CN112250245B - 一种经济、高效的水体生态修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种经济、高效的水体生态修复方法，属于水体修复技术领域，一种经济、高效的水体生态修复方法，包括以下步骤：在水体生态失衡时，先对外源污染物控制，通过在河道内建设蓄水坝，对污水截污处理；再对内源污染物控制，结合现场淤泥环境实际情况，制定疏浚处置方案，开展环境疏浚工程，淤泥处置与再利用；然后对水生态进行重构，构建水体有益微生物系统，进行水质调控；构建水下沉水植物系统和水生动物系统，完善生态系统；最后对水体景观进行规划，可以实现通过操纵水生植被重建、水体微生物菌剂培养，减轻营养负荷的再悬浮程度，促使藻型富营养化水体向草型水体演替，抑制藻爆类发，达到提高水质安全性的目的。

Description

一种经济、高效的水体生态修复方法

技术领域

本发明涉及水体修复技术领域，更具体地说，涉及一种经济、高效的水体生态修复方法。

背景技术

随着经济社会的高速发展、城镇化率的逐年提高，部分未经处理的工业废水、生活污水以及初期雨水排放至城市人工河。大量的富营养及其它有害物质迅速进入人工河，引起藻类及浮游生物迅速繁殖，导致水体中溶解氧短期内迅速被消耗，加之人工河自身缺乏有效的循环，复氧能力差的外界条件，水质严重恶化并引发黑臭，最终人工河的生态系统遭到严重破坏，不仅失去了其原有的景观性，更影响城市居民的正常生活。

水体生态修复系统是一种低成本、低能耗、高效率的地表水富营养化治理的综合技术系统，主要通过构建沉水植物系统、挺水和浮叶植被系统、鱼螺贝类等水生动物系统和水体微生物菌群形成完整稳定的生态系统，充分利用生态系统自净的能力优势，从根本上解决景观水体“水清”、“水美”的问题，打造自然生态水景。

应用水域生态构建技术进行城市受污染水体的水质净化，主要原理是基于生态学原理，恢复退化水生态系统结构中缺失的生物种群及结构，达到重建水生态系统的良好结构，修复和强化水体生态系统的主要功能，并能使水生态系统实现生产者、消费者、分解者三者的有机统一，促进整个生态系统自我维持、自我演替的良性循环。通过生物操纵、沉水植物等水生植被重建、水体微生物菌剂培养，减轻营养负荷的再悬浮程度，促使藻型富营养化水体向草型水体演替，抑制蓝藻爆发，达到提高水质安全性的目的。

目前的水体修复技术中需要向水体中投入一些用于修复水体的水生动植物，在动植物刚投入水体时，直接与水上的油污和水体内一些浓度较高的污染物接触，由于用于水体修复的动植物只与一部分污染物反应，而其他种类的污染物可包覆在其上，从而导致动植物表面被污染物包覆和污染，进而影响动植物生长时的正常呼吸，导致动植物缺氧死亡，而目前的修复技术对于投入水体中的动植物没有很好的保护，容易导致投入水中的动植物死亡。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种经济、高效的水体生态修复方法，它可以实现操纵水生植被重建，通过水体中进行动植物的复合养殖，进入水体中的动植物被种植网和养殖网有效保护，动植物分布在水体中的不同深度，使装置可以对水体进行多层次综合净化，且结合水体微生物菌剂培养，减轻营养负荷的再悬浮程度，促使藻型富营养化水体向草型水体演替，抑制藻爆类发，以达到提高水质安全性的目的。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种经济、高效的水体生态修复方法，其具体步骤为：

S1.在水体生态失衡时，先对外源污染物控制，外源污染物控制包括污水截污与处理工程，由于有大量生活污水未经有效处理直接排入水体内，这造成大量污染物质污染目标水体为了实现长期有效的水域水质控制目标，首先对周边直排污水进行截污是必要的，通过在河道内建设蓄水坝，设计建设橡胶坝和渔网栏，既能有效蓄水，保障河道四季不断流，满足河道行洪功能，又能用以种植水生经济作物和养殖鱼虾，将污水资源化；

S2.再对内源污染物控制，通过机械清淤消除大部分黑臭底泥，残留的黑臭底泥通过生物清淤的方式进行控制。生物清淤是通过投撒固载化的有益微生物菌剂，从而恢复底泥表层的有益微生物系统，通过微生物的新陈代谢、分裂增殖消耗底泥的有机物、氮、磷等污染物，因而能够有效控制黑臭底泥中污染物的释放。结合现场淤泥环境实际情况，制定疏浚处置方案，开展环境疏浚工程，淤泥处置与再利用；底质改良工程设计在进行水生态系统构建之前，需要对河底进行底质改良，以达到满足沉水种植的要求，促进一个健康稳定的水生态系统尽快形成。

