CN112299657A - 一种藻浊型水体的治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种藻浊型水体的治理方法，先通过硫酸铜杀死藻类，聚合氧化铝絮凝沉淀，然后把水抽进沉淀池，加入铁盐、铝盐和钙盐的其中一种，进一步沉淀水体中的氮磷，同时增加该水体的含氧量，把上述沉淀过的水再次输送回水体，以上步骤为短期降低水体的氮磷含量，为达到长期良好的生态平衡，还需要提高水体自身的生物净化作用，在藻浊型水体周边均匀的种植挺水植物，水体底部均匀的种植沉水植物，向水体均匀的投放肉食性鱼类、底栖动物。本发明将短期处理和长期处理相结合，将水质治理和环境美化相结合，在净化水质的同时美化了水体，还能提高水体的自净能力，达到持久、长效地控制藻类数量。
Description
技术领域
本发明涉及水环境治理领域，具体涉及一种藻浊型水体的治理方法。
背景技术
藻浊型水体是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。由于工业的发展及人民生活水平的提高，大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体，破坏了水体的生态平衡，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。
目前我国水体的藻类污染较为严重，藻类污染的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。天然水体接纳废水后，水中营养物质增多，藻类繁殖迅速，生长周期短，藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，从两个方面使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。藻类及其他浮游生物残体沉积到底泥中，在腐烂的过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放入水中，供新的一代藻类等生物利用。因此，藻浊型水体的治理不仅要切断外源性污染源，也要治理内源性污染源，提高水体自身的生物净化作用，形成长期的良性循环。
发明内容
基于现有技术存在的问题，本发明提供一种藻浊型水体的治理方法，将短期处理和长期处理相结合，将水质治理和环境美化相结合，在净化水质的同时美化了水体，还能提高水体的自净能力，达到持久、长效地控制藻类数量。
一种藻浊型水体的治理方法，包括以下步骤：
（1）向所述藻浊型水体中投放杀藻剂，所述杀藻剂包含质量为10份~30份的聚合氧化铝、质量为20份~40份的硫酸铜，且时刻监测水体中铜离子的含量，保证铜离子含量不低于0.4mg/L；
（2）藻类被杀死30%以上，停止投放所述杀藻剂，利用抽水泵把步骤1的水抽入沉淀池，所述沉淀池中加入除氮磷的药剂，所述药剂为铁盐、铝盐和钙盐的其中一种，同时利用氧气泵往所述沉淀池中送氧，保证所述沉淀池中的氧含量不低于5mg/L；
（3）把步骤2的水再输送回去；
（4）重复步骤1~步骤3，直到所述藻浊型水体中氮含量和磷含量均下降35%以上，或氮含量低于0.6ppm和磷含量低于0.05ppm，然后在所述藻浊型水体周边均匀的种植挺水植物，水体底部均匀的种植沉水植物，且所述抽水泵周边5米内暂不种植植物，所述的挺水植物和沉水植物先于浅水的淤泥中进行培养，且根部包裹于可降解的种植袋中；
（5）向所述藻浊型水体均匀的投放肉食性鱼类；
（6）所述藻浊型水体中氮含量和磷含量均下降45%以上后，向所述藻浊型水体均匀的投放底栖动物，包括螺类和贝类；
（7）定时检测所述藻浊型水体中的氮含量、磷含量、叶绿素-a的含量、生化需氧量、细菌总数，同时观察水质颜色。
进一步的，使用所述杀藻剂时，先投入20份~40份硫酸铜，5小时~8小时以后，再投入10份~30份的聚合氧化铝。
进一步的，所述抽水泵的抽水端设有滤网。
