CN103011499B - 开放水体生态净化修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开放水体生态净化修复方法，包括以下步骤：(1)在水体流动路径的上游上设置多级沉淀池；(2)微生物培养和配比；(3)将培养好的好氧细菌菌液间歇投放于初级沉淀池中，将培养好的厌氧细菌菌液间歇投放于次级沉淀池中；(4)在次级沉淀池的下游设置光催化池；(5)在光催化池的下游设置微生物接触氧化溢流反应区；(6)微生物接触氧化溢流反应区溢流出的水体进入完全生态的动植物净化区。本发明采用多级沉淀过滤、光催化、微生物降解和植物净化相结合的方法来处理复合污染的水体，提出优化的菌种配比和有机会催化分解的方案，有效地提高了有机物的分解效率和彻底性，实现了复合污染的多级综合有效处理。

Description

开放水体生态净化修复方法

技术领域

本发明涉及水体净化领域，具体地讲是一种针对复合污染的开放水体生态净化修复方法。

背景技术

随着城市化的发展，许多城市地表水体，不仅受到因氮、磷元素超标引起水体的富营养化，同时还受到了难降解有机物的污染，表现出复合污染与低碳氮比的特征。由于复合污染水体的低碳氮比，导致水体中氮素难以去除，并且难降解有机物也无法得到有效降解或者矿化。

对于复合污染地表水体，采用单一物理、化学或生物等方法，都难以修复或控制。复合性污染的水体中并不是缺乏有机碳源，而是缺乏能被微生物有效利用的有机碳源。为消除富营养化的危害，采用常规的生物方法进行脱氮除磷时，由于水体中的碳氮比偏低或者微生物受到有机物的抑制，而导致脱氮除磷效果不明显，且难降解有机污染物也难以有效去除。

对于开放水体的治理，如城市河流、湿地等，由于不断地有新的污染物的加入，而且污染物的多样化和不特定性，使得开放水体的治理极其困难。工业废水和居民生活垃圾是开放水体的主要污染源，除了大量的淀粉、糖类、脂肪和蛋白质等有机物，还存在一些病原菌、氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐等无机盐类，导致大量有机或无机悬浮物及藻类存在于水体之中，致使河水发臭，并常常伴有黑色的河底沉积物上浮。

在开放水体的生态净化中，通常会将微生物分解和水生植物(如：浮岛装置)的净化相互结合来实现水体的生态净化，当然还会添加一些辅助的过滤装置。然而，现有技术中，微生物分解处理阶段效果不佳，因为有机物中含有大量的大分子有机物，微生物难以一次性分解，可能需要多次循环分解，影响了分解的效率和效果；同时，现有技术一般采用单一的微生物功能区实现对有机物的分解，因此无法彻底完成对有机物的分解，故而处理后的水体中残留部分有机物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能催化有机物分解，分层次多级治理水体的开放水体生态净化修复方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种水体生态净化修复系统的净化方法，包括以下步骤：

(1)、在水体流动路径的上游上设置多级沉淀池，即初级沉淀池和次级沉淀池，水体流动方向为自初级沉淀池流向次级沉淀池，在水体流入初级沉淀池之前先用格栅进行过滤，除去水中的一些固体垃圾；

(2)、微生物培养和配比：采用一个或多个罐体分区培养好氧细菌和厌氧细菌，好氧细菌：聚磷菌、氨氧化细菌、硝化细菌、低温好氧菌，以上菌种的配比为：1∶0.5∶2∶0.5，厌氧细菌：絮凝菌、释磷菌、反硝化细菌、低温好氧菌，其配比为：3∶1∶1∶0.5；

(3)、将培养好的好氧细菌菌液间歇投放于初级沉淀池中，将培养好的厌氧细菌菌液间歇投放于次级沉淀池中，水体在经过两个沉淀池的沉淀后，从次级沉淀池中流出，在次级沉淀池的出水口设置栅栏用于过滤；

