一种原位自然净化黑臭水体的方法技术

本发明专利技术公开了一种原位自然净化黑臭水体的方法，所述黒臭水体沿着河道流动，包括：在河道中铺设量子效应生态网，形成量子效应生态单元；定期向黒臭水体投放高效复合微生物菌液，形成复合微生物单元；将生物净化单元设置在河道的底部，生物净化单元包括生物净化基床和附着在生物净化基床上的微生物，用于降解河道的淤泥；在河道的前段、中段和后段设置增氧设备，形成水流动交换单元，用于扰动河道底部和表面的水体，增加水体的含氧量；在河道设置水域生态构建调控单元，用于重建和平衡水体的生态系统。本发明专利技术通过多个单元的协同作用，将黒臭水体进行治理，同时构建了水体的生态系统，使水体能够实现自净功能，防止水体恢复污染，治理效果好。

A Natural Purification Method of Black Odor Water in Situ

The invention discloses a method for in-situ natural purification of black and odorous water body, which flows along the river course, including: laying a quantum effect ecological network in the river course to form a quantum effect ecological unit; regularly dropping high-efficiency composite microbial bacterial liquid into the odorous water body to form a composite microbial unit; setting the biological purification unit at the bottom of the river course, and the biological purification unit includes: laying a quantum effect ecological network in the river course to form a compound microbial unit; Bio-purification beds and microorganisms attached to bio-purification beds are used to degrade River silt; aeration equipment is installed in the front, middle and rear sections of the river to form water flow exchange units, which are used to disturb the bottom and surface of the river and increase the oxygen content of the water body; and water ecological control units are set up in the river to rebuild and balance the ecosystem of the water body. Through the synergistic action of multiple units, the odor water body is treated, and the ecosystem of the water body is constructed, so that the water body can realize self-purification function, prevent the water body from recovering pollution and achieve good treatment effect.

