一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于包括如下步驟：a.將污水處理廠二沉池的活性污泥置于培養(yǎng)池中培養(yǎng)獲得厭氧微生物群；b.培養(yǎng)水生植物，并將培養(yǎng)后的部分水生植物置于培養(yǎng)的厭氧微生物群中進行再次培養(yǎng)，使水生植物上形成一層微生物膜；c.河道預處理，除去水面上的大顆粒漂浮物；d.將步驟b中培養(yǎng)好的水生植物置于經(jīng)過預處理的河道水域中。本發(fā)明在凈化水質(zhì)的同時美化了水體，還能提高水體的自凈能力，修復速度較快，不產(chǎn)生二次污染，成本少，能保持生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定。
【專利說明】一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法。
技術背景:
[0002]富營養(yǎng)化是一種氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。近年來，由于工業(yè)的發(fā)展及人民生活水平的提高，大量工業(yè)廢水和生活污水以及農(nóng)田徑流中的植物營養(yǎng)物質(zhì)排入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體，破壞了水體的生態(tài)平衡，導致水體富營養(yǎng)化。[0003]2012年，全國地表水國控斷面總體為輕度污染。長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河、浙閩片河流、西北諸河和西南諸河等十大流域的國控斷面中，I~III類、IV~V類和劣V類水質(zhì)斷面比例分別為68.9%,20.9%和10.2%。62個國控重點湖泊(水庫)中，I~III類、IV~V類和劣V類水質(zhì)的湖泊(水庫)比例分別為61.3%,27.4%和11.3%。其中主要污染污染指數(shù)均為氮或磷或兩者兼有。
[0004]目前，富營養(yǎng)化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題。這是因為:①污染源的復雜性，導致水質(zhì)富營養(yǎng)化的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，既有天然源，又有人為源；既有外源性，又有內(nèi)源性。②營養(yǎng)物質(zhì)去除難度高。常用的水體富營養(yǎng)化治理的方法主要有:1)工程性措施，包括挖掘底泥、深層曝氣、注水稀釋等；2)化學方法，包括凝聚沉降、化學藥劑殺藻等；3)微生物投加；4)生物措施，主要為水生植物的應用。但至今還沒有任何單一的生物學、化學和物理措施能夠徹底去除廢水的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，在凈化水質(zhì)的同時美化了水體，還能提高水體的自凈能力，修復速度較快，不產(chǎn)生二次污染，成本少，能保持生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定。
[0006]為此，本發(fā)明采取如下技術方案:
[0007]一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于包括如下步驟:a.通過對污水處理廠二沉池的活性污泥培養(yǎng)獲得微生物，當活性污泥培養(yǎng)成熟時能用于修復；b.河道預處理，除去水面上的大顆粒漂浮物；c.培養(yǎng)水生植物，并將培養(yǎng)后水生植物置于培養(yǎng)成熟的微生物中進行再次培養(yǎng)，使水生植物表面形成一層致密的微生物膜；d.培養(yǎng)好的水生植物按類別依次處理置于河道預處理區(qū)域后的水域。微生物膜加快降解富營養(yǎng)水體中的氮磷，加速水體的凈化。
[0008]所述步驟b中的水生植物為挺水植物、沉水植物和漂浮植物，將培養(yǎng)后的挺水植物、沉水植物和漂浮植物置于培養(yǎng)好的微生物中進行再次培養(yǎng)，使挺水植物的莖干表面，漂浮植物的根系表面以及沉水植物的整個植株表面形成一層致密的微生物膜。漂浮植物的設置為短期處理措施，待水體恢復自凈能力后，可將其撤除，以節(jié)省費用。