S3.然后对水生态进行重构，构建水体有益微生物系统，进行水质调控；构建水下沉水植物系统，增加水体的自净能力；构建挺水浮叶植被系统，优化水面景观；构建水生动物系统构建，完善生态系统；

S4.最后对水体景观进行规划。

进一步的，所述S3步骤中的水生态重构包括一种水体复合养殖袋，所述水体复合养殖袋包括浮盘，所述浮盘的下端固定连接有种植网，所述种植网的下端固定连接有养殖网，所述养殖网的下端固定连接有沉降袋，所述种植网内固定连接有种植袋，所述养殖网内固定连接有生物养殖网，所述生物养殖网的上下两端均固定连接有隔离栅，所述沉降袋内固定连接有密封袋，所述密封袋的下端固定连接有多个均匀分布的延伸管，可以实现在水体中进行动植物的复合养殖，进入水体中的动植物被种植网和养殖网有效保护，动植物分布在水体中的不同深度，使装置可以对水体进行多层次综合净化。

进一步的，所述密封袋包括储存袋，所述储存袋与隔离栅固定连接，所述储存袋的底端固定连接有隔离层，所述储存袋内储存有活性淤泥，所述延伸管包括安装在隔离层上的固定球，所述固定球的上端开凿有槽口，所述固定球的下端固定连接有扩散管，所述扩散管上开凿有多个均匀分布的通孔，所述扩散管内储存的沉水植物，通过储存袋内储存的活性淤泥净化水体环境，且延伸管插入水底的淤泥中，通过储存袋内储存有活性淤泥和水底的淤泥为扩散管内储存的沉水植物提供养分，使扩散管内储存的沉水植物净化其周围的水体。

进一步的，所述种植网为固液半透膜，所述种植网的内壁上铺设有吸油纸带，所述养殖网和沉降袋均为环形网带，所述种植袋为开凿有多个通孔的PVC袋，防止种植袋内种植的植物与水体中油污接触，使种植袋内种植的植物只对水体中的可溶性污染物进行净化处理。

进一步的，所述浮盘的底端固定连接有吸油膜，所述吸油膜上固定连接有多个均匀分布的吸附块，所述吸附块为疏水吸油树脂，通过吸油膜覆盖在水面来对水体表面浮油进吸附，并通过吸附块集中吸收水面上集中的重油。

进一步的，所述隔离栅为金属格栅滤网，所述储存袋为密封膜，通过隔离栅将生物养殖网与养殖网和密封袋隔离，生物养殖网中的水生动物的排泄物落入密封袋中，生物养殖网中的水生植物繁殖扩张后可为生物养殖网中的水生动物供给养分。

进一步的，多个所述固定球之间连接有引导层，所述扩散管和引导层均由毛细植物纤维编制制成，通过毛细纤维引导淤泥中的养分，使淤泥中的养护进入扩散管中。

进一步的，所述延伸管的底端固定连接有固定锥，通过固定锥将装置的底端与水池底部固定。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现通过操纵水生植被重建、水体微生物菌剂培养，减轻营养负荷的再悬浮程度，促使藻型富营养化水体向草型水体演替，抑制藻爆类发，达到提高水质安全性的目的。

（2）S3步骤中的水生态重构包括一种水体复合养殖袋，水体复合养殖袋包括浮盘，浮盘的下端固定连接有种植网，种植网的下端固定连接有养殖网，养殖网的下端固定连接有沉降袋，种植网内固定连接有种植袋，养殖网内固定连接有生物养殖网，生物养殖网的上下两端均固定连接有隔离栅，沉降袋内固定连接有密封袋，密封袋的下端固定连接有多个均匀分布的延伸管，可以实现在水体中进行动植物的复合养殖，进入水体中的动植物被种植网和养殖网有效保护，动植物分布在水体中的不同深度，使装置可以对水体进行多层次综合净化。

（3）密封袋包括储存袋，储存袋与隔离栅固定连接，储存袋的底端固定连接有隔离层，储存袋内储存有活性淤泥，延伸管包括安装在隔离层上的固定球，固定球的上端开凿有槽口，固定球的下端固定连接有扩散管，扩散管上开凿有多个均匀分布的通孔，扩散管内储存的沉水植物，通过储存袋内储存的活性淤泥净化水体环境，且延伸管插入水底的淤泥中，通过储存袋内储存有活性淤泥和水底的淤泥为扩散管内储存的沉水植物提供养分，使扩散管内储存的沉水植物净化其周围的水体。

