CN107032501A - 一种模拟生态净化富营养化河水的方法及设施 - Google Patents

一种模拟生态净化富营养化河水的方法及设施 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模拟生态净化富营养化河水的方法和设施，主要是模拟大自然的生态净化系统，利用微生物，浮游植物，水生动物三级净化，利用模拟大自然的生态净化设施，将富营养化水体分成三层净化，同时结合环保酵素的生物转化作用，将富营养化水体中的有机物分解吸收利用，最终达到净化水质的目的，本发明所涉及的设施可以建设到被富营养河水旁边，采用本发明所公开的方法，将河水循环流入系统设施后流回到河中，不影响河水的实际流速的情况下达到净化水质的目的，本发明所述的方法简单，易于操作实施，可推广应用到目前被氮磷有机物所污染的河流湖泊领域。

Description

一种模拟生态净化富营养化河水的方法及设施
技术领域
本发明属于环保工程与水处理技术领域，具体涉及一种模拟生态净化富营养化河水的方法及设施。
背景技术
随着社会经济的高速发展，人口急剧增长，污染物排放量大幅增加，环境保护滞后，治理水平跟不上经济高度发展，致使大量污染物随着污水、垃圾、降水和径流等进入水体，导致环境质量恶化。水体富营养化是水质极度恶化的重要标志之一，也是当今全世界水污染中的严重问题。随着工农业的发展，人民生活和工农业生产等方面产生的氮磷等有机污染物质愈来多愈多地进入水体，使水生浮游生物尤其是藻类大量繁殖，造成严重的富营养化现象并引起一系列的恶性循环，使得一些河流、池塘及水库因富营养化严重而完全丧失利用功能。池塘水库建成之后，水流速度减缓，水体自净能力降低。
目前主要采用污染源控制和生态修复方法进行治理。人工湿地是一种不断进化的污水土地处理技术，人工湿地生态系统水质净化技术的基本原理是：在一定的填料上种植特定的植物，将污水投加到人工建造的类似于沼泽的湿地上，当污水流过人工湿地时，经砂石、土壤过滤，通过基质填料砂层中一个个好氧、厌氧反应微单元和植物根际的多种微生物活动，生化降解沉淀，将污染物浓度降低，使水质得到净化，直至达标排放。处理过程包括生化反应，如分解和合成代谢、植物吸收；物理化学反应，如沉淀吸附等。悬浮颗粒物的去除主要是过滤和重力沉积。滤床表面种植的芦苇，其发达的根系不仅能够把氧气带入滤床，而且能够有效加大水力疏导性，防止滤床板结。专利：“一种黑臭水体及富营养化水体的治理方法及装置与应用”专利号：CN201610997109.6公开了一种黑臭水体及富营养化水体的治理方法及其装置与应用，主要内容包括：(1)河道底泥处理，(2)旁路高效生物反应器，(3)河道增氧，(4)投加微生物菌制剂和促生剂。通过旁路高效生物反应器进行预处理，微生物分解生态修复措施，能够有效的控制黑臭及富营养化水体污染源；通过消解作用消解黑臭及富营养化水体底泥，减少内源污染；通过旁路高效生物反应器技术和增氧技术协调进行，使黑臭及富营养化水体的水质得以保持，通过提高水体自净能力，为黑臭及富营养化水体的治理提供切实可行的修复办法。专利“利用人工湿地处理富营养化水体的方法及其设施”专利号：CN200810124330.6是由抽集管道将待处理的富营养化水体送入上流式粗滤床，上流式粗滤床对富营养化水体中的悬浮物和藻类物质进行去除处理，上流式粗滤床处理后的水体再通过输配水系统均匀分布到垂直流生态滤床，由垂直流生态滤床进行二级生化处理，其出水循环回用；而上流式粗滤床中的沉积污泥排入到污泥干化滤床进行稳定化处置，湿污泥滤液回流至上流式粗滤床再处理。这些处理方式都是将富营养化水体通过复杂的生态系统进行处理，过程繁琐，很难具体的实施应用。
环保酵素是通过微生物发酵，产生一些代谢产物以及一些酶类物质，包括蛋白酶，脂肪酶，纤维素酶等，这些微生物可以分解转化富营养化水体中的污染物为营养素，为浮游植物提供肥料，同时也有利鱼类的生长，净化水质功效，有数据显示，1公升的酵素可以净化1000公升的河水，经常家里如果有鱼缸，可以在里面加少量酵素，可以分解转化水中的污染物为营养素，有利鱼类的生长，还可以养护鱼缸，净化水质。因此将酵素应用到污水净化领域，将是一种很好的富营养化水体净化处理方式。
发明内容
