本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種生物凈水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和城市化進程加快，工業(yè)廢水和生活污水排放量日益增加，大量含有氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水排放到附近的湖泊中，增加了湖泊水體的營養(yǎng)物質(zhì)的負荷量。同時，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥和農(nóng)藥用量的逐年增加，大量未被農(nóng)作物吸收的營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過雨水沖刷和滲透，最終流失而被輸送到水體中，導致我國湖泊水體的營養(yǎng)負荷急劇增加和積累，生態(tài)系統(tǒng)不斷退化，湖泊富營養(yǎng)化呈現(xiàn)迅猛發(fā)展的趨勢。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種湖泊富營養(yǎng)化水體處理效果優(yōu)異的生物凈水系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種生物凈水系統(tǒng)，是在富營養(yǎng)化的湖泊旁設(shè)置凈水池，凈水池通過進水渠和出水渠與湖泊連通，湖泊中的水通過進水渠流入凈水池，凈水池中的水通過出水渠回流至湖泊內(nèi)，凈水池的水面種植有漂浮性水生植物，漂浮性水生植物的根部收納于凈水球內(nèi)，所述凈水球為懸掛于漂浮性水生植物底部的塑料殼體，塑料殼體表面設(shè)置通孔，塑料殼體內(nèi)填充有用于處理富營養(yǎng)化湖水的微生物填料；所述微生物填料包括直徑為5～10mm的厭氧菌內(nèi)核、包裹于厭氧菌內(nèi)核外的厚度為10～15mm的好氧菌層和包裹于好氧菌層外的厚度為20～25mm的透水層；按重量份計，所述厭氧菌內(nèi)核包括1～5份的枯草桿菌、3～8份的丁酸梭菌和5～10份的酵母菌，所述好氧菌層包括1～5份的硝化細菌、5～10份的枯草芽孢桿菌、10～15份的地衣芽孢桿菌和1～5份的光合細菌，所述透水層包括5～15份的硅藻土、1～3份的高嶺土、5～10份的煤灰、5～10份的硝化纖維、8～18份的二乙二醇丁醚醋酸酯和10～20份的二乙二醇丁醚。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進：
所述微生物填料的制備過程為：
1)將枯草桿菌、丁酸梭菌和酵母菌制成質(zhì)量濃度為2％的海藻酸鈉水溶液，然后滴入質(zhì)量濃度為3％的氯化鈣溶液中形成直徑5～10mm小球，固化30～50分鐘，抽濾，晾干后制得厭氧菌內(nèi)核；
2)將硝化細菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和光合細菌加入其總重2～3倍的水中制成混合菌液，然后在20～25℃的二甲基甲酰胺中加入其重量50％～80％的聚醚、1％～5％的二氯甲烷、0.3％～0.5％的硅油、1％～3％的氯化鋅、10％～15％的混合菌液，然后將厭氧菌內(nèi)核分散于二甲基甲酰胺中，攪拌均勻后再加入二甲基甲酰胺重量30％～50％的甲苯二異氰酸酯和5％～8％的多異氰酸酯，混合均勻后發(fā)泡成型，厭氧菌內(nèi)核外包裹凝聚為10～15mm厚的好氧菌層；
