专利名称：：景观水体水质净化系统的制作方法景观水体水质净化系统本发明要求申请日为2008年6月18日、申请号为200810115102.2、发明名称为"景观水体水质净化系统"中国发明专利申请为优先权
技术领域：
：本发明属于废水处理
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。更具体地，本发明涉及一种用于景观水体的水质净化系统。背景一支术近年来随着人们生活水平的提高，自然河道水景，水景住宅，水景主体公园等景观水体不断涌现，目前这些景观水体，大多为静止或流动性比较差的封闭緩流水体，使得整个景观水中缺少一个完整的生物链，所以自净能力极低。虽然也有部分景观水体釆用了天然河道或者湖泊饮水的方法，但因为现在水源污染严重，氮磷含量偏高，使得水体从一开始就有^艮高的污染，另外又有雨水冲刷和浇灌水的渗透，将各种氮、磷、碳、钾等营养物和肥料、农药以及树叶、枯草等大量杂物汇集到地势较低的景观水体中。随着时间的推移，将会导致水体受到不同程度的污染，严重时会引起水体富营养化，致使水中藻类大量繁殖，水体变黑变臭，严重影响景观水体美观，甚至影响周围的自然环境和生活环境，从而丧失景观7JC体功能。目前，景观水的处理已迫在眉睫，需要经济、合理的水处理方法，保证其景观水体清澈、洁净，本发明人在总结前人实践经验，结合其它水处理
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的研究成果的基础上，经过大量的研究工作终于作出了本发明。
发明内容[发明要解决的问题]本发明的目的是提供一种景观水体水质净化系统，该系统可以对景观水体进行天然净化，无需净化设备，环保节能而且美观具有美化环境的优点。[技术方案]为了解决上述问题，本发明提供一种景观水体水质净化系统，其中，所述净化系统包括设在景观水体内的菌床、设在水体周边的浅石滩、设在水体底部的底泥层、种植在所述底泥层中的水生植物和生长在所述水体中的水生动物，所述菌床设置在水面以下，由能够供水中微生物附着、并经过^f敬生物引种的填料构成，所述填料的比表面积不小于100m2/m3;所述底泥层由添加了有机腐殖质、接种了硝化细菌和光合细菌的经过消毒的土壤构成。硝化细菌(nitrifyingbacteria)是好气性细菌，属于自营性细菌的一类，包括两种完全不同代谢群亚硝酸菌属(nitrosomonas)及硝酸菌属(nitrobacter)，其中亚硝化菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌；硝化菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化嚢菌属中的细菌。亚硝酸细菌(又称氨氧化菌)能将氨氧化成亚硝酸。硝酸细菌(又称硝化细菌)能将亚硝酸氧化成硝酸，这两类菌能分别从上述氧化过程中获得生长所需要的能量。这两类菌通常生活在一起，能避免亚硝酸盐在土壤中的积累，有利于机体正常生长，而土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐，从而增加植物可利用的氮素营养。光合细菌(PhotosyntheticBacteriaAbbr，PSB)是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌。光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是其光合作用是不产氧的。在水产养殖中主要运用光能异养型红螺菌科(Rhodospirillaceae)中的一些品种，例如沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonaspalustris),起到降解水体中的亚硝酸盐、碌u化物等有毒物质的作用，实现充当斜料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。本发明所使用的硝化细菌和光合细菌接种方法均为本领域技术人员的公知技术。在本发明中，土壤消毒可采用现有的常规方法，如(l)辐射消毒，如钴60的y射线照射进行灭菌消毒；(2)化学物质消毒，以活性很强的氧化剂或烷化剂，如环氧乙烷、氧化丙烯、曱醛和活性氯等灭菌，消毒后，应使药剂充分散发，去除残毒。在本发明中，腐殖质具有酸性、含氮量很高等特点，富含碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素，通常呈黑褐色胶体物质，常见于大山、森林土地表层枯枝落叶形成的腐殖层。根据本发明的一种优选的具体实施方式，所迷菌床如采用北京信和美华环保科技有限公司销售的美华生物填料、宜兴市晔源水处理填料有限公司生产销售的填料产品或市场上能够购买获得的同类产品，引种在该菌床上的微生物品种选自硝化细菌、光合细菌、枯草杆菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌、链球菌等。细菌的引种采用本
