CN106242060A - 一种防止水源保护区污染的生态保护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止水源保护区污染的生态保护系统，包括：设置在水源保护区水体的入水口位置的数据采集系统、设置在水源保护区水体的入水口位置生态透水污染处理池、均匀投放在水源保护区水体的表层的微生物水质净化剂包；所述生态透水污染处理池的池体内由上往下依次设置有喜湿中草药植物、填料层、生物载体层、渗水层；所述加微生物水质净化剂包是由以下重量份的成分组成：海绵铁粉1‑10份、纳米凹凸棒土3‑18份、em菌剂0.2‑3份、纳米TiO2 0.1‑2份、复合树脂2‑7份。本发明的生态保护系统从源头上对水质进行监测，再多层次多方面进行水质净化，可以去除氨氮磷污染，吸附杂质，杀灭有害菌，降解钛酸酯类等污染物，具有低成本、易处理、无二次污染的特点。

Description

一种防止水源保护区污染的生态保护系统
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体是涉及一种防止水源保护区污染的生态保护系统。
背景技术
水是人类赖以生存的生命之源，然而随着工业化进程的日益加快和城市化水平的不断提高，我国已经进入水环境污染事故的高发期，水资源短缺和水环境破坏问题日趋严重，环境治理和监测任务越发重大。水源保护区是国家对某些特别重要的水体加以特殊保护而划定的区域，包括生活饮用水水源地、风景名胜区水体、重要渔业水体和其他有特殊经济文化价值的水体。因此如何保护水资源并对污染水排放进行有效地监控已成为国家可持续发展的重要国策之一。
现阶段饮用水水源水质污染主要包括有机物(天然有机物(NOM)和人工合成有机物(SOC))、氮(水体中常以有机氮、氨、亚硝酸盐和硝酸盐形式存在)、磷、嗅味、铁、锰等。水源地的保障越来越成为棘手的问题，许多湖泊已经被放弃作为引用水源地使用，遇到污染物突发的事件，灌溉、观光和养殖水源地也只能等待污染风波慢慢停息。为保护水源免于污染，需要建立一个全面的防污染系统。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种防止水源保护区污染的生态保护系统，可以有效全面的水水源保护区的水体进行污染保护。
本发明的技术方案是，一种防止水源保护区污染的生态保护系统，包括：设置在水源保护区水体的入水口位置的数据采集系统、设置在水源保护区水体的入水口位置生态透水污染处理池、均匀投放在水源保护区水体的表层的微生物水质净化剂包；所述数据采集系统是购自上海从锐自动化科技有限公司，用于采集水质信息，计算进入水体的污染负荷；所述生态透水污染处理池的池体内由上往下依次设置有喜湿中草药植物、填料层、生物载体层、渗水层；入水口的水经过生态透水污染处理池的净化作用，水中的氮、磷污染物得到初步去除；所述微生物水质净化剂包均匀投放在水源保护区水体的表层，对水体进行进一步净化，所述微生物水质净化剂包均由钢丝绳系住，成网状分布在水体表层，单个微生物水质净化剂包重量为0.1-100g，投放深度为水下0.1-3m，投放数量根据水体的污染负荷来确定，所述加微生物水质净化剂包是由以下重量份的成分组成：海绵铁粉1-10份、纳米级的凹凸棒土3-18份、em菌剂0.2-3份、纳米TiO20.1-2份、复合树脂2-7份。所述纳米凹凸棒土是现有的市售产品。
进一步地，在上述方案中，所述喜湿中草药植物包括但不限于薄荷、菖蒲、灯心草、水葱等。
进一步地，在上述方案中，所述填料层是由细砂石堆积而成，细砂石粒径为0.5-2cm。
进一步地，在上述方案中，所述生物载体层的制备方法为：向生物载体上喷洒生物菌剂，所述生物菌剂是由高效COD降解菌、氨氮细菌与除磷细菌按照5:4:1的重量比组合而成的混合菌剂，待形成生物膜后，置于曝气池中进行走水运行，然后再进行1-3次投加菌剂，反复上述操作过程，直至形成生物载体层。
进一步地，在上述方案中，所述生物载体为火山岩、生物活性碳、沸石、电气石或PVC。
进一步地，在上述方案中，所述渗水层由粗砂砾堆砌而成，粗砂砾的粒径为5-20cm。
