一种富营养化水体生态修复的微生物活化方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境工程技术领域，设及用于富营养化水体生态修复的微生物活化工 艺系统。
【背景技术】
[0002] 随着经济社会的快速发展，一些地表水体受到了不同程度的污染与破坏，诸如富 营养化严重、透明度降低、散发恶臭等。富营养化是当前水体常规污染中的重要表现，即水 体中氮、憐等营养元素物质大量积累，其本质问题是水体生物多样性的破坏，由此造成系统 丧失自我维持、自我调节的能力与系统平衡失稳，并最终导致水生生态系统的破坏和环境 问题的进一步加剧。随着人类对环境资源利用活动日益增加，特别是工农业生产大规模发 展，大量含有氮、憐营养元素的生活污水排入附近的湖泊、河流和海洋，增加了水体的营养 物质负荷量，污染失衡现象时有发生，水污染危害逐年加剧。水中含氮、憐等有害物质已成 为我国水环境灾害的主要污染物，且成为制约社会和经济可持续发展的重要因素。为提高 生态环境质量水平，W富营养化为代表的地表水体污染问题必须得到解决。随着国家"水十 条"政策的颁布，国家已将此技术攻关列入科技规划中的专项重点课题，相关技术具有广阔 的市场应用前景与重要的社会环境效益。
[0003] 富营养化河流治理是一项复杂的系统工程，纵观目前国内外已在使用或已使用的 河道污染控制与修复的技术，依据处理的原理不同可分为物理法、化学法、生物法、生态修 复法四大类。
[0004] 物理法水体修复技术包括疏竣，引清调水，曝气充氧等。底泥疏竣技术往往工程量 巨大，且容易带来二次污染问题；引清换水、稀释水中的杂质浓度通过引水换水来治理水污 染是比较常用的方法，但对于孤立的偏远封闭水体，引清释浊往往变得困难;曝气充氧可W 提高水体溶解氧，改善黑臭水体，但很难从根本上去除污染物质，往往治标不治本，污染物 只是得到了转移并没有消除，水体自净能力未得到有效恢复。如郑正等人在申请号为 CN204079637 U的专利中提出了一种湖泊藻水分离工艺，该工艺包括预处理部分和分离部 分，但其采用的溶气也是借助于空压机和溶气罐，溶气效率低，而且专利说明书部分并没有 清楚说明该技术处理后的改善情况。
[0005] 化学方法:如加入化学药剂杀藻，加入铁盐促进憐沉淀，加入石灰脱氮等，但是易 造成二次污染，且运行成本极高，通常只可作为对付突发性水体污染的应急措施。蒋晓峨等 人在公开号为CN202519104 U的专利中提出利用一种工艺处理景观水体，其工艺路线为:景 观水体通过水累提升进入絮凝反应池，在絮凝反应池进水管道上设有混合器便于加药，其 后水经过接触室，气浮分离器。此工艺与传统气浮方法相同，但增加了化学投药装置，引入 大量氯离子二次污染，且工序繁琐。
[0006] 传统的生物旁通水处理工艺，可W有效的去除废水中的有机C、N、P，但其生物去除 机制是在封闭的微生物作用单元内完成，并且憐的去除主要通过污泥的排放完成，大量污 泥的产生不仅造成了二次污染，投资和运行费用也极高，如何有效的处理处置大量过剩的 活性污泥成为现代污水处理厂的发展瓶颈。w活性污泥法为代表的传统生物处理工艺难w 应用于河道及景观水体的修复中。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺流程简单、见效快、能耗费 用低的适用景观水体的净化工艺。
[000引为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0009] -种富营养化水体的生态净化方法，通过激活水体本±微生物，特异性微生物数 量呈几何级数增殖，用水体本身代替传统的有限生物反应器，大大释放了微生物生长空间， 充分发挥微生物大量繁殖过程中对水体中污染物质（C、N、P等)产生的强大的分解能力，提 高微生物的有效生物量和功能性，重组、完善和优化水体微生物生态系统，进而强化建立微 生物中屯、枢纽作用，实现污染物沿水体生态系统不同营养级之间的物质流传递，促使水体 恢复自我净化调节能力，从而高效去除诱发藻类过度生长的N、P等相关污染物，有效降低水 体中的悬浮藻类、悬浮颗粒含量，降低浊度，增加透明度，提升水体溶解氧水平，从根本上改 善水质与水体生态系统的物料平衡状态，最终达到并保持水体自净的生态修复目的。
