一种富营养化湖泊的联合修复方法
【专利摘要】本发明涉及生态工程与水处理【技术领域】，具体为一种富营养化湖泊的联合修复方法。本发明通过联合使用生物滤池、生物巢、造流系统、生物膜净化系统、水生生态系统和生态浮岛，对富营养化的湖泊水进行处理，为水体生态修复营造必要的条件，构建健康的湖泊生态系统，提高湖泊水体的自净能力，从而实现净化湖泊水体和修复水生生态的目标。在暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时向湖泊中喷洒微生物净化制剂，可有效防止或抑制蓝藻及绿藻爆发。本发明的联合修复方法无二次污染，后期运营成本低，修复效果好，净化效果持久，并且本发明方法可满足规模化、工程化的要求。
【专利说明】一种富营养化湖泊的联合修复方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生态工程与水处理【技术领域】，尤其涉及一种富营养化湖泊的联合修复方法。
【背景技术】
[0002]富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。在自然条件下，随着河流夹带冲积物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积，湖泊会从平营养湖过渡为富营养湖，进而演变为沼泽和陆地，这是一种极为缓慢的过程。但由于人类的活动，将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，使生物量的种群种类数量发生改变，破坏了水体的生态平衡。目前，我国的湖泊污染问题十分严峻，80%以上的湖泊受到了污染，对水体的治理和修复，刻不容缓。
[0003]目前，对湖泊水体的治理主要有三类技术:①化学法，包括絮凝沉淀、氧化、吸附、化学药剂除藻等，该法成本较高易造成二次污染；②物理法，包括底泥疏浚、曝气复氧、引清冲污、机械除藻等，但往往具有治标不治本的问题，且耗费的人力物力大；③生态修复，包括生物膜法处理技术、微生物制剂技术、人工浮岛技术、人工湿地处理等，因任何生物的生长培育都需要合适的生存条件，因此，生态修复在实现条件、修复能力等方面也有一定的局限性。单一使用某一技术对富营养化的湖泊进行治理，均会受到该技术本身存在的局限性限制，治理效果不理想，这给湖泊水体的高效治理提出了新的问题。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有湖泊修复治理技术存在处理效率低，存在二次污染，运营成本高等不足，提供一种针对富营养化湖泊，具有修复效果好，工艺更环保，易于运行管理，后期投入少且可以满足规模化和工程化要求的联合修复方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种富营养化湖泊的联合修复方法，包括以下步骤:
[0006]S1、通过水泵将湖泊中的水输入生物滤池中，经生物滤池处理的水再依次流经生物巢和沉淀池进行处理；并且定期将沉淀池内沉积的污泥排出。
[0007]S2、经沉淀池处理的水重新流回湖泊；在湖泊中，同时使用造流系统、生物膜净化系统、水生生态系统和生态浮岛对湖泊中的水进行处理。
[0008]所述生物滤池内填充有沸石分子筛滤料，所述沸石分子筛滤料的比表面为800m2/g，振实密度为2.lg/cm3，堆密度为0.9g/cm3。
[0009]所述生物巢由依次连通的六个池体组成，所述每个池体的底部均设有曝气管，每个池体内均填充有泰勒花环填料。优选的，所述污水在生物巢内呈“S”型路径流动；池体内的曝气管等间距排列；泰勒花环填料整齐排列在生物巢中的池体内。
[0010]所述造流系统由曝气机和导流墙组成。优选的，所述导流墙为不透水的高分子导流布。
[0011]所述的生物膜净化系统是在湖泊的水面下布设悬挂式填料。所述的悬挂式填料由飘带式填料穿插固定在中心绳上构成。悬挂式填料在生物净化系统的区域内均匀分布，使气体和水可与悬挂式填料进行充分接触，有效处理流动速度较慢的湖水。
[0012]所述的水生生态系统包括沿湖边栽种的水生植物和养殖在湖泊中的水生动物。优选的，水生植物包括挺水植物、浮叶植物和沉水植物等；水生动物包括鲢鱼、鳙鱼、乌鱼、鲴鱼、铜锈环纹螺和贝类等。
[0013]以上所述的富营养化湖泊的联合修复方法，还包括定期向湖泊中投加微生物净化制剂的步骤。在暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时，向湖泊中投加微生物净化制剂。
[0014]所述微生物净化制剂为微生物菌剂，优选的，包括枯草芽孢杆菌、反硝化菌和光合细菌等。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明通过联合使用生物滤池、生物巢、造流系统、生物膜净化系统、水生生态系统和生态浮岛，对富营养化的湖泊水进行处理，为修复水体生态营造必要的条件，构建健康的湖泊生态系统，提高湖泊水体的自净能力，从而实现净化湖泊水体和修复水生生态的目标。在暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时向湖泊中喷洒微生物净化制剂，可有效防止或抑制蓝藻及绿藻爆发。本发明的联合修复方法无二次污染，后期运营成本低，修复效果好，净化效果持久，并且本发明方法可满足规模化、工程化的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为实施例中生物巢的结构示意图；
[0017]图2为实施例的富营养化湖泊的联合修复方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018]为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
[0019]实施例1
[0020]本实施例以某富营养化湖泊作为实验区(该湖泊的总面积约为0.178平方公里)，提供了一种富营养化湖泊的联合修复方法，首先在湖泊旁设置水泵、生物滤池、生物巢、沉淀池和微生物净化制剂投放装置，在湖泊中布设造流系统、生物膜净化系统、水生生态系统和生态浮岛。具体如下:
