CN105540861A

CN105540861A - 一种水体增氧活化的生态修复装置及其应用

Info

Publication number: CN105540861A
Application number: CN201610044405.4A
Authority: CN
Inventors: 李广胜; 曹国平; 李友明; 刘士亮
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2016-05-04

Abstract

本发明公开了一种水体增氧活化的生态修复装置及其应用。所述水体增氧活化的生态修复的主要装置为人工浮岛及附属设施，所述附属设施包括供电系统、循环水泵系统、高效节能曝气系统、水生植物、生物载体、复合益生微生物及其活化装置。本发明装置在高效节能曝气、循环水泵、水生植物根系、巨大比表面积的矿物生物载体参与以及集好氧、兼氧、厌氧各种不同微生物的协同作用下，分解有害物质，抑制有害藻类及菌类的繁殖，间接为水体增氧，多重作用使水体中溶解氧量增高，同时可有效去除水体中的磷、氨、氮、硫化物及亚硝酸盐等有毒有害及富营养化物质，净化和活化水质，实现对被污染水体的生态修复。

Description

一种水体增氧活化的生态修复装置及其应用

技术领域

本发明属于生态修复领域，具体涉及一种水体增氧活化的生态修复装置及其应用。

背景技术

由于工农业的各种污染物以及富营养化物质在水体中的累积，我国的水生态环境遭到不同程度的污染和破坏。

我国是缺水型国家，人均水资源量不到世界平均水平的1/4。更严重的是我国90％的城市河道受到了污染，50％以上河道存在严重污染，75％的湖泊受到人工污染而富营养化，其中绝大部分已超越了生态自我修复的临界点。

例如养殖水体，往往因水产排泄物及残饲在水体的积累发酵，水体中氨氮及亚硝酸盐的毒性物质的不断累积，导致有害藻类大量繁殖夺氧使水产致病减产，养殖户为保产量往往向水体中投入大量抗生素及毒性农药，造成成本增高且存食品安全隐患，而现有增氧机往往效率低而能耗大又无法减降毒性物质，因而养殖水体减降氨氮及亚硝酸盐的毒性物质与节能高效增氧，已成广大水产养殖户的共同心声。

可见我们已面临着严重的水生态环境危机。水体的生态修复迫在睸睫，任重而道远。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种水体增氧活化的生态修复装置。该装置是一种曝气、动态微循环以及复合益生微生物协同作用进行水体生态修复装置，可对被污染的水体(包括养殖水体、景观水体、富营养化的河流、湖泊以及黒臭河涌水体)进行高效增氧、动态水体微循环、水质净化和活化等，从而实现水体的高效生态修复。

本发明的另一目的在于提供上述水体增氧活化的生态修复装置的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

本发明的技术方案是“量体裁衣”式的技术方案。即是制定技术方案时，根据需生态修复的水体主要污染物的种类、性质、该水体面积和容积、该水体污染的程度、最终生态修复的目标要求等指标，综合分析研究，制定技术方案。

首先要确定人工浮岛的构建技术与装置。根据需修复水体的各种指标参数，确定人工浮岛的体积；循环水泵的功率流量以及连接管径和连接方式；曝气系统的风机功率、风管管径及连接方式、曝气头的种类和数量；生物载体的数量；益生复合微生物的复合配方等。

一种水体增氧活化的生态修复装置，主要装置为人工浮岛及附属设施，所述附属设施包括供电系统、循环水泵系统、高效节能曝气系统、水生植物、生物载体、复合益生微生物及其活化装置。

所述供电系统优选为太阳能供电系统。人工浮岛上可装设太阳能供电系统利用自然界的太阳能作为能源供给，也可切换至市电供电。

所述的循环水泵系统包括低扬程大流量的循环水泵及管路系统。根据需要，循环水泵的功率可从50w至500w，流量Q＝15m³/h至150m³/h，扬程3m至6m；水中管道用PVC管，管径从50mm至200mm。

所述的高效节能曝气系统，是指包括风机、管道及曝气头等设施组成的曝气系统。根据需要，风机可用100w至1000w；风管即管道可用PVC管，管径从50mm至150mm；曝气头可用微孔曝气头、旋混式曝气头、或是其它标准的或非标的曝气头。

所述的生物载体是指比表面积很大(250～650m²/m²)的微孔矿物，如蜂巢石、沸石等，做成10mm至50mm的不规则颗粒状，用一个PVC或不锈钢网状或做成网笼的容器(每个0.2～0.5m³)把生物载体装在其中，悬挂在浮岛底部的水体中(悬挂1至12个)，其作用是作为益生复合微生物繁殖代谢的场所。

