一種富營養化湖泊的聯合修復方法
【專利摘要】本發明涉及生態工程與水處理【技術領域】，具體為一種富營養化湖泊的聯合修復方法。本發明通過聯合使用生物濾池、生物巢、造流系統、生物膜凈化系統、水生生態系統和生態浮島，對富營養化的湖泊水進行處理，為水體生態修復營造必要的條件，構建健康的湖泊生態系統，提高湖泊水體的自凈能力，從而實現凈化湖泊水體和修復水生生態的目標。在暴雨期間大量污水排入湖泊造成沖擊性污染時或湖泊中出現大量藻類時向湖泊中噴灑微生物凈化制劑，可有效防止或抑制藍藻及綠藻爆發。本發明的聯合修復方法無二次污染，后期運營成本低，修復效果好，凈化效果持久，并且本發明方法可滿足規模化、工程化的要求。
【專利說明】一種富營養化湖泊的聯合修復方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生態工程與水處理【技術領域】，尤其涉及一種富營養化湖泊的聯合修復方法。
【背景技術】
[0002]富營養化是一種氮、磷等植物營養物質含量過多所引起的水質污染現象。在自然條件下，隨著河流夾帶沖積物和水生生物殘骸在湖底的不斷沉降淤積，湖泊會從平營養湖過渡為富營養湖，進而演變為沼澤和陸地，這是一種極為緩慢的過程。但由于人類的活動，將大量工業廢水和生活污水以及農田徑流中的植物營養物質排入湖泊、水庫、河口、海灣等緩流水體后，水生生物特別是藻類將大量繁殖，使生物量的種群種類數量發生改變，破壞了水體的生態平衡。目前，我國的湖泊污染問題十分嚴峻，80%以上的湖泊受到了污染，對水體的治理和修復，刻不容緩。
[0003]目前，對湖泊水體的治理主要有三類技術:①化學法，包括絮凝沉淀、氧化、吸附、化學藥劑除藻等，該法成本較高易造成二次污染；②物理法，包括底泥疏浚、曝氣復氧、引清沖污、機械除藻等，但往往具有治標不治本的問題，且耗費的人力物力大；③生態修復，包括生物膜法處理技術、微生物制劑技術、人工浮島技術、人工濕地處理等，因任何生物的生長培育都需要合適的生存條件，因此，生態修復在實現條件、修復能力等方面也有一定的局限性。單一使用某一技術對富營養化的湖泊進行治理，均會受到該技術本身存在的局限性限制，治理效果不理想，這給湖泊水體的高效治理提出了新的問題。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有湖泊修復治理技術存在處理效率低，存在二次污染，運營成本高等不足，提供一種針對富營養化湖泊，具有修復效果好，工藝更環保，易于運行管理，后期投入少且可以滿足規模化和工程化要求的聯合修復方法。
[0005]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案，一種富營養化湖泊的聯合修復方法，包括以下步驟:
[0006]S1、通過水泵將湖泊中的水輸入生物濾池中，經生物濾池處理的水再依次流經生物巢和沉淀池進行處理；并且定期將沉淀池內沉積的污泥排出。
[0007]S2、經沉淀池處理的水重新流回湖泊；在湖泊中，同時使用造流系統、生物膜凈化系統、水生生態系統和生態浮島對湖泊中的水進行處理。
[0008]所述生物濾池內填充有沸石分子篩濾料，所述沸石分子篩濾料的比表面為800m2/g，振實密度為2.lg/cm3，堆密度為0.9g/cm3。
[0009]所述生物巢由依次連通的六個池體組成，所述每個池體的底部均設有曝氣管，每個池體內均填充有泰勒花環填料。優選的，所述污水在生物巢內呈“S”型路徑流動；池體內的曝氣管等間距排列；泰勒花環填料整齊排列在生物巢中的池體內。
[0010]所述造流系統由曝氣機和導流墻組成。優選的，所述導流墻為不透水的高分子導流布。
[0011]所述的生物膜凈化系統是在湖泊的水面下布設懸掛式填料。所述的懸掛式填料由飄帶式填料穿插固定在中心繩上構成。懸掛式填料在生物凈化系統的區域內均勻分布，使氣體和水可與懸掛式填料進行充分接觸，有效處理流動速度較慢的湖水。
