專(zhuān)利名稱(chēng)：一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水污染治理的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原
位修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)的河道黑臭的情況比較普遍，現(xiàn)有采用的河道水體修復(fù)技術(shù)中大致分為 物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物、生態(tài)修復(fù)技術(shù)三類(lèi)。物理修復(fù)技術(shù)主要采用底泥疏 浚方法，該方法見(jiàn)效快但工程量巨大，對(duì)周邊環(huán)境影響也很大；化學(xué)修復(fù)方法包括沉淀與氧 化，該方法見(jiàn)效快，但存在二次污染和成本高的問(wèn)題；生物、生態(tài)修復(fù)技術(shù)大致可分4個(gè)方 面一是以微生物為主體的生物修復(fù)技術(shù)；二是應(yīng)用高等植物為主體的植物_生態(tài)修復(fù)技 術(shù)，適用于較大面積、低濃度的污染位點(diǎn)，由于植物修復(fù)是一個(gè)自然的過(guò)程，雖然修復(fù)時(shí)間 長(zhǎng)，耐污染沖擊能力較弱；三是基于食物鏈原理的生物操縱技術(shù)，適用于大水體的流域修 復(fù)；生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)是將微生物、藻類(lèi)、植物、生態(tài)等修復(fù)措施，有機(jī)的結(jié)合在一起，在 水體水質(zhì)的不同階段，發(fā)揮最有效的修復(fù)效果，并逐漸營(yíng)造出自然生態(tài)的技術(shù)體系，適用于 河道水質(zhì)修復(fù)的不同階段?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于河道污染的生物、生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要有以下幾 個(gè)文獻(xiàn)記載 1、如專(zhuān)利號(hào)為ZL98102839. X的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利文獻(xiàn)《一種河流溝渠污水生態(tài) 強(qiáng)化自?xún)舴椒ā?公告號(hào)為CN1241538A);利用河道、河渠空間，通過(guò)建立若干級(jí)基堰形成濕 地氧化塘，每級(jí)基堰由堤坡植被、景觀曝氣、噴灌曝氣、濕地、基堰和基堰前后的沉淀溝所構(gòu) 成，河流污水依次通過(guò)各級(jí)基堰濕地氧化塘中的各種水生動(dòng)植物和堤坡土壤生物作用，即 得到凈化。該設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)單單一的氧化塘，工程量大，同時(shí)施工時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境影響大。
2、如專(zhuān)利號(hào)為ZL02240396. 5的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利文獻(xiàn)《觀賞性的水上環(huán)保船》 (公告號(hào)為CN2540095Y);包括有船體及驅(qū)動(dòng)船體行駛的驅(qū)動(dòng)裝置，在具有美感造型裝飾物 的船體的兩側(cè)各安裝至少一對(duì)與驅(qū)動(dòng)裝置連接的輪子；在船體的中心部位安裝有可升降自 身帶動(dòng)力源的散氣氣浮曝氣頭，在船體上還裝有多個(gè)噴頭；水輪的輪邊與輪軸間的空間部 位為棋格狀隔柵，每棋格中填放有易于微生物生長(zhǎng)的填料，形成可移動(dòng)式生物轉(zhuǎn)盤(pán)。該設(shè)計(jì) 采用船體方式，其制造和維護(hù)成本較高，且抗沖擊能力小；由于船體漂于水面之上，也會(huì)對(duì) 周邊的景觀美化造成破壞，對(duì)治理效果只能是短期的，不能最終使水體恢復(fù)自然生態(tài)的演 替。 3、如專(zhuān)利號(hào)為ZL200510037792. 0的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利文獻(xiàn)《生物柵凈化河道溝 渠水體的方法》(公告號(hào)為CN1657442A);生物柵由生物柵單元構(gòu)成，每級(jí)生物柵單元由支 架、填充于支架中或纏繞于支架上的填料以及生長(zhǎng)于填料上的生物膜三部分組成，將生物 柵放置于河流或溝渠水體中。