所述的益生复合微生物，是指根据不同水体用高科技复配的生物制剂，主要包括光合菌、EM菌、乳酸菌、絮凝菌、微量元素及营养剂等，不同的水体有不同的复合配方。根据水体的污染物的性质、污染程度、修复要求等参数，灵活机动量体裁衣式调配复合益生微生物的种类和使用数量，协同净水和活水。这些复合益生微生物在水体中借助水生植物的根系和仿生水草大量繁殖和代谢，同时活化和净化水体，匀水泵又不断使局部的水更替，从而实现水体的生态修复。

所述人工浮岛的面积为1.5平方米～15平方米。

所述附属设施还包括电子灭虫灯。所述的电子灭虫灯是指市售产品，可在晚上灭虫让虫掉进水里，用于喂水中的水产如鱼蟹等。

上述水体增氧活化的生态修复装置在被污染水体(包括养殖水体、景观水体、富营养化的河流、湖泊以及黒臭河涌水体)的生态修复中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明是在人工浮岛上利用循环水泵系统、高效节能曝气系统、生物载体系统、复合益生微生物及活化装置，可对被污染的水体进行高效增氧、动态水体微循环、水质净化和活化等，从而实现水体的高效生态修复；可据水体面积容积及污染程度，灵活组合人工浮岛的大小与数量及载荷，对水体进行净化活化和高效除臭，实现对被污染水体的生态修复，造福子孙后代。

本发明装置在高效节能曝气、循环水泵、水生植物根系、巨大比表面积的矿物生物载体参与以及集好氧、兼氧、厌氧各种不同微生物的协同作用下，分解有害物质，抑制有害藻类及菌类的繁殖，间接为水体增氧，多重作用使水体中溶解氧量增高，同时可有效去除水体中的磷、氨、氮、硫化物及亚硝酸盐等有毒有害及富营养化物质，净化和活化水质。

本发明生态修复水体所用的益生复合微生物是“量身定做”的，不同的水体、不同的污染物、污染程度不同有不同的复合配方，主要是由光合菌、环境净化菌、乳酸菌、EM菌等多种不同功用的与环境友好的益生微生物以及微量元素螯合经高科技制成的生物制剂。这些复合微生物的代谢物与环境友好，不会对环境造成污染，生态环保。

本发明装置可使水体高效增氧，同时能有效减降水体中的磷、氮、氨、硫化氢、亚硝酸盐等，并有效减降水体臭味和异味。

附图说明

图1为本发明一种水体增氧活化的生态修复装置示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明公开了一种水体增氧活化的生态修复装置，主要装置为人工浮岛及附属设施，如图1所示，人工浮岛1上附属设施包括供电系统、循环水泵系统、高效节能曝气系统、水生植物2、生物载体、复合益生微生物及其活化装置；所述的循环水泵系统包括循环水泵6及水管5、水管7；所述的高效节能曝气系统是指包括风机3、风管及曝气头4等设施组成的曝气系统；人工浮岛1平台周边设有放置水生植物2的栏栅，平台上方安置有供电系统，平台上还装设有复合益生微生物活化装置和风机3，平台下方挂置生物载体、曝气头4及循环水泵6，风机3与曝气头4通过风管连接。

实施例1

某公园30亩景观湖面、平均水深2.2米富营养化水体的生态修复。

用8个太阳能人工浮岛进行生态修复，人工浮岛上设有附属设施供电系统、循环水泵系统、高效节能曝气系统、水生植物、生物载体、复合益生微生物及活化装置、电子灭虫灯；所述的循环水泵系统包括循环水泵及水管；所述的高效节能曝气系统是指包括风机、风管及曝气头等设施组成的曝气系统：每个人工浮岛的面积为6平方米；每个人工浮岛用循环水泵1台，每台循环水泵功率200w(流量Q＝40m³/h，扬程H＝4m)，用直径75mmPVC管环型连接并向四周射水；每个人工浮岛用100w风机2台，连接风管用直径90mm的PVC管，四个旋混式曝气头，每台风机接2个旋混式曝气头，四周各1个；每个人工浮岛用4个生物载体悬挂体，每个生物载体悬挂体体积为0.2m³，悬挂在人工浮岛的底部使之浸入水体中；水生植物为美人樵，每个人工浮岛水生植物面积为2m²；每个人工浮岛电子灭虫灯1盏，飘挂在人工浮岛上方。