技术领域：
现有常规手段，是本领域技术人员公知的技术，因此不作赘述。优选地，上述净化系统中还包括生长在所述净化系统水面的水面植物，和生长在所述净化系统岸边的沉水植物和/或挺水植物，如水生美人蕉、梭鱼草、千屈菜、香蒲、菖蒲、水葱、荷花或睡莲。根据本发明的一种优选的具体实施方式，系统中的水生动物包括滤食性鱼类和/或大型底栖无脊推动物，例如中华鳑鮍、高体鳑鮍、彩石鲋、小似鲴、无须裔、龟、赤眼鳟、鲢、鳙、罗非等；长三肢轮虫、枝角类和挠足类、环棱螺、无齿蚌、中华米虫下，或螺、蚌等。优选地，所述净化系统的浅石滩的水下深度为20-40cm，在近岸处的水深不超过60cm，然后逐步变深，近岸处的底泥层厚度可以是20-30cm。中央水深不超过100cm。另外，所述净化系统中局部设有深水区，深水区的水深大于150cm，而深水区的底泥层的底泥厚度为30-50cm。在本发明的上下文中，术语"近岸处"表示系统中离岸不超过3m的区域。本发明的详细描述如下浅石滩通常设计在景观水体岸边，以沙石为主，浅石滩的水下平均厚度约30cm，具体可有深浅的变化，在浅石滩的表层还可放置大的景观石或种植适当植物。菌床形态也可以是多种多样的，以满足景观要求。菌床的生物填料可选用蜂窝状塑料载体，放置在距离水面约20-30cm处，在生物填料上即菌床表面可覆盖景观石或种植沼生植物，如,苹、香蒲、千屈菜等，以更好地与景观协调。在该净化系统中，一般铺设20-30cm底泥层，在底泥层上种植水底植物，然后放养水生动物，形成能够自然净化的食物链组合，成为完整的生态系统。上述净化系统采取综合治理形式，治理效果佳，可以使景观水(如池塘、水流缓慢的河流)清澈见底；该系统不用换水，可直接利用雨水进行调节，节约水资源；日常维护费用很低；原生态设计使得水岸、水面、水中、水底景观生动美丽图1是本发明的实施例的施工步骤图。具体实施方式下面实施例结合附图详细说明本发明。实施例本实施例位于北京奥林匹克公园中心区，水体总长约2.7km，水面面积16.5万m2,才艮据不同区域其水面宽度为25150m。该水体为封闭水体，受水体面积、水环境容量、水体自净能力等方面因素限制，该水体长期水质差。其中，源头段的岸边釆用生态袋、木桩护脚，用山石等自然材料点缀护岸，河底铺设粘土防渗层和天然卵石，改善河底基质，使水系接近于自然状态，河床有起伏变化，基质是土或砂或石，丰富多样，形成多种生态环境，从而为多种水生植物和水生动物提供适宜的环境，而且可以起到辅助水质净化的作用。对该区域底层覆盖的土壤进行物理化学指标分析，其结果见表1。表1取样地PH容重非毛管空含盐量有机质全氮(％)全磷(％)点(g/cm3)隙度(％)(mg/L)(%)Wl-1#8.91.35>10%<1.00.00.150.01W2-2#9.041.4211.520.070.030.220.032W3-3#9.281.453.380.070.050.320.022W4-4#8.6.5013.330.080.080.120.032W6-5#8.71.6714.780.060.010.170.021W7-6#8.221.6413.910.060.010.120.032W8-6#8.81.7214.810.060.020.130.021平均值8.791.5413.620.070.030.180.024对该区域底层覆盖的土壤进行微生物学指标分析，其结果见表2。表2取样地光合细菌总硝化细菌细菌总数原生动物主要微生物组成点数PSR总数单位个/g干土个/g干土个/g干土个/g干土未检出2.9xl048.9M0430细菌、放线菌、丝状真菌W2-2#未检出1.9xl049.04x10410细菌、放线菌、丝状真菌W3-3#未检出1.3xl049.28x1042细菌、放线菌、丝状真菌W4-4#未检出0.9xl048细菌、放线菌、丝状真菌<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注有效活菌数测定采用MPN5管法(可参见中华人民共和国农业行业标准光合细菌菌剂NY527-2002)结果表明，该区域土质物理状为粘土，缺乏物理结构，为强碱性菌数量较少，微生物主要以放线菌、丝状真菌和其他细菌为主。为了改善底泥特性，对底泥进行活性处理。底泥活性处理的目标是针对水生植物生长、水景水质的需要，对底泥进行消毒、微生物接种、底泥动物养殖等技术措施，使底泥具备吸附、供应养分、抑制致病菌生长、并对水景水质起到净化作用，形成土壤-微生物-底泥动物活性复合体的过程。