一种富营养化水体蓝藻治理系统的制作方法

1.本实用新型涉及水环境技术领域，具体涉一种富营养化水体蓝藻治理系统。


背景技术：

2.随着社会经济的发展和人口的增加，水环境问题日益严重，使得大部分河流、湖库水体富营养化，形成严重的蓝藻水华。藻类大量繁殖，遮蔽阳光，降低水体中的溶解氧含量，有些藻类会分泌藻毒素，严重影响了水生生物的生存，造成水生生物中毒，甚至死亡，严重影响饮用水安全。死亡的藻类不断沉降到底部，加快了底部氧的消耗，使表面以下的水体处于厌氧状态，造成好氧生物的死亡，水生生物不能正常的生长、发育、繁殖，最终大量死亡，严重破坏了生态系统。
3.现有的蓝藻治理方法主要有物理、化学、生物三种方法。物理法一般适用于小范围污染水体的的控制，效率低，成本高；化学法只要依靠投加除藻剂等化学药剂，虽简单易行，但对水环境有有毒副作用，对底栖动物和浮游生物有不利影响，会造成二次污染，加速湖泊老化和沼泽化，除藻后藻类沉入水底并释放藻毒素限制其在自然水体中的应用；生物法以微生物防治、食藻鱼类和浮游动物控制藻类数量，能够达到控制藻类生长的目的，但周期较长，不适用于突发性水华的治理。因此，针对现有技术的不足，现提出一种高效、便捷、且安全无污染的富营养化水体蓝藻治理系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种富营养化水体蓝藻治理系统，通过针对蓝藻生长所需光合作用、趋光性、水体及底泥的富营养环境和蓝藻富含蛋白质的特点，采用遮光膜和复配的生物酶及多功能微生物菌粉进行治理的复合技术，实现对蓝藻的高效、便捷、安全及长效的治理。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种富营养化水体蓝藻治理系统：
7.包括将河道部分覆盖的遮光模块，遮光模块经浮体框架围合后，并通过浮体框架固定在河道上，遮光模块由多块长方形的遮光板拼装形成；
8.所述遮光板包括边框和设置在边框上的双层遮光膜，边框周向上延伸形成有均匀分布的凸块，遮光板之间通过凸块相互咬合；
9.所述遮光膜上设有用于种植水生植物的孔洞；
10.所述遮光膜上设有贯通的气水孔，上下两层遮光膜的气水孔相互交错。通过遮光膜覆盖阻断蓝藻的光合作用，阻断蓝藻生长爆发；在遮光材料上种植水生植物，从而遮光控藻的同时还能利用水生植物转化利用水中的氮磷等污染物质，并利于微生物在根系挂膜生长，加速水质的净化，去除蓝藻生长繁殖所需的营养盐，从根本上挤压蓝藻的生存空间。
11.进一步地，所述的浮体框架包括内圈和外圈构成的套层结构，内圈和外圈用绳索牵拉固定组合，内圈围在遮光模块外周；
12.所述外圈上部设有多个用于安装uv-b灯安装座，底部设有多个用于安装活性炭盒的安装孔，uv-b灯和活性炭盒间隔均匀的安装在外圈上。紫外线b波段可破坏蓝藻的运动性和趋光性，影响去生理和生化过程，光捕获复合体的结构受到影响损坏光合作用，同时活性炭盒可对被生物酶杀灭的蓝藻毒素进行吸附，实现蓝藻毒素生物酶分解与物理吸附的结合。
13.进一步地，所述的安装座包括u形的安装槽，安装槽内设有安装环，安装环通过两个角度调节销安装在安装槽内。
14.进一步地，所述的遮光模块下方水体中放置有生物酶及多功能复合微生物制剂模块，生物酶及多功能复合微生物制剂模块中加有复合生物酶、复合微生物菌粉、l-赖氨酸、秸秆碎。
15.生物酶：由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分为蛋白质，是一种无毒，对环境友好的生物催化剂。
16.进一步地，富营养化水体蓝藻治理系统还包括设置在河道边的微纳米曝气装置，微纳米曝气装置的曝气管分布在遮光模块下方。在无光照和夜晚情况下，微纳米曝气装置能为鱼类、微生物、水生植物及死亡蓝藻分解及蓝藻转化产生的大量有机物分解转化提供所需溶解氧，避免了在遮光和夜晚光合作用消失的情况下，鱼类、微生物、水生植物大量好氧，导致蓝藻富集区严重缺氧，加剧水质恶化，有益好氧微生物死亡等情况的发生。
17.微纳米曝气：存在于十到几十微米与数百纳米以下气泡中间的混合状态气泡，具有在水中上升速度非常缓慢，停留时间长，不易破裂的特性。