3)將硅藻土、高嶺土、煤灰、硝化纖維、二乙二醇丁醚醋酸酯和二乙二醇丁醚混合均勻，加熱至26～28℃，迅速將包裹了好氧菌層的厭氧菌內(nèi)核分散與混合物中并攪拌，冷卻后分割開，好氧菌層外即可包裹有20～25mm厚的透水層。
優(yōu)選的，所述凈水池深2～3m、容積200～300m3，凈水池與湖泊的最近距離不小于20m。
優(yōu)選的，所述進水渠和出水渠內(nèi)的水流流速為0.5～5m3/min，進水渠的湖水進水口設(shè)置格柵，格柵的間隙為10～100mm，出水渠的出水口設(shè)置升楊裝置，水流經(jīng)升楊裝置升楊1～3m的高度后以噴灑散開的方式回流至湖泊中。
優(yōu)選的，所述塑料殼體的內(nèi)徑為10～20cm，通孔的直徑為0.2～0.4cm，通孔在塑料殼體表面的間距為2～5cm。
優(yōu)選的，所述漂浮性水生植物占凈水池水面面積的20％～40％，每隔1～2個月更新20％～30％面積的漂浮性水生植物。
優(yōu)選的，所述漂浮性水生植物為布袋蓮、槐葉蘋、浮萍或大萍。
優(yōu)選的，按重量份計，所述厭氧菌內(nèi)核包括3份的枯草桿菌、5份的丁酸梭菌和8份的酵母菌，所述好氧菌層包括2.5份的硝化細菌、9份的枯草芽孢桿菌、12份的地衣芽孢桿菌和2份的光合細菌，所述透水層包括10份的硅藻土、2份的高嶺土、6份的煤灰、10份的硝化纖維、15份的二乙二醇丁醚醋酸酯和20份的二乙二醇丁醚。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明將水生植物治污和微生物凈水方法相結(jié)合的方式，通過在漂浮性水生植物的根部設(shè)置凈水球，巧妙地利用植物和微生物的共生關(guān)系，更能有效地進行富營養(yǎng)化水體的治理。凈水球內(nèi)部填充有不同的微生物群落，分別為好氧以及厭氧微生物提供利于其生長的環(huán)境，促進其生長并形成穩(wěn)定的生物膜，分工合作，層層遞進，凈水效果大為改善。
具體實施方式
下面以實施例作進一步描述，但本發(fā)明不局限于這些實施例。
實施例1
一種生物凈水系統(tǒng)，是在富營養(yǎng)化的湖泊旁設(shè)置凈水池，凈水池通過進水渠和出水渠與湖泊連通，湖泊中的水通過進水渠流入凈水池，凈水池中的水通過出水渠回流至湖泊內(nèi)，凈水池的水面種植有漂浮性水生植物，漂浮性水生植物的根部收納于凈水球內(nèi)，凈水球為懸掛于漂浮性水生植物底部的塑料殼體，塑料殼體表面設(shè)置通孔，塑料殼體內(nèi)填充有用于處理富營養(yǎng)化湖水的微生物填料；微生物填料包括直徑為5～10mm的厭氧菌內(nèi)核、包裹于厭氧菌內(nèi)核外的厚度為10～15mm的好氧菌層和包裹于好氧菌層外的厚度為20～25mm的透水層；按重量份計，厭氧菌內(nèi)核包括3份的枯草桿菌、5份的丁酸梭菌和8份的酵母菌，所述好氧菌層包括2.5份的硝化細菌、9份的枯草芽孢桿菌、12份的地衣芽孢桿菌和2份的光合細菌，所述透水層包括10份的硅藻土、2份的高嶺土、6份的煤灰、10份的硝化纖維、15份的二乙二醇丁醚醋酸酯和20份的二乙二醇丁醚。
