CN109607808A - 一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，涉及自然水体净化领域，为解决现有技术中的不能降解贝类滤食藻类后产生的代谢产物，产生二次污染的问题。包括以下步骤：S1、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架利用封闭塑料管道环形连接成装置的悬浮体骨架，塑料绳编织的网格结构为塑料绳在封闭塑料管道构成的悬浮体骨架上编织的网格结构，并在塑料绳编织的网格结构的上部设置水生植物；S2、在塑料绳编织的网格结构间隔一定距离悬挂塑料网兜，于其中放置挂养的水生滤食性贝类等滤食性水生动物；S3、同时在悬挂式仿生水草类填料载体悬挂悬挂式软性或半软性生物填料载体并调整挂绳长度。

Description

一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法

技术领域

本发明涉及自然水体净化领域，具体为一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法。

背景技术

生态***中各成分之间最基本的联系是通过食物链（即营养关系）得以实现的，生态***中的能量流动和物质循环也是沿着食物链进行的。生态***中食物链越长，能量消耗也就越大，净化效果越好。为了提高生态效应和生态净化功能，以达到高效去除污染物、实现污染物资源化的目的，一种“加环”生态工程应运而生。该技术的实现主要通过选择某些营养级生物量大、对污染物具有较高净化能力的人工生物种群，进而来加强或代替自然生物种群。从水生生态***与陆生生态***不同，其物质能量循环是以有机碎屑为起点的“有机碎屑路线”，而并非是始于绿色植物的“牧食路线”。初级生产力（如藻类等）大部分将转化为碎屑，最终被水生动物吞食或被细菌分解。对于水体中溶解性有机污染物，则是通过水生植物吸收净化或微生物降解转化得以去除。但对于较大的颗粒态污染物如藻类、难溶解性的有机物污染物等，难以通过水体自净能力迅速去除。

应用生态工程学“加环”理论，将贝类等水生滤食性动物引入水生植物及水体微生物处理方法中。通过水生植物阳光及营养盐竞争，利用滤食性水生动物贝类对藻类等颗粒性有机物的滤食及代谢，促进颗粒性有机污染物的可溶性、无机化及可生化性的提高；并通过人工微生物载体填料对微生物富集，降解贝类滤食藻类后产生的代谢产物防止二次污染，使得氮、磷等营养物、藻类、及其它难降解性有机物在人工构建的水生生态***中得以有效降解和去除。克服微生物技术的功能瓶颈，达到延长食物链，健全生态***，提高生态净化功能的作用，使生物要素间的协同净化效应得到充分发挥；因此市场急需研制一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法来帮助人们解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，以解决上述背景技术中提出的不能降解贝类滤食藻类后产生的代谢产物，产生二次污染的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，包括水生植物、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架、塑料绳编织的网格结构、塑料网兜、挂养的水生滤食性贝类和悬挂式仿生水草类填料载体，包括以下步骤：

S1、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架利用封闭塑料管道环形连接成装置的悬浮体骨架，塑料绳编织的网格结构为塑料绳在封闭塑料管道构成的悬浮体骨架上编织的网格结构，并在塑料绳编织的网格结构的上部设置水生植物；