进一步地，在上述方案中，所述复合树脂的制备方法为：按5:2:1.3:0.2:0.7:0.1:0.05的质量配比将海藻酸丙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、棕榈酸异辛酯、高岭土、异丙醇、氧化甲酰胺、发泡剂置入带加热搅拌功能的反应容器中，然后加适量去离子水，升温至60～80℃，搅拌混合至均匀，得到混合物；转入石英反应器中，然后再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，再加入相对于混合物总重量8-15％的竹炭纤维、3-6％的改性纳米碳酸钙、1-2％的三氯化铝，磁力搅拌至均匀，然后转入石英反应器中，再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，得到发泡复合树脂；洗涤，再在真空箱内干燥，得到所述复合树脂。
更进一步地，所述发泡剂为为物理微球胶囊发泡剂，外壳为热塑性聚丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒，购于深圳市英荃化工有限公司。
更进一步地，所述改性纳米碳酸钙的制备方法为：将纳米碳酸钙乳液与氯乙烯聚按照3:(1-1.2)的质量比混合，与80-85℃条件下加热共混并搅拌处理10-40min，干燥处理，即得到改性纳米碳酸钙。
本发明的有益效果是：本发明的生态保护系统从源头上对水质进行监测，再通过设置在水源保护区水体的入水口位置的生态透水污染处理池和均匀投放在水源保护区水体的表层的微生物水质净化剂包，多层次多方面进行水质净化，不仅可以去除氨氮磷污染，还可以吸附杂质，杀灭有害菌，降解钛酸酯类等污染物，而且具有低成本、易处理、无二次污染的特点。
具体实施方式
实施例1：
一种防止水源保护区污染的生态保护系统，包括：设置在水源保护区水体的入水口位置的数据采集系统、设置在水源保护区水体的入水口位置生态透水污染处理池、均匀投放在水源保护区水体的表层的微生物水质净化剂包；所述数据采集系统采集水质信息，计算进入水体的污染负荷；所述生态透水污染处理池的池体内由上往下依次设置有喜湿中草药植物、填料层、生物载体层、渗水层；所述喜湿中草药植物为薄荷；所述料层是由细砂石堆积而成，细砂石粒径为0.5cm；所述渗水层由粗砂砾堆砌而成，粗砂砾的粒径为5cm；入水口的水经过生态透水污染处理池的净化作用，水中的氮、磷污染物得到初步去除；所述微生物水质净化剂包均匀投放在水源保护区水体的表层，对水体进行进一步净化，所述微生物水质净化剂包均由钢丝绳系住，成网状分布在水体表层，单个微生物水质净化剂包重量为0.1g，投放深度为水下0.1m，投放数量根据水体的污染负荷来确定，所述加微生物水质净化剂包是由以下重量份的成分组成：海绵铁粉1份、纳米凹凸棒土3份、em菌剂0.2份、纳米TiO20.1份、复合树脂2份。
其中，所述生物载体层的制备方法为：向沸石上喷洒生物菌剂，所述生物菌剂是由高效COD降解菌、氨氮细菌与除磷细菌按照5:4:1的重量比组合而成的混合菌剂，待形成生物膜后，置于曝气池中进行走水运行，然后再进行1次投加菌剂，反复上述操作过程，直至形成生物载体层。
其中，所述复合树脂的制备方法为：按5:2:1.3:0.2:0.7:0.1:0.05的质量配比将海藻酸丙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、棕榈酸异辛酯、高岭土、异丙醇、氧化甲酰胺、发泡剂置入带加热搅拌功能的反应容器中；所述发泡剂为为物理微球胶囊发泡剂，外壳为热塑性聚丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒，购于深圳市英荃化工有限公司；然后加适量去离子水，升温至60℃，搅拌混合至均匀，得到混合物；转入石英反应器中，然后再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，再加入相对于混合物总重量8％的竹炭纤维、3％的改性纳米碳酸钙、1％的三氯化铝；所述改性纳米碳酸钙的制备方法为：将纳米碳酸钙乳液与氯乙烯聚按照3:1的质量比混合，与80℃条件下加热共混并搅拌处理10min，干燥处理，即得到改性纳米碳酸钙；磁力搅拌至均匀，然后转入石英反应器中，再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，得到发泡复合树脂；洗涤，再在真空箱内干燥，得到所述复合树脂。
实施例2：