本发明的目的一种模拟生态净化富营养化河水的方法和设施，模拟大自然的生态净化系统，利用微生物，植物，动物三级净化，将富营养化水体中的有机物经过环保酵素的生物转化作用，分析吸收利用，最终达到净化水质的目的。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种模拟生态净化富营养化河水的方法，包括以下步骤：
（1）微生物净化：
河流湖泊中的富营养化水体利用抽水泵通过水管进入到微生物一级反应池内，微生物一级反应池内添加有环保酵素，经过环保酵素内的微生物生物转化作用将水体中的有机物分解，微生物一级反应池内的水体经环保酵素分解净化后，上清液单向水管溢流到微生物二级反应池内，进一步的分解净化，然后微生物二级反应池内上清液通过单向水管溢流到微生物三级反应池内，微生物三级反应池内上清液通过单向水管溢流到微生物四级反应池内，微生物各级反应池内外层底部的发热日照灯为酵素发酵分解有机物提供热量，微生物各级反应池发酵产生的二氧化碳通过水气两用管排出，经过微生物净化后，水体通过水气两用管排入浮游植物净水池内，完成第一步净水环节；
（2）浮游植物净化:
经过微生物净水池中酵素的分解作用，浮游植物吸收利用分解产物，同时吸收发酵过程中产生的二氧化碳，微生物各级反应池内外层底部的发热日照灯为浮游植物提供光照，浮游植物进行光合作用的同时净化水质；
（3）水生动物净化：
浮游植物光合作用的净化的水质，进入水生动物净水池内，水生动物食用浮游植物的毛根系，以及少量的酵素发酵液，通过水生动物的消化系统，将水质中的重金属元素吸收净化水质然后排放到河流中。
其中步骤（1）中所述的环保酵素是按以下重量比例发酵而成，包括果蔬皮20-60份，葡萄糖5-10份，无机盐1-3份和水40-80份，发酵剂0.3-0.7份，其中发酵剂制备是将酵母菌粉，木醋杆菌粉，植物乳酸菌粉三种菌粉按照质量比：酵母菌粉1份，醋酸杆菌粉2份，乳酸菌粉1份配比混合后得到混合菌粉，然后按照混合菌粉1-3份，白糖2-5份，20-30℃的纯净水80-90份配置得到发酵剂。
利用这种模拟生态净化富营养化河水方法所用的设施，包括蓄水池、抽水泵、污水管、微生物一级反应池、微生物二级反应池、微生物三级反应池、微生物四级反应池、水气两用管、发热日照灯、浮游植物净水池、水生动物净水池，沉淀池，其中污水管进水口位于蓄水池底部且安装有过滤网，污水管出水口通入到微生物一级反应池内，微生物各级反应池之间通过单向水管链接，污水从微生物一级反应池流入微生物二级反应池流入微生物三级反应池流入微生物四级反应池，经过微生物净化反应的污水通过水气两用管流入到浮游植物净水池，其中排水管上装有排水阀A浮游植物净水池之间通过单向水阀连通，经过浮游植物净水池的污水通过水阀B流入到水生动物净水池，水生动物净水池净化处理的水通过过滤膜流入到沉淀池，经过沉淀后，净化后水体从排水阀C排到河流湖泊内。
所述的微生物一级反应池、微生物二级反应池、微生物三级反应池和微生物四级反应池都添加了具有活性的环保酵素、添加浓度从一级到四级依次递减。
所述的微生物一级反应池、微生物二级反应池、微生物三级反应池和微生物四级反应池顶部密封处理，发酵产品的二氧化碳通过水气两用管排出。
所述的发热日照灯位于微生物反应池外层底部，为微生物反应池提供发酵所需的热量，同时为浮游植物净水池内的浮游植物提供所需光照。
所述的浮游植物净水池内生长有根系发达的浮游植物。
所述的浮游植物净水池之间通过单向水阀连通，依次单向流出。
所述的水生动物净水池内养殖的水生动物为具有净化水质功能的鱼类，优选清道夫鱼。
所述的过滤网位于蓄水池底，污水管进水口处。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明模拟大自然的生态净化系统，利用微生物，浮游植物，水生动物三级净化，利用模拟大自然的生态净化设施，将富营养化水体分成三层净化，同时结合环保酵素的生物转化作用，将富营养化水体中的有机物分解吸收利用，最终达到净化水质的目的。
附图说明:
图1：为本发明一种模拟生态净化富营养化河水的设施示意图。
图中标记：1、蓄水池，2、抽水泵，3、过滤网，4、污水管，5、微生物一级反应池，6、微生物二级反应池，7、微生物三级反应池，8、微生物四级反应池，9、发热日照灯，10、水气两用管，11、浮游植物净水池，12、排水阀A，13、单向水阀，14、排水阀B，15水生动物净水池，16、过滤膜，17沉淀池，18、排水阀C.