（4）浮盘的底端固定连接有吸油膜，吸油膜上固定连接有多个均匀分布的吸附块，吸附块为疏水吸油树脂，通过吸油膜覆盖在水面来对水体表面浮油进吸附，并通过吸附块集中吸收水面上集中的重油。

（5）种植网为固液半透膜，种植网的内壁上铺设有吸油纸带，养殖网和沉降袋均为环形网带，种植袋为开凿有多个通孔的PVC袋，防止种植袋内种植的植物与水体中油污接触，使种植袋内种植的植物只对水体中的可溶性污染物进行净化处理。

（6）隔离栅为金属格栅滤网，储存袋为密封膜，通过隔离栅将生物养殖网与养殖网和密封袋隔离，生物养殖网中的水生动物的排泄物落入密封袋中，生物养殖网中的水生植物繁殖扩张后可为生物养殖网中的水生动物供给养分。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的步骤图；

图3为本发明的水体复合养殖袋立体图；

图4为本发明的水体复合养殖袋剖视图；

图5为图4中A处的结构示意图。

1浮盘、2种植网、3养殖网、4沉降袋、5种植袋、6生物养殖网、7隔离栅、8密封袋、801储存袋、802隔离层、9延伸管、901固定球、902扩散管、903引导层、10吸油膜、11吸附块、12固定锥。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：请参阅图1-2，一种经济、高效的水体生态修复方法，其具体步骤为：

S1.在水体生态失衡时，先对外源污染物控制，外源污染物控制包括污水截污与处理工程，由于有大量生活污水未经有效处理直接排入水体内，这造成大量污染物质污染目标水体为了实现长期有效的水域水质控制目标，首先对周边直排污水进行截污是必要的，通过在河道内建设蓄水坝，设计建设橡胶坝和渔网栏，既能有效蓄水，保障河道四季不断流，满足河道行洪功能，又能用以种植水生经济作物和养殖鱼虾，将污水资源化；

S2.再对内源污染物控制，通过机械清淤消除大部分黑臭底泥，残留的黑臭底泥通过生物清淤的方式进行控制。生物清淤是通过投撒固载化的有益微生物菌剂，从而恢复底泥表层的有益微生物系统，通过微生物的新陈代谢、分裂增殖消耗底泥的有机物、氮、磷等污染物，因而能够有效控制黑臭底泥中污染物的释放。结合现场淤泥环境实际情况，制定疏浚处置方案，开展环境疏浚工程，淤泥处置与再利用；底质改良工程设计在进行水生态系统构建之前，需要对河底进行底质改良，以达到满足沉水种植的要求。

S3.然后对水生态进行重构，构建水体有益微生物系统，进行水质调控；构建水下沉水植物系统，增加水体的自净能力；构建挺水浮叶植被系统，优化水面景观；构建水生动物系统构建，完善生态系统；

S4.最后对水体景观进行规划。

请参阅图3-4，S3步骤中的水生态重构包括一种水体复合养殖袋，水体复合养殖袋包括浮盘1，浮盘1的底端固定连接有吸油膜10，吸油膜10上固定连接有多个均匀分布的吸附块11，吸附块11为疏水吸油树脂，通过吸油膜10覆盖在水面来对水体表面浮油进吸附，并通过吸附块11集中吸收水面上集中的重油，浮盘1的下端固定连接有种植网2，种植网2的下端固定连接有养殖网3，养殖网3的下端固定连接有沉降袋4，种植网2内固定连接有种植袋5，种植网2为固液半透膜，种植网2的内壁上铺设有吸油纸带，养殖网3和沉降袋4均为环形网带，种植袋5为开凿有多个通孔的PVC袋，防止种植袋5内种植的植物与水体中油污接触，使种植袋5内种植的植物只对水体中的可溶性污染物进行净化处理，养殖网3内固定连接有生物养殖网6，生物养殖网6内养殖的水生生物为萝卜螺，可用于清理装置内附着的藻类和水体中的有害微生物，生物养殖网6的上下两端均固定连接有隔离栅7，沉降袋4内固定连接有密封袋8，密封袋8的下端固定连接有多个均匀分布的延伸管9。

