專利名稱：自然水體的凈化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境保護(hù)^^支術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自然水體的凈化處理 方法，該方法將污水處理技術(shù)中的物理方法、化學(xué)方法和生物方法綜合運(yùn)用 處理自然水體使之恢復(fù)自凈功能。所述的自然水體包括景觀水體，城市中的
河道、池塘，天然和人工湖泊等封閉性和相對(duì)封閉性水體。
背景技術(shù)：
隨著人民生活水平的普遍提高，對(duì)所處的環(huán)境要求也越來(lái)越高，自然水 體如園林景觀水體和住宅小區(qū)景觀水體，城市中的河道、池塘，天然和人工 湖泊等是人們放松身心、蕩舟休閑的好去處，但隨著人流量的增加，其活動(dòng) 和一些其它的因素對(duì)自然水體所造成的污染已超出了水體的自凈能力。
7jC體自凈(self-purification of water bodies )指的是受污染的水體由于自 然的作用，使污染濃度逐漸降低，最后恢復(fù)到污染以前狀態(tài)的過(guò)程。這種自 然的作用，包括物理、化學(xué)、生物等方面的綜合作用。物理作用包括可沉性 固體逐漸下沉，懸浮物、膠體和溶解性污染物稀釋混合，濃度逐漸降低?；?學(xué)作用包括氧化-還原、分解、化合、吸附和凝聚反應(yīng)等。生物作用主要指 在生物處理中扮演著核心角色的微生物的混合培養(yǎng)物的作用，這種混合培養(yǎng) 物包括各種微生物種群，例如細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，它們能直 接或間接地把i^水體的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)，在有氧條件下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行 吸附、吸收、氧化分解，這種作用在水體自凈中起著非常重要的作用，但是 如果受污染的自然水體未經(jīng)任何處理，水中的溶解氧含量低，并且對(duì)微生物 有害的物質(zhì)含量高，微生物在此環(huán)境下不易存活。水體的自凈能力是有限的， 如果排入7JC體的污染物數(shù)量超過(guò)某一界限時(shí)，將造成水體的永久性污染，這 一界限稱為水體的自凈容量或水環(huán)境容量。影響水體自凈的因素^f艮多，其中 主要因素有受納水體的地理、水文條件、微生物的種類與數(shù)量、水溫、復(fù) 氧能力以及水體和污染物的組成、污染物濃度等。
目前的自然水體污染與富營(yíng)養(yǎng)化已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水體的自凈能力，國(guó)內(nèi)外尚 無(wú)見諸成熟的解決辦法，現(xiàn)有的處理受污染的自然水體的方法主要有
1、生物處理采取^i文具有一定凈水功能的生物菌劑，通過(guò)菌劑建立"代 謝作用"，對(duì)水體進(jìn)行凈化，^^由于建立代謝作用需要較長(zhǎng)的時(shí)間和環(huán)境條 件(一般需要3-6個(gè)月)，而且由于水體污染程度和性質(zhì)不同，單一生物處
理，4艮難收到效果，甚至菌劑不堪重負(fù)而無(wú)作用。
2、物理和化學(xué)方法處理采用截污、調(diào)水、循環(huán)、過(guò)濾、吸淤或清塘挖 淤等物理方法，有一定效果，但需建造許多設(shè)備，消耗大量能源，不僅成本 高、費(fèi)用大、時(shí)間長(zhǎng)，而且往往造成水體嚴(yán)重污染、富營(yíng)養(yǎng)化，甚至藍(lán)藻大 爆發(fā)。采用化學(xué)處理方式投加制劑，如混凝劑、殺菌除藻劑等，能短期見效， 但是這些制劑多數(shù)有一定毒性，易引起二次污染，日后更難于處理。
此外，現(xiàn)有自然水體大多數(shù)釆用異位處理和修復(fù)技術(shù)， 一般采用裝置或