18.进一步地，所述的浮体框架采用锚固式和牵拉式与两侧驳岸固定。
19.进一步地，所述的孔洞内部放置有小型种植浮岛，小型种植浮岛包括环形浮块，环形浮块下方固定有镂空皿，镂空皿内放置有用于种植水生植物的种植填料。
20.进一步地，所述的边框为空心结构，边框由聚乙烯或聚丙烯材料制成。
21.进一步地，所述的内圈的内周边向内延伸形成凸块，内圈的两宽边和两长边间均为可拆卸式连接，内圈与遮光板通过凸块相互咬合。
22.本实用新型的有益效果是：
23.1)、本实用新型通过遮光膜覆盖，阻断蓝藻生长爆发的光合作用，再结合在下方水体中投入复合生物酶和复合微生物菌粉，生物酶可快速扩散到蓝藻细胞表面破坏蓝藻膜，并渗透到细胞内部破坏其细胞功能性蛋白基团，使细胞蛋白质合成受到抑制，细胞正常代谢终止，最终抑制蓝藻生长，同时生物酶能够裂解，分解蓝藻死亡后产生的藻毒素，微生物菌粉可快速在水体和底泥中生长繁殖，快速降解河道中的大分子有机质，去除水质和底质环境中的氮磷等营养元素，抑制蓝藻的过度生长繁殖，加速蓝藻细胞的衰亡，同时可丰富水体的微生物功能菌群，起到改善水质，抑制有害微生物的作用，创造良好的水生态环境，最终实现点面结合、标本兼治的目的；
24.2)、同时，在遮光材料上种植水生植物，在遮光模块周边安装uv-b灯，在遮光模块周边的下部悬挂活性炭盒，其中，水生植物可加速水质的净化，能去除蓝藻生长繁殖所需的营养盐，从而挤压蓝藻的生存空间，紫外线b波段可破坏蓝藻的运动性和趋光性，影响去生理和生化过程，光捕获复合体的结构受到影响损坏光合作用，同时活性炭盒可对被生物酶杀灭的蓝藻毒素进行吸附，实现蓝藻毒素生物酶分解与物理吸附的结合，从而提高对蓝藻
的治理效率和治理效果；
25.3)、本方案中，设置有微纳米曝气装置，在无光照和夜晚情况下，为鱼类、微生物、水生植物及死亡蓝藻分解及蓝藻转化产生的大量有机物分解转化提供所需溶解氧，避免了在遮光和夜晚光合作用消失的情况下，鱼类、微生物、水生植物大量好氧，导致蓝藻富集区严重缺氧，加剧水质恶化，有益好氧微生物死亡等情况的发生，从而使得蓝藻治理更安全无污染；
26.4)、遮光材料上种植水生植物，遮光控藻的同时还能利用水生植物转化利用水中的氮磷等污染物质，并利于微生物在根系挂膜生长，去除蓝藻生长繁殖所需的营养盐，从根本上挤压蓝藻的生存空间，加速了水质的净化。
附图说明
27.图1为本实用新型的示意图；
28.图2为遮光板示意图；
29.图3为安装座示意图；
30.图4为小型生态浮岛示意图；
31.其中，2-遮光板，3-小型种植浮岛，6-微纳米曝气装置，8-uv-b灯，9-活性炭盒，10-驳岸，11-水体，101-内圈，102-外圈，103-安装槽，104-安装环，105-角度调节销，201-边框，202-遮光膜，203-汽水孔，204-孔洞，205-水生植物，301-环形浮块，302-镂空皿。
具体实施方式
32.下面结合具体实施例进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
33.实施例
34.参考图1至图4所示，一种富营养化水体蓝藻治理系统，包括遮光模块、生物酶及多功能复合微生物制剂模块、uv-b灯8、活性炭盒9、微纳米曝气装置6，其中，遮光模块对需要治理的部分水体11进行遮光，生物酶及多功能复合微生物制剂模块投放于遮光模块下方，uv-b灯8、活性炭盒9分别设置在遮光模块外围；其中，uv-b灯8发出的紫外线b波段可破坏蓝藻的运动性和趋光性，影响去生理和生化过程，导致其生产力的降低，发芽的分化和破坏，光合色度会被uv-b漂白，光捕获复合体的结构受到影响损坏蓝藻的光合作用；同时活性炭盒9可对被生物酶杀灭的蓝藻毒素进行吸附，实现蓝藻毒素生物酶分解与物理吸附的结合，提高其对蓝藻毒素的治理效果；微纳米曝气装置6设置在河道边，微纳米曝气装置6的曝气管分布在遮光模块下方，在无光照和夜晚情况下微纳米曝气装置6为鱼类、微生物、水生植物205及死亡蓝藻分解及蓝藻转化产生的大量有机物分解转化提供所需溶解氧。