进一步的，所述挺水植物为芦苇、野茭白、香蒲、水葱的一种以上，且每平方米水体底部种植有10棵~20棵，所述沉水植物为丝叶眼子菜、水菜花狐尾藻、伊乐藻、苦草的一种以上，且每平方米水体底部种植有15棵~30棵。
进一步的，所述肉食性鱼类为鳙鱼、鲢鱼、鲶鱼、鲈鱼、鳜鱼的两种以上，每100立方水体1-3只。
进一步的，所述螺类主要为梨形环棱螺，所述贝类主要为无齿蚌，且每100立方水体15只-20只螺类和10只-18只贝类。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的杀藻剂含有硫酸铜，硫酸铜属重金属盐类，重金属的阳离子一般对微生物都有一定的毒性，菌体表面在正常情况下要吸附溶液中若干无毒阳离子，如H+、Ca2+、Mg2+、K+等，但当有毒的铜离子存在时，可置换无毒离子而吸附在菌体表面，从而改变细胞的性质。值得一提的是，铜离子对酸碱度与总碱度很敏感，在水质pH值偏碱与碳酸根存在下，很快地形成不溶解铜，而沉淀于池底，因此在初期硫酸铜解离出铜离子而杀死水中的藻类，在末期则形成不溶解的硫酸铜与氢氧化铜，杀死水体底部的藻类，杀死的藻类需要及时清除，否则会释放氮磷到水体中，加重污染，本发明先在水体中杀死藻类，后采用铁盐、铝盐或钙盐使氮磷沉淀，从而达到清除氮磷的目的。
2、藻类繁殖迅速，生长周期短，藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，水体中溶解氧降低，加速更多的动植物死亡，这是一个恶性循环，本发明利用氧气泵往沉淀池中送氧，沉淀池中的有氧水又回到水体中，可有效增加水体中的含氧量。
3、除氮磷的药剂为铁盐、铝盐和钙盐的其中一种，它们都能与磷酸盐生成不溶性沉淀物而沉降下来，且成本低。
4、挺水植物和沉水植物具有降低沉积物氮磷释放、吸收净化污染物、防止湖底淤泥悬浮等多种效果，本发明的挺水植物和沉水植物先于浅水的淤泥中进行培养，且根部包裹于可降解的种植袋中，主要目的是为了种植方便，由于水生植物的种植通常在水中进行，种植难度较常规植物种植大，且大多水体水位较难控制，水位过高，人工操作难度大，特别是沉水植物，如直接种植，很有可能随着水流而飘走，起不到净化的作用，采用种植袋，可以依靠基质的重力，按种植密度依次沉入水底，既便利种植，也可防止因根部固定不够牢固而被冲走，同时，由于种植袋可降解，植物生长到一定时间，种植袋降解，植物体就与水底底泥连成一片，直接在底泥上生长，成为自然生态系统中的一部分。
5、在藻浊型水体周边均匀的种植挺水植物，水体底部均匀的种植沉水植物，一方面较为对称美观，工作人员可在水体中央根据需求设计景观，另一方面周边的挺水植物形成一圈保护屏，可防止路人接近水，避免掉入水中，减少溺水事件的发生。
6、抽水泵周边5米内暂不种植植物，一方面防止种植的植物被抽水泵吸走，浪费资源，另一方面抽水泵的抽水端设有滤网，滤网可以有效阻挡鱼虾贝，对于死鱼，方便工作人员在滤网外进行捕捞，而周边未种植挺水植物和沉水植物，给捕捞工作减少了阻碍。
7、为了保护挺水植物和沉水植物，食草的鱼就不能投放，只能选择肉食性鱼类，如鳙鱼、鲢鱼、鲶鱼、鲈鱼、鳜鱼，肉食性鱼类可以吃掉小鱼，进而增加浮游动物的密度，减少浮游植物的密度，维持生态平衡。
8、本发明在最后投放了底栖动物，螺类可以生活在底泥表层，以有机质等为食，清除部分藻类和浮游生物的尸体，进而减少氨氮等有害物质的产生，同时，螺类的分泌物可使水体颗粒絮凝沉降，对水质有较好的改善效果。贝类则通过鳃与纤毛的过滤作用，从水中滤食食物，起到生物过滤器作用。多数底栖动物具有区域性强，迁移能力弱等特点，对于环境污染和变化通常少有回避能力，其群落的破坏和重建需要相对较长的时间，故本发明在藻浊型水体中氮含量和磷含量均下降45%后，再投放底栖动物，可避免底栖动物投放过早而死亡。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