接更新水體，這樣做不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢，而且浪費(fèi)水資源和破壞原有水 體景觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種適用于凈化景觀水體，城市中的河道、池塘，天 然和人工湖泊等自然水體的直接凈化生物修復(fù)處理法。應(yīng)用多種具有實(shí)用價(jià) 值的資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的自然水體修復(fù)和維護(hù)方法，尤其是不需要將 水抽取出來(lái)進(jìn)行異位處理的現(xiàn)場(chǎng)就地處理，即直接凈化修復(fù)技術(shù)，以克服現(xiàn) 有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，最終恢復(fù)自然水體的自凈功能，并保持良好的 自然景觀效果。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種自然水體的凈化處理 方法，包括直接凈化處理，所述直接凈化處理依次包括以下步驟 (1)、分隔水體
分隔水體選擇以下兩種方案之一
① 、直線或曲線分隔
采用帶管裙的分隔浮管以直線或曲線方式將自然水體的水域分隔成兩半 水域， 一半水域作為混凝區(qū)，另一半水域作為上浮區(qū)，浮管漂浮在水面作為 區(qū)域之間的分界線，管裙沿分界線伸入水體作為隔離屏，混凝區(qū)與上浮區(qū)之 間至少在分界線的兩端位置分別連通水體；
② 、環(huán)形分隔
官
兩個(gè)水域，其中，環(huán)內(nèi)水域作為上浮區(qū)，環(huán)外水域作為混凝區(qū)，浮管漂浮在 水面作為區(qū)域之間的分界線，管裙沿分界線伸入水體作為隔離屏，混凝區(qū)與 上浮區(qū)之間在隔離屏下方連通水體； (2)、造流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備
針對(duì)直線或曲線分隔水體的方案，利用混凝區(qū)與上浮區(qū)在分界線的兩端 位置分別連通水體的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種在分界線兩端穿越混凝區(qū)和上浮區(qū)的環(huán)
形水流循環(huán)回路；在該環(huán)形水流循環(huán)回路的路徑上相隔布設(shè)增氧射流泵或/ 和潛水泵，且射流方向與環(huán)形水流循環(huán)回路的路徑方向一致；在混凝區(qū)或上 浮區(qū)的水體中布設(shè)超微氣泡發(fā)生器，該超微氣泡發(fā)生器的射流方向指向上浮
區(qū)；
針對(duì)環(huán)形分隔水體的方案，利用混凝區(qū)與上浮區(qū)之間在隔離屏下方連通 水體的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種從環(huán)外混凝區(qū)切入環(huán)內(nèi)上浮區(qū)，再?gòu)纳细^(qū)回到混凝 區(qū)的螺旋水流循環(huán)回路；在該螺旋水流循環(huán)回路的路徑上相隔布設(shè)增氧射流 泵或/和潛水泵，且射流方向與螺旋水流循環(huán)回路的路徑方向一致；在混凝區(qū) 或上浮區(qū)的7jc體中布設(shè)超微氣泡發(fā)生器，該超微氣泡發(fā)生器的射流方向指向 上浮區(qū)；
(3)、運(yùn)行
① 、造流氣浮
開啟增氧射流泵、潛水泵和超微氣泡發(fā)生器，其中，增氧射流泵和潛水
泵推動(dòng)水體依照循環(huán)回路的路徑循環(huán)流動(dòng)；在循環(huán)流動(dòng)的水體中加入絮凝
劑，所述的絮凝劑選用生物絮凝劑或飲用水型絮凝劑，用量為水體重量的40 -？00ppm，絮凝劑在循環(huán)流動(dòng)中與自然水體中的膠體物質(zhì)反應(yīng)形成絮凝物， 該絮凝物由于超微氣泡發(fā)生器的作用，在上浮區(qū)內(nèi)上浮至水面形成浮渣；
② 、浮渣清理
在造流氣浮的運(yùn)行過(guò)程中或暫停后清理浮渣，清理浮渣的方法是先將上 浮區(qū)內(nèi)的浮渣集中聚集，然后清除浮渣；
連續(xù)或重復(fù)所述運(yùn)行步驟直至達(dá)到自然水體的凈化效果。 上述:J支術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、上述方案中，還可以包括生物修復(fù)處理，所述直接凈化處理和生物修 復(fù)處理的組合選擇下列方案之一
(1) 、先進(jìn)行直接凈化處理，然后進(jìn)行生物修復(fù)處理；
(2) 、先進(jìn)行生物修復(fù)處理，然后進(jìn)行直接凈化處理；