(4)、在次级沉淀池的下游设置微生物接触氧化溢流反应区，微生物接触氧化溢流反应区沿水流方向依次包括好氧区、过渡区和厌氧区，好氧区和过渡区之间、过渡区与厌氧区之间均设有溢流格栅，所述的好氧区、过渡区和厌氧区内均设有微生物培育床，过渡区内设有耗氧量不高的细菌；

(5)、在微生物接触氧化溢流反应区的下游设置光催化池，在光催化池的内壁上铺设二氧化钛光催化材料，并在其内设置紫外线灯，二氧化钛在紫外线照射下，发生光化学反应，对流经的水体中的有机物进一步分解，并能抑制和杀死水体中的部分藻类，降低氮、磷比例；

(6)、光催化池流出的水体进入完全生态的动植物净化区，所述的动植物净化区种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物，放养动物包括鱼类、螺类和水禽。

采用以上方法，本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明采用多级沉淀过滤、光催化、微生物降解和植物净化相结合的方法来处理复合污染的水体，提出优化的菌种配比和有机会催化分解的方案，有效地提高了有机物的分解效率和彻底性，实现了复合污染的多级综合有效处理。

作为改进，步骤4中，好氧区内设置曝气推流器，曝气推流器对好氧区间歇充气，好氧区的充气时间和间歇时间之比为1∶2；对好氧微生物区充气不仅能搅拌水体，同时还能增加水体中的溶解氧，从而提高了该功能区微生物的分解效率。

作为改进，步骤4中，好氧区的pH为7-8，温度为28-37度；厌氧区pH为7.5-8.5，温度为30-42度；过渡区的pH为6.5-8.5，温度为25-35度；该设计对各个功能区的温度和pH进行控制和调节，进一步提高了微生物的降解能力。

作为改进，步骤4中，微生物培育床为毛刷，单根毛刷的形状呈米字状排布；米字状结构由于现有技术的十字形结构，提高了微生物培养的效率。

作为改进，步骤1中，所述的初级沉淀池和次级沉淀池之间距离S，

Q为初级沉淀池的总容积，T为初级沉淀池流向次级沉淀池单位时间的流量，V为水体的流动速度；该设计通过定量计算两个沉淀池之间的参数关系，提高了微生物的作用效果，使其中的污染物达到有效沉淀。

附图说明

图1为基于本发明的开放水体生态净化系统的结构示意图。

如图所示1、初级沉淀池，2、次级沉淀池，3、栅栏，4、光催化池，5、紫外线灯，6、好氧区，7、过渡区，8、厌氧区，9、溢流格栅，10、微生物培育床，11、动植物净化区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的开放水体生态净化修复方法，包括以下步骤：

(1)、在水体流动路径的上游上设置多级沉淀池，即初级沉淀池1和次级沉淀池2，水体流动方向为自初级沉淀池1流向次级沉淀池2，在水体流入初级沉淀池1之前先用滤网进行过滤，除去水中的一些固体垃圾；

(2)、微生物培养和配比：采用一个或多个罐体分区培养好氧细菌和厌氧细菌，好氧细菌：聚磷菌、氨氧化细菌、硝化细菌、低温好氧菌，以上菌种的配比为：1∶0.5∶2∶0.5，厌氧细菌：絮凝菌、释磷菌、反硝化细菌、低温好氧菌，其配比为：3∶1∶1∶0.5；

(3)、将培养好的好氧细菌菌液间歇投放于初级沉淀池1中，两个小时后将培养好的厌氧细菌菌液间歇投放于次级沉淀池2中，水体在经过两个沉淀池的沉淀后，从第二沉淀2池中流出，在次级沉淀池2的出水口设置栅栏3用于过滤；

(4)、在次级沉淀池的下游设置微生物接触氧化溢流反应区，微生物接触氧化溢流反应区沿水流方向依次包括好氧区、过渡区和厌氧区，好氧区和过渡区之间、过渡区与厌氧区之间均设有溢流格栅，所述的好氧区、过渡区和厌氧区内均设有微生物培育床，过渡区内设有耗氧量不高的细菌；

