一种用于污染水体原位修复的微生物/植物复合净化方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环境保护的水污染控制技术领域，具体涉及一种用于污染水体原位修复的微生物/植物复合净化方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步和科技的发展，各种工业工厂的数量与日倶增。这些工厂在推动经济发展的同时也给生物生活的环境带来了威胁。环境问题已经从局部发展为全球性的威胁。水是生命之源，而大量的污染物进入水体，致使水体富营养化，水环境指标严重下降，对生物的生存构成了极其严重的威胁，比如我国的淮河流域。世界各国都越来越重视污水的处理和回用技术。实现水资源的可持续利用，遏制水污染的加剧趋势，迫在眉睫。
[0003]目前改善水体水质的方法主要有:物理方法、化学方法和生物方法三种。物理方法是用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池和隔油池等构筑物去除废水中的固体悬浮物或浮油，初步减轻废水的腐化程度。这种方法往往达不到彻底根除的效果。化学方法是加入某些化学物质，通过化学反应中和氧化、还原、分解、絮凝和化学沉淀等改变废水中污染物的化学性质，使之发生化学或物理状态的变化，进而从水中除去。这种方法有可能会引入新的污染物，不能被推广使用。生物方法是利用微生物的代谢作用，使废水中的有机污染物氧化降解成无害物质的方法。这种方法又叫生物化学处理法，是处理有机废水最重要的方法。其中废水的生物处理法是基于微生物通过酶的作用将复杂的有机物转化为简单的物质，把有毒的物质转化为无毒的物质的方法。三种方法相比较，生物方法具有明显的优势。生物方法投资小，效果明显，而且不产生二次污染。因此生物方法在水环境治理方面得到广泛的应用。
[0004]在生物方法中又包括异位修复和原位修复。异位修复是将受污染的水体抽出再进行处理的技术，该技术在短期内处理量大，处理效果较高，但长期应用普遍存在着拖尾、反弹等现象，最终降低了处理效率，增加处理成本。原位修复技术以其修复彻底、处理污染物种类多、时间相对较短、成本相对低廉等优势在水污染修复领域得到广泛应用。
[0005]申请号为200610076417.1的中国专利公开了利用风能、水能、太阳能和生物植物质能，在动态中对受损水体进行原位修复，不仅能够提高水体修复净化效率，无二次污染，而且还可降低成本。但受自然天气因素的制约，影响水体原位修复生态反应器的净化效果。申请号为200310103050.4的中国专利公开了从水体原位修复反应器的特点出发，对反应器的结构、载体选择及其投加量等进行优化，从而使得反应器在正常运行时，载体颗粒能在较高载体投加量、较低曝气量的情况下充分悬浮，并维持水平旋流的状态，从而有效提高反应器对有机污染物和氨氮的去除率。但此装置受水流的影响较大，难以在河流湖泊中控制其位置并且人工操作较多，管理复杂。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对我国污染水体的现状，结合微生物水处理技术和水体植物修复技术于一体，提出了一种用于污染水体原位修复的微生物/植物复合净化方法，该方法不仅能够修复污染的水体净化水体水质，提高水污染治理效率和质量，而且还能够形成水上景观美化水上环境，具有运行稳定、效果显著和易于操作的特点，便于实际运行管理。
[0007]本发明为实现上述目的采用如下技术方案，一种用于污染水体原位修复的微生物/植物复合净化方法，其特征在于该方法通过微生物/植物复合净化装置实施，所述微生物/植物复合净化装置包括生化反应箱，在生化反应箱中悬浮分布有悬浮填料，该悬浮填料采用有机共聚物材质和空心圆立体结构，在生化反应箱中能够自由浮动，生化反应箱的内部设有自动进水阀，该自动进水阀的进水口与进水管相连，生化反应箱的底部设有风管，该风管上分布有多个曝气头，生化反应箱的外部四周分别设有砂滤箱，砂滤箱中固定种植有功能植物，该功能植物为芦苇、美人蕉或灯芯草的一种或多种，砂滤箱的上部设有进水口，砂滤箱的底部设有出水口，砂滤箱内上层为石英砂，下层为鹅卵石，生化反应箱