(3) 、先進(jìn)行第一次生物修復(fù)處理，然后進(jìn)行直接凈化處理，最后再進(jìn) 行第二次生物修復(fù)處理；
所述生物修復(fù)處理具體是向自然水體均勻植入生物菌劑，所述生物菌劑 選擇"PBS-S"生物菌劑、環(huán)境l-a淡水富營(yíng)養(yǎng)化防止菌和環(huán)境l-b淡
水富營(yíng)養(yǎng)化防止菌中的一種或兩種混合；植入量按自然水體面積或者水體的 床底面積計(jì)算為15 - 50Kg/m2。
2、 上述方案中，所述的絮凝劑具體選擇聚合氯化鋁、多核復(fù)合高分子絮 凝劑、聚合硫酸鐵和三氯化鐵的一種或兩種及兩種以上混合。
3、 上述方案中，所述造流氣浮中，在加入絮凝劑時(shí)，同時(shí)加入助劑聚丙 烯酰胺，助劑用量為主劑用量的0.5-1.5%。。
4、 上述方案中，所述造流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備之后，開啟所有設(shè)備，檢查自 然水體的流動(dòng)效果。
5、 上述方案中，所述加入絮凝劑的方法是以增氧射流泵的進(jìn)氣端與絮凝 劑貯藥桶連接的方式將絮凝劑加入水體。
6、 上述方案中，所述清除浮渣采用壓濾才幾，通過(guò)抽吸、壓濾方式進(jìn)行清 理，或者采取人工方式清除。
7、 上述方案中，所述的"PBS-S"生物菌劑，包括菌種和培養(yǎng)基，微生 物菌種成分為以放線菌和桿菌為主體，培養(yǎng)基成分為可溶性淀粉、營(yíng)養(yǎng)瓊脂、 FeS04.7H20、 MgS04.7H20、 NaCl、 K2HP04、腦03和無(wú)菌水。
8、 上述方案中，所述的"PBS-S"生物菌劑，其生產(chǎn)工藝流程是菌種— 植入無(wú)菌液—溶入培養(yǎng)基—充分?jǐn)嚢琛銣嘏囵B(yǎng)—檢測(cè)計(jì)數(shù)—加入載體— 發(fā)酵擴(kuò)大—人工馴化—恒溫干燥—成品包裝，所述的載體主要是米糠、麩皮。
9、 上述方案中，針對(duì)與外界水體連通的自然水體，凈化處理之前在連通 處設(shè)置生物濾墻，所述生物濾墻包括攔網(wǎng)和用附著有生物菌劑的多孔固體材 料堆砌的隔墻。
10、 上述方案中，環(huán)境1 - a淡水富營(yíng)養(yǎng)化防止菌和環(huán)境1 - b淡水富營(yíng) 養(yǎng)化防止菌均購(gòu)自日本沖繩那霸市市長(zhǎng)田2-24-76，生物化妝品(^4才^ >f夕)林式會(huì)社。
11、 上述方案中，經(jīng)過(guò)直接凈化處理和生物修復(fù)處理的自然水體還需要 進(jìn)行工程養(yǎng)護(hù)和日常護(hù)理，主要進(jìn)行下列工作
(1 )、對(duì)7JC體質(zhì)量按照《GB 3838 - 2002》規(guī)定的國(guó)家IV類地表水基本項(xiàng) 目標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)；
(2) 、清除水體表面的漂浮物；
(3) 、處理水體表層油脂類物質(zhì)。
12、 上述方案中，封閉性水體是指所要處理的自然水體與外界水體不直 接相通，相對(duì)封閉性水體是指所要處理的自然水體與外界河流相通，但具有
相對(duì)流動(dòng)的獨(dú)立性。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果
1、 本發(fā)明以直接凈化處理為基礎(chǔ)，運(yùn)用物理和化學(xué)方法提高自然水體的 溶解氧含量，徹底去除水體中的污染物，然后輔以生物修復(fù)處理，綜合治理， 以達(dá)到提高水體的自凈功能，恢復(fù)生態(tài)平衡和保持自然水體成為良好的自然 景觀。
2、 由于本發(fā)明的設(shè)備體積小、重量輕、無(wú)噪音污染、操作管理簡(jiǎn)便，置 于水中工作，無(wú)需再建設(shè)設(shè)備的安裝場(chǎng)地，不占用陸地面積，所以投資少， 能耗小、費(fèi)用低，并且凈化質(zhì)量好，效率高、速度快。
3、 本發(fā)明由于高效清除了水體中的腐殖質(zhì)和污染因子，為生物菌劑和土 著微生物的活性創(chuàng)造了良好條件，自然水體的代謝凈化和生物修復(fù)功能能很 快建立和發(fā)揮。