[0009]所述步驟d中的水生植物按類別依次處理的順序是依水流方向分別為:挺水植物處理、漂浮植物處理和沉水植物處理,所種植的各類植物中1/3的植物附有含微生物膜的植物，且分別沿水體截面種植于各類植物塊的中間位置。目的是為了保護植物體表面的微生物膜，避免因水流過大而被沖走。
[0010]所述的挺水植物和沉水植物種植于可降解的種植袋中進行培養(yǎng)。種植基質(zhì)以淤泥為佳，在淺水中進行培養(yǎng)。主要目的是為了種植方便，由于水生植物的種植通常在水中進行，種植難度較常規(guī)植物種植大，且大多水體水位較難控制，水位過高，人工操作難度大，特別是沉水植物，如直接種植，很有可能隨著水流而飄走，起不到凈化的作用，采用種植袋，可以依靠基質(zhì)的重力，按種植密度依次沉入水底，既便利種植，也可防止因根部固定不夠牢固而被沖走，同時，由于種植袋可降解，植物生長到一定時間，種植袋降解，植物體就與水底底泥連成一片，直接在底泥上生長，成為自然生態(tài)系統(tǒng)中的一部分。
[0011]還包括步驟e:在步驟d的水生植物處理后再依次進行另一組的挺水植物處理、浮水植物處理和沉水植物處理。
[0012]所述步驟b中的河道預處理的方法為采用竹片編制起來的竹排豎向置于水體的截面上，竹排采用竹片豎向并結合橫向固定而成，竹排形狀呈“凹”字形，中間部分頂部不固定，下部固定。河道預處理的目的是為了沉降大顆粒物質(zhì)，以及除去水面上的大顆粒漂浮物。船只可利用竹片的可彎曲特性，從竹排的中間穿過，從而不影響水體的服務功能。
[0013]所述竹排左右兩邊各占水截面寬度的1/4-1/3，竹排中間高度為超過水體最高水位10-15cmm，左右兩邊為高出中間部分30_50cm。
[0014]所述的漂浮植物其種植平臺為毛竹與網(wǎng)組合而成，用以固定其生長區(qū)域，網(wǎng)位于水體表層，植物的根系穿過網(wǎng)進入水體，毛竹采用木樁固定。
[0015]所采用的挺水植物為野茭白、香蒲、水蔥、金線水蔥、再力花；漂浮植物采用粉綠狐尾藻、香菇草、大；沉水植物采用狐尾藻、伊樂藻、苦草；浮水植物采用睡蓮、萍蓬草、菱等能在相對較深的水體中生長良好的植物。
[0016]所述水體中的水生植物可通過收割去除，收割分為兩部分，分別為刪減植株數(shù)量和割去植株的一部分，后者以高度不被水淹沒為原則。由于其吸收的主要物質(zhì)為氮磷，故收割的殘體可以作為飼料，也可作為肥料應用。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]I本發(fā)明將水生植物與微生物的應用巧妙的結合在一起，水生植物在治理污水的同時還充當了微生物的附著物，從而擴大了微生物的接觸面，加速其分解作用。
[0019]2本發(fā)明將短期處理和長期處理相結合，將水質(zhì)治理和環(huán)境美化相結合，在凈化水質(zhì)的同時美化了水體，還能提高水體的自凈能力。
[0020]3本發(fā)明修復速度較快，能較快去除河道中的氮磷，操作簡單，且該方法生態(tài)環(huán)保，不產(chǎn)生二次污染，成本少，還能美化環(huán)境，提高河道的自動凈化能力，保持生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定。
【具體實施方式】:
[0021]實施例1:
[0022]將杭州一污水處理廠二沉池中取得的活性污泥進行培養(yǎng)，待培養(yǎng)成熟后，將培養(yǎng)好的植物，放入微生物培養(yǎng)池中進行培養(yǎng)。[0023]2012年6月21日，在杭州一寬度為4.6m,深度為1.2m的河道前端設置薄竹片編制起來的竹排，竹片寬度1.5cm，竹排孔徑于此同時，在浮水植物區(qū)域設置種植平臺，平臺采用木樁固定，平臺所用的網(wǎng)四周采用毛竹固定，利用毛竹的浮力，使整個平臺浮于水面之上。7月3日，在離竹排100米的位置開始種植挺水植物，總長度為65米，種類為野茭白、香蒲、水蔥、再力花，接著種植漂浮植物，總長度為40米，種類為粉綠狐尾藻、香菇草、大，再者為沉水植物，總長度為90米，種類為狐尾藻，其中各類植物種植區(qū)間隔為30米，各類植物中1/3具有微生物膜，且種植位置位于各類植物的中間位置。