底泥活性处理通过技术措施对底泥在系统构建初期进行处理，使底泥系统具备吸附、供应养分，抑制病菌生长等功能，形成具有净化功能的复合体，增强底泥净化能力，并为水生动植物提供良好的栖息生长场所。水体中的其它地方设置成生态緩坡，岸坡与水接触界面用采用生态袋、山石和仿木桩作为护脚，并铺设卵石等天然材料，卵石缝隙间种植水生植物，不仅能够净化水质，而且使得湖边东路的绿化空间上有了延续，美化了硬质的护岸，增加了水的灵动性。近岸处(距岸约3m之内)水深S0.60m,水深自岸线至水中央逐步变深，中央水深约1.0m，局部设计深水区。然后种植沉水类水生植物、挺水植物、浮叶植物和水生动物。其中，在种植植物前应进行场地验收，然后进行2次蓄水。初次蓄水时，水面会出现漂浮物质，此时将初次蓄水全部放干后；再次蓄水5cm左右水深，水面应不会出现浮游漂浮物质等污物。利用网格法确定植物群落和单林种植的位置，然后进行种植。8其中，挺水植物在旺盛生长的4-7月期间进行种植，浮水植物的种植期为4-5月。本实施例所用的植物见表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>完成水生植物种植后可放养水生动物，包括滤食性鱼类和大型底栖无脊推动物。鱼类的作用主要是控制藻类生物量，其中滤食性鱼类和刮食性底栖动物主要起河道"清道夫"作用。另外，底栖动物如螺、蛘等可以有效地净化水质，蛘类可以滤食水中悬浮的微型生物(如浮游动植物、微生物等)及有机碎屑，提高水的透明度。螺螂主要刮食着生的藻类和微生物以及腐屑，同时分泌促絮凝物质，使湖泥物质絮凝而不易悬浮，促使水变清。另外还可放养飞鸟、水禽、天鹅、鸳鸯等。经过本系统的水质净化与维护，综合治理，水质明显地得到提高，可达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的III类水体要求。同时还有效消除水体富营养化，消除藻类大量繁殖，从而水体变得清澈，使得景观水体更美观，周围的自然环境和生活环境得到^f艮大的改善，从而恢复并提高景观水体的功能。权利要求1、一种景观水体水质净化系统，其特征在于所述净化系统包括设在景观水体内的菌床、浅石滩、设在水体底部的底泥层、种植在所述底泥层中的水生植物和生长在所述水体中的水生动物，所述菌床设置在水面以下，由能够提供水中微生物附着、并经过微生物引种的填料构成，所述填料比表面积不小于100m2/m3；所述底泥层由添加了有机腐殖质、接种了硝化细菌和光合细菌的经过消毒的土壤构成。2、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于还包括生长在所述净化系统水面的水面植物。3、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于还包括生长在所述净化系统岸边的沉水植物和/或挺水植物。4、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于所述水生动物包括滤食性鱼类和/或大型底栖无脊推动物。5、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于所述净化系统在近岸处的水深不超过60cm,中央水深不超过100cm。6、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于所述净化系统中局部设有深水区，深水区的水深大于150cm。7、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于所述浅石滩的水下深度为20-40cm。8、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于所述底泥层的底泥厚度为20-50cm。9、根据权利要求1所述的景观水体水质净化系统，其特征在于引种在所述菌床上的微生物选自硝化细菌、光合细菌、枯草杆菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌、链球菌中的一种或多种微生物。全文摘要本发明涉及一种景观水体水质净化系统，它包括设在景观水体内的菌床、浅石滩、底泥层、种植在所述底泥层中的水生植物和生长在所述净化系统中的水生动物。它具有美观、环保、天然的特点，能够对景观水体进行有效治理。文档编号C02F3/34GK101624236SQ20091014821公开日2010年1月13日申请日期2009年6月18日优先权日2008年6月18日发明者孟繁龙,文剑平,杨建州,辉梁申请人:北京碧水源科技股份有限公司