專利名稱：開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水體凈化領(lǐng)域，具體地講是一種針對復(fù)合污染的開放水體生態(tài)凈化修
復(fù)方法。
背景技術(shù)：
隨著城市化的發(fā)展，許多城市地表水體，不僅受到因氮、磷元素超標(biāo)引起水體的富營養(yǎng)化，同時(shí)還受到了難降解有機(jī)物的污染，表現(xiàn)出復(fù)合污染與低碳氮比的特征。由于復(fù)合污染水體的低碳氮比，導(dǎo)致水體中氮素難以去除，并且難降解有機(jī)物也無法得到有效降解或者礦化。 對于復(fù)合污染地表水體，采用單一物理、化學(xué)或生物等方法，都難以修復(fù)或控制。復(fù)合性污染的水體中并不是缺乏有機(jī)碳源，而是缺乏能被微生物有效利用的有機(jī)碳源。為消除富營養(yǎng)化的危害，采用常規(guī)的生物方法進(jìn)行脫氮除磷時(shí)，由于水體中的碳氮比偏低或者微生物受到有機(jī)物的抑制，而導(dǎo)致脫氮除磷效果不明顯，且難降解有機(jī)污染物也難以有效去除。對于開放水體的治理，如城市河流、濕地等，由于不斷地有新的污染物的加入，而且污染物的多樣化和不特定性，使得開放水體的治理極其困難。工業(yè)廢水和居民生活垃圾是開放水體的主要污染源，除了大量的淀粉、糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等有機(jī)物，還存在一些病原菌、氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽等無機(jī)鹽類，導(dǎo)致大量有機(jī)或無機(jī)懸浮物及藻類存在于水體之中，致使河水發(fā)臭，并常常伴有黑色的河底沉積物上浮。在開放水體的生態(tài)凈化中，通常會(huì)將微生物分解和水生植物(如浮島裝置)的凈化相互結(jié)合來實(shí)現(xiàn)水體的生態(tài)凈化，當(dāng)然還會(huì)添加一些輔助的過濾裝置。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，微生物分解處理階段效果不佳，因?yàn)橛袡C(jī)物中含有大量的大分子有機(jī)物，微生物難以一次性分解，可能需要多次循環(huán)分解，影響了分解的效率和效果；同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)一般采用單一的微生物功能區(qū)實(shí)現(xiàn)對有機(jī)物的分解，因此無法徹底完成對有機(jī)物的分解，故而處理后的水體中殘留部分有機(jī)物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種能催化有機(jī)物分解，分層次多級(jí)治理水體的開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種水體生態(tài)凈化修復(fù)系統(tǒng)的凈化方法，包括以下步驟(I)、在水體流動(dòng)路徑的上游上設(shè)置多級(jí)沉淀池，即初級(jí)沉淀池和次級(jí)沉淀池，水體流動(dòng)方向?yàn)樽猿跫?jí)沉淀池流向次級(jí)沉淀池，在水體流入初級(jí)沉淀池之前先用格柵進(jìn)行過濾,除去水中的一些固體垃圾；(2)、微生物培養(yǎng)和配比采用一個(gè)或多個(gè)罐體分區(qū)培養(yǎng)好氧細(xì)菌和厭氧細(xì)菌，好氧細(xì)菌聚磷菌、氨氧化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、低溫好氧菌，以上菌種的配比為I 0.5 2 0.5，厭氧細(xì)菌絮凝菌、釋磷菌、反硝化細(xì)菌、低溫好氧菌，其配比為3 I I 0. 