复合益生微生物为光合菌、EM菌、絮凝菌等复合体，共用1000kg，每天100kg，共用10天，以后自身繁殖代谢。

水体修复情况：12天后水体品质大幅改善，20天后水体的富营养化得到了抑制，长期使用，水体生态得以修复。

实施例2

某黒臭河涌总长1500米，平均宽12米，平均水深1.5米，多为生活污水，富营养化黒、臭，需治理与生态修复。

首先上游截污分流，并全水体污染段泼洒共3000kg的益生复合微生物环境净化剂除臭。然后用10个太阳能人工浮岛进行生态修改。

人工浮岛上设有附属设施供电系统、循环水泵系统、高效节能曝气系统、水生植物、生物载体、复合益生微生物及活化装置、电子灭虫灯；所述的循环水泵系统包括循环水泵及水管；所述的高效节能曝气系统是指包括风机、风管及曝气头等设施组成的曝气系统：每个人工浮岛的面积为5平方米；每个人工浮岛用循环水泵1台，每台循环水泵功率100w(流量Q＝30m³/h，扬程H＝3m)，用直径75mmPVC管环型连接并向四周射水；每个人工浮岛用100w风机1台，连接风管用直径90mm的PVC管，接2个旋混式曝气头；每个人工浮岛用2个生物载体悬挂体，每个生物载体悬挂体体积为0.2m³，悬挂在浮岛的底部使之浸入水体中；水生植物为美人樵，每个人工浮岛的水生植物面积2.5m²；每个人工浮岛用电子灭虫灯1盏，飘挂在人工浮岛上方。

复合益生微生物为光合菌、EM菌、絮凝菌等复合体，共用1500kg，每天100kg，共用15天，以后自身繁殖代谢。

水体修复情况：15天后水体品质大幅改善，30天后水体的富营养化得到了抑制，臭味减降80％以上，长期使用，水体生态得以修复。

实施例3

某水产养殖18亩鲩魚养殖鱼塘、平均水深1.8米，需增氧、减降氨氮及亚硝酸盐，净化和活化水质。

用3个太阳能人工浮岛进行生态修复，人工浮岛上设有附属设施供电系统、循环水泵系统、高效节能曝气系统、水生植物、生物载体、复合益生微生物及活化装置、电子灭虫灯；所述的循环水泵系统包括循环水泵及水管；所述的高效节能曝气系统是指包括风机、风管及曝气头等设施组成的曝气系统：每个人工浮岛的面积为5平方米；每个人工浮岛用循环水泵1台，每台循环水泵功率100w(流量Q＝30m³/h，扬程H＝3m)，用直径75mmPVC管环型连接并向四周射水；每个人工浮岛用100w风机1台，连接风管用直径90mm的PVC管，2个旋混式曝气头；每个人工浮岛用2个生物载体悬挂体，每个生物载体悬挂体体积为0.15m³，悬挂在浮岛的底部使之浸入水体中；水生植物为水通菜，每个人工浮岛的水生植物面积1.5m²；每个人工浮岛用电子灭虫灯1盏，飘挂在人工浮岛上方。

复合益生微生物为光合菌、乳酸菌、EM菌等复合体，共用300kg，每天30kg，共用10天，以后自身繁殖代谢。

水体修复情况：7天后水体品质大幅改善，水体中的有毒物减降60％，溶解氧增加30％；15天后水体中的有毒物减降85％，溶解氧增加45％，水体得到了净化和活化，长期使用，养殖水体生态得以修复，增产增收。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述水体增氧活化的生态修复装置包括人工浮岛及附属设施，所述附属设施包括供电系统、循环水泵系统、高效节能曝气系统、水生植物、生物载体、复合益生微生物及其活化装置。

2.根据权利要求1所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述供电系统为太阳能供电系统。

3.根据权利要求1所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述的循环水泵系统包括循环水泵及管路系统。

4.根据权利要求3所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述循环水泵的功率为50w～500w，流量Q＝15m³/h～150m³/h，扬程为3m～6m；所述管路系统的管道为PVC管，管径为50mm～200mm。

5.根据权利要求1所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述的高效节能曝气系统包括风机、管道及曝气头。

6.根据权利要求5所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述风机的功率为100w～1000w；所述管道为PVC管，管径为50mm～150mm；所述曝气头为微孔曝气头或旋混式曝气头。

7.根据权利要求1所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述的生物载体为比表面积为250～650m²/m²的微孔矿物。

8.根据权利要求1所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述的益生复合微生物包括光合菌、EM菌、乳酸菌、絮凝菌、微量元素及营养剂中的几种。

9.根据权利要求1所述的水体增氧活化的生态修复装置，其特征在于，所述附属设施还包括电子灭虫灯。

10.权利要求1所述的水体增氧活化的生态修复装置在被污染水体的生态修复中的应用。