附圖l為自然水體的凈化處理方法(直線分隔)原理示意圖； 附圖2為自然水體的凈化處理方法(曲線分隔)原理示意圖； 附圖3為自然水體的凈化處理方法(環(huán)形分隔)原理示意圖； 附圖4為分隔浮管示意圖； 附圖5為分隔浮管(管裙延伸至水底)示意圖。
以上附圖中1、自然7jc體；2、通外河道；3、生物濾墻；4、增氧射流 泵；5、超微氣泡發(fā)生器；6、分隔浮管；7、壓濾機(jī)；8、集渣網(wǎng)；9、混凝 區(qū)；10、上浮區(qū)；11、浮管；12、管裙；13、貯藥桶；14、沙袋。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一 一種自然水體的凈化處理方法
如圖1、圖4和圖5所示，自然水體的凈化處理方法包括直接凈化處理和 生物修復(fù)處理兩部分，這兩部分處理的組合采用先進(jìn)行直接凈化處理，然后 進(jìn)行生物^^復(fù)處理的方式。
直接凈化處理依次包括以下步驟 (1)分隔水體
水體選擇直線分隔，采用帶管裙12的分隔浮管6以直線方式將自然水體 的水域分隔成兩半水域， 一半水域作為混凝區(qū)9，另一半水域作為上浮區(qū)10， 混凝區(qū)9比上浮區(qū)10的水域面積小。浮管11漂浮在水面作為區(qū)域之間的分
界線，管裙12沿分界線伸入水體作為隔離屏，管裙12的長(zhǎng)度與水體的深度 一致，管裙12的下端墜有沙袋14,浮管11兩端位置的管裙12不延伸至水 底，使得混凝區(qū)9與上浮區(qū)10的水體連通。
(2) 、造流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備
利用混凝區(qū)9與上浮區(qū)IO在分界線的兩端位置分別連通水體的特點(diǎn)，設(shè) 計(jì)在分界線兩端穿越混凝區(qū)9和上浮區(qū)10的環(huán)形水流循環(huán)回路；在該環(huán)形 水流循環(huán)回路的路徑上相隔布設(shè)四臺(tái)增氧射流泵4,其中一臺(tái)增氧射流泵4 的泵體綁有浮筒，使之浮在水體中，四臺(tái)增氧射流泵4的射流方向與環(huán)形水 流循環(huán)回路的路徑方向一致；在上浮區(qū).10的水體中布設(shè)兩個(gè)超微氣泡發(fā)生 器5，該超孩i氣泡發(fā)生器5的射流方向指向上浮區(qū)10。超孩t氣泡發(fā)生器5在 安裝時(shí)，其箱體上的水位線應(yīng)與水面齊平，超微氣泡發(fā)生器5的噴射管應(yīng)距 水底300-400mm，安裝要平穩(wěn)，不得漂移、傾斜或4皮打翻。
(3) 、首先檢查各個(gè)設(shè)備有無(wú)漏水、漏氣和漏電現(xiàn)象，各控制閥門、儀 表、手控和遙控是否正常，附件是否齊全。然后開啟所有設(shè)備，觀察自然水 體是否按照設(shè)計(jì)的環(huán)形水流循環(huán)回路流動(dòng)。
(4) 、運(yùn)行
① 、造流氣浮
開啟增氧射流泵4和超微氣泡發(fā)生器5，將帶有浮筒的增氧射流泵5的進(jìn) 氣端與絮凝劑貯藥桶13連接向水體中加入聚合氯化鋁(PAC )。加入聚合氯 化鋁之前先取部分自然水體進(jìn)行小樣試驗(yàn)，檢查水體的受污染程度，檢測(cè)水 溫，pH值和水力條件。小樣試驗(yàn)4安照"取樣—加絮凝劑—快速攪拌lmin — 慢速攪拌10min —靜置20min"的流程，最后根據(jù)小樣試驗(yàn)后取得的上清夜確 定絮凝劑的加入量為水體重量的100ppm。另外用另一臺(tái)增氧射流泵5加入 助劑聚丙烯酰胺(PAM),助劑用量為主劑用量的1%。。由于使用的絮凝劑 為固體，先稀釋4 - 6倍，使得鋁含量約為5 - 7% ，然后根據(jù)使用總量、水 流速度計(jì)算加入流量為5L/h。加劑過(guò)程中，加劑流量要均勻，連續(xù)化操作， 混凝反應(yīng)的時(shí)間要根據(jù)7jc體流速，加劑的增氧射流泵與超孩吏氣泡發(fā)生器之間 的距離確定，從增氧射流泵流出的流體到達(dá)超微氣泡發(fā)生器的時(shí)間為IO-15min。增氧射流泵4推動(dòng)水體依照循環(huán)回路的路徑循環(huán)流動(dòng)。絮凝劑在循 環(huán)流動(dòng)中與自然水體中的膠體物質(zhì)反應(yīng)形成絮凝物，該絮凝物由于超孩t氣泡 發(fā)生器5的作用，在上浮區(qū)10內(nèi)上浮至水面形成浮渣。
② 、浮渣清理
當(dāng)上浮浮渣積多時(shí)，在造流氣浮的運(yùn)行暫停后清理浮渣，清理浮渣的方.