[0024]在河道下游距離沉水植物區(qū)100米的位置，繼續(xù)種植挺水植物、浮水植物和沉水植物，三類植物根據(jù)植物的水深適應性結合河道景觀設計種植，用于水質(zhì)強化處理，種類為金線水蔥、再力花、常綠水生鳶尾、海壽花、睡蓮、萍蓬草、菱、狐尾藻、伊樂藻、苦草等，長度為135米。7月10日，取植物處理區(qū)的始端和終端處的水樣作為初始水樣，21天及2個月后，分別在原取樣處再次取樣，作為處理后的水樣。經(jīng)過21天處理，水體臭味已基本消失，能見度有所提高，TN、TP、CODcr的去除率分別達到67.88%,68.06%,57.85%，2個月后，水體基本澄清，植物生長茂盛，TN、TP、C0Dcr的去除率分別達到96.74%,94.36%,85.12%.具體處理情況見下表:
【權利要求】
1.一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于包括如下步驟:a.將污水處理廠二沉池的活性污泥置于培養(yǎng)池中培養(yǎng)獲得厭氧微生物群；b.培養(yǎng)水生植物，并將培養(yǎng)后的部分水生植物置于培養(yǎng)的厭氧微生物群中進行再次培養(yǎng)，使水生植物上形成一層微生物膜；c.河道預處理，除去水面上的大顆粒漂浮物；d.將步驟b中培養(yǎng)好的水生植物置于經(jīng)過預處理的河道水域中。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于所述步驟b中的水生植物為挺水植物、沉水植物和漂浮植物，將培養(yǎng)后的挺水植物、沉水植物和漂浮植物置于培養(yǎng)好的微生物中進行再次培養(yǎng)，使挺水植物的莖干表面，漂浮植物的根系表面以及沉水植物的整個植株表面形成一層致密的微生物膜。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于在所述步驟d中的水生植物按類別依次處理的順序是依水流方向分別為:挺水植物處理、漂浮植物處理和沉水植物處理，所種植的各類植物中1/3的植物附有含微生物膜的植物，且分別沿水體截面種植于各類植物塊的中間位置。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種富營 養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于所述的挺水植物和沉水植物種植于可降解的種植袋中進行培養(yǎng)。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法,其特征在于還包括步驟e:在步驟d的水生植物處理后再依次進行另一組的挺水植物處理、浮水植物處理和沉水植物處理。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于所述步驟c中的河道預處理的方法為采用竹片編制起來的竹排豎向置于水體的截面上，竹排采用竹片豎向并結合橫向固定而成，竹排形狀呈“凹”字形，中間部分頂部不固定，下部固定。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于所述竹排左右兩邊各占水截面寬度的1/4-1/3，竹排中間高度為超過水體最高水位10-15cmm，左右兩邊為高出中間部分30-50cm。
8.根據(jù)權利要求2所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于所述的漂浮植物其種植平臺為毛竹與網(wǎng)組合而成，用以固定其生長區(qū)域，網(wǎng)位于水體表層，植物的根系穿過網(wǎng)進入水體，毛竹采用木樁固定。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，所采用的挺水植物為野茭白、香蒲、水蔥、金線水蔥、再力花；漂浮植物采用粉綠狐尾藻、香菇草、大；沉水植物采用狐尾藻、伊樂藻、苦草；浮水植物采用睡蓮、萍蓬草、菱等能在相對較深的水體中生長良好的植物。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種富營養(yǎng)化水體的生態(tài)修復方法，其特征在于所述水體中的水生植物可通過收割去除。
【文檔編號】C02F3/34GK103570132SQ201310475492
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權日:2013年10月12日
【發(fā)明者】田偉莉, 孫園勇, 沈柏春 申請人:杭州市園林綠化股份有限公司