該設(shè)計(jì)只采用生物柵濾網(wǎng)方式，即河水經(jīng)過(guò)生物柵或靠近于 生物柵時(shí)其具有一定治理效果，當(dāng)采用流水方式時(shí)其由于相互的接觸時(shí)間較短，不能形成 較好的降觸效果，而采用靜水方式時(shí)，其治理面具有局部性；再者微生物附著于生物柵上， 生物柵本身沒(méi)有供氧裝置，所以生物的存活率及活動(dòng)性不能保證，即對(duì)污水的處理效果也不能保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種凈化生態(tài)系統(tǒng)配置 合理、適用范圍廣、凈化速度快、易于實(shí)現(xiàn)設(shè)備化及最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)演替的智能化生態(tài)集 成模塊的水體原位修復(fù)方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種智能化生態(tài)集成模塊的水體
原位修復(fù)方法，包括有浮于水面上的單元凈水浮島，單元凈水浮島底部配裝有菌藻共生系
統(tǒng)的生物基模塊，生物基模塊下方連接有曝氣管，曝氣管的輸入端連接有鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)控
制對(duì)生物基模塊的持續(xù)供氧；鼓風(fēng)機(jī)還連接有基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控制裝置，控制裝置伸
入水面以下，并控制鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行；單元凈水浮島四周配有鏈接槽，并經(jīng)扣環(huán)控制單元凈水
浮島之間的鏈接。
采取的措施還包括 上述的單元凈水浮島中間嵌裝有承托網(wǎng)，承托網(wǎng)的下端伸入于生物基模塊內(nèi)，并 且承托網(wǎng)內(nèi)腔種養(yǎng)有水生生物體。 上述的生物基模塊內(nèi)貯存有菌藻共生系統(tǒng)的載體，菌藻共生系統(tǒng)對(duì)污染物分解時(shí) 產(chǎn)生有氮物質(zhì)，氮物質(zhì)由水生生物體通過(guò)光和作用利用，產(chǎn)生氧氣。 上述的水生生物體產(chǎn)生的氧氣能被鼓風(fēng)機(jī)吸入，并經(jīng)曝氣管輸入至生物基模塊 內(nèi)。 上述的鼓風(fēng)機(jī)漂于水面上，或固定于水岸上，或布置于單元凈水浮島上。 上述的扣環(huán)經(jīng)拉索還連接有固定樁，固定樁固定于水底床體上，并控制單元凈水
浮島在水面上的定位。 —種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，包括有水體檢測(cè)步驟在水體黑 臭階段，通過(guò)基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控制裝置進(jìn)行對(duì)水體溶氧的監(jiān)測(cè)，并控制鼓風(fēng)機(jī)對(duì)水體 進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣； 供氧步開(kāi)始驟鼓風(fēng)機(jī)持續(xù)吸入氧氣，并通過(guò)曝氣管將氧氣進(jìn)入到菌藻共生系統(tǒng) 的生物基模塊，該生物基模塊采用多孔高分子材料制成，并具有生物親合性；
生物體系建立步驟生物基模塊內(nèi)預(yù)培育的生物基將激活土著微生物與藻類(lèi)的菌 藻共生生物體系，能清除水體中污染物，消除黑臭； 供氧停止步驟當(dāng)水體的黑臭消除后，水體質(zhì)量仍需持續(xù)改善時(shí)，但水體中溶氧開(kāi) 始恢復(fù)，此時(shí)控制裝置控制鼓風(fēng)機(jī)停止向生物基模塊充入氧氣； 后續(xù)除污步驟利用水體中溶氧和水力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步削減水體污染物，與此同 時(shí)，開(kāi)始消減底泥中的內(nèi)源污染物，水體質(zhì)量改善后，生物基模塊持續(xù)維持水循環(huán)系統(tǒng)；
正常后處理步驟水體質(zhì)量恢復(fù)正常后，生物基模塊培育水體自然生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 從人工生態(tài)到自然生態(tài)的轉(zhuǎn)變，依靠水體生物多樣性來(lái)保持水質(zhì)的自我修復(fù)與良性循環(huán)， 水體生態(tài)演替恢復(fù)正常。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括有浮于水面上的單元凈水浮島，單元凈水浮島底部 配裝有菌藻共生系統(tǒng)的生物基模塊，生物基模塊下方連接有曝氣管，曝氣管的輸入端連接 有鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)控制對(duì)生物基模塊的持續(xù)供氧；鼓風(fēng)機(jī)還連接有基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控