(5)、在微生物接触氧化溢流反应区的下游设置光催化池，在光催化池的内壁上铺设二氧化钛光催化材料，并在其内设置紫外线灯，二氧化钛在紫外线照射下，发生光化学反应，对流经的水体中的有机物进一步分解，并能抑制和杀死水体中的部分藻类，降低氮、磷比例；

(6)、光催化池流出的水体进入完全生态的动植物净化区，所述的动植物净化区种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物，放养动物包括鱼类、螺类和水禽。

步骤4中，好氧区内设置曝气推流器，曝气推流器对好氧区间歇充气，好氧区的充气时间和间歇时间之比为1：2。

步骤4中，好氧区的pH为7-8，温度为28-37度；厌氧区pH二为7.5-8.5，温度为30-42度；过渡区的pH为6.5-8.5，温度为25-35度。

步骤4中，微生物培育床为毛刷，单根毛刷的形状呈米字状排布。

步骤1中，所述的初级沉淀池和次级沉淀池之间距离S，

Q为初级沉淀池的总容积，T为初级沉淀池流向次级沉淀池单位时间的流量，V为水体的流动速度。

所述的紫外线灯外设有透明套筒，所述的透明套筒用于安装紫外线灯，同时保证紫外线的有效照射。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种开放水体生态净化修复方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、在水体流动路径的上游上设置多级沉淀池，即初级沉淀池和次级沉淀池，水体流动方向为自初级沉淀池流向次级沉淀池，在水体流入初级沉淀池之前先用滤网进行过滤，除去水中的一些固体垃圾；

(2)、微生物培养和配比：采用一个或多个罐体分区培养好氧细菌和厌氧细菌，好氧细菌：聚磷菌、氨氧化细菌、硝化细菌、低温好氧菌，以上菌种的配比为：1∶0.5∶2∶0.5，厌氧细菌：絮凝菌、释磷菌、反硝化细菌、低温好氧菌，其配比为：3∶1∶1∶0.5；

(3)、将培养好的好氧细菌菌液间歇投放于初级沉淀池中，将培养好的厌氧细菌菌液间歇投放于次级沉淀池中，水体在经过两个沉淀池的沉淀后，从次级沉淀池中流出，在次级沉淀池的出水口设置栅栏用于过滤；

(4)、在次级沉淀池的下游设置微生物接触氧化溢流反应区，微生物接触氧化溢流反应区沿水流方向依次包括好氧区、过渡区和厌氧区，好氧区和过渡区之间、过渡区与厌氧区之间均设有溢流格栅，所述的好氧区、过渡区和厌氧区内均设有微生物培育床，过渡区内设有耗氧量不高的细菌；

(5)、在微生物接触氧化溢流反应区的下游设置光催化池，在光催化池的内壁上铺设二氧化钛光催化材料，并在其内设置紫外线灯，二氧化钛在紫外线照射下，发生光化学反应，对流经的水体中的有机物进一步分解，并能抑制和杀死水体中的部分藻类，降低氮、磷比例；

(6)、光催化池流出的水体进入完全生态的动植物净化区，所述的动植物净化区种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物，放养动物包括鱼类、螺类和水禽。

2.根据权利要求1所述的开放水体生态净化修复方法，其特征在于：步骤(4)中，好氧区内设置曝气推流器，曝气推流器对好氧区间歇充气，好氧区的充气时间和间歇时间之比为1∶2。

3.根据权利要求1所述的开放水体生态净化修复方法，其特征在于：步骤(4)中，好氧区的pH为7-8，温度为28-37度；厌氧区pH为7.5-8.5，温度为30-42度；过渡区的pH为6.5-8.5，温度为25-35度。

4.根据权利要求1所述的开放水体生态净化修复方法，其特征在于：步骤(4)中，微生物培育床为毛刷，单根毛刷的形状呈米字状排布。

5.根据权利要求1所述的开放水体生态净化修复方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的初级沉淀池和次级沉淀池之间距离S，

Q为初级沉淀池的总容积，T为初级沉淀池流向次级沉淀池单位时间的流量，V为水体的流动速度。

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