无锡市某人工湖面积为5亩，因高温少雨，水位比往年偏低，水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，湖面漂浮着许多死鱼，湖水平均氮磷含量分别高达3.0mg/L和0.11mg/L，藻类已经呈全湖分布，远远超过富营养化湖泊的标准，严重影响空气质量和周边居民的生活质量。
对于上述人工湖，采用了本发明的技术方案进行治理，具体实施步骤如下：
（1）向该人工湖中投放杀藻剂，先投入质量为20份的硫酸铜，硫酸铜用于杀死藻类，5小时以后，再投入质量为10份的聚合氧化铝，聚合氧化铝用于沉淀藻类和悬浮颗粒物等，另外时刻监测水体中铜离子的含量，保证铜离子含量不低于0.4mg/L，若铜离子含量过低，则继续投放杀藻剂；
（2）藻类被杀死30%以上，停止投放杀藻剂，利用抽水泵把步骤1的水抽入沉淀池，抽水泵的抽水端设有滤网，工作人员在滤网端捕捞死鱼，沉淀池中加入除氮磷的药剂，药剂为铝盐，同时利用氧气泵往沉淀池中送氧，保证沉淀池中的氧含量不低于5mg/L；
（3）把步骤2的水再输送回去该人工湖；
（4）抽水泵工作一周后，该人工湖中氮含量下降了42%，磷含量下降了37%，然后在该人工湖周边均匀的种植芦苇和野茭白，且每平方米水体底部种植有10棵，水体底部均匀的种植水菜花狐尾藻、伊乐藻、苦草，且每平方米水体底部种植有15棵，且抽水泵周边5米内不种植植物，本发明的挺水植物和沉水植物先于浅水的淤泥中进行培养，且根部包裹于可降解的种植袋中，依靠基质的重力，按种植密度依次沉入水底，既便利种植，也可防止因根部固定不够牢固而被冲走，同时，由于种植袋可降解，植物生长到一定时间，种植袋降解，植物体就与水底底泥连成一片，直接在底泥上生长，成为自然生态系统中的一部分；
（5）向该人工湖均匀的投放肉食性鱼类鳙鱼、鲢鱼、鲶鱼，每100立方水体3只；
（6）该人工湖中氮含量下降50%，磷含量下降47%时，向该人工湖均匀的投放底栖动物，每100立方水体15只梨形环棱螺和10只无齿蚌。
通过上述手段，三个月后检测该人工湖中的氮含量为0.9ppm、磷含量为0.05ppm、叶绿素-a的含量10μmg/L、生化需氧量13ppm、细菌总数每毫克9万个，同时水质颜色由蓝绿色转为淡青色，腥臭味明显较弱，后续时刻监测上述指标，可依靠水体本身的净化作用，使该人工湖水质达到要求。
实施例二：
开封市某鱼塘周边是农田，农药、化肥的过度使用，60%以上农药、化肥随农田排水排入该鱼塘，同时鱼塘的管理者为节约成本，收集动物的粪便撒入鱼塘，夏季高热天气，突然出现大规模蓝藻现象，鱼类大量死亡，检测结果显示氮含量为0.9ppm,，磷含量为0.08ppm。
对于上述鱼塘，采用了本发明的技术方案进行治理，具体实施步骤如下：
（1）向该鱼塘中投放杀藻剂，先投入质量为40份的硫酸铜，硫酸铜用于杀死藻类，8小时以后，再投入质量为30份的聚合氧化铝，聚合氧化铝用于沉淀藻类和悬浮颗粒物等，另外时刻监测水体中铜离子的含量，保证铜离子含量不低于0.4mg/L，若铜离子含量过低，则继续投放杀藻剂；
（2）藻类被杀死30%以上时，停止投放杀藻剂，利用抽水泵把步骤1的水抽入沉淀池，抽水泵的抽水端设有滤网，工作人员在滤网端捕捞死鱼，沉淀池中加入除氮磷的药剂，药剂为铁盐，同时利用氧气泵往沉淀池中送氧，保证沉淀池中的氧含量不低于5mg/L；
（3）把步骤2的水再输送回去该鱼塘；
（4）抽水泵工作一周后，该鱼塘中氮含量为0.5ppm，磷含量为0.04ppm，然后在该鱼塘周边均匀的种植芦苇和香蒲，且每平方米水体底部种植有20棵，水体底部均匀的种植水菜花狐尾藻、伊乐藻、苦草，且每平方米水体底部种植有30棵，且抽水泵周边5米内不种植植物，本发明的挺水植物和沉水植物先于浅水的淤泥中进行培养，且根部包裹于可降解的种植袋中，依靠基质的重力，按种植密度依次沉入水底，既便利种植，也可防止因根部固定不够牢固而被冲走，同时，由于种植袋可降解，植物生长到一定时间，种植袋降解，植物体就与水底底泥连成一片，直接在底泥上生长，成为自然生态系统中的一部分；