法是先將上浮區(qū)10內(nèi)的浮渣用帶有管裙12的分隔浮管6圍集至集渣網(wǎng)8處， 管裙12較短(如附圖4所示)，不延伸至水底。然后清除浮渣，浮渣清除采 取設(shè)置壓濾機(jī)7，壓濾浮渣成渣餅后，將浮渣排出至水體外的集渣處，清水 回流至自然水體中。重復(fù)五次所述運(yùn)行步驟，使水質(zhì)直至達(dá)到《GB 3838-2002》規(guī)定的國(guó)家IV類地表水基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，水體透明度達(dá)到1.2m以上。
然后對(duì)達(dá)到凈化效果的自然水體進(jìn)行生物修復(fù)處理，使之具有自凈功能。 所述生物修復(fù)處理具體是向自然水體均勻植入生物菌刑，所述生物菌劑選擇 "PBS-S"生物菌劑。"PBS-S"生物菌劑，包括菌種和培養(yǎng)基，微生物菌 種成分為以放線菌和桿菌為主體，培養(yǎng)基成分為可溶性淀粉、營(yíng)養(yǎng)瓊脂、 FeS04.7H20、 MgS04.7H20、 NaCl、 K2HP04、 KN03和無(wú)菌水。其生產(chǎn)工 藝流程所述的"PBS-S"生物菌劑，其生產(chǎn)工藝流程是菌種—植入無(wú)菌液— 溶入培養(yǎng)基—充分?jǐn)嚢琛銣嘏囵B(yǎng)—檢測(cè)計(jì)數(shù)—加入載體—發(fā)酵擴(kuò)大—人 工馴化—恒溫干燥—成品包裝，所述的載體主要是米糠、麩皮。生物菌劑的 植入量按自然水體的床底面積計(jì)算為25Kg/m2，固體菌劑在加入時(shí)需先向菌 劑中加入適量的水，活化2-4小時(shí)后制成小團(tuán)(直徑約30 - 40mm )，用人 工均勻分布投入河床，沉入水底后即完成布植；如加入液體菌劑，可將菌劑 稀釋為4-6倍稀釋液，再使用增氧射流泵均勻加入水體中。生物菌劑在適 當(dāng)溫度下，經(jīng)一革殳時(shí)間建立新陳代謝后，即能發(fā)揮其強(qiáng)力的降解功能，對(duì)水 體和底泥進(jìn)行生物修復(fù)，使水體長(zhǎng)期保持良好水質(zhì)和景觀效果。
直接凈化處理和生物^"復(fù)處理結(jié)束后，增氧射流泵和超^f敖氣泡發(fā)生器繼 續(xù)運(yùn)行，以增加水體中的溶解氧、滅菌殺藻；水面形成的浮油用浮管圍集至 周邊，使之^f皮吸除，達(dá)到清理與養(yǎng)護(hù)水面表層的目的，。
在設(shè)備運(yùn)行形成水體循環(huán)流動(dòng)時(shí)，還要注意形成的循環(huán)流動(dòng)的強(qiáng)、弱， 循環(huán)流動(dòng)的強(qiáng)、弱是通過(guò)控制運(yùn)行設(shè)備的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在強(qiáng)循環(huán)時(shí)，所用 的水泵同時(shí)運(yùn)行，推動(dòng)整個(gè)水體作強(qiáng)循環(huán)，形成強(qiáng)烈的水力條件，使絮凝劑 與水分子充分混合，構(gòu)成大面積的"混凝區(qū)域"，為絮凝劑上浮作好準(zhǔn)備， 運(yùn)行時(shí)要注意防止把底泥翻滾到水體中。在弱循環(huán)時(shí)，關(guān)閉大功率水泵，保 留小功率水泵工作，使水體作緩慢的"弱循環(huán)"，懸浮物進(jìn)入上浮區(qū)，聚集 上浮，等浮渣加厚連成片，以便集中處理，弱循環(huán)用于絮凝上浮的過(guò)程。
實(shí)施例二 一種自然水體的凈化處理方法
如圖2、圖4和圖5所示，自然水體的凈化處理方法包括直接凈化處理和
生物^f務(wù)復(fù)處理兩部分，這兩部分處理的組合釆取先進(jìn)行生物修復(fù)處理，然后
進(jìn)行直接凈化處理；
生物修復(fù)處理具體是向自然水體均勻植入按自然水體面積計(jì)算為 30Kg/m2的環(huán)境1 - a淡水富營(yíng)養(yǎng)化防止菌，使環(huán)境1 - a淡水富營(yíng)養(yǎng)化防止 菌在自然水體中增殖，分解水中的污染物。
然后進(jìn)行直接凈化處理，直接凈化處理依次包括以下步驟 (1)、分隔水體
水體選擇曲線分隔，采用帶管裙12的分隔浮管6以曲線方式將自然水體 的水域分隔成兩半水域， 一半水域作為混凝區(qū)9,另一半水域作為上浮區(qū)10, 混凝區(qū)9比上浮區(qū)10的水域面積小。浮管11漂浮在水面作為區(qū)域之間的分 界線，管裙12沿分界線伸入水體作為隔離屏，管裙12的長(zhǎng)度與水體的深度 一致，管裙12的下端墜有沙袋14,浮管11兩端位置的管裙12不延伸至水 底，使得混凝區(qū)與上浮區(qū)的水體連通。 (3)、造流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備