一种防止水源保护区污染的生态保护系统，包括：设置在水源保护区水体的入水口位置的数据采集系统、设置在水源保护区水体的入水口位置生态透水污染处理池、均匀投放在水源保护区水体的表层的微生物水质净化剂包；所述数据采集系统采集水质信息，计算进入水体的污染负荷；所述生态透水污染处理池的池体内由上往下依次设置有喜湿中草药植物、填料层、生物载体层、渗水层；所述喜湿中草药植物为菖蒲；所述料层是由细砂石堆积而成，细砂石粒径为1.25cm；所述渗水层由粗砂砾堆砌而成，粗砂砾的粒径为12.5cm；入水口的水经过生态透水污染处理池的净化作用，水中的氮、磷污染物得到初步去除；所述微生物水质净化剂包均匀投放在水源保护区水体的表层，对水体进行进一步净化，所述微生物水质净化剂包均由钢丝绳系住，成网状分布在水体表层，单个微生物水质净化剂包重量为50g，投放深度为水下1.55m，投放数量根据水体的污染负荷来确定，所述加微生物水质净化剂包是由以下重量份的成分组成：海绵铁粉5.5份、纳米凹凸棒土10.5份、em菌剂1.6份、纳米TiO2 1.05份、复合树脂4.5份。
其中，所述生物载体层的制备方法为：向生物活性碳上喷洒生物菌剂，所述生物菌剂是由高效COD降解菌、氨氮细菌与除磷细菌按照5:4:1的重量比组合而成的混合菌剂，待形成生物膜后，置于曝气池中进行走水运行，然后再进行1-3次投加菌剂，反复上述操作过程，直至形成生物载体层。
其中，所述复合树脂的制备方法为：按5:2:1.3:0.2:0.7:0.1:0.05的质量配比将海藻酸丙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、棕榈酸异辛酯、高岭土、异丙醇、氧化甲酰胺、发泡剂置入带加热搅拌功能的反应容器中；所述发泡剂为为物理微球胶囊发泡剂，外壳为热塑性聚丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒，购于深圳市英荃化工有限公司；然后加适量去离子水，升温至70℃，搅拌混合至均匀，得到混合物；转入石英反应器中，然后再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，再加入相对于混合物总重量11.5％的竹炭纤维、4.5％的改性纳米碳酸钙、1.5％的三氯化铝；所述改性纳米碳酸钙的制备方法为：将纳米碳酸钙乳液与氯乙烯聚按照3:1.1的质量比混合，与82.5℃条件下加热共混并搅拌处理25min，干燥处理，即得到改性纳米碳酸钙；磁力搅拌至均匀，然后转入石英反应器中，再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，得到发泡复合树脂；洗涤，再在真空箱内干燥，得到所述复合树脂。
实施例3：
一种防止水源保护区污染的生态保护系统，包括：设置在水源保护区水体的入水口位置的数据采集系统、设置在水源保护区水体的入水口位置生态透水污染处理池、均匀投放在水源保护区水体的表层的微生物水质净化剂包；所述数据采集系统采集水质信息，计算进入水体的污染负荷；所述生态透水污染处理池的池体内由上往下依次设置有喜湿中草药植物、填料层、生物载体层、渗水层；所述喜湿中草药植物为薄荷、菖蒲、灯心草、水葱；所述料层是由细砂石堆积而成，细砂石粒径为2cm；所述渗水层由粗砂砾堆砌而成，粗砂砾的粒径为20cm；入水口的水经过生态透水污染处理池的净化作用，水中的氮、磷污染物得到初步去除；所述微生物水质净化剂包均匀投放在水源保护区水体的表层，对水体进行进一步净化，所述微生物水质净化剂包均由钢丝绳系住，成网状分布在水体表层，单个微生物水质净化剂包重量为100g，投放深度为水下3m，投放数量根据水体的污染负荷来确定，所述加微生物水质净化剂包是由以下重量份的成分组成：海绵铁粉10份、纳米凹凸棒土18份、em菌剂3份、纳米TiO2 2份、复合树脂7份。
其中，所述生物载体层的制备方法为：向电气石上喷洒生物菌剂，所述生物菌剂是由高效COD降解菌、氨氮细菌与除磷细菌按照5:4:1的重量比组合而成的混合菌剂，待形成生物膜后，置于曝气池中进行走水运行，然后再进行3次投加菌剂，反复上述操作过程，直至形成生物载体层。
其中，所述复合树脂的制备方法为：按5:2:1.3:0.2:0.7:0.1:0.05的质量配比将海藻酸丙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、棕榈酸异辛酯、高岭土、异丙醇、氧化甲酰胺、发泡剂置入带加热搅拌功能的反应容器中；所述发泡剂为为物理微球胶囊发泡剂，外壳为热塑性聚丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒，购于深圳市英荃化工有限公司；然后加适量去离子水，升温至80℃，搅拌混合至均匀，得到混合物；转入石英反应器中，然后再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，再加入相对于混合物总重量15％的竹炭纤维、6％的改性纳米碳酸钙、2％的三氯化铝；所述改性纳米碳酸钙的制备方法为：将纳米碳酸钙乳液与氯乙烯聚按照3:1.2的质量比混合，与85℃条件下加热共混并搅拌处理40min，干燥处理，即得到改性纳米碳酸钙；磁力搅拌至均匀，然后转入石英反应器中，再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，得到发泡复合树脂；洗涤，再在真空箱内干燥，得到所述复合树脂。