（5）向该鱼塘均匀的投放肉食性鱼类鳙鱼、鲈鱼、鳜鱼，每100立方水体1只；
（6）该鱼塘中氮含量为0.4ppm，磷含量为0.04ppm时，向该鱼塘均匀的投放底栖动物，每100立方水体20只梨形环棱螺和18只无齿蚌。
通过上述手段，两个月后检测该鱼塘中的氮含量为0.3ppm、磷含量为0.03ppm、叶绿素-a的含量9μmg/L、生化需氧量11ppm、细菌总数每毫克8万个，同时水质颜色较清澈，后续时刻监测上述指标，可依靠水体本身的净化作用，使该鱼塘水质达到要求。
综上所述，本发明最佳的选择是应用于湖泊、人工湖、鱼塘等封闭性较好的场所，先通过硫酸铜杀死藻类，聚合氧化铝絮凝沉淀，然后把水抽进沉淀池，加入铁盐、铝盐和钙盐的其中一种，进一步沉淀水体中的氮磷，同时增加该水体的含氧量，把上述沉淀过的水再次输送回水体，以上步骤为短期降低水体的氮磷含量，为达到长期良好的生态平衡，还需要提高水体自身的生物净化作用，在藻浊型水体周边均匀的种植挺水植物，水体底部均匀的种植沉水植物，向水体均匀的投放肉食性鱼类、底栖动物，最后定时检测所述藻浊型水体中的氮含量、磷含量、叶绿素-a的含量、生化需氧量、细菌总数，同时观察水质颜色。
以上，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种藻浊型水体的治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）向所述藻浊型水体中投放杀藻剂，所述杀藻剂包含质量为10份~30份的聚合氧化铝、质量为20份~40份的硫酸铜，且时刻监测水体中铜离子的含量，保证铜离子含量不低于0.4mg/L；
（2）藻类被杀死30%以上，停止投放所述杀藻剂，利用抽水泵把步骤1的水抽入沉淀池，所述沉淀池中加入除氮磷的药剂，所述药剂为铁盐、铝盐和钙盐的其中一种，同时利用氧气泵往所述沉淀池中送氧，保证所述沉淀池中的氧含量不低于5mg/L；
（3）把步骤2的水再输送回去；
（4）重复步骤1~步骤3，直到所述藻浊型水体中氮含量和磷含量均下降35%以上，或氮含量低于0.6ppm和磷含量低于0.05ppm，然后在所述藻浊型水体周边均匀的种植挺水植物，水体底部均匀的种植沉水植物，且所述抽水泵周边5米内暂不种植植物，所述的挺水植物和沉水植物先于浅水的淤泥中进行培养，且根部包裹于可降解的种植袋中；
（5）向所述藻浊型水体均匀的投放肉食性鱼类；
（6）所述藻浊型水体中氮含量和磷含量均下降45%以上，或氮含量低于0.5ppm和磷含量低于0.04ppm，向所述藻浊型水体均匀的投放底栖动物，包括螺类和贝类；
（7）定时检测所述藻浊型水体中的氮含量、磷含量、叶绿素-a的含量、生化需氧量、细菌总数，同时观察水质颜色。
2.根据权利要求1所述的一种藻浊型水体的治理方法，其特征在于，使用所述杀藻剂时，先投入20份~40份硫酸铜，5小时~8小时以后，再投入10份~30份的聚合氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种藻浊型水体的治理方法，其特征在于，所述抽水泵的抽水端设有滤网。
4.根据权利要求1所述的一种藻浊型水体的治理方法，其特征在于，所述挺水植物为芦苇、野茭白、香蒲、水葱的一种以上，且每平方米水体底部种植有10棵~20棵，所述沉水植物为丝叶眼子菜、水菜花狐尾藻、伊乐藻、苦草的一种以上，且每平方米水体底部种植有15棵~30棵。
5.根据权利要求1所述的一种藻浊型水体的治理方法，其特征在于，所述肉食性鱼类为鳙鱼、鲢鱼、鲶鱼、鲈鱼、鳜鱼的两种以上，每100立方水体1-3只。
6.根据权利要求1所述的一种藻浊型水体的治理方法，其特征在于，所述螺类主要为梨形环棱螺，所述贝类主要为无齿蚌，且每100立方水体15只-20只螺类和10只-18只贝类。
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