針對(duì)曲線分隔水體的方案，利用混凝區(qū)與上浮區(qū)在分界線的兩端位置分 別連通水體的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)在分界線兩端穿越混凝區(qū)和上浮區(qū)的環(huán)形水流循環(huán) 回路；在該環(huán)形水流循環(huán)回路的路徑上相隔布設(shè)三臺(tái)增氧射流泵4，其中一 臺(tái)增氧射流泵4的泵體綁有浮筒，使之浮在水體中，三臺(tái)增氧射流泵4的射 流方向與環(huán)形水流循環(huán)回路的路徑方向一致；在上浮區(qū)10的水體中布設(shè)兩 臺(tái)超^t氣泡發(fā)生器5,該超^:氣泡發(fā)生器5的射流方向指向上浮區(qū)10。 (3)、運(yùn)行
① 、造流氣浮
開啟增氧射流泵4和超微氣泡發(fā)生器5,將帶有浮筒的增氧射流泵5的進(jìn) 氣端與絮凝劑貯藥桶13連接向水體中加入多核復(fù)合高分子絮凝劑(PMC) 和聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵(PFC )的混合物，加入量為水體重量的120ppm。 由于使用的是液體，將原液稀釋成35-50%的溶液，加入流體。另外用另一 臺(tái)增氧射流泵5加入助劑聚丙烯酰胺(PAM)，助劑用量為主劑用量的1.2 %<>。其中，增氧射流泵4推動(dòng)水體依照循環(huán)回路的路徑循環(huán)流動(dòng)。絮凝劑在 循環(huán)流動(dòng)中與自然水體中的膠體物質(zhì)反應(yīng)形成絮凝物，該絮凝物由于超微氣 泡發(fā)生器5的作用，在上浮區(qū)10內(nèi)上浮至水面形成浮渣。
② 、浮渣清理
在造流氣浮的操作連續(xù)進(jìn)行時(shí)，清理浮渣，清理浮渣的方法是先將上浮
區(qū)10內(nèi)的浮渣用帶有管裙12的分隔浮管6圍集，其管裙12較短，不延伸 至水底，如附圖4所示。然后清除浮渣，浮渣清除采取設(shè)置壓濾機(jī)7，壓濾 浮渣成渣餅后，將浮渣排出至水體外的集渣處，清水回流至自然水體中。連 續(xù)進(jìn)行造流氣浮的工作8小時(shí)，使水質(zhì)直至達(dá)到《GB 3838 - 2002》規(guī)定的 國(guó)家IV類地表水基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，水體透明度達(dá)到1.2m以上。
治理后的水體還需日常護(hù)理(l)對(duì)水體的水質(zhì)、水色、透明度和溫度 經(jīng)常觀測(cè)；(2)經(jīng)常檢查維護(hù)設(shè)備，根據(jù)水體變化情況，必要時(shí)可調(diào)整運(yùn)行 程序；(3)觀測(cè)水生生物的生長(zhǎng)狀態(tài)，出現(xiàn)異常時(shí)要尋找原因，發(fā)現(xiàn)是外污 染源侵入時(shí)，及時(shí)加以處理；(4)嚴(yán)格保護(hù)水體，禁止向水體傾倒污水，水 面漂浮物及時(shí)清楚；(5)半年檢測(cè)一次水質(zhì)指標(biāo)，主要檢測(cè)指標(biāo)為溶解氧、 氨氮、總磷和pH值。
實(shí)施例三 一種自然水體的凈化處理方法
如圖3和圖4所示，自然水體的凈化處理方法包括直接凈化處理和生物 修復(fù)處理兩部分，這兩部分處理的組合選擇先進(jìn)行第一次生物修復(fù)處理，然 后進(jìn)行直接凈化處理，最后再進(jìn)行第二次生物修復(fù)處理的方案。
第一步為第一次生物修復(fù)處理為向自然水體勻均植入生物菌劑，生物菌 劑選擇環(huán)境l-b淡水富營(yíng)養(yǎng)化防止菌，植入量按自然水體面積計(jì)算為 20Kg/m2。
第二步為直接凈化處理，直接凈化處理依次包括以下步驟
(1) 、分隔水體
對(duì)于自然水體的水域輪廓為圓形，分隔水體時(shí)可以選擇環(huán)形分隔，采用 帶管裙12的分隔浮管6以環(huán)形方式將自然水體的水域分隔成環(huán)內(nèi)和環(huán)外兩 個(gè)水域，其中，環(huán)內(nèi)水域作為上浮區(qū)10，環(huán)外水域作為混凝區(qū)9，浮管11 漂浮在水面作為區(qū)域之間的分界線，管裙12沿分界線伸入水體作為隔離屏， 但是管裙12不延伸至水底，混凝區(qū)9與上浮區(qū)IO之間在隔離屏下方連通水 體。由于7jC體為半封閉性的，自然水體1與外界的水體通過(guò)通外河道2相連 接，所以在通外河道2上增設(shè)生物濾墻2，生物濾墻2包括攔網(wǎng)和用附著有 生物菌劑的多孔固體材料堆砌的隔墻。
(2) 、造流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備
針對(duì)環(huán)形分隔水體的方案，利用混凝區(qū)9與上浮區(qū)IO之間在隔離屏下方 連通水體的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種從環(huán)外混凝區(qū)9切入環(huán)內(nèi)上浮區(qū)10，再?gòu)纳细^(qū) 10回到混凝區(qū)9的螺旋水流循環(huán)回路；在該螺旋水流循環(huán)回路的路徑上相隔