所述微生物填料的制備過程為：1)將枯草桿菌、丁酸梭菌和酵母菌制成質(zhì)量濃度為2％的海藻酸鈉水溶液，然后滴入質(zhì)量濃度為3％的氯化鈣溶液中形成直徑5～10mm小球，固化30分鐘，抽濾，晾干后制得厭氧菌內(nèi)核；2)將硝化細菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和光合細菌加入其總重2.5倍的水中制成混合菌液，然后在25℃的二甲基甲酰胺中加入其重量50％的聚醚、3％的二氯甲烷、0.5％的硅油、1％的氯化鋅、13％的混合菌液，然后將厭氧菌內(nèi)核分散于二甲基甲酰胺中，攪拌均勻后再加入二甲基甲酰胺重量50％的甲苯二異氰酸酯和5％的多異氰酸酯，混合均勻后發(fā)泡成型，厭氧菌內(nèi)核外包裹凝聚為12mm厚的好氧菌層；3)將硅藻土、高嶺土、煤灰、硝化纖維、二乙二醇丁醚醋酸酯和二乙二醇丁醚混合均勻，加熱至28℃，迅速將包裹了好氧菌層的厭氧菌內(nèi)核分散與混合物中并攪拌，冷卻后分割開，好氧菌層外即可包裹有20～25mm厚的透水層。
所述凈水池深2m、容積250m3，凈水池與湖泊的最近距離不小于20m。
所述進水渠和出水渠內(nèi)的水流流速為0.5m3/min，進水渠的湖水進水口設(shè)置格柵，格柵的間隙為50mm，出水渠的出水口設(shè)置升楊裝置，水流經(jīng)升楊裝置升楊3m的高度后以噴灑散開的方式回流至湖泊中。
所述塑料殼體的內(nèi)徑為10cm，通孔的直徑為0.3cm，通孔在塑料殼體表面的間距為5cm。
所述漂浮性水生植物占凈水池水面面積的20％，每隔1～2個月更新20％～30％面積的漂浮性水生植物。漂浮性水生植物的種類為浮萍。
實施例2
一種生物凈水系統(tǒng)，是在富營養(yǎng)化的湖泊旁設(shè)置凈水池，凈水池通過進水渠和出水渠與湖泊連通，湖泊中的水通過進水渠流入凈水池，凈水池中的水通過出水渠回流至湖泊內(nèi)，凈水池的水面種植有漂浮性水生植物，漂浮性水生植物的根部收納于凈水球內(nèi)，凈水球為懸掛于漂浮性水生植物底部的塑料殼體，塑料殼體表面設(shè)置通孔，塑料殼體內(nèi)填充有用于處理富營養(yǎng)化湖水的微生物填料；微生物填料包括直徑為5～10mm的厭氧菌內(nèi)核、包裹于厭氧菌內(nèi)核外的厚度為10～15mm的好氧菌層和包裹于好氧菌層外的厚度為20～25mm的透水層；按重量份計，厭氧菌內(nèi)核包括1份的枯草桿菌、8份的丁酸梭菌和5份的酵母菌，好氧菌層包括5份的硝化細菌、5份的枯草芽孢桿菌、15份的地衣芽孢桿菌和1份的光合細菌，透水層包括15份的硅藻土、1份的高嶺土、10份的煤灰、5份的硝化纖維、18份的二乙二醇丁醚醋酸酯和10～20份的二乙二醇丁醚。
所述微生物填料的制備過程為：1)將枯草桿菌、丁酸梭菌和酵母菌制成質(zhì)量濃度為2％的海藻酸鈉水溶液，然后滴入質(zhì)量濃度為3％的氯化鈣溶液中形成直徑5～10mm小球，固化50分鐘，抽濾，晾干后制得厭氧菌內(nèi)核；2)將硝化細菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和光合細菌加入其總重2倍的水中制成混合菌液，然后在23℃的二甲基甲酰胺中加入其重量80％的聚醚、1％的二氯甲烷、0.4％的硅油、3％的氯化鋅、10％的混合菌液，然后將厭氧菌內(nèi)核分散于二甲基甲酰胺中，攪拌均勻后再加入二甲基甲酰胺重量40％的甲苯二異氰酸酯和8％的多異氰酸酯，混合均勻后發(fā)泡成型，厭氧菌內(nèi)核外包裹凝聚為10～15mm厚的好氧菌層；3)將硅藻土、高嶺土、煤灰、硝化纖維、二乙二醇丁醚醋酸酯和二乙二醇丁醚混合均勻，加熱至26℃，迅速將包裹了好氧菌層的厭氧菌內(nèi)核分散與混合物中并攪拌，冷卻后分割開，好氧菌層外即可包裹有20～25mm厚的透水層。