[0012]所述的水生生態系統包括沿湖邊栽種的水生植物和養殖在湖泊中的水生動物。優選的，水生植物包括挺水植物、浮葉植物和沉水植物等；水生動物包括鰱魚、鳙魚、烏魚、鲴魚、銅銹環紋螺和貝類等。
[0013]以上所述的富營養化湖泊的聯合修復方法，還包括定期向湖泊中投加微生物凈化制劑的步驟。在暴雨期間大量污水排入湖泊造成沖擊性污染時或湖泊中出現大量藻類時，向湖泊中投加微生物凈化制劑。
[0014]所述微生物凈化制劑為微生物菌劑，優選的，包括枯草芽孢桿菌、反硝化菌和光合細菌等。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明通過聯合使用生物濾池、生物巢、造流系統、生物膜凈化系統、水生生態系統和生態浮島，對富營養化的湖泊水進行處理，為修復水體生態營造必要的條件，構建健康的湖泊生態系統，提高湖泊水體的自凈能力，從而實現凈化湖泊水體和修復水生生態的目標。在暴雨期間大量污水排入湖泊造成沖擊性污染時或湖泊中出現大量藻類時向湖泊中噴灑微生物凈化制劑，可有效防止或抑制藍藻及綠藻爆發。本發明的聯合修復方法無二次污染，后期運營成本低，修復效果好，凈化效果持久，并且本發明方法可滿足規模化、工程化的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為實施例中生物巢的結構示意圖；
[0017]圖2為實施例的富營養化湖泊的聯合修復方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了更充分理解本發明的技術內容，下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步介紹和說明。
[0019]實施例1
[0020]本實施例以某富營養化湖泊作為實驗區(該湖泊的總面積約為0.178平方公里)，提供了一種富營養化湖泊的聯合修復方法，首先在湖泊旁設置水泵、生物濾池、生物巢、沉淀池和微生物凈化制劑投放裝置，在湖泊中布設造流系統、生物膜凈化系統、水生生態系統和生態浮島。具體如下:
[0021]在湖泊附近設置14座并聯的生物濾池，I座生物巢，I座沉淀池，I臺微生物凈化制劑投放裝置，其中生物濾池、生物巢、沉淀池依次連通，并通過水泵將湖泊中的水抽至生物濾池中，經沉淀池沉淀處理的水回流至湖泊中。在湖泊中布設27臺曝氣機和長為1160m的導流墻，由此構成造流系統，所述的導流墻為不透水的高分子導流布。在湖泊的水面下布設21500m2的懸掛式填料，構成生物膜凈化系統。在湖泊中建設5座人工生態浮島(總面積為4342.1m2) ο從湖泊岸邊向湖泊中心方向延伸，依次栽種挺水植物帶、浮葉植物帶和沉水植物帶，植物帶的總面積為16810m2，同時在湖泊中放養15600尾鰱魚，5000尾鳙魚，520尾鲴魚，520只烏魚，10kg銅銹環紋螺，10kg貝類，由此構成水生生態系統。
[0022]所述生物濾池內填充有沸石分子篩濾料(或沸石復合分子篩濾料)，沸石分子篩濾料的比表面為800m2/g，振實密度為2.lg/cm3，堆密度為0.9g/cm3。
[0023]所述生物巢由依次連通的六個池體組成，如圖1所示，污水在生物巢內呈“S”型路徑流動。每個池體內均填充有整齊排列的泰勒花環填料，每個池體的底部均設有等間距排列的曝氣管，各曝氣管均與設在生物巢外部的風機連接，由風機為各曝氣管提供空氣。
[0024]所述的懸掛式填料由飄帶式填料穿插固定在中心繩上構成。懸掛式填料在生物凈化系統的區域內均勻分布，使氣體和水可與懸掛式填料進行充分接觸，有效處理流動速度較慢的湖水。
[0025]所述的微生物凈化制劑投放裝置內裝有微生物凈化制劑，微生物凈化制劑為微生物菌劑，包括枯草芽孢桿菌、反硝化菌和光合細菌等。
