专利名称：一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法
技术领域：
本发明涉及水污染治理的技术领域，特别涉及一种智能化生态集成模块的水体原
位修复方法。
背景技术：
目前我国的河道黑臭的情况比较普遍，现有采用的河道水体修复技术中大致分为 物理修复技术、化学修复技术和生物、生态修复技术三类。物理修复技术主要采用底泥疏 浚方法，该方法见效快但工程量巨大，对周边环境影响也很大；化学修复方法包括沉淀与氧 化，该方法见效快，但存在二次污染和成本高的问题；生物、生态修复技术大致可分4个方 面一是以微生物为主体的生物修复技术；二是应用高等植物为主体的植物_生态修复技 术，适用于较大面积、低浓度的污染位点，由于植物修复是一个自然的过程，虽然修复时间 长，耐污染冲击能力较弱；三是基于食物链原理的生物操纵技术，适用于大水体的流域修 复；生物-生态修复技术是将微生物、藻类、植物、生态等修复措施，有机的结合在一起，在 水体水质的不同阶段，发挥最有效的修复效果，并逐渐营造出自然生态的技术体系，适用于 河道水质修复的不同阶段。现有技术中对于河道污染的生物、生态修复技术主要有以下几 个文献记载 1、如专利号为ZL98102839. X的中国发明申请专利文献《一种河流沟渠污水生态 强化自净方法》(公告号为CN1241538A);利用河道、河渠空间，通过建立若干级基堰形成湿 地氧化塘，每级基堰由堤坡植被、景观曝气、喷灌曝气、湿地、基堰和基堰前后的沉淀沟所构 成，河流污水依次通过各级基堰湿地氧化塘中的各种水生动植物和堤坡土壤生物作用，即 得到净化。该设计采用简单单一的氧化塘，工程量大，同时施工时对周围环境影响大。
2、如专利号为ZL02240396. 5的中国实用新型专利文献《观赏性的水上环保船》 (公告号为CN2540095Y);包括有船体及驱动船体行驶的驱动装置，在具有美感造型装饰物 的船体的两侧各安装至少一对与驱动装置连接的轮子；在船体的中心部位安装有可升降自 身带动力源的散气气浮曝气头，在船体上还装有多个喷头；水轮的轮边与轮轴间的空间部 位为棋格状隔栅，每棋格中填放有易于微生物生长的填料，形成可移动式生物转盘。该设计 采用船体方式，其制造和维护成本较高，且抗冲击能力小；由于船体漂于水面之上，也会对 周边的景观美化造成破坏，对治理效果只能是短期的，不能最终使水体恢复自然生态的演 替。 3、如专利号为ZL200510037792. 0的中国发明申请专利文献《生物栅净化河道沟 渠水体的方法》(公告号为CN1657442A);生物栅由生物栅单元构成，每级生物栅单元由支 架、填充于支架中或缠绕于支架上的填料以及生长于填料上的生物膜三部分组成，将生物 栅放置于河流或沟渠水体中。该设计只采用生物栅滤网方式，即河水经过生物栅或靠近于 生物栅时其具有一定治理效果，当采用流水方式时其由于相互的接触时间较短，不能形成 较好的降触效果，而采用静水方式时，其治理面具有局部性；再者微生物附着于生物栅上， 生物栅本身没有供氧装置，所以生物的存活率及活动性不能保证，即对污水的处理效果也不能保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种净化生态系统配置 合理、适用范围广、净化速度快、易于实现设备化及最终实现生态恢复演替的智能化生态集 成模块的水体原位修复方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种智能化生态集成模块的水体
原位修复方法，包括有浮于水面上的单元净水浮岛，单元净水浮岛底部配装有菌藻共生系
统的生物基模块，生物基模块下方连接有曝气管，曝气管的输入端连接有鼓风机，鼓风机控
制对生物基模块的持续供氧；鼓风机还连接有基于溶氧在线监测的控制装置，控制装置伸
入水面以下，并控制鼓风机的运行；单元净水浮岛四周配有链接槽，并经扣环控制单元净水
浮岛之间的链接。
采取的措施还包括 上述的单元净水浮岛中间嵌装有承托网，承托网的下端伸入于生物基模块内，并 且承托网内腔种养有水生生物体。 上述的生物基模块内贮存有菌藻共生系统的载体，菌藻共生系统对污染物分解时 产生有氮物质，氮物质由水生生物体通过光和作用利用，产生氧气。 上述的水生生物体产生的氧气能被鼓风机吸入，并经曝气管输入至生物基模块 内。 上述的鼓风机漂于水面上，或固定于水岸上，或布置于单元净水浮岛上。 上述的扣环经拉索还连接有固定桩，固定桩固定于水底床体上，并控制单元净水
浮岛在水面上的定位。 —种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，包括有水体检测步骤在水体黑 臭阶段，通过基于溶氧在线监测的控制装置进行对水体溶氧的监测，并控制鼓风机对水体 进行鼓风曝气； 供氧步开始骤鼓风机持续吸入氧气，并通过曝气管将氧气进入到菌藻共生系统 的生物基模块，该生物基模块采用多孔高分子材料制成，并具有生物亲合性；