请参阅图3-5，密封袋8包括储存袋801，储存袋801与隔离栅7固定连接，储存袋801的底端固定连接有隔离层802，储存袋801内储存有活性淤泥，延伸管9包括安装在隔离层802上的固定球901，固定球901的上端开凿有槽口，固定球901的下端固定连接有扩散管902，扩散管902上开凿有多个均匀分布的通孔，扩散管902内储存的沉水植物，沉水植物可为苦草、金鱼藻、狐尾藻和黑藻等，通过扩散管902将水分引导至储存袋801内，再通过储存袋801内储存的活性淤泥净化水分，且延伸管9插入水底的淤泥中，通过储存袋801内储存有活性淤泥和水底的淤泥为扩散管902内储存的沉水植物提供养分，使扩散管902内储存的沉水植物净化其周围的水体，延伸管9的底端固定连接有固定锥12，通过固定锥12将装置的底端与水池底部固定。

请参阅图3-4，隔离栅7为金属格栅滤网，储存袋801为密封膜，通过隔离栅7将生物养殖网6与养殖网3和密封袋8隔离，生物养殖网6中的水生动物的排泄物落入密封袋8中，生物养殖网6中的水生植物繁殖扩张后可为生物养殖网6中的水生动物供给养分。

请参阅图5，多个固定球901之间连接有引导层903，扩散管902和引导层903均由毛细植物纤维编制制成，通过毛细纤维引导淤泥中的养分，使淤泥中的养护进入扩散管902中。

本方案可以实现操纵水生植被重建，通过水体中进行动植物的复合养殖，进入水体中的动植物被种植网2和养殖网3有效保护，动植物分布在水体中的不同深度，使装置可以对水体进行多层次综合净化，且结合水体微生物菌剂培养，减轻营养负荷的再悬浮程度，促使藻型富营养化水体向草型水体演替，抑制藻爆类发，以达到提高水质安全性的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种经济、高效的水体生态修复方法，其特征在于：其具体步骤为：

S1.在水体生态失衡时，先对外源污染物控制，通过在河道内建设蓄水坝，对污水截污处理；

S2.再对内源污染物控制，结合现场淤泥环境实际情况，制定疏浚处置方案，开展环境疏浚工程，淤泥处置与再利用；

S3.然后对水生态进行重构，构建水体有益微生物系统，进行水质调控；构建水下沉水植物系统，增加水体的自净能力；构建挺水浮叶植被系统，优化水面景观；构建水生动物系统构建，完善生态系统，水生态重构包括一种水体复合养殖袋，所述水体复合养殖袋包括浮盘（1），所述浮盘（1）的下端固定连接有种植网（2），所述种植网（2）的下端固定连接有养殖网（3），所述养殖网（3）的下端固定连接有沉降袋（4），所述种植网（2）内固定连接有种植袋（5），所述养殖网（3）内固定连接有生物养殖网（6），所述生物养殖网（6）的上下两端均固定连接有隔离栅（7），所述沉降袋（4）内固定连接有密封袋（8），所述密封袋（8）的下端固定连接有多个均匀分布的延伸管（9），所述密封袋（8）包括储存袋（801），所述储存袋（801）与隔离栅（7）固定连接，所述储存袋（801）的底端固定连接有隔离层（802），所述储存袋（801）内储存有活性淤泥，所述延伸管（9）包括安装在隔离层（802）上的固定球（901），所述固定球（901）的上端开凿有槽口，所述固定球（901）的下端固定连接有扩散管（902），所述扩散管（902）上开凿有多个均匀分布的通孔，所述扩散管（902）内储存的沉水植物；

S4.最后对水体景观进行规划。

2.根据权利要求1所述的一种经济、高效的水体生态修复方法，其特征在于：所述种植网（2）为固液半透膜，所述种植网（2）的内壁上铺设有吸油纸带，所述养殖网（3）和沉降袋（4）均为环形网带，所述种植袋（5）为开凿有多个通孔的PVC袋。

3.根据权利要求1所述的一种经济、高效的水体生态修复方法，其特征在于：所述浮盘（1）的底端固定连接有吸油膜（10），所述吸油膜（10）上固定连接有多个均匀分布的吸附块（11）。

4.根据权利要求1所述的一种经济、高效的水体生态修复方法，其特征在于：所述隔离栅（7）为金属格栅滤网，所述储存袋（801）为密封膜。

5.根据权利要求1所述的一种经济、高效的水体生态修复方法，其特征在于：多个所述固定球（901）之间连接有引导层（903），所述扩散管（902）和引导层（903）均由毛细植物纤维编制制成。

6.根据权利要求 1所述的一种经济、高效的水体生态修复方法，其特征在于：所述延伸管（9）的底端固定连接有固定锥（12）。

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