水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及水體修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，大量工業(yè)廢水和生活污水排入河流和湖泊等地表水體，這 些廢水中攜帶大量營養(yǎng)鹽。由于氮、磷等元素的排入，加上水體缺少必要的循環(huán)，引起藻類 及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡，導(dǎo)致 水體富營養(yǎng)化，破壞水生生態(tài)平衡，形成水華。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中，又 把大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)釋放排入水中，供新一代藻類等生物利用。因此，富營養(yǎng)化了的 水體，即使切斷外界營養(yǎng)物質(zhì)的來源，水體也很難自凈和恢復(fù)到正常狀態(tài)。
[0003] 富營養(yǎng)化會造成水體透明度降低，陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合 作用，可能造成溶解氧的過飽和狀態(tài)。溶解氧的過飽和以及水中溶解氧少，都對水生動物有 害，造成魚類大量死亡。同時，水體表面生長著以藍藻、綠藻為優(yōu)勢種的大量水藻，形成一層 "綠色浮渣"，致使底層堆積的有機物質(zhì)在厭氧條件分解產(chǎn)生的有害氣體和一些浮游生物產(chǎn) 生的生物毒素也會傷害魚類。因富營養(yǎng)化水中含有硝酸鹽和亞硝酸鹽，人畜長期飲用這些 物質(zhì)含量超過一定標準的水，也會中毒致病。
[0004] 因而，采用適宜的技術(shù)解決水體富營養(yǎng)化問題不但對保護環(huán)境有著重大的意義， 而且對保證人民的健康也有著深遠的意義。但是，地表水具有水量大、分布廣等特點。這 些特點決定了地表水污染處理不可能像生活污水或工業(yè)廢水那樣采用傳統(tǒng)的混凝沉淀、吸 附、萃取、離子交換、膜分離等處理工藝和設(shè)備進行集中處理，故給地表水污染治理帶來了 很大的難度。
[0005] 水體生態(tài)修復(fù)是指利用生態(tài)學(xué)的原理，使污染水體恢復(fù)到未污染狀態(tài)所采用的技 術(shù)。其特點是充分發(fā)揮現(xiàn)有水利工程的作用，綜合利用流域內(nèi)的濕地、灘涂、水塘和堤坡等 自然資源及人工合成材料，對天然水域自恢復(fù)能力和自凈能力進行強化。根據(jù)其原理的不 同，水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)可分為物理凈化法、化學(xué)凈化法、生物凈化法及自然凈化法4類。
[0006] 1、物理凈化法
[0007] 物理凈化法是采用物理的、機械的方法對污染水體進行人工凈化，其工藝設(shè)備簡 單、易于操作。
[0008] (1)引水稀釋
[0009] 引水稀釋就是通過工程調(diào)水對污染水體進行稀釋，使水體在短時間內(nèi)達到相應(yīng)的 水質(zhì)標準。該方法能增加流速，使水體中氧的濃度增加，使水生微生物、動植物的數(shù)量和種 類也相應(yīng)增加，從而達到凈化水質(zhì)的目的。
[0010] ⑵底泥疏浚
[0011] 河流、湖泊底泥中含有大量的有機物和氮磷營養(yǎng)鹽，在一定條件下會從底泥中溶 出使水質(zhì)惡化。對沉積嚴重的河段、湖泊進行底泥疏浚可恢復(fù)河流和湖泊的正常功能。
[0012] 2、化學(xué)凈化法
[0013] 化學(xué)凈化法通過向污染水體投加化學(xué)藥劑，使藥劑與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從 而達到去除水體中污染物的目的。如治理湖泊酸化可投加生石灰，抑制藻類大量繁殖可投 加殺藻劑，除磷可投加鐵鹽等。
[0014] 3、生物凈化法
[0015] 生物凈化法利用天然水體中的微生物氧化分解有機物，通過人工措施來創(chuàng)造更有 利于微生物生長和繁殖的環(huán)境，從而可提高對污染水體有機物的降解效率。主要包含投菌 法、生物膜技術(shù)和曝氣充氧技術(shù)等。
[0016] ⑴投菌法
[0017] ①生物試劑添加技術(shù)
[0018] 生物試劑添加技術(shù)是將特殊的菌種配方，按一定計算量添加到污水處理系統(tǒng)中， 以促進該系統(tǒng)的生物處理效率，從而達到水體生態(tài)修復(fù)的方法。生物添加所使用的菌種可 以從生物界篩選出來，也可以是經(jīng)過處理的變異菌株或經(jīng)遺傳工程構(gòu)建的菌株。