5 ；(3)、將培養(yǎng)好的好氧細(xì)菌菌液間歇投放于初級(jí)沉淀池中，將培養(yǎng)好的厭氧細(xì)菌菌液間歇投放于次級(jí)沉淀池中，水體在經(jīng)過兩個(gè)沉淀池的沉淀后，從次級(jí)沉淀池中流出，在次級(jí)沉淀池的出水口設(shè)置柵欄用于過濾；(4)、在次級(jí)沉淀池的下游設(shè)置微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)，微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)沿水流方向依次包括好氧區(qū)、過渡區(qū)和厭氧區(qū)，好氧區(qū)和過渡區(qū)之間、過渡區(qū)與厭氧區(qū)之間均設(shè)有溢流格柵，所述的好氧區(qū)、過渡區(qū)和厭氧區(qū)內(nèi)均設(shè)有微生物培育床，過渡區(qū)內(nèi)高耗氧量不高的細(xì)菌；(5)、在微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)的下游設(shè)置光催化池，在光催化池的內(nèi)壁上鋪設(shè)二氧化鈦光催化材料，并在其內(nèi)設(shè)置紫外線燈，二氧化鈦在紫外線照射下，發(fā)生光化學(xué)反 應(yīng)，對流經(jīng)的水體中的有機(jī)物進(jìn)一步分解，并能抑制和殺死水體中的部分藻類，降低氮、磷比例；￠)、光催化池流出的水體進(jìn)入完全生態(tài)的動(dòng)植物凈化區(qū)，所述的動(dòng)植物凈化區(qū)種植沉水植物、浮葉植物和挺水植物，放養(yǎng)動(dòng)物包括魚類、螺類和水禽；采用以上方法，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用多級(jí)沉淀過濾、光催化、微生物降解和植物凈化相結(jié)合的方法來處理復(fù)合污染的水體，提出優(yōu)化的菌種配比和有機(jī)會(huì)催化分解的方案，有效地提高了有機(jī)物的分解效率和徹底性，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合污染的多級(jí)綜合有效處理。作為改進(jìn)，步驟4中，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置曝氣推流器，曝氣推流器對好氧區(qū)間歇充氣，好氧區(qū)的充氣時(shí)間和間歇時(shí)間之比為1: 2;對好氧微生物區(qū)充氣不僅能攪拌水體，同時(shí)還能增加水體中的溶解氧，從而提高了該功能區(qū)微生物的分解效率。作為改進(jìn)，步驟4中，好氧區(qū)的PH為7-8，溫度為28-37度；厭氧區(qū)PH為7. 5-8. 5，溫度為30-42度；過渡區(qū)的PH為6. 5-8. 5，溫度為25-35度；該設(shè)計(jì)對各個(gè)功能區(qū)的溫度和PH進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高了微生物的降解能力。作為改進(jìn)，步驟4中，微生物培育床為毛刷，單根毛刷的形狀呈米字狀排布；米字狀結(jié)構(gòu)由于現(xiàn)有技術(shù)的十字形結(jié)構(gòu)，提高了微生物培養(yǎng)的效率。作為改進(jìn)，步驟I中，所述的初級(jí)沉淀池和次級(jí)沉淀池之間距離S，S=*r，Q為初
級(jí)沉淀池的總?cè)莘e，T為初級(jí)沉淀池流向次級(jí)沉淀池單位時(shí)間的流量，V為水體的流動(dòng)速度；該設(shè)計(jì)通過定量計(jì)算兩個(gè)沉淀池之間的參數(shù)關(guān)系，提高了微生物的作用效果，使其中的污染物達(dá)到有效沉淀。


圖1為基于本發(fā)明的開放水體生態(tài)凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示1、初級(jí)沉淀池，2、次級(jí)沉淀池，3、柵欄，4、光催化池，5、紫外線燈，6、好氧區(qū)，7、過渡區(qū)，8、厭氧區(qū)，9、溢流格柵，10、微生物培育床，11、動(dòng)植物凈化區(qū)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明的開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法，包括以下步驟(I)、在水體流動(dòng)路徑的上游上設(shè)置多級(jí)沉淀池，即初級(jí)沉淀池I和次級(jí)沉淀池2，水體流動(dòng)方向?yàn)樽猿跫?jí)沉淀池I流向次級(jí)沉淀池2，在水體流入初級(jí)沉淀池I之前先用濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，除去水中的一些固體垃圾；(2)、微生物培養(yǎng)和配比采用一個(gè)或多個(gè)罐體分區(qū)培養(yǎng)好氧細(xì)菌和厭氧細(xì)菌，好氧細(xì)菌聚磷菌、氨氧化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、低溫好氧菌，以上菌種的配比為I 0. 