S2、在塑料绳编织的网格结构间隔一定距离悬挂塑料网兜，并通过打结形成水贝类挂养区，于其中放置挂养的水生滤食性贝类等滤食性水生动物；

S3、同时在悬挂式仿生水草类填料载体悬挂悬挂式软性或半软性生物填料载体并调整挂绳长度，将其置于贝类挂养区下方，通过人工挂膜或自然挂膜形成微生物填料富集区；

S4、将封闭塑料管道构成的悬浮体骨架及相关结构组成的净化装置置于富营养化水体中，装置浮于水面上方；

S5、挂养的水生滤食性贝类等滤食性水生动物首先对上层水体中富集的藻类等悬浮态颗粒有机物碎屑滤食并完成初步降解；

S6、挂养的水生滤食性贝类***的粪尿等以小分子或微粒态释放并被下层悬挂式仿生水草类填料载体上富集的微生物充分降解和转化，强化水体的自净能力。

优选的，所述S1中，封闭塑料管道构成的悬浮体骨架经纬方向每间隔五至十五厘米捆扎塑料绳或焊接塑料栅条，编制塑料绳编织的网格结构，每个塑料绳编织的网格结构节点间隔一定距离用网兜挂养挂养的水生滤食性贝类，高度范围为二十至五十厘米，同时每个塑料绳编织的网格结构节点悬挂悬挂式仿生水草类填料载体，悬挂式仿生水草类填料载***置为挂养的水生滤食性贝类区域下方，填料高度为约五十厘米，至水体底部以上约二十厘米。

优选的，所述S2中，挂养的水生滤食性贝类悬挂为网兜打结法竖向间隔放置，各间隔区设一挂，每挂约二至八枚。

优选的，所述S3中，微生物填料富集区的微生物采用仿生水草类人工强化挂膜或自然挂膜富集。

优选的，所述S5中，水面水生植物与藻类争夺阳光，抑制水中藻类生长，同时根系吸收水氮磷等营养物，并鉴于藻类的悬浮特点，利用悬浮于水体上层贝类，通过人工悬挂培养技术利用挂养的水生滤食性贝类滤食并初级分解藻类及其它颗粒性有机污染物。

优选的，所述S6中，挂养的水生滤食性贝类的初级分解代谢物被中、下层微生物填料富集区上富集的微生物群落进一步深度降解，利用水生植物、水生动物和悬挂式仿生水草类填料载体上水中微生物的协同作用强化水体的自净能力，有效去除水中的藻类和其它污染物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该发明针对富营养化湖库及河流中藻类及其它污染物的自然净化过程，通过构建植物、贝类及微生物协调作用的人工生态***强化措施予以提高，提供一种采用生态学“加环”原理，利用水面水生阳光和营养盐竞争、贝类滤食去除藻类，并采用微生物载体填料富集微生物降解贝类滤食藻类后产生的代谢产物防止二次污染，通过贝类与人工填料载体微生物的协同作用实现富营养化水体高效净化；

2、该发明根据污染水体特点分区设置不同生物单元，通过“加环”强化富营养化水体藻类去除和提高水体自净能力；

3、该发明能充分发挥贝类等滤食性水生动物的净化作用，并与微生物净化作用相协同；

4、该发明能显著提高水体的自净能力，特别对藻类等有机悬浮颗粒污染物较多富营养化水体或具有难降解有机污染物的静态或缓流污染水体效果更好；

5、该发明成本低，制作、安装维护费用低，经济高效。

附图说明

图1为本发明的一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法的主视图。

图中：1、水生植物；2、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架；3、塑料绳编织的网格结构；4、塑料网兜；5、挂养的水生滤食性贝类；6、悬挂式仿生水草类填料载体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，包括水生植物1、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2、塑料绳编织的网格结构3、塑料网兜4、挂养的水生滤食性贝类5和悬挂式仿生水草类填料载体6，包括以下步骤：

S1、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2利用封闭塑料管道环形连接成装置的悬浮体骨架，通过调整封闭塑料管道的直径和所构成的环形悬浮体大小调整浮力，承载上置及悬挂的各类生物，并可自由移动，塑料绳编织的网格结构3为塑料绳在封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2上编织的网格结构，并在塑料绳编织的网格结构3的上部设置水生植物1；

S2、在塑料绳编织的网格结构3间隔一定距离悬挂塑料网兜4，并通过打结形成水贝类挂养区，于其中放置挂养的水生滤食性贝类5等滤食性水生动物，滤食性贝类采用原环境下优选的贝类品种，如淡水水体可采用三角帆蚌，近海区域可采用牡蛎等，贝类还可直接利用水体中的小分子有机物、同化吸收带走氮、磷（如氨基酸、脂类等）并形成贝壳微生物“生态岛”，以及富集重金属等来改善水质；