【技术实现步骤摘要】
一种原位自然净化黑臭水体的方法
本专利技术涉及水体治理领域，尤其涉及一种原位自然净化黑臭水体的方法。
技术介绍
随着社会生产力的发展，我国水环境污染日趋严重，江河湖泊普遍遭受到污染，相关数据显示有75％的湖泊出现了不同程度的富营养化，90％的城市水域污染严重，进一步加剧了水资源的短缺。各行业因生活生产每天都有大量的生活污水、工业污水、养殖污水和农业污水等排入河涌，对居民的生活改善和经济可持续发展战略的实施带来了严重的负面影响。河涌周边的大流量污水和地理环境的复杂性，使得无法做到完全截污，而引流收集进入污水处理厂的难度加大且处理成本也较高，特别是污水中的氨氮、总氮浓度较高，处理后的出水也难以达标，因此严重消耗了水中的溶解氧含量，丧失了水体的正常功能，最终导致微生物及水生动植物大量死亡，河涌水体变黑发臭，河涌生态系统受到了严重的破坏。针对河流水体污染的生态修复，目前多注重河流生态系统结构调整，侧重生态景观的营建，不注重水体生境功能的提升和遵循“山水统一生命体”的概念，不以恢复流域水生态系统健康和功能完整性为目标，使得工程所消耗的成本很高，也改变了生态系统的原始面貌，从而打破了河道原有的生态系统平衡。目前国内各种水污染治理技术如下：①截污、调水、清淤：优势有效削减进入河涌的污染源，快速稀释和冲刷河道中的污染物，实现清与浊的置换，快速清除河道多年的内源污染。缺点是管网建设投资大，施工周期长，浪费大量水资源，效果不可持续，污泥处理处置费用高，存在二次污染的风险，新的底泥污染释放更加严重。②一体化设备：优势是可快速分离河涌有机污染物及悬浮物，提高透明度。缺点是不能去除臭味和氨氮，且产生污泥，处理成本高，存在二次污染的风险，透明度改善效果不长，设备需要持续运行，消耗电能大，长期处理费用高。③化学絮凝：优势是通过分子作用力将有机污染物团聚并沉降的过程，可在短时间内提高水体的透明度。缺点是并没有将污染物过滤出来，一些富营养物质依旧存留在水中，固定沉淀的磷元素在一定条件下还会溶出，容易导致二次污染，且治理成本比较高，所以是一种治标不治本的治理方法。④人工曝气：优势是具有水体复氧功能，可应急提升局部水体的溶解氧水平。缺点是氧化还原电位低，处理效率慢，不适合河道大水量处理，需要持续运行，消耗电能大。⑤岸带绿化修复：优势是通过消落带、河滨带、岸线绿化恢复等治理，起到对表径流水的净化功能，降低外源污染物浓度，降低对河涌的污染冲击。缺点是工程建设投资大，施工周期长，工程垃圾处理处置成本较高，生态岸带植物的收割和维护处理成本较高，对河涌的生态修复作用较小。⑥稳定塘法：优势是具有构造简单、基建运行费用低、去除效率高等优点。缺点是占地面积大、污水收集复杂，底泥淤积严重等问题。⑦人工湿地及生物填料：优势是景观效果好，生态净化可持续，管理简单。缺点是净化速率慢，占地面积大，影响河道防洪安全，存在二次污染的风险，填料的更换及植物的收割和处理成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种原位自然净化黑臭水体的方法，通过多个单元的协同作用，将黒臭水体进行治理，同时构建了水体的生态系统，使水体能够实现自净功能，防止水体恢复污染，治理效果好。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种原位自然净化黑臭水体的方法，黒臭水体沿着河道流动，包括：在河道中铺设量子效应生态网，形成量子效应生态单元，其中，量子效应生态网的布设率为黒臭水体总面积的10％-35％，所述量子效应生态网包括纤维网和设置在纤维网上的光催化剂，光催化剂的光响应范围为300-500nm，比表面积为400-600m2/g，粒径为2-10nm，且所述光催化剂包括以下官能团：羟基、羧基、碳酸根和环氧基；定期向黒臭水体投放高效复合微生物菌液，形成复合微生物单元；将生物净化单元设置在河道的底部，生物净化单元包括生物净化基床和附着在生物净化基床上的微生物，用于降解河道的淤泥；在河道的前段、中段和后段设置增氧设备，形成水流动交换单元，用于扰动河道底部和表面的水体；在河道设置水域生态构建调控单元，用于重建和平衡水体的生态系统。作为上述方案的改进，所述量子效应生态网的制作方法包括：将光催化剂装载在纤维网上，其中，光催化剂的涂层厚度为0.5-45μm。作为上述方案的改进，所述光催化剂的制作方法包括：将氧化石墨烯、钛源和水混合混匀，得到混合物，其中，氧化石墨烯的用量为钛源用量的0.8-1.5wt％；对混合物进行加热，加热温度为160-190℃，加热时间为8-12h，得到光催化剂初品；用乙醇和水对光催化剂初品进行洗涤、去除杂质，然后进行干燥，得到还原氧化石墨烯改性纳米二氧化钛异质结构复合物；按比例将3-氨基丙三乙氧基硅烷、冰醋酸、无水乙醇和水混合均匀，得到A混合液；将无水碳酸钠、四水合氯化亚铁、氧化亚铁悬浮液溶于去离子水中，得到B混合液；将A混合液和B混合液混合均匀并进行加热，加热温度为180-190℃，加热时间为8-12h，得到混合物C用乙醇和水对混合物C进行洗涤、去除杂质，然后进行干燥，得到铁系修饰物；将还原氧化石墨烯改性纳米二氧化钛异质结构复合物和铁系修饰物混合均匀，得到光催化剂。作为上述方案的改进，所述高效复合微生物菌液的制作方法包括：将微生物菌群按重量比加入到液体发酵罐中，并向液体发酵罐加入260-400ppm红糖、60-120ppm复合维生素B、30-60ppm纤维素；使液体发酵罐处于密闭状态，对微生物菌群进行培养，培养温度为25-30℃，培养时间为10-14小时，其中，每80-100分钟排气一次；然后把微生物菌群放在室温下进行自然培养，培养时间为40-50小时，其中，每3-3.5小时对微生物菌群充氧曝气8-15分钟；培养完之后对微生物菌群进行过滤，去除杂质，得到高效复合微生物菌液。作为上述方案的改进，所述微生物菌群包括有机矿化菌、沼泽红假单胞菌、枯草芽袍杆菌、胶质芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、乳酸菌、酵母菌和圆褐固氮菌，上述菌种的重量比为2.0-10:1.0-5.0:1.5-7.5:1.2-6.4:1.0-3.5:1.0-3.0:0.6-4.0:1.5-5.8：0.5-4.5：0.5-2.5:0.4-3.5。作为上述方案的改进，所述生物净化基床按重量百分比包括：30％-55％麦饭石、20％-45％高分子微胶囊、35％-60％活性沸石、10％-20％水淬渣、5％-15％软性填料。作为上述方案的改进，所述增氧设备按照“Z”型设置在河道内，每个增氧设备之间的间距为100-150米。作为上述方案的改进，所述增氧设备包括电机、主气管和多个支气管，所述支气管设置在离河道底部20-30厘米的水体中，每个支气管之间的间距为2-6米。作为上述方案的改进，所述水域生态构建调控单元包括植物单元和动物单元；植物单元包括：芦苇、香根草、水葱、水生美人蕉和风车草，植物单元的种植密度为10-20株/m2；动物单元包括：白鲢、花鲢、螺蛳和浮游动物，每100平方米的水体面积设置1公斤的动物单元。作为上述方案的改进，芦苇、香根草、水葱、水生美人蕉和风车草的数量比例为0.3-0.6：0.3-0.6：0.5-1.2：2.5-5：2-4；白鲢、花鲢、螺蛳和浮游动物的数量比例为2-4：0.5-1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位自然净化黑臭水体的方法，其特征在于，黒臭水体沿着河道流动，包括：在河道中铺设量子效应生态网，形成量子效应生态单元，其中，量子效应生态网的布设率为黒臭水体总面积的10％‑35％，所述量子效应生态网包括纤维网和设置在纤维网上的光催化剂，光催化剂的光响应范围为300‑500nm，比表面积为400‑600m2/g，粒径为2‑10nm，且所述光催化剂包括以下官能团：羟基、羧基、碳酸根和环氧基；定期向黒臭水体投放高效复合微生物菌液，形成复合微生物单元；将生物净化单元设置在河道的底部，生物净化单元包括生物净化基床和附着在生物净化基床上的微生物，用于降解河道的淤泥；在河道的前段、中段和后段设置增氧设备，形成水流动交换单元，用于扰动河道底部和表面的水体；在河道设置水域生态构建调控单元，用于重建和平衡水体的生态系统。