以上所述的本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，包括：设置在水源保护区水体的入水口位置的数据采集系统、设置在水源保护区水体的入水口位置的生态透水污染处理池、均匀投放在水源保护区水体的表层的微生物水质净化剂包；所述数据采集系统采集水质信息，计算进入水体的污染负荷；所述生态透水污染处理池的池体内由上往下依次设置有喜湿中草药植物、填料层、生物载体层、渗水层；入水口的水经过生态透水污染处理池的净化作用，水中的氮、磷污染物得到初步的去除；所述微生物水质净化剂包均匀投放在水源保护区水体的表层，对水体进行进一步净化，所述微生物水质净化剂包均由钢丝绳系住，成网状分布在水体表层，单个微生物水质净化剂包重量为0.1-100g，投放深度为水下0.1-3m，投放数量根据水体的污染负荷来确定，所述加微生物水质净化剂包是由以下重量份的成分组成：海绵铁粉1-10份、纳米凹凸棒土3-18份、em菌剂0.2-3份、纳米TiO2 0.1-2份、复合树脂2-7份。
2.如权利要求1所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于：优选地，所述喜湿中草药植物包括但不限于薄荷、菖蒲、灯心草、水葱等。
3.如权利要求1所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，所述填料层是由细砂石堆积而成，细砂石粒径为0.5-2cm。
4.如权利要求1所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，所述生物载体层的制备方法为：向生物载体上喷洒生物菌剂，所述生物菌剂是由高效COD降解菌、氨氮细菌与除磷细菌按照5:4:1的重量比组合而成的混合菌剂，待形成生物膜后，置于曝气池中进行走水运行，然后再进行1-3次投加菌剂，反复上述操作过程，直至形成生物载体层。
5.如权利要求4所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，所述生物载体为火山岩、生物活性碳、沸石、电气石或PVC。
6.如权利要求1所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，所述渗水层由粗砂砾堆砌而成，粗砂砾的粒径为5-20cm。
7.如权利要求1所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，所述复合树脂的制备方法为：按一定的配比将海藻酸丙二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、棕榈酸异辛酯、高岭土、异丙醇、氧化甲酰胺、发泡剂置入带加热搅拌功能的反应容器中，然后加适量去离子水，升温至60～80℃，搅拌混合至均匀，得到混合物；转入石英反应器中，然后再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，再加入相对于混合物总重量8-15％的竹炭纤维、3-6％的改性纳米碳酸钙、1-2％的三氯化铝，磁力搅拌至均匀，然后转入石英反应器中，再置入微波反应炉内进行辐射交联反应，得到发泡复合树脂；洗涤，再在真空箱内干燥，得到所述复合树脂。
8.如权利要求7所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，所述发泡剂为为物理微球胶囊发泡剂，外壳为热塑性聚丙烯酸树脂类聚合物，内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒。
9.如权利要求7所述的一种防止水源保护区污染的生态保护系统，其特征在于，所述改性纳米碳酸钙的制备方法为：将纳米碳酸钙乳液与氯乙烯聚按照3:(1-1.2)的质量比混合，与80-85℃条件下加热共混并搅拌处理10-40min，干燥处理，即得到改性纳米碳酸钙。
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