S3、同时在悬挂式仿生水草类填料载体6悬挂悬挂式软性或半软性生物填料载体并调整挂绳长度，软性或半软性填料等悬挂式大比表面积填料，以尽量增大单位水体中微生物数量，将其置于贝类挂养区下方，通过贝类区在上、微生物填料区在下的布置，构建并优化水中生态分区，使贝类在藻类等颗粒污染物密集区发挥作用，利用其滤食水体中的藻类、有机碎屑，并将代谢产物提供下层微生物做深度降解，通过人工挂膜或自然挂膜形成微生物填料富集区；

S4、将封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2及相关结构组成的净化装置置于富营养化水体中，装置浮于水面上方；

S5、挂养的水生滤食性贝类5等滤食性水生动物首先对上层水体中富集的藻类等悬浮态颗粒有机物碎屑滤食并完成初步降解；

S6、挂养的水生滤食性贝类5***的粪尿等以小分子或微粒态释放并被下层悬挂式仿生水草类填料载体6上富集的微生物充分降解和转化，强化水体的自净能力，特别对藻类等有机悬浮颗粒污染物较多富营养化水体或具有难降解有机污染物的静态或缓流污染水体效果更好。

进一步，S1中，封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2经纬方向每间隔五至十五厘米捆扎塑料绳或焊接塑料栅条，网格间距根据水体污染程度进行调整，编制塑料绳编织的网格结构3，每个塑料绳编织的网格结构3节点间隔一定距离用网兜挂养挂养的水生滤食性贝类5，滤食性贝类采用原环境下优选的贝类品种，如淡水水体可采用三角帆蚌，近海区域可采用牡蛎等，高度范围为二十至五十厘米，同时每个塑料绳编织的网格结构3节点悬挂悬挂式仿生水草类填料载体6，悬挂式仿生水草类填料载体6位置为挂养的水生滤食性贝类5区域下方，填料高度为约五十厘米，至水体底部以上约二十厘米。

进一步，S2中，挂养的水生滤食性贝类5悬挂为网兜打结法竖向间隔放置，各间隔区设一挂，每挂约二至八枚。

进一步，S3中，微生物填料富集区的微生物采用仿生水草类人工强化挂膜或自然挂膜富集，自然富集为常规做法，人工强化挂膜用于应急处理污染水体或有特殊复合微生物制剂时的微生物富集，采用工厂化微生物培养和强化人工挂膜实现。

进一步，S5中，水面水生植物1与藻类争夺阳光，抑制水中藻类生长，同时根系吸收水氮磷等营养物，并鉴于藻类的悬浮特点，利用悬浮于水体上层贝类，通过人工悬挂培养技术利用挂养的水生滤食性贝类5滤食并初级分解藻类及其它颗粒性有机污染物，针对富营养化湖库及河流中藻类及其它污染物的自然净化过程，通过构建植物、贝类及微生物协调作用的人工生态***强化措施予以提高，提供一种采用生态学“加环”原理，利用水面水生阳光和营养盐竞争、贝类滤食去除藻类。

进一步，S6中，挂养的水生滤食性贝类5的初级分解代谢物被中、下层微生物填料富集区上富集的微生物群落进一步深度降解，利用水生植物1、水生动物和悬挂式仿生水草类填料载体6上水中微生物的协同作用强化水体的自净能力，有效去除水中的藻类和其它污染物，采用微生物载体填料富集微生物降解贝类滤食藻类后产生的代谢产物防止二次污染，通过贝类与人工填料载体微生物的协同作用实现富营养化水体高效净化，能充分发挥贝类等滤食性水生动物的净化作用，并与微生物净化作用相协同。