[0019] 生物活液是一種典型的添加技術(shù)所用微生物試劑，裝在塑料罐內(nèi)，使用和投加非 常方便，可以提高污水處理設(shè)施的效率，減少污泥量，去除油脂，加速廢水的硝化和脫氮過 程，消除或減輕臭味，是一種很有前途的水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
[0020] ②固定化酶和固定化細胞
[0021] 固定化酶又稱水不溶酶，是通過物理吸附法或化學(xué)鍵的作用將水不溶酶和固態(tài)的 不溶性載體相結(jié)合，使酶變成不溶于水但保持活性的衍生物。固定化酶比水溶酶穩(wěn)定，因為 載體能有效地保護酶的天然構(gòu)型，不易受酸、堿、有機溶劑、蛋白質(zhì)變性劑、酶抑制劑及蛋白 酶等的影響，可以在較長時間里使用和保藏。固定化酶適用于連續(xù)化、自動化和管道化的水 體生態(tài)修復(fù)工藝，還可以回收、再生和重復(fù)使用。
[0022] 微生物細胞自身就是一個天然的固定化酶反應(yīng)器。用制備固定化酶的方法直接將 菌體加以固定，即可催化一系列的生化反應(yīng)。固定化細胞比固定化酶操作簡便，成本更低。
[0023] (2)生物膜技術(shù)
[0024] 生物膜技術(shù)以天然材料（如卵石、礫石）或人工材料（如塑料、纖維等）為載體， 利用在其表面形成的生物膜對污染水體進行凈化。國內(nèi)外已有使用生物膜技術(shù)處理河道、 湖泊的工程實例。
[0025] (3)曝氣充氧技術(shù)
[0026] 曝氣充氧技術(shù)是用人工方法向河道中充入空氣（或氧氣），加速水體復(fù)氧過程，從 而改善河流的水質(zhì)狀況。目前復(fù)氧曝氣的主要手段是使用曝氣復(fù)氧船，但曝氣復(fù)氧船對水 體曝氣覆蓋面不足，造成氧利用率相對較低，持續(xù)作用不足。運行管理比較麻煩，對于較深 的水體底部充氧很有限。
[0027] 懸掛鏈曝氣技術(shù)可以彌補曝氣復(fù)氧船的不足。該技術(shù)的核心是懸掛鏈曝氣設(shè)備， 由浮筒、輸氣軟管、布氣軟管、管式微孔曝氣器、配重組成。組與組之間用軟管連接成"鏈"， 通過浮筒浮在水面上。懸掛鏈兩端由閥門控制整條鏈的啟閉，每組曝氣裝置的微孔曝氣器 與布氣軟管的連接處設(shè)有止回瓣膜，防止污水倒流進入曝氣系統(tǒng)。懸掛鏈的兩端與布氣干 管連接并通過繩索固定在構(gòu)筑物旁，整條懸掛鏈通過繩索的拉力和浮筒的浮力懸浮在水面 上，管式微孔曝氣器通過配重的作用懸浮在水中，水面以下無任何固定裝置。懸掛鏈裝置可 以永久設(shè)置，也可以根據(jù)水質(zhì)情況的改變拆卸整套裝置。
[0028] 4、自然凈化法
[0029] 自然凈化法是根據(jù)仿生學(xué)原理，并通過恢復(fù)水體自凈功能降解污染物質(zhì)的一種方 法，該方法強調(diào)人與自然的和諧統(tǒng)一，因而成為當(dāng)前國內(nèi)外水體生態(tài)修復(fù)研宄的重點。
[0030] (1)穩(wěn)定塘與水生植物塘
[0031] 現(xiàn)在應(yīng)用于水體生態(tài)修復(fù)的穩(wěn)定塘技術(shù)是在科學(xué)理論基礎(chǔ)上建立起來的技術(shù)系 統(tǒng)，是人工強化措施與自然凈化功能相結(jié)合的新型凈化技術(shù)。
[0032] 多水塘技術(shù)是穩(wěn)定塘技術(shù)的一種新形式，該法利用河道兩岸多個天然水塘或人工 水塘以及河道內(nèi)的水利工程設(shè)施對污染水體進行凈化。
[0033] 水生植物塘是以大型水生植物為基礎(chǔ)的水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)。其原理是以水生植物 如沉水植物、浮水植物和挺水植物等忍耐和超量積累某些化學(xué)物質(zhì)的理論為基礎(chǔ)，利用植 物清除水體中的污染物。該技術(shù)對于控制水域富營養(yǎng)化有著非常重要的作用。
[0034] (2)人工濕地凈化技術(shù)
[0035] 人工濕地凈化技術(shù)主要是利用土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機制和對 污染物的綜合凈化功能使河流水質(zhì)得到不同程度的改善。人工濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及 底面有坡度的洼地中，有土壤和填料（如卵石等）混合組成填料床，污水可以在床體的填料 縫隙里曲折地流動或在床體表面流動。床體的表面種植處理性能好、成活率高的水生植物 (如蘆葦?shù)龋?，形成一個獨特的動植物生態(tài)環(huán)境。氮和磷作為植物生長過程中不可缺少的營 養(yǎng)元素，可以直接被濕地中的植物吸收而去除。
[0036] (3) 土地處理技術(shù)