【技术特征摘要】
1.一种原位自然净化黑臭水体的方法，其特征在于，黒臭水体沿着河道流动，包括：在河道中铺设量子效应生态网，形成量子效应生态单元，其中，量子效应生态网的布设率为黒臭水体总面积的10％-35％，所述量子效应生态网包括纤维网和设置在纤维网上的光催化剂，光催化剂的光响应范围为300-500nm，比表面积为400-600m2/g，粒径为2-10nm，且所述光催化剂包括以下官能团：羟基、羧基、碳酸根和环氧基；定期向黒臭水体投放高效复合微生物菌液，形成复合微生物单元；将生物净化单元设置在河道的底部，生物净化单元包括生物净化基床和附着在生物净化基床上的微生物，用于降解河道的淤泥；在河道的前段、中段和后段设置增氧设备，形成水流动交换单元，用于扰动河道底部和表面的水体；在河道设置水域生态构建调控单元，用于重建和平衡水体的生态系统。2.如权利要求1所述的原位自然净化黑臭水体的方法，其特征在于，所述量子效应生态网的制作方法包括：将光催化剂装载在纤维网上，其中，光催化剂的涂层厚度为0.5-45μm。3.如权利要求2所述的原位自然净化黑臭水体的方法，其特征在于，所述光催化剂的制作方法包括：将氧化石墨烯、钛源和水混合混匀，得到混合物，其中，氧化石墨烯的用量为钛源用量的0.8-1.5wt％；对混合物进行加热，加热温度为160-190℃，加热时间为8-12h，得到光催化剂初品；用乙醇和水对光催化剂初品进行洗涤、去除杂质，然后进行干燥，得到还原氧化石墨烯改性纳米二氧化钛异质结构复合物；按比例将3-氨基丙三乙氧基硅烷、冰醋酸、无水乙醇和水混合均匀，得到A混合液；将无水碳酸钠、四水合氯化亚铁、氧化亚铁悬浮液溶于去离子水中，得到B混合液；将A混合液和B混合液混合均匀并进行加热，加热温度为180-190℃，加热时间为8-12h，得到混合物C用乙醇和水对混合物C进行洗涤、去除杂质，然后进行干燥，得到铁系修饰物；将还原氧化石墨烯改性纳米二氧化钛异质结构复合物和铁系修饰物混合均匀，得到光催化剂。4.如权利要求1所述的原位自然净化黑臭水体的方法，其特征在于，所述高效复合微生物菌液的制作方法包括：将微生物菌群按重量比加入到液体发酵罐中，并向液体发酵罐加入260-400ppm红糖、60-120ppm...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚勋，姚华明，
申请(专利权)人：广州微问环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44