4制裝置，控制裝置伸入水面以下，并控制鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行；單元凈水浮島四周配有鏈接槽，并 經(jīng)扣環(huán)控制單元凈水浮島之間的鏈接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由生物基模塊材料作為生物載 體床，其內(nèi)除了工程菌和土著菌群附著生長(zhǎng)成水質(zhì)凈化菌群外，還由于載體床內(nèi)存在大量 的孔隙空間，其孔隙空間內(nèi)還生成了由藻類(lèi)、微型動(dòng)物構(gòu)成的高密度生物群落，并與生物基 模塊表面的菌群、上部水生生物體的根系共同構(gòu)成了水質(zhì)凈化生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈，對(duì)凈化 水質(zhì)起到雙重作用；設(shè)施適用范圍有廣，可用于水體流動(dòng)性差的黑臭河道治理的持續(xù)治理； 設(shè)施對(duì)水質(zhì)適用范圍廣，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，治理過(guò)程的遺留問(wèn)題較少；整個(gè)設(shè)施造價(jià)適 中，可配合曝氣充氧，及多次重復(fù)使用，水質(zhì)凈化速度快，效果穩(wěn)定，在凈化水質(zhì)的同時(shí)，也 能營(yíng)造出景觀效果，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)的恢復(fù)演替；整個(gè)設(shè)施投資和運(yùn)行成本低，易于實(shí)現(xiàn)設(shè)備 化，即具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本發(fā)明的處理工藝原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 如圖1所示，圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下控制裝置1，鼓風(fēng)機(jī)2，曝氣管3，生物基模塊4，單元 凈水浮島5，水生生物體6，承托網(wǎng)7，鏈接槽8，扣環(huán)9，拉索10，固定樁11 。
本發(fā)明實(shí)施例，一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，包括有浮于水面 上的單元凈水浮島5，單元凈水浮島5底部配裝有菌藻共生系統(tǒng)的生物基模塊4，生物基模 塊4下方連接有曝氣管3，曝氣管3的輸入端連接有鼓風(fēng)機(jī)2，鼓風(fēng)機(jī)2控制對(duì)生物基模塊 4的持續(xù)供氧；鼓風(fēng)機(jī)2還連接有基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控制裝置l，控制裝置1伸入水面以 下，并控制鼓風(fēng)機(jī)2的運(yùn)行；單元凈水浮島5四周配有鏈接槽8，并經(jīng)扣環(huán)9控制單元凈水 浮島5之間的鏈接。 單元凈水浮島5中間嵌裝有承托網(wǎng)7，承托網(wǎng)7的下端伸入于生物基模塊4內(nèi)，并 且承托網(wǎng)7內(nèi)腔種養(yǎng)有水生生物體6。生物基模塊4內(nèi)貯存有菌藻共生系統(tǒng)的載體，菌藻共 生系統(tǒng)對(duì)污染物分解時(shí)產(chǎn)生有氮物質(zhì)，氮物質(zhì)由水生生物體6通過(guò)光和作用利用，產(chǎn)生氧 氣。水生生物體6產(chǎn)生的氧氣能被鼓風(fēng)機(jī)2吸入，并經(jīng)曝氣管3輸入至生物基模塊4內(nèi)。
鼓風(fēng)機(jī)2漂于水面上，或固定于水岸上，或布置于單元凈水浮島5上?？郗h(huán)9經(jīng)拉 索IO還連接有固定樁11，固定樁11固定于水底床體上，并控制單元凈水浮島5在水面上的 定位。 —種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其步驟分為以下幾個(gè) 水體檢測(cè)步驟在水體黑臭階段，通過(guò)基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控制裝置1進(jìn)行對(duì)水