生物体系建立步骤生物基模块内预培育的生物基将激活土著微生物与藻类的菌 藻共生生物体系，能清除水体中污染物，消除黑臭； 供氧停止步骤当水体的黑臭消除后，水体质量仍需持续改善时，但水体中溶氧开 始恢复，此时控制装置控制鼓风机停止向生物基模块充入氧气； 后续除污步骤利用水体中溶氧和水力循环系统，进一步削减水体污染物，与此同 时，开始消减底泥中的内源污染物，水体质量改善后，生物基模块持续维持水循环系统；
正常后处理步骤水体质量恢复正常后，生物基模块培育水体自然生态系统，实现 从人工生态到自然生态的转变，依靠水体生物多样性来保持水质的自我修复与良性循环， 水体生态演替恢复正常。 与现有技术相比，本发明包括有浮于水面上的单元净水浮岛，单元净水浮岛底部 配装有菌藻共生系统的生物基模块，生物基模块下方连接有曝气管，曝气管的输入端连接 有鼓风机，鼓风机控制对生物基模块的持续供氧；鼓风机还连接有基于溶氧在线监测的控
4制装置，控制装置伸入水面以下，并控制鼓风机的运行；单元净水浮岛四周配有链接槽，并 经扣环控制单元净水浮岛之间的链接。本发明的优点在于由生物基模块材料作为生物载 体床，其内除了工程菌和土著菌群附着生长成水质净化菌群外，还由于载体床内存在大量 的孔隙空间，其孔隙空间内还生成了由藻类、微型动物构成的高密度生物群落，并与生物基 模块表面的菌群、上部水生生物体的根系共同构成了水质净化生态系统和食物链，对净化 水质起到双重作用；设施适用范围有广，可用于水体流动性差的黑臭河道治理的持续治理； 设施对水质适用范围广，不会产生二次污染，治理过程的遗留问题较少；整个设施造价适 中，可配合曝气充氧，及多次重复使用，水质净化速度快，效果稳定，在净化水质的同时，也 能营造出景观效果，最终实现生态的恢复演替；整个设施投资和运行成本低，易于实现设备 化，即具有良好的社会效益和经济效益。
图1是本发明的处理工艺原理示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 如图1所示，图标号说明如下控制装置1，鼓风机2，曝气管3，生物基模块4，单元 净水浮岛5，水生生物体6，承托网7，链接槽8，扣环9，拉索10，固定桩11 。
本发明实施例，一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，包括有浮于水面 上的单元净水浮岛5，单元净水浮岛5底部配装有菌藻共生系统的生物基模块4，生物基模 块4下方连接有曝气管3，曝气管3的输入端连接有鼓风机2，鼓风机2控制对生物基模块 4的持续供氧；鼓风机2还连接有基于溶氧在线监测的控制装置l，控制装置1伸入水面以 下，并控制鼓风机2的运行；单元净水浮岛5四周配有链接槽8，并经扣环9控制单元净水 浮岛5之间的链接。 单元净水浮岛5中间嵌装有承托网7，承托网7的下端伸入于生物基模块4内，并 且承托网7内腔种养有水生生物体6。生物基模块4内贮存有菌藻共生系统的载体，菌藻共 生系统对污染物分解时产生有氮物质，氮物质由水生生物体6通过光和作用利用，产生氧 气。水生生物体6产生的氧气能被鼓风机2吸入，并经曝气管3输入至生物基模块4内。
鼓风机2漂于水面上，或固定于水岸上，或布置于单元净水浮岛5上。扣环9经拉 索IO还连接有固定桩11，固定桩11固定于水底床体上，并控制单元净水浮岛5在水面上的 定位。 —种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其步骤分为以下几个 水体检测步骤在水体黑臭阶段，通过基于溶氧在线监测的控制装置1进行对水
体溶氧的监测，并控制鼓风机2对水体进行鼓风曝气； 供氧步开始骤鼓风机2持续吸入氧气，并通过曝气管3将氧气进入到菌藻共生系 统的生物基模块4，该生物基模块4采用多孔高分子材料制成，并具有很强的生物亲合性；
生物体系建立步骤生物基模块4内预培育的生物基将激活土著微生物与藻类的 菌藻共生生物体系，能清除水体中污染物，消除黑臭； 供氧停止步骤当水体的黑臭消除后，水体质量仍需持续改善时，但水体中溶氧开始恢复，此时控制装置1控制鼓风机2停止向生物基模块4充入氧气； 后续除污步骤利用水体中溶氧和水力循环系统，进一步削减水体污染物，与此同 时，开始消减底泥中的内源污染物，水体质量改善后，生物基模块4持续维持水循环系统；
正常后处理步骤水体质量恢复正常后，生物基模块4培育水体自然生态系统， 实现从人工生态到自然生态的转变，依靠水体生物多样性来保持水质的自我修复与良性循 环，水体生态演替恢复正常。 本发明的优点在于由生物基模块材料作为生物载体床，其内除了工程菌和土著 菌群附着生长成水质净化菌群外，还由于载体床内存在大量的孔隙空间，其孔隙空间内还 生成了由藻类、微型动物构成的高密度生物群落，并与生物基模块表面的菌群、上部水生生 物体的根系共同构成了水质净化生态系统和食物链，对净化水质起到双重作用；设施适用 范围有广，可用于水体流动性差的黑臭河道治理的持续治理；设施对水质适用范围广，不会 产生二次污染，治理过程的遗留问题较少；整个设施造价适中，可配合曝气充氧，及多次重 复使用，水质净化速度快，效果稳定，在净化水质的同时，也能营造出景观效果，最终实现生 态的恢复演替；整个设施投资和运行成本低，易于实现设备化，即具有良好的社会效益和经 济效益。 本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都 不会脱离本发明的范围。