35.同时，本方案中，遮光模块包括多块长方形的遮光板2，遮光模块经由内圈101、外圈102构成的浮体框架围合，遮光板2包括边框201和设置在边框201上的双层遮光膜202，两层遮光膜202之间间隔有一定距离的空隙，边框201周向上延伸形成有均匀分布的凸块，遮光板2之间通过凸块相互咬合，从而可将多块遮光板2可进行拼装，同样，内圈101向内延伸形成有与遮光板2相配合的凸块，内圈101的两宽边和两长边间均为可拆卸式连接，内圈101围在多块遮光板2拼装形成的整体外，并与多块遮光板2拼装形成的遮光模块外边相互咬
合，外圈102套在内圈101外围，并与内圈101间通过绳索牵拉固定；同时，遮光膜202上设有贯通的气水孔203，上下两层遮光膜202的汽水孔203相互交错，遮光膜202上还间隔均匀的设有多个用于种植水生植物205的孔洞204，孔洞204贯穿上下两层遮光膜202，孔洞204内部放置有小型种植浮岛3，小型种植浮岛3包括环形浮块301，环形浮块301下方固定有镂空皿302，镂空皿302内放置有种植填料，从而可利用水生植物205转化利用水中的氮磷等污染物质，并利于微生物在根系挂膜生长，加速水质的净化，去除蓝藻生长繁殖所需的营养盐，从根本上挤压蓝藻的生存空间。
36.本方案中，遮光板2可拼装的设计能便于本方案适用于不同治理面积大小的河道、湖泊等水域。
37.优选的，遮光膜上的气水孔孔径1-10cm，气水孔分布密度50-1000个/m2，下层遮光膜距水面10-50cm；遮光膜材质为腈纶、涤纶、pvc、pla等可再生或可降解材质；微纳米曝气装置为市售地表水底层曝气增氧装置；浮体框架采用锚固式和牵拉式与两侧驳岸10固定。
38.优选的，边框201为空心结构，边框201采用聚乙烯或聚丙烯材料制备。
39.本方案中，外圈102上部设有多个用于安装uv-b灯8安装座，底部设有多个用于安装活性炭盒9安装孔，安装座、活性炭盒9安装孔均间隔均匀的分布在外圈102四周上，安装座包括u形的安装槽103，安装槽103内设有安装环104，安装环104通过两个角度调节销105安装在安装槽103内，使得安装在安装环104内的uv-b灯8的安装角度可调，进而实现uv-b灯8的照射角度可调。
40.本方案中，生物酶及多功能复合微生物制剂模块中加有复合生物酶、复合微生物菌粉、l-赖氨酸、秸秆碎。
41.l-赖氨酸：光照条件下对铜绿微囊藻细胞色素有显著影响，可抑制叶绿素a的生成，改变藻胆蛋白各组分的比例，刺激其细胞坏死和细胞死亡；
42.秸秆碎：为一种生物共基质，可利用的生长基质促进土著微生物的繁殖和生长使得微生物在利用共基质的同时降解非生长基质，包括共基质被完全消耗后微生物仍能在内源呼吸状态下继续降解转化非生长基质，故共基质的添加可为微生物提供碳源和能源，促进微生物的繁殖、生长、代谢活性，同时通过共基质得到增殖的微生物能产生同时降解生长基质和非生长基质的非专一性酶。
43.优选的，复合生物酶为含溶菌酶、蛋白酶、纤维素酶、过氧化氢酶、淀粉酶，其中任意2-3种；复合微生物菌粉为：含侧孢芽孢杆菌粉30-35份、枯草芽孢杆菌菌粉25-30份、蜡质芽孢杆菌菌粉20-30份及脱氮除磷菌粉10-20份；生物酶及多功能复合微生物制剂为：含溶菌酶粉末1.0-2.0份、菌粉50-60份、l-赖氨酸为10-25份、秸秆碎20-30份。
44.生物酶及多功能复合微生物制剂制备的具体操作步骤如下：
45.步骤一：取侧孢芽孢杆菌菌粉30-35份、枯草芽孢杆菌菌粉25-30份、蜡质芽孢杆菌菌粉20-30份、脱氮除磷菌粉为10-20份，于20-25℃在混合搅拌机中混合均匀，混合时间为5-10min，混合成均匀的粉末即为微生物制剂，备用；
46.步骤二：取生物酶粉末1.0-2.0份，步骤一制备的微生物制剂50-60份、l赖氨酸1-25份、秸秆碎20-30份，于20-25℃在混合搅拌机中混合均匀，混合时间为3-6min，即得到生物酶及多功能复合微生物菌粉。
47.生物酶及多功能复合微生物制剂用量视水体水质情况，及点、面蓝藻泛滥程度进
行用量的灵活投加。
48.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。