5 2 0.5，厭氧細(xì)菌絮凝菌、釋磷菌、反硝化細(xì)菌、低溫好氧菌，其配比為3 I I 0. 5 ；(3)、將培養(yǎng)好的好氧細(xì)菌菌液間歇投放于初級(jí)沉淀池I中，兩個(gè)小時(shí)后將培養(yǎng)好的厭氧細(xì)菌菌液間歇投放于次級(jí)沉淀池2中，水體在經(jīng)過兩個(gè)沉淀池的沉淀后，從第二沉淀2池中流出，在次級(jí)沉淀池2的出水口設(shè)置柵欄3用于過濾； (4)、在次級(jí)沉淀池的下游設(shè)置微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)，微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)沿水流方向依次包括好氧區(qū)、過渡區(qū)和厭氧區(qū)，好氧區(qū)和過渡區(qū)之間、過渡區(qū)與厭氧區(qū)之間均設(shè)有溢流格柵，所述的好氧區(qū)、過渡區(qū)和厭氧區(qū)內(nèi)均設(shè)有微生物培育床，過渡區(qū)內(nèi)高耗氧量不高的細(xì)菌；(5)、在微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)的下游設(shè)置光催化池，在光催化池的內(nèi)壁上鋪設(shè)二氧化鈦光催化材料，并在其內(nèi)設(shè)置紫外線燈，二氧化鈦在紫外線照射下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，對流經(jīng)的水體中的有機(jī)物進(jìn)一步分解，并能抑制和殺死水體中的部分藻類，降低氮、磷比例；￠)、光催化池流出的水體進(jìn)入完全生態(tài)的動(dòng)植物凈化區(qū)，所述的動(dòng)植物凈化區(qū)種植沉水植物、浮葉植物和挺水植物，放養(yǎng)動(dòng)物包括魚類、螺類和水禽；步驟4中，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置曝氣推流器，曝氣推流器對好氧區(qū)間歇充氣，好氧區(qū)的充氣時(shí)間和間歇時(shí)間之比為1: 2。步驟4中，好氧區(qū)的PH為7-8，溫度為28-37度；厭氧區(qū)PH為7. 5-8. 5，溫度為30-42度；過渡區(qū)的PH為6. 5-8. 5，溫度為25-35度。步驟4中，微生物培育床為毛刷，單根毛刷的形狀呈米字狀排布。步驟I中，所述的初級(jí)沉淀池和次級(jí)沉淀池之間距離S，S=*F，0為初級(jí)沉淀池的
總?cè)莘e，T為初級(jí)沉淀池流向次級(jí)沉淀池單位時(shí)間的流量，V為水體的流動(dòng)速度。所述的紫外線燈外設(shè)有透明套筒，所述的透明套筒用于安裝紫外線燈，同時(shí)保證紫外線的有效照射。以上僅就本發(fā)明較佳的實(shí)施例作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實(shí)施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化?？傊苍诒景l(fā)明獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法，其特征在于包括以下步驟 (1)、在水體流動(dòng)路徑的上游上設(shè)置多級(jí)沉淀池，即初級(jí)沉淀池和次級(jí)沉淀池，水體流動(dòng)方向?yàn)樽猿跫?jí)沉淀池流向次級(jí)沉淀池，在水體流入初級(jí)沉淀池之前先用濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，除去水中的一些固體垃圾； (2)、微生物培養(yǎng)和配比采用一個(gè)或多個(gè)罐體分區(qū)培養(yǎng)好氧細(xì)菌和厭氧細(xì)菌，好氧細(xì)菌聚磷菌、氨氧化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、低溫好氧菌，以上菌種的配比為1 : O. 5 : 2 : O. 5，厭氧細(xì)菌絮凝菌、釋磷菌、反硝化細(xì)菌、低溫好氧菌，其配比為3 I I 