所述凈水池深2.5m、容積300m3，凈水池與湖泊的最近距離不小于20m。
所述進水渠和出水渠內(nèi)的水流流速為5m3/min，進水渠的湖水進水口設(shè)置格柵，格柵的間隙為100mm，出水渠的出水口設(shè)置升楊裝置，水流經(jīng)升楊裝置升楊1m的高度后以噴灑散開的方式回流至湖泊中。
所述塑料殼體的內(nèi)徑為20cm，通孔的直徑為0.4cm，通孔在塑料殼體表面的間距為2cm。
所述漂浮性水生植物占凈水池水面面積的40％，每隔1～2個月更新20％～30％面積的漂浮性水生植物。漂浮性水生植物的種類為槐葉蘋。
實施例3
一種生物凈水系統(tǒng)，是在富營養(yǎng)化的湖泊旁設(shè)置凈水池，凈水池通過進水渠和出水渠與湖泊連通，湖泊中的水通過進水渠流入凈水池，凈水池中的水通過出水渠回流至湖泊內(nèi)，凈水池的水面種植有漂浮性水生植物，漂浮性水生植物的根部收納于凈水球內(nèi)，凈水球為懸掛于漂浮性水生植物底部的塑料殼體，塑料殼體表面設(shè)置通孔，塑料殼體內(nèi)填充有用于處理富營養(yǎng)化湖水的微生物填料；微生物填料包括直徑為5～10mm的厭氧菌內(nèi)核、包裹于厭氧菌內(nèi)核外的厚度為10～15mm的好氧菌層和包裹于好氧菌層外的厚度為20～25mm的透水層；按重量份計，厭氧菌內(nèi)核包括5份的枯草桿菌、3份的丁酸梭菌和10份的酵母菌，好氧菌層包括1份的硝化細菌、10份的枯草芽孢桿菌、10份的地衣芽孢桿菌和5份的光合細菌，透水層包括5份的硅藻土、3份的高嶺土、5份的煤灰、10份的硝化纖維、8份的二乙二醇丁醚醋酸酯和20份的二乙二醇丁醚。
所述微生物填料的制備過程為：1)將枯草桿菌、丁酸梭菌和酵母菌制成質(zhì)量濃度為2％的海藻酸鈉水溶液，然后滴入質(zhì)量濃度為3％的氯化鈣溶液中形成直徑5～10mm小球，固化40分鐘，抽濾，晾干后制得厭氧菌內(nèi)核；2)將硝化細菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和光合細菌加入其總重2倍的水中制成混合菌液，然后在20℃的二甲基甲酰胺中加入其重量50％的聚醚、5％的二氯甲烷、0.3％的硅油、1％的氯化鋅、10％的混合菌液，然后將厭氧菌內(nèi)核分散于二甲基甲酰胺中，攪拌均勻后再加入二甲基甲酰胺重量40％的甲苯二異氰酸酯和5％的多異氰酸酯，混合均勻后發(fā)泡成型，厭氧菌內(nèi)核外包裹凝聚為10～15mm厚的好氧菌層；3)將硅藻土、高嶺土、煤灰、硝化纖維、二乙二醇丁醚醋酸酯和二乙二醇丁醚混合均勻，加熱至27℃，迅速將包裹了好氧菌層的厭氧菌內(nèi)核分散與混合物中并攪拌，冷卻后分割開，好氧菌層外即可包裹有20～25mm厚的透水層。
所述凈水池深3m、容積300m3，凈水池與湖泊的最近距離不小于20m。
所述進水渠和出水渠內(nèi)的水流流速為3m3/min，進水渠的湖水進水口設(shè)置格柵，格柵的間隙為10mm，出水渠的出水口設(shè)置升楊裝置，水流經(jīng)升楊裝置升楊1m的高度后以噴灑散開的方式回流至湖泊中。
所述塑料殼體的內(nèi)徑為10cm，通孔的直徑為0.2cm，通孔在塑料殼體表面的間距為2cm。
所述漂浮性水生植物占凈水池水面面積的30％，每隔1～2個月更新20％～30％面積的漂浮性水生植物。漂浮性水生植物的種類為布袋蓮。