具体实施方式:
下面将结合附图以及本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
一种模拟生态净化富营养化河水的方法，包括以下步骤：
（1）微生物净化：
河流湖泊中的富营养化水体利用抽水泵通过水管进入到微生物一级反应池内，微生物一级反应池内添加有环保酵素，经过环保酵素内的微生物生物转化作用将水体中的有机物分解，微生物一级反应池内的水体经环保酵素分解净化后，上清液单向水管溢流到微生物二级反应池内，进一步的分解净化，然后微生物二级反应池内上清液通过单向水管溢流到微生物三级反应池内，微生物三级反应池内上清液通过单向水管溢流到微生物四级反应池内，微生物各级反应池内外层底部的发热日照灯为酵素发酵分解有机物提供热量，微生物各级反应池发酵产生的二氧化碳通过水气两用管排出，经过微生物净化后，水体通过水气两用管排入浮游植物净水池内，完成第一步净水环节；
（2）浮游植物净化:
经过微生物净水池中酵素的分解作用，浮游植物吸收利用分解产物，同时吸收发酵过程中产生的二氧化碳，微生物各级反应池内外层底部的发热日照灯为浮游植物提供光照，浮游植物进行光合作用的同时净化水质；
（3）水生动物净化：
浮游植物光合作用的净化的水质，进入水生动物净水池内，水生动物食用浮游植物的毛根系，以及少量的酵素发酵液，通过水生动物的消化系统，将水质中的重金属元素吸收净化水质然后排放到河流中。
所述的环保酵素是按以下重量比例发酵而成，包括果蔬皮20份，葡萄糖5份，无机盐1份和水74份，发酵剂0.3-0.7份，其中发酵剂制备是将酵母菌粉，木醋杆菌粉，植物乳酸菌粉三种菌粉按照质量比：酵母菌粉1份，醋酸杆菌粉2份，乳酸菌粉1份配比混合后得到混合菌粉，然后按照混合菌粉1份，白糖2份，20℃的纯净水90份配置得到发酵剂。
结合附图1，本发明方法所涉及的一种模拟生态净化富营养化河水的设施，包括蓄水池1、抽水泵2、污水管4、微生物一级反应池5、微生物二级反应池6、微生物三级反应池7、微生物四级反应池8、水气两用管10、发热日照灯9、浮游植物净水池11、水生动物净水池15、沉淀池17，其中污水管4进水口位于蓄水池1底部且安装有过滤网3，污水管4出水口通入到微生物一级反应池5内，微生物各级反应池之间通过单向水管链接，污水从微生物一级反应池5流入微生物二级反应池6流入微生物三级反应池7流入微生物四级反应池8，经过微生物净化反应的污水通过水气两用管10流入到浮游植物净水池11，其中排水管10上装有排水阀A12浮游植物净水池之间通过单向水阀13连通，经过浮游植物净水池11的污水通过水阀B流入到水生动物净水池15，水生动物净水池15净化处理的水通过过滤膜16流入到沉淀池17，经过沉淀后，净化后水体从排水阀C13排到河流湖泊内。
所述的微生物一级反应池5、微生物二级反应池6、微生物三级反应池7和微生物四级反应池8都添加了具有活性的环保酵素、添加浓度从一级到四级依次递减。
所述的微生物一级反应池5、微生物二级反应池6、微生物三级反应池7和微生物四级反应池8顶部密封处理，发酵产品的二氧化碳通过水气两用管10排出。
所述的发热日照灯9位于微生物反应池外层底部，为微生物反应池提供发酵所需的热量，同时为浮游植物净水池11内的浮游植物提供所需光照。
所述的浮游植物净水池11内生长有根系发达的浮游植物。
所述的浮游植物净水池11之间通过单向水阀13连通，依次单向流出。
所述的水生动物净水池15内养殖的水生动物为具有净化水质功能的鱼类，优选清道夫鱼。
所述的过滤网3位于蓄水池1底，污水管4进水口处。

Claims (10)

1.一种模拟生态净化富营养化河水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）微生物净化：