0.5； (3)、將培養(yǎng)好的好氧細(xì)菌菌液間歇投放于初級(jí)沉淀池中，將培養(yǎng)好的厭氧細(xì)菌菌液間歇投放于次級(jí)沉淀池中，水體在經(jīng)過兩個(gè)沉淀池的沉淀后，從次級(jí)沉淀池中流出，在次級(jí)沉淀池的出水口設(shè)置柵欄用于過濾； (4)、在次級(jí)沉淀池的下游設(shè)置微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)，微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)沿水流方向依次包括好氧區(qū)、過渡區(qū)和厭氧區(qū)，好氧區(qū)和過渡區(qū)之間、過渡區(qū)與厭氧區(qū)之間均設(shè)有溢流格柵，所述的好氧區(qū)、過渡區(qū)和厭氧區(qū)內(nèi)均設(shè)有微生物培育床，過渡區(qū)內(nèi)高耗氧量不高的細(xì)菌； (5)、在微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)的下游設(shè)置光催化池，在光催化池的內(nèi)壁上鋪設(shè)二氧化鈦光催化材料，并在其內(nèi)設(shè)置紫外線燈，二氧化鈦在紫外線照射下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，對流經(jīng)的水體中的有機(jī)物進(jìn)一步分解，并能抑制和殺死水體中的部分藻類，降低氮、磷比例； (6)、光催化池流出的水體進(jìn)入完全生態(tài)的動(dòng)植物凈化區(qū)，所述的動(dòng)植物凈化區(qū)種植沉水植物、浮葉植物和挺水植物,放養(yǎng)動(dòng)物包括魚類、螺類和水禽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法，其特征在于步驟4中，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置曝氣推流器，曝氣推流器對好氧區(qū)間歇充氣，好氧區(qū)的充氣時(shí)間和間歇時(shí)間之比為1 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法，其特征在于步驟4中，好氧區(qū)的PH為7-8，溫度為28-37度；厭氧區(qū)PH為7. 5-8. 5，溫度為30-42度；過渡區(qū)的PH為.6.5-8. 5，溫度為 25-35 度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法，其特征在于步驟4中，微生物培育床為毛刷，單根毛刷的形狀呈米字狀排布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法，其特征在于步驟I中，所述的初級(jí)沉淀池和次級(jí)沉淀池之間距離S，，Q為初級(jí)沉淀池的總?cè)莘e，T為初級(jí)沉淀池流向次級(jí)沉淀池單位時(shí)間的流量，V為水體的流動(dòng)速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開放水體生態(tài)凈化修復(fù)方法，包括以下步驟(1)在水體流動(dòng)路徑的上游上設(shè)置多級(jí)沉淀池；(2)微生物培養(yǎng)和配比；(3)將培養(yǎng)好的好氧細(xì)菌菌液間歇投放于初級(jí)沉淀池中，將培養(yǎng)好的厭氧細(xì)菌菌液間歇投放于次級(jí)沉淀池中；(4)在次級(jí)沉淀池的下游設(shè)置光催化池；(5)在光催化池的下游設(shè)置微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)；(6)微生物接觸氧化溢流反應(yīng)區(qū)溢流出的水體進(jìn)入完全生態(tài)的動(dòng)植物凈化區(qū)。本發(fā)明采用多級(jí)沉淀過濾、光催化、微生物降解和植物凈化相結(jié)合的方法來處理復(fù)合污染的水體，提出優(yōu)化的菌種配比和有機(jī)會(huì)催化分解的方案，有效地提高了有機(jī)物的分解效率和徹底性，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合污染的多級(jí)綜合有效處理。
文檔編號(hào)C02F9/14GK103011499SQ20121052033
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者童寧軍 申請人:寧波天河生態(tài)水景科技有限公司