的更替。其不足之处在于，水位变化时，处理效果受到影响，而且聚烯烃、聚酰胺的合成物安全性能和安全评价有待进一步研究。
发明内容：
本发明的目的是提供一种净化水质生物沉床方法。本发明可以改善受富营养化污染水体的质量，提高水体的透明度，遏止“藻华”的爆发，促进水域中生物多样性的恢复，制作简单，成本低，可循环使用的环保型水体净化沉床。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种净化水质生物沉床的方法由“沸石床“和沉水植物(可搭配种植也可根据水体特性选择)构成；A、沉床基本框架的制作：采用塑料材料制模，将所述塑料材料直接制成1m×1m×2cm的网状板，表面留有圆形植物种植孔，孔均匀分布，孔数及孔径可根据实际需要确定，利用铁丝或细绳，将其制成长方体网筐，厚度约8-12cm，长宽根据需要而定；B、沸石的处理：沸石(产地不限，但多孔性能高的最佳)，沸石在使用前先用浓度为3-6％(W/W)的生物絮凝剂(市场有售)溶液浸泡1-2天即可，溶液浓度配制根据所购生物絮凝剂说明书确定；C、沸石床的制作：将处理好的沸石装入制做好的网筐，制成沸石床；D、在沸石床的四个角或在沸石床的四个角和两边的中间加装由铁或石头为材料制成的调节砝码来调节沸石床在水面下的深度，即沉水植物距离水面的距离；E、沉水植物(金鱼藻、苦草、黑藻、狐尾藻及马来眼子菜等常见沉水植物均可)栽种：在沸石床的每个种植孔栽种一棵沉水植物(最初需少量泥土)，用弹性材料(海绵等有弹性材料均可)固定住；F、沸石床均可固定或不固定，如需固定，可以通过抛锚的方式，将沉床限定在某一个位置，进行水体修复；在无水流流动或受风浪影响较小的水体中，无须固定；可按照水质变化情况，移动沸石床的位置(在水质得到改善后，可将沉床移动到水质较差的地方，使沉床能够有效的净化水质)；G、沸石床的调节：随着所栽种沉水植物植株增高或水位下降，增加调解砝码逐步将沸石床降低；如水位升高或水质变差，可减少砝码，使沸石床升高，以保持沉水植物的生长和水体的景观。本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、可以改善受富营养化污染水体的质量，提高水体的透明度，使富营养化的水体在7～15天得到明显的改善，能在较短时间使水体达到景观娱乐用水水质标准的要求；
2、对于已经或者即将出现藻类“水华”的水体，本发明可以遏止藻类“水华”的爆发；
3、本发明在改善水质的同时，也可以促进水域中生物多样性的恢复，可解决沉水植物生长对光照、水深的限制；
4、本发明整体均在水面以下，可根据水深调节沸石床的深度，通过沉水植物不同品种的搭配，站在岸边，给人以水中盆景的感觉；
5、本发明可以把沸石床设计成不同的形状，栽种沉水植物后，就像陆地上的草坪，在城市水体和湖泊水体修复的过程中，也能为其增添一道独特的风景；
6、本发明因在水面以下，不会覆盖水面，不遮挡阳光照射，也不影响水体中植物和生物的生长；
7、沉水植物对水深的要求很高，通过本发明可以起到恢复沉水植被的作用，收割方便，能更好的起到净化水体的作用；
8、本发明的特色是在浅水湖泊和无风浪及水流的水体中，无需固定；否则，可增加一个锚，可抛锚，将沉床限定在某一特定位置，进行水体生态修复；根据水质的变化情况，来移动位置；受风浪影响小，对环境适应能力强。
9.本发明对水体污染物存在一个较快的降解过程，能够在短时间内使受损水体得到恢复，应用本发明一个月后，沉床附近水体中污染物指标可看出明显降低，总磷去除可达10-30％，总氮可达45-50％，氨氮去除率达35～45％，其它有机污染物等均有不同程度的降低；水体生物多样性指标可增加3-5％。
具体实施方式：
以下对本发明的作进一步的说明：一种净化水质生物沉床的方法由“沸石床“和沉水植物(可搭配种植也可根据水体特性选择)构成；A、沉床基本框架的制作：采用塑料材料制模，将所述塑料材料直接制成1m×1m×2cm的网状板，表面留有呈均匀分布的圆形植物种植孔，利用铁丝或细绳，将其制成长方体网筐，厚度约8-12cm，长宽根据需要而定；B、沸石的处理：沸石(产地不限，但多孔性能高的最佳)在使用前先在浓度为3-6％的(W/W)生物絮凝剂溶液中浸泡2天；C、沸石床的制作：将处理好的沸石装入制做好的网筐，制成沸石床；D、在沸石床的四个角或在沸石床的四个角和两边的中间加装由铁或石头为材料制成的调节砝码来调节沸石床在水面下的深度，即沉水植物距离水面的距离；E、沉水植物栽种：沉水植物为金鱼藻、苦草、黑藻、狐尾藻及马来眼子菜，在沸石床的每个种植孔栽种一棵沉水植物(最初需少量泥土)，用海绵固定住；F、沸石床无需固定，可根据水质变化情况，移动沸石床的位置；G、沸石床的调节：随着所栽种沉水植物植株增高或水位下降，增加调解砝码逐步将沸石床降低；如水位升高或水质变差，可减少砝码，使沸石床升高，以保持沉水植物的生长和水体的景观。
将本发明放入水体后，初期注意观察沉水植物的生长状况，可调节沉床离水面的距离；沸石骨架中存在着空洞和孔道，在沸石与水体接触的固液两相界面是各种过程最为活跃的场所，为生物硝化和反硝化作用提供了营养源，同时还为生物的生长提供了附着表面，经过一段时间后，沸石表面会形成生物膜；同时，沉水植物在生长过程中能够将一部分溶解性、悬浮性和沉积性的营养物质吸收固定在植物体内，为水中营养物质提供了输出的渠道；利用沸石床-微生物-沉水植物系统的自我调控机制和污染物的综合净化功能，实现对水体的生态修复。
Claims (1)
1、一种净化水质生物沉床的方法，它包括下列步骤：
A、生物沉床基本框架的制作：采用塑料材料制模，将所述塑料材料直接制成网状板，表面留有圆形植物种植孔，种植孔均匀分布，利用铁丝或绳，将由塑料材料制成的网状板制成长方体网筐，厚度8-12cm；
B、沸石的处理：沸石在使用前先在浓度为3-6％(W/W)的生物絮凝剂溶液中浸泡1-2天；
C、沸石床的制作：将处理好的沸石装入制作好的网筐，制成沸石床；
D、在沸石床的四个角或在沸石床的四个角和两边的中间加装由铁或石头为材料制成的调节砝码来调节沸石床在水面下的深度，即沉水植物距离水面的距离；
E、沉水植物栽种：沉水植物为金鱼藻、苦草、黑藻、狐尾藻及马来眼子菜，在沸石床的每个种植孔栽种一棵沉水植物，用弹性材料固定住；
F、沸石床可固定或不固定：通过抛锚的方式，将生物沉床固定在某一个位置，进行水体修复；在无水流流动或受风浪影响较小的水体中，无须固定；在水质得到改善后，将生物沉床移动到水质较差的地方，使生物沉床能够有效的净化水质；
G、沸石床的调节：随着所栽种沉水植物植株增高或水位下降，增加调节砝码逐步将沸石床降低；随着水位升高或水质变差，减少砝码，使沸石床升高，以保持沉水植物的生长和水体的景观。
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