[0026]對富營養化湖泊進行修復時，通過水泵將湖泊中的水抽送至生物濾池中，經生物濾池處理的水流入生物巢中進行深度處理，然后水再流入沉淀池中進行沉淀處理。定期清理沉積在沉淀池底部的污泥使污泥排出沉淀池外。經沉淀池處理的水重新流回湖泊中。水流回湖泊后，同時使用造流系統、生物膜凈化系統、水生生態系統和生態浮島對湖泊中的水進行處理。湖泊中的水不斷抽送到生物濾池中，經沉淀池沉淀處理的水又不斷地流回湖泊中，由此不斷循環進行聯合修復處理。此外，在暴雨期間大量污水排入湖泊造成沖擊性污染時或湖泊中出現大量藻類時，通過微生物凈化制劑投放裝置向湖泊中噴砂微生物凈化制劑，防止或抑制藍藻及綠藻爆發。對富營養化湖泊進行聯合修復的工藝流程如圖2所示。
[0027]通過上述的方法對該富營養化湖泊進行修復，持續運行2年，湖泊水中的總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮(NH3-N)的去除率均達到85%以上，水質由劣V類標準提高到IV類標準。進行長期修復(5-10年)，水質可提高到III類標準。
[0028]所述的總氮去除率=(進水總氮濃度-出水總氮濃度)/進水總氮濃度X 100%。總磷和氨氮的去除率類推。
[0029]以上所述僅以實施例來進一步說明本發明的技術內容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發明的實施方式僅限于此，任何依本發明所做的技術延伸或再創造，均受本發明的保護。
【權利要求】
1.一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、通過水泵將湖泊中的水輸入生物濾池中，經生物濾池處理的水再依次流經生物巢和沉淀池進行處理；并且定期將沉淀池內沉積的污泥排出； 52、經沉淀池處理的水重新流回湖泊；在湖泊中，同時用造流系統、生物膜凈化系統、水生生態系統和生態浮島對湖泊中的水進行處理。
2.根據權利要求1所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，所述生物濾池內填充有沸石分子篩濾料，所述沸石分子篩濾料的比表面為800m2/g，振實密度為2.1g/cm3，堆密度為 0.9g/cm3。
3.根據權利要求1所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，所述生物巢由依次連通的六個池體組成，所述每個池體的底部均設有曝氣管，每個池體內均填充有泰勒花環填料。
4.根據權利要求3所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，所述污水在生物巢內呈“S”型路徑流動。
5.根據權利要求1所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，所述造流系統由曝氣機和導流墻組成。
6.根據權利要求5所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，所述導流墻為不透水的高分子導流布。
7.根據權利要求1所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，所述的生物膜凈化系統是在湖泊的水面下布設懸掛式填料。
8.根據權利要求1所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，所述的水生生態系統包括沿湖邊栽種的水生植物和養殖在湖中的水生動物。
9.根據權利要求1-8任一項所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，還包括定期向湖泊中投加微生物凈化制劑的步驟。
10.根據權利要求9所述一種富營養化湖泊的聯合修復方法，其特征在于，在暴雨期間大量污水排入湖泊造成沖擊性污染時或湖泊中出現大量藻類時，向湖泊中投加微生物凈化制劑。
【文檔編號】C02F9/14GK104512986SQ201410784745
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月16日 優先權日:2014年12月16日
【發明者】王榮, 丁健生, 肖玲君 申請人:宇星科技發展(深圳)有限公司