布設(shè)三臺(tái)增氧射流泵4,且射流方向與螺旋水流循環(huán)回路的路徑方向一致； 在混凝區(qū)9的水體中布設(shè)超微氣泡發(fā)生器5,該超微氣泡發(fā)生器5的射流方 向指向上浮區(qū)10。 (3)、運(yùn)行
① 、造流氣浮
開啟增氧射流泵4和超微氣泡發(fā)生器5，將增氧射流泵5的進(jìn)氣端與絮凝 劑貯藥桶13連接向水體中加入絮凝劑。絮凝劑具體選擇三氯化鐵 (FeCl3.6H20結(jié)晶體)，用量為水體重量的80ppm。其中，增氧射流泵4推 動(dòng)水體依照循環(huán)回路的路徑循環(huán)流動(dòng)。絮凝劑在循環(huán)流動(dòng)中與自然水體中的
膠體物質(zhì)反應(yīng)形成絮凝物，該絮凝物由于超微氣泡發(fā)生器5的作用，在上浮 區(qū)10內(nèi)上浮至水面形成浮渣。
② 、浮渣清理
在造流氣浮的運(yùn)行暫停后清理浮渣，清理浮渣的方法是先將上浮區(qū)10內(nèi) 的浮渣用帶有管裙12的分隔浮管6圍集，其管裙12較短，不延伸至水底， 如附圖4所示。然后清除浮渣，浮渣清除采取設(shè)置壓濾機(jī)7,壓濾浮渣成渣 餅后，將浮渣排出至水體外的集渣處，清水回流至自然水體中。重復(fù)五次所 述運(yùn)行步驟，使水質(zhì)直至達(dá)到《GB 3838-2002》規(guī)定的國(guó)家IV類地表水基 本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，水體透明度達(dá)到1.2m以上。
第三步是第二次生物修復(fù)處理，具體是向自然7jc體勻均植入環(huán)境1 - b淡 水富營(yíng)養(yǎng)化防止菌，植入量按自然水體面積為15Kg/m2。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng) 技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保 護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種自然水體的凈化處理方法，其特征在于包括直接凈化處理，所述直接凈化處理依次包括以下步驟(1)、分隔水體分隔水體選擇以下兩種方案之一①、直線或曲線分隔采用帶管裙的分隔浮管以直線或曲線方式將自然水體的水域分隔成兩半水域，一半水域作為混凝區(qū)，另一半水域作為上浮區(qū)，浮管漂浮在水面作為區(qū)域之間的分界線，管裙沿分界線伸入水體作為隔離屏，混凝區(qū)與上浮區(qū)之間至少在分界線的兩端位置分別連通水體；②、環(huán)形分隔采用帶管裙的分隔浮管以環(huán)形方式將自然水體的水域分隔成環(huán)內(nèi)和環(huán)外兩個(gè)水域，其中，環(huán)內(nèi)水域作為上浮區(qū)，環(huán)外水域作為混凝區(qū)，浮管漂浮在水面作為區(qū)域之間的分界線，管裙沿分界線伸入水體作為隔離屏，混凝區(qū)與上浮區(qū)之間在隔離屏下方連通水體；(2)、造流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備針對(duì)直線或曲線分隔水體的方案，利用混凝區(qū)與上浮區(qū)在分界線的兩端位置分別連通水體的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種在分界線兩端穿越混凝區(qū)和上浮區(qū)的環(huán)形水流循環(huán)回路；在該環(huán)形水流循環(huán)回路的路徑上相隔布設(shè)增氧射流泵或/和潛水泵，且射流方向與環(huán)形水流循環(huán)回路的路徑方向一致；在混凝區(qū)或上浮區(qū)的水體中布設(shè)超微氣泡發(fā)生器，該超微氣泡發(fā)生器的射流方向指向上浮區(qū)；針對(duì)環(huán)形分隔水體的方案，利用混凝區(qū)與上浮區(qū)之間在隔離屏下方連通水體的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種從環(huán)外混凝區(qū)切入環(huán)內(nèi)上浮區(qū)，再?gòu)纳细^(qū)回到混凝區(qū)的螺旋水流循環(huán)回路；在該螺旋水流循環(huán)回路的路徑上相隔布設(shè)增氧射流泵或/和潛水泵，且射流方向與螺旋水流循環(huán)回路的路徑方向一致；在混凝區(qū)或上浮區(qū)的水體中布設(shè)超微氣泡發(fā)生器，該超微氣泡發(fā)生器的射流方向指向上浮區(qū)；(3)、運(yùn)行①、造流氣浮開啟增氧射流泵、潛水泵和超微氣泡發(fā)生器，其中，增氧射流泵和潛水泵推動(dòng)水體依照循環(huán)回路的路徑循環(huán)流動(dòng)；在循環(huán)流動(dòng)的水體中加入絮凝劑，所述的絮凝劑選用生物絮凝劑或飲用水型絮凝劑，用量為水體重量的40-300ppm，絮凝劑在循環(huán)流動(dòng)中與自然水體中的膠體物質(zhì)反應(yīng)形成絮凝物，該絮凝物由于超微氣泡發(fā)生器的作用，在上浮區(qū)內(nèi)上浮至水面形成浮渣；②、浮渣清理在造流氣浮的運(yùn)行過(guò)程中或暫停后清理浮渣，清理浮渣的方法是先將上浮區(qū)內(nèi)的浮渣集中聚集，然后清除浮渣；連續(xù)或重復(fù)所述運(yùn)行步驟直至達(dá)到自然水體的凈化效果。