[0021]在湖泊附近设置14座并联的生物滤池，I座生物巢，I座沉淀池，I台微生物净化制剂投放装置，其中生物滤池、生物巢、沉淀池依次连通，并通过水泵将湖泊中的水抽至生物滤池中，经沉淀池沉淀处理的水回流至湖泊中。在湖泊中布设27台曝气机和长为1160m的导流墙，由此构成造流系统，所述的导流墙为不透水的高分子导流布。在湖泊的水面下布设21500m2的悬挂式填料，构成生物膜净化系统。在湖泊中建设5座人工生态浮岛(总面积为4342.1m2) ο从湖泊岸边向湖泊中心方向延伸，依次栽种挺水植物带、浮叶植物带和沉水植物带，植物带的总面积为16810m2，同时在湖泊中放养15600尾鲢鱼，5000尾鳙鱼，520尾鲴鱼，520只乌鱼，10kg铜锈环纹螺，10kg贝类，由此构成水生生态系统。
[0022]所述生物滤池内填充有沸石分子筛滤料(或沸石复合分子筛滤料)，沸石分子筛滤料的比表面为800m2/g，振实密度为2.lg/cm3，堆密度为0.9g/cm3。
[0023]所述生物巢由依次连通的六个池体组成，如图1所示，污水在生物巢内呈“S”型路径流动。每个池体内均填充有整齐排列的泰勒花环填料，每个池体的底部均设有等间距排列的曝气管，各曝气管均与设在生物巢外部的风机连接，由风机为各曝气管提供空气。
[0024]所述的悬挂式填料由飘带式填料穿插固定在中心绳上构成。悬挂式填料在生物净化系统的区域内均匀分布，使气体和水可与悬挂式填料进行充分接触，有效处理流动速度较慢的湖水。
[0025]所述的微生物净化制剂投放装置内装有微生物净化制剂，微生物净化制剂为微生物菌剂，包括枯草芽孢杆菌、反硝化菌和光合细菌等。
[0026]对富营养化湖泊进行修复时，通过水泵将湖泊中的水抽送至生物滤池中，经生物滤池处理的水流入生物巢中进行深度处理，然后水再流入沉淀池中进行沉淀处理。定期清理沉积在沉淀池底部的污泥使污泥排出沉淀池外。经沉淀池处理的水重新流回湖泊中。水流回湖泊后，同时使用造流系统、生物膜净化系统、水生生态系统和生态浮岛对湖泊中的水进行处理。湖泊中的水不断抽送到生物滤池中，经沉淀池沉淀处理的水又不断地流回湖泊中，由此不断循环进行联合修复处理。此外，在暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时，通过微生物净化制剂投放装置向湖泊中喷砂微生物净化制剂，防止或抑制蓝藻及绿藻爆发。对富营养化湖泊进行联合修复的工艺流程如图2所示。
[0027]通过上述的方法对该富营养化湖泊进行修复，持续运行2年，湖泊水中的总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)的去除率均达到85%以上，水质由劣V类标准提高到IV类标准。进行长期修复(5-10年)，水质可提高到III类标准。
[0028]所述的总氮去除率=(进水总氮浓度-出水总氮浓度)/进水总氮浓度X 100%。总磷和氨氮的去除率类推。
[0029]以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。
【权利要求】
1.一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、通过水泵将湖泊中的水输入生物滤池中，经生物滤池处理的水再依次流经生物巢和沉淀池进行处理；并且定期将沉淀池内沉积的污泥排出； 52、经沉淀池处理的水重新流回湖泊；在湖泊中，同时用造流系统、生物膜净化系统、水生生态系统和生态浮岛对湖泊中的水进行处理。
2.根据权利要求1所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，所述生物滤池内填充有沸石分子筛滤料，所述沸石分子筛滤料的比表面为800m2/g，振实密度为2.1g/cm3，堆密度为 0.9g/cm3。
3.根据权利要求1所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，所述生物巢由依次连通的六个池体组成，所述每个池体的底部均设有曝气管，每个池体内均填充有泰勒花环填料。
4.根据权利要求3所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，所述污水在生物巢内呈“S”型路径流动。
5.根据权利要求1所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，所述造流系统由曝气机和导流墙组成。
6.根据权利要求5所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，所述导流墙为不透水的高分子导流布。
7.根据权利要求1所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，所述的生物膜净化系统是在湖泊的水面下布设悬挂式填料。
8.根据权利要求1所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，所述的水生生态系统包括沿湖边栽种的水生植物和养殖在湖中的水生动物。
9.根据权利要求1-8任一项所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，还包括定期向湖泊中投加微生物净化制剂的步骤。
10.根据权利要求9所述一种富营养化湖泊的联合修复方法，其特征在于，在暴雨期间大量污水排入湖泊造成冲击性污染时或湖泊中出现大量藻类时，向湖泊中投加微生物净化制剂。
【文档编号】C02F9/14GK104512986SQ201410784745
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】王荣, 丁健生, 肖玲君 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司