體溶氧的監(jiān)測(cè)，并控制鼓風(fēng)機(jī)2對(duì)水體進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣； 供氧步開(kāi)始驟鼓風(fēng)機(jī)2持續(xù)吸入氧氣，并通過(guò)曝氣管3將氧氣進(jìn)入到菌藻共生系 統(tǒng)的生物基模塊4，該生物基模塊4采用多孔高分子材料制成，并具有很強(qiáng)的生物親合性；
生物體系建立步驟生物基模塊4內(nèi)預(yù)培育的生物基將激活土著微生物與藻類(lèi)的 菌藻共生生物體系，能清除水體中污染物，消除黑臭； 供氧停止步驟當(dāng)水體的黑臭消除后，水體質(zhì)量仍需持續(xù)改善時(shí)，但水體中溶氧開(kāi)始恢復(fù)，此時(shí)控制裝置1控制鼓風(fēng)機(jī)2停止向生物基模塊4充入氧氣； 后續(xù)除污步驟利用水體中溶氧和水力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步削減水體污染物，與此同 時(shí)，開(kāi)始消減底泥中的內(nèi)源污染物，水體質(zhì)量改善后，生物基模塊4持續(xù)維持水循環(huán)系統(tǒng)；
正常后處理步驟水體質(zhì)量恢復(fù)正常后，生物基模塊4培育水體自然生態(tài)系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)從人工生態(tài)到自然生態(tài)的轉(zhuǎn)變，依靠水體生物多樣性來(lái)保持水質(zhì)的自我修復(fù)與良性循 環(huán)，水體生態(tài)演替恢復(fù)正常。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由生物基模塊材料作為生物載體床，其內(nèi)除了工程菌和土著 菌群附著生長(zhǎng)成水質(zhì)凈化菌群外，還由于載體床內(nèi)存在大量的孔隙空間，其孔隙空間內(nèi)還 生成了由藻類(lèi)、微型動(dòng)物構(gòu)成的高密度生物群落，并與生物基模塊表面的菌群、上部水生生 物體的根系共同構(gòu)成了水質(zhì)凈化生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈，對(duì)凈化水質(zhì)起到雙重作用；設(shè)施適用 范圍有廣，可用于水體流動(dòng)性差的黑臭河道治理的持續(xù)治理；設(shè)施對(duì)水質(zhì)適用范圍廣，不會(huì) 產(chǎn)生二次污染，治理過(guò)程的遺留問(wèn)題較少；整個(gè)設(shè)施造價(jià)適中，可配合曝氣充氧，及多次重 復(fù)使用，水質(zhì)凈化速度快，效果穩(wěn)定，在凈化水質(zhì)的同時(shí)，也能營(yíng)造出景觀效果，最終實(shí)現(xiàn)生 態(tài)的恢復(fù)演替；整個(gè)設(shè)施投資和運(yùn)行成本低，易于實(shí)現(xiàn)設(shè)備化，即具有良好的社會(huì)效益和經(jīng) 濟(jì)效益。 本發(fā)明的最佳實(shí)施例已被闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都 不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其特征是包括有浮于水面上的單元凈水浮島(5)，所述的單元凈水浮島(5)底部配裝有菌藻共生系統(tǒng)的生物基模塊(4)，生物基模塊(4)下方連接有曝氣管(3)，曝氣管(3)的輸入端連接有鼓風(fēng)機(jī)(2)，鼓風(fēng)機(jī)(2)控制對(duì)生物基模塊(4)的持續(xù)供氧；所述的鼓風(fēng)機(jī)(2)還連接有基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控制裝置(1)，控制裝置(1)伸入水面以下，并控制鼓風(fēng)機(jī)(2)的運(yùn)行；所述的單元凈水浮島(5)四周配有鏈接槽(8)，并經(jīng)扣環(huán)(9)控制單元凈水浮島(5)之間的鏈接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其特征是所述的單元凈水浮島(5)中間嵌裝有承托網(wǎng)(7)，承托網(wǎng)(7)的下端伸入于生物基模塊(4)內(nèi)，并且所述的承托網(wǎng)(7)內(nèi)腔種養(yǎng)有水生生物體(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其特征是所述的生物基模塊(4)內(nèi)貯存有菌藻共生系統(tǒng)的載體，菌藻共生