权利要求
一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其特征是包括有浮于水面上的单元净水浮岛(5)，所述的单元净水浮岛(5)底部配装有菌藻共生系统的生物基模块(4)，生物基模块(4)下方连接有曝气管(3)，曝气管(3)的输入端连接有鼓风机(2)，鼓风机(2)控制对生物基模块(4)的持续供氧；所述的鼓风机(2)还连接有基于溶氧在线监测的控制装置(1)，控制装置(1)伸入水面以下，并控制鼓风机(2)的运行；所述的单元净水浮岛(5)四周配有链接槽(8)，并经扣环(9)控制单元净水浮岛(5)之间的链接。
2. 根据权利要求1所述的一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其特征是所述的单元净水浮岛(5)中间嵌装有承托网(7)，承托网(7)的下端伸入于生物基模块(4)内，并且所述的承托网(7)内腔种养有水生生物体(6)。
3. 根据权利要求2所述的一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其特征是所述的生物基模块(4)内贮存有菌藻共生系统的载体，菌藻共生系统对污染物分解时产生有氮物质，氮物质由水生生物体(6)通过光和作用利用，产生氧气。
4. 根据权利要求3所述的一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其特征是所述的水生生物体(6)产生的氧气能被鼓风机(2)吸入，并经曝气管(3)输入至生物基模块(4)内。
5. 根据权利要求4所述的一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其特征是所述的鼓风机(2)漂于水面上，或固定于水岸上，或布置于单元净水浮岛(5)上。
6. 根据权利要求5所述的一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其特征是所述的扣环(9)经拉索(10)还连接有固定桩(ll)，所述的固定桩(11)固定于水底床体上，并控制单元净水浮岛(5)在水面上的定位。
7. —种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，其特征是包括有水体检测步骤在水体黑臭阶段，通过基于溶氧在线监测的控制装置(1)进行对水体溶氧的监测，并控制鼓风机(2)对水体进行鼓风曝气；供氧步开始骤鼓风机(2)持续吸入氧气，并通过曝气管(3)将氧气进入到菌藻共生系统的生物基模块(4)，该生物基模块(4)采用多孔高分子材料制成，并具有生物亲合性；生物体系建立步骤生物基模块(4)内预培育的生物基将激活土著微生物与藻类的菌藻共生生物体系，能清除水体中污染物，消除黑臭；供氧停止步骤当水体的黑臭消除后，水体质量仍需持续改善时，但水体中溶氧开始恢复，此时控制装置(1)控制鼓风机(2)停止向生物基模块(4)充入氧气；后续除污步骤利用水体中溶氧和水力循环系统，进一步削减水体污染物，与此同时，开始消减底泥中的内源污染物，水体质量改善后，生物基模块(4)持续维持水循环系统；正常后处理步骤水体质量恢复正常后，生物基模块(4)培育水体自然生态系统，实现从人工生态到自然生态的转变，依靠水体生物多样性来保持水质的自我修复与良性循环，水体生态演替恢复正常。
全文摘要
本发明公开了一种智能化生态集成模块的水体原位修复方法，包括有浮于水面上的单元净水浮岛，单元净水浮岛底部配装有菌藻共生系统的生物基模块，生物基模块下方连接有曝气管，曝气管的输入端连接有鼓风机，鼓风机控制对生物基模块的持续供氧；鼓风机还连接有基于溶氧在线监测的控制装置，控制装置伸入水面以下，并控制鼓风机的运行；单元净水浮岛四周配有链接槽，并经扣环控制单元净水浮岛之间的链接；由藻类、微型动物构成的高密度生物群落，并与生物基模块表面的菌群、上部水生生物体的根系共同构成了水质净化生态系统和食物链；适用范围有广，对水质适用范围广，配合曝气充氧，水质净化速度快，效果稳定，最终实现生态的恢复演替。
文档编号C02F3/14GK101792238SQ20101013554
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者董滨, 薛彩琴 申请人:董滨