河流湖泊中的富营养化水体利用抽水泵通过水管进入到微生物一级反应池内，微生物一级反应池内添加有环保酵素，经过环保酵素内的微生物生物转化作用将水体中的有机物分解，微生物一级反应池内的水体经环保酵素分解净化后，上清液单向水管溢流到微生物二级反应池内，进一步的分解净化，然后微生物二级反应池内上清液通过单向水管溢流到微生物三级反应池内，微生物三级反应池内上清液通过单向水管溢流到微生物四级反应池内，微生物各级反应池内外层底部的发热日照灯为酵素发酵分解有机物提供热量，微生物各级反应池发酵产生的二氧化碳通过水气两用管排出，经过微生物净化后，水体通过水气两用管排入浮游植物净水池内，完成第一步净水环节；
（2）浮游植物净化:
经过微生物净水池中酵素的分解作用，浮游植物吸收利用分解产物，同时吸收发酵过程中产生的二氧化碳，微生物各级反应池内外层底部的发热日照灯为浮游植物提供光照，浮游植物进行光合作用的同时净化水质；
（3）水生动物净化：
浮游植物光合作用的净化的水质，进入水生动物净水池内，水生动物食用浮游植物的毛根系，以及少量的酵素发酵液，通过水生动物的消化系统，将水质中的重金属元素吸收净化水质然后排放到河流中。
2.根据权利要求1所述的一种模拟生态净化富营养化河水的方法，其特征在于， 步骤（1）中所述的环保酵素是按以下重量比例发酵而成，包括果蔬皮20-60份，葡萄糖5-10份，无机盐1-3份和水40-80份，发酵剂0.3-0.7份，其中发酵剂制备是将酵母菌粉，木醋杆菌粉，植物乳酸菌粉三种菌粉按照质量比：酵母菌粉1份，醋酸杆菌粉2份，乳酸菌粉1份配比混合后得到混合菌粉，然后按照混合菌粉1-3份，白糖2-5份，20-30℃的纯净水80-90份配置得到发酵剂。
3.一种模拟生态净化富营养化河水的设施，其特征在于：包括蓄水池（1）、抽水泵（2）、污水管（4）、微生物一级反应池（5）、微生物二级反应池（6）、微生物三级反应池（7）、微生物四级反应池（8）、水气两用管（10），发热日照灯（9），浮游植物净水池（11）、水生动物净水池（15），沉淀池（17），其中污水管（4）进水口位于蓄水池（1）底部且安装有过滤网（3），污水管（4）出水口通入到微生物一级反应池（5）内，微生物各级反应池之间通过单向水管链接，污水从微生物一级反应池（5）流入微生物二级反应池（6）流入微生物三级反应池（7）流入微生物四级反应池（8），经过微生物净化反应的污水通过水气两用管（10）流入到浮游植物净水池（11），其中排水管（10）上装有排水阀A（12）浮游植物净水池之间通过单向水阀（13）连通，经过浮游植物净水池（11）的污水通过水阀B流入到水生动物净水池（15），水生动物净水池（15）净化处理的水通过过滤膜（16）流入到沉淀池（17），经过沉淀后，净化后水体从排水阀C（13）排到河流湖泊内。
4.根据权利要求3所述的一种生态循环净化富营养化河水的设施，其特征在于：所述的微生物一级反应池（5）、微生物二级反应池（6）、微生物三级反应池（7）和微生物四级反应池（8）都添加了具有活性的环保酵素、添加浓度从一级到四级依次递减。
5.根据权利要求3所述的一种生态循环净化富营养化河水的设施，其特征在于：所述的微生物一级反应池（5）、微生物二级反应池（6）、微生物三级反应池（7）和微生物四级反应池（8）均为顶部密封的反应池，发酵产品的二氧化碳通过水气两用管（10）排出。
6.根据权利要求3所述的一种生态循环净化富营养化河水的设施，其特征在于：所述的发热日照灯（9）位于微生物反应池外层底部，为微生物反应池提供发酵所需的热量，同时为浮游植物净水池（11）内的浮游植物提供所需光照。
7.根据权利要求3所述的一种生态循环净化富营养化河水的设施，其特征在于：所述的浮游植物净水池（11）内生长有根系发达的浮游植物。
8.根据权利要求3所述的一种生态循环净化富营养化河水的设施，其特征在于：所述的浮游植物净水池（11）之间通过单向水阀（13）连通，依次单向流出。
9.根据权利要求3所述的一种生态循环净化富营养化河水的设施，其特征在于：所述的水生动物净水池（15）内养殖的水生动物为具有净化水质功能的鱼类，优选清道夫鱼。
10.根据权利要求3所述的一种生态循环净化富营养化河水的设施，其特征在于：所述的过滤网（3）位于蓄水池（1）底，污水管（4）进水口处。
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