系統(tǒng)對(duì)污染物分解時(shí)產(chǎn)生有氮物質(zhì)，氮物質(zhì)由水生生物體(6)通過(guò)光和作用利用，產(chǎn)生氧氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其特征是所述的水生生物體(6)產(chǎn)生的氧氣能被鼓風(fēng)機(jī)(2)吸入，并經(jīng)曝氣管(3)輸入至生物基模塊(4)內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其特征是所述的鼓風(fēng)機(jī)(2)漂于水面上，或固定于水岸上，或布置于單元凈水浮島(5)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其特征是所述的扣環(huán)(9)經(jīng)拉索(10)還連接有固定樁(ll)，所述的固定樁(11)固定于水底床體上，并控制單元凈水浮島(5)在水面上的定位。
7. —種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，其特征是包括有水體檢測(cè)步驟在水體黑臭階段，通過(guò)基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控制裝置(1)進(jìn)行對(duì)水體溶氧的監(jiān)測(cè)，并控制鼓風(fēng)機(jī)(2)對(duì)水體進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣；供氧步開(kāi)始驟鼓風(fēng)機(jī)(2)持續(xù)吸入氧氣，并通過(guò)曝氣管(3)將氧氣進(jìn)入到菌藻共生系統(tǒng)的生物基模塊(4)，該生物基模塊(4)采用多孔高分子材料制成，并具有生物親合性；生物體系建立步驟生物基模塊(4)內(nèi)預(yù)培育的生物基將激活土著微生物與藻類(lèi)的菌藻共生生物體系，能清除水體中污染物，消除黑臭；供氧停止步驟當(dāng)水體的黑臭消除后，水體質(zhì)量仍需持續(xù)改善時(shí)，但水體中溶氧開(kāi)始恢復(fù)，此時(shí)控制裝置(1)控制鼓風(fēng)機(jī)(2)停止向生物基模塊(4)充入氧氣；后續(xù)除污步驟利用水體中溶氧和水力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步削減水體污染物，與此同時(shí)，開(kāi)始消減底泥中的內(nèi)源污染物，水體質(zhì)量改善后，生物基模塊(4)持續(xù)維持水循環(huán)系統(tǒng)；正常后處理步驟水體質(zhì)量恢復(fù)正常后，生物基模塊(4)培育水體自然生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從人工生態(tài)到自然生態(tài)的轉(zhuǎn)變，依靠水體生物多樣性來(lái)保持水質(zhì)的自我修復(fù)與良性循環(huán)，水體生態(tài)演替恢復(fù)正常。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能化生態(tài)集成模塊的水體原位修復(fù)方法，包括有浮于水面上的單元凈水浮島，單元凈水浮島底部配裝有菌藻共生系統(tǒng)的生物基模塊，生物基模塊下方連接有曝氣管，曝氣管的輸入端連接有鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)控制對(duì)生物基模塊的持續(xù)供氧；鼓風(fēng)機(jī)還連接有基于溶氧在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的控制裝置，控制裝置伸入水面以下，并控制鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行；單元凈水浮島四周配有鏈接槽，并經(jīng)扣環(huán)控制單元凈水浮島之間的鏈接；由藻類(lèi)、微型動(dòng)物構(gòu)成的高密度生物群落，并與生物基模塊表面的菌群、上部水生生物體的根系共同構(gòu)成了水質(zhì)凈化生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈；適用范圍有廣，對(duì)水質(zhì)適用范圍廣，配合曝氣充氧，水質(zhì)凈化速度快，效果穩(wěn)定，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)的恢復(fù)演替。
文檔編號(hào)C02F3/14GK101792238SQ20101013554
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者董濱, 薛彩琴 申請(qǐng)人:董濱