工作原理：使用时，封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2利用封闭塑料管道环形连接成装置的悬浮体骨架，塑料绳编织的网格结构3为塑料绳在封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2上编织的网格结构，并在塑料绳编织的网格结构3的上部设置水生植物1，在塑料绳编织的网格结构3间隔一定距离悬挂塑料网兜4，并通过打结形成水贝类挂养区，于其中放置挂养的水生滤食性贝类5等滤食性水生动物，同时在悬挂式仿生水草类填料载体6悬挂悬挂式软性或半软性生物填料载体并调整挂绳长度，将其置于贝类挂养区下方，通过人工挂膜或自然挂膜形成微生物填料富集区，将封闭塑料管道构成的悬浮体骨架2及相关结构组成的净化装置置于富营养化水体中，装置浮于水面上方，挂养的水生滤食性贝类5等滤食性水生动物首先对上层水体中富集的藻类等悬浮态颗粒有机物碎屑滤食并完成初步降解，挂养的水生滤食性贝类5***的粪尿等以小分子或微粒态释放并被下层悬挂式仿生水草类填料载体6上富集的微生物充分降解和转化，强化水体的自净能力。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，包括水生植物（1）、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架（2）、塑料绳编织的网格结构（3）、塑料网兜（4）、挂养的水生滤食性贝类（5）和悬挂式仿生水草类填料载体（6），其特征在于，包括以下步骤：

S1、封闭塑料管道构成的悬浮体骨架（2）利用封闭塑料管道环形连接成装置的悬浮体骨架，塑料绳编织的网格结构（3）为塑料绳在封闭塑料管道构成的悬浮体骨架（2）上编织的网格结构，并在塑料绳编织的网格结构（3）的上部设置水生植物（1）；

S2、在塑料绳编织的网格结构（3）间隔一定距离悬挂塑料网兜（4），并通过打结形成水贝类挂养区，于其中放置挂养的水生滤食性贝类（5）等滤食性水生动物；

S3、同时在悬挂式仿生水草类填料载体（6）悬挂悬挂式软性或半软性生物填料载体并调整挂绳长度，将其置于贝类挂养区下方，通过人工挂膜或自然挂膜形成微生物填料富集区；

S4、将封闭塑料管道构成的悬浮体骨架（2）及相关结构组成的净化装置置于富营养化水体中，装置浮于水面上方；

S5、挂养的水生滤食性贝类（5）等滤食性水生动物首先对上层水体中富集的藻类等悬浮态颗粒有机物碎屑滤食并完成初步降解；

S6、挂养的水生滤食性贝类（5）***的粪尿等以小分子或微粒态释放并被下层悬挂式仿生水草类填料载体（6）上富集的微生物充分降解和转化，强化水体的自净能力。

2.根据权利要求1所述的一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，其特征在于：所述S1中，封闭塑料管道构成的悬浮体骨架（2）经纬方向每间隔五至十五厘米捆扎塑料绳或焊接塑料栅条，编制塑料绳编织的网格结构（3），每个塑料绳编织的网格结构（3）节点间隔一定距离用网兜挂养挂养的水生滤食性贝类（5），高度范围为二十至五十厘米，同时每个塑料绳编织的网格结构（3）节点悬挂悬挂式仿生水草类填料载体（6），悬挂式仿生水草类填料载体（6）位置为挂养的水生滤食性贝类（5）区域下方，填料高度为约五十厘米，至水体底部以上约二十厘米。

3.根据权利要求1所述的一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，其特征在于：所述S2中，挂养的水生滤食性贝类（5）悬挂为网兜打结法竖向间隔放置，各间隔区设一挂，每挂约二至八枚。

4.根据权利要求1所述的一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，其特征在于：所述S3中，微生物填料富集区的微生物采用仿生水草类人工强化挂膜或自然挂膜富集。

5.根据权利要求1所述的一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，其特征在于：所述S5中，水面水生植物（1）与藻类争夺阳光，抑制水中藻类生长，同时根系吸收水氮磷等营养物，并鉴于藻类的悬浮特点，利用悬浮于水体上层贝类，通过人工悬挂培养技术利用挂养的水生滤食性贝类（5）滤食并初级分解藻类及其它颗粒性有机污染物。

6.根据权利要求1所述的一种去除富营养化河流及湖泊中藻类及其它污染物的方法，其特征在于：所述S6中，挂养的水生滤食性贝类（5）的初级分解代谢物被中、下层微生物填料富集区上富集的微生物群落进一步深度降解，利用水生植物（1）、水生动物和悬挂式仿生水草类填料载体（6）上水中微生物的协同作用强化水体的自净能力，有效去除水中的藻类和其它污染物。