[0010] 本技术所采用的关键技术核屯、是:缺氧区、好氧区体积比为1:3~1:5,反应器总体 积0.3~0.8m3,缺氧区填充颗粒状、悬浮型、特异性微生物活化填充料(工艺起始阶段一次 性投加量为1000~4000mg/L，好氧区采用固定式纤维状填料(填料比表面积10~15mVg)， 控制水力停留时间8~lOh，工艺起始阶段系统内部自循环2地实现微生物挂膜培养，正常运 行时进水流量0.05~O.lm^h，控制系统名义水力停留时间6~12h，通过调节阀口（1)和阀 Π (2)控制进出水比例，进而设置目标内循环比，W保证待活化微生物在系统中的停留时 间，通常内循环比为400%~500%，采用可编程逻辑控制系统控制好氧区溶解氧为2~3mg/ L。
[0011] 前文所述特异性微生物活化填充料，由包括W下质量比例的各组分制成 微生物激活剂 0~3份， 无机搭载体 60~80汾， ,1有机高分子聚合物 0~5份，
[001：2] 无机絮凝物 0~5份； 无机金属盐 0~5份； 活性炭 0~40份
[001引所述微生物激活剂为硝化细菌、反硝化细菌、氨基酸、多糖、蛋白质、蛋白酶、腐殖 酸或小分子有机酸等中的一种或一种W上。
[0014] 所述无机搭载体为蒙脱石、膨润±、娃藻±的一种或一种W上。
[0015] 所述有机高分子聚合物为聚乙締醇、聚丙締或纤维素中的一种或一种W上。
[0016] 所述无机絮凝物为聚合硫酸侣、聚合硫酸铁、聚娃硫酸侣中的一种或一种W上。
[0017] 所述无机金属盐为NaCl、KC1、MgS化.7出0中的一种或一种W上。
[0018] 上述特异性微生物活化填充料的制备方法，包括W下步骤：
[0019] 将质量比为（1~8):(0~0.5):(0~0.5): (2~4)的无机搭载体、无机絮凝物、无机 金属盐、活性炭，将其充分混合分散于60~80°C水中，待上述悬浊液冷却至30~40°C，加入 微生物激活剂，控制其与无机搭载体的比例为ο~0.3:1~8,然后在充分揽拌的同时Wl~ 3mL/min的速率滴入溶解于75~95°C水中的有机高分子聚合物用于固定微生物激活剂于无 机搭载体表面，最终实现有机高分子聚合物与无机搭载体的质量比为(0~0.5):(1~8)，待 混合液冷却至室溫沉淀后，弃去上清液，即可获得下部沉积物制得的特异性微生物活化填 充料。
[0020] 由于采用上述技术方案，本发明获得的有益效果包括：
[0021] 突破传统水体净化采用的旁通单元式封闭水处理工艺，通过激活水体本±微生 物，特异性微生物数量呈几何级数增殖，用水体本身代替传统的有限生物反应器，大大释放 了微生物生长空间，充分发挥微生物大量繁殖过程中对水体中污染物质(C、N、P)产生的强 大的分解能力，提高微生物的有效生物量和功能性，重组、完善和优化水体微生物生态系 统，进而强化建立微生物中屯、枢纽作用，重组、完善和优化了微生物的生态系统，实现有机、 N、P污染物沿水体生态系统不同营养级之间的物质流转移，促使水体恢复自我净化调节能 力，达到水体原位生态修复目的。
[0022] 本发明工艺简单，占地面积小，运行管理方便，投资和运行费用低，适应条件范围 广，可在河道及景观水体的生态修复中广泛应用。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明实施例的方法、系统原理示意图。
【具体实施方式】
[0024] W下结合具体实施例对本发明进一步详细说明。
[0025] 如图1所示，本发明一种富营养化水体的净化工艺及系统，工艺主体部分为一种用 于富营养化水体生态修复的微生物活化工艺系统，系统组成包括缺氧区和好氧区，在缺氧 区投加特异性微生物活化填充料，活化特异性微生物，使之排放入自然水体改善水体水质， 调节水生态系统物质和能量平衡，最终实现水体自净，在好氧区设有微纳米气泡发生器。
[0026] 工艺附属设备包括：自吸累，进水管干管、出水干管，内回流管、进水调节阀、回流 调节阀，自吸累的进水管与待净化处理的富营养化水体连接，W便抽取待处理水体中的水