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于還包括 生物修復(fù)處理，所述直接凈化處理和生物修復(fù)處理的組合選擇下列方案之一(1) 、先進(jìn)行直接凈化處理，然后進(jìn)行生物修復(fù)處理；(2) 、先進(jìn)行生物修復(fù)處理，然后進(jìn)行直接凈化處理；(3) 、先進(jìn)行第一次生物修復(fù)處理，然后進(jìn)行直接凈化處理，最后再進(jìn)行 第二次生物修復(fù)處理；所述生物修復(fù)處理具體是向自然水體均勻植入生物菌劑，所述生物菌劑選 擇"PBS - S"生物菌劑、環(huán)境1 - a淡水富營(yíng)養(yǎng)化防止菌和環(huán)境1 - b淡水富 營(yíng)養(yǎng)化防止菌中的一種或兩種混合；植入量按自然水體面積或者水體的床底面 積計(jì)算為20 - 50Kg/m2。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于所述的 絮凝劑具體選擇聚合氯化鋁、多核復(fù)合高分子絮凝劑、聚合硫酸鐵和三氯化鐵 的一種或兩種及兩種以上混合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于所述造 流氣浮中，在加入絮凝劑時(shí)，同時(shí)加入助劑聚丙烯酰胺，助劑用量為主劑用量 的0.5 - 1.5%0。
5、 才艮據(jù)權(quán)利要求l所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于所述造 流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備之后，開啟所有設(shè)備，檢查自然水體的流動(dòng)效果。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于所述加 入絮凝劑的方法是以增氧射流泵的進(jìn)氣端與絮凝劑貯藥桶連接的方式將絮凝 劑加入水體。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于所述清 除浮渣采用壓濾機(jī)，通過(guò)抽吸、壓濾方式進(jìn)行清理，或者采取人工方式清除。
8、 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于所述的 "PBS-S"生物菌劑，包括菌種和培養(yǎng)基，微生物菌種成分為以放線菌和桿菌為主體，培養(yǎng)基成分為可溶性淀粉、營(yíng)養(yǎng)瓊脂、蛋白胨、FeS04.7H20、 MgS04.7H20、 NaCl、 K2HP04、 KN03和無(wú)菌水。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于所述的 "PBS-S"生物菌劑，其生產(chǎn)工藝流程是菌種—植入無(wú)菌液—溶入培養(yǎng)基一 充分?jǐn)嚢琛銣嘏囵B(yǎng)—檢測(cè)計(jì)數(shù)—加入載體—發(fā)酵擴(kuò)大—人工馴化—恒溫干 燥—成品包裝，所述的載體主要是米糠、麩皮。
10、根據(jù)權(quán)利要求l所述的自然水體的凈化處理方法，其特征在于針對(duì) 與外界水體連通的自然水體，凈化處理之前在連通處設(shè)置生物濾墻，所述生物濾墻包括攔網(wǎng)和用附著有生物菌劑的多孔固體材料堆砌的隔墻。
全文摘要
一種自然水體的凈化處理方法，包括直接凈化處理和生物修復(fù)處理兩部分。直接凈化處理依次包括分隔水體、造流設(shè)計(jì)及安裝設(shè)備、運(yùn)行設(shè)備使水體流動(dòng)、使水體中的膠體物質(zhì)與絮凝劑反應(yīng)后形成的絮凝物上浮、最后清理浮渣，直至達(dá)到自然水體的凈化效果。生物修復(fù)處理具體是向自然水體勻均植入生物菌劑，使水體具有自凈功能。本發(fā)明以直接凈化處理為基礎(chǔ)，輔以生物修復(fù)處理，綜合治理，以達(dá)到提高水體的自凈功能，恢復(fù)生態(tài)平衡和保持自然水體成為良好的自然景觀。本發(fā)明的設(shè)備置于水體中工作，無(wú)需再建設(shè)設(shè)備的安裝場(chǎng)地，不占用陸地面積，所以投資少，能耗小、費(fèi)用低，并且凈化質(zhì)量好，效率高、速度快。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101182060SQ20071013529
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者劉文杰, 王錦芳 申請(qǐng)人:蘇州市普林生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所