的四角位置分别设有用于连通相邻砂滤箱的中间水箱，该中间水箱的上部设有出水口，中间水箱的下部设有进水口，砂滤箱的外侧分别固定有悬浮箱，其中的一个悬浮箱上设有风机，该风机的出风口与生化反应箱底部的风管相连通，另一个悬浮箱上设有排水栗，该排水栗的进水口通过排水管与生化反应箱相连通，排水栗的出水口通过引流管与邻近排水栗一侧的砂滤箱相连通，其具体运行过程为:首先将整个微生物/植物复合净化装置固定漂浮于污染水体中，通过自动进水阀控制生化反应箱中的水位，当水位低于设定值时开始进水，水位到达设定位置停止进水同时开启风机启动曝气2-8h，曝气结束后静止沉淀0.5-2h，然后自动开启排水栗将水体抽至砂虑箱，在位差压力作用下水体依次交替经过4个砂滤箱和4个中间水箱，然后排入污染水体，完成净化过程，进入下一个循环。
[0008]本发明的原理是利用水体的势能将污染水体输入修复系统，利用电能实现将处理过的水排放到水体中，利用微生物自身降解水中的污染物，砂滤层截留水中的大分子固体颗粒和去除悬浮物及粘胶质颗粒，降低水的浊度，以及植物吸收水中的N、P等营养元素进而达到原位修复污染水体的目的。
[0009]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:(1)材料易得，成本低。本技术中采用的结构材料都是现有技术材料的结合，价格低廉，容易采购，符合水污染处理中经济性的要求。(2)处理效果显著，无二次污染。本技术利用微生物和植物的作用进行污染水体的处理，经济环保，符合可持续发展。(3)稳定性好。悬浮箱能够让整个装置在水面上维持稳定，保证每个环节的顺利进行。(4)整个修复系统运行自动化程度高，节省运行管理人力物力。
(5)生态景观效果好。功能植物可形成水上景观，美化水上环境。
【附图说明】
[0010]图1是本发明中微生物/植物复合净化装置的结构示意图；
图2是本发明中微生物/植物复合净化装置的俯视图。
[0011 ] 图面说明:1、风机，2、功能植物，3、生化反应箱，4、悬浮填料，5、排水管，6、排水栗，7、悬浮箱，8、砂滤箱，9、曝气头，10、风管，11、自动进水阀，12、进水管，13、中间水箱。
【具体实施方式】
[0012]以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
[0013]一种用于污染水体原位修复的微生物/植物复合净化方法，该方法通过微生物/植物复合净化装置实施，所述微生物/植物复合净化装置包括:(1)风机1，风机选用诸城市战尔机械有限公司生产的WSR50罗茨风机，用于为生化反应箱运行中的曝气阶段提供压力空气，通过风管输送到曝气头，产生微小气泡，提高生化反应箱中水中的溶解氧，提高生化反应效率。(2)功能植物2，固定在砂滤箱的石英砂层上，不仅能有效去除污染水体中的N、P等营养元素，净化水体水质，而且能形成水上景观美化水上环境，功能植物选用芦苇和美人蕉。(3)生化反应箱3，生化反应箱采用5*5*2m尺寸的铸铁箱，生化反应箱的运行分为进水-曝气-沉淀-排水四个阶段，进水阶段由自动进水阀自动控制，进水时间为10-30min,曝气阶段由液位自动控制，当生化反应箱中的液位达到设定高度时，风机自动开启开始曝气，曝气时间根据水质设定，设定范围为3-8h，当曝气结束后进入沉淀阶段，时间为0.5-2h，沉淀时间结束后排水栗自动开启，将净化过的水体排入砂滤箱内进行砂滤，排水栗由液位自动控制停止，当液位达到设定位置时，排水栗停止运行，然后进水阀门自动打开开始进水，进入下一个循环。经过这四个阶段的运行，污染水体中的污染物得到去除，使水体得到净化。(4)悬浮填料4，悬浮填料采用宜兴市易蓝环保设备有限公司生产的好氧生物流化床立体空心悬浮填料，采用有机共聚物材质和空心圆立体结构，在生化反应箱内能够自由浮动，悬浮填料使得微生物的附着表面积增大，能在污水处理中取得很好的效果。(5)排水管5，排水管可采用联塑管业生产的PPR直径为20cm的水管，与排水栗相连接，将生化反应箱处理过的水体排入砂滤箱内进行砂滤。(6)排水栗6，排水栗选用上海长征栗业制造有限公司生产的ZW65-30-18型自吸排污栗，当经过处理的生化反应箱内的污