[发明专利]修复富营养化水体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及水污染治理技术领域，特别是涉及一种利用植物-微生物联合修复富营养化水体的装置。

背景技术

目前我国水体的富营养化较为严重，尤其是水流流动较小的湖泊、河道和湿地系统，主要原因为水体中氨氮、磷、硫化氢、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等污染物超标。与常规生物处理单元(集中处理式污水厂)相比，湖泊、河道和湿地等系统具有水量大、水里停留时间长及分散区域广等特点，亟需开发低成本的生物修复技术实现原位的污染物消减与水体生态功能恢复。

利用生态-生物修复技术是原位治理富营养化水体的新技术，利用植物吸收或微生物的生命活动，实现对水中污染物进行转移、转化及降解作用，主要包括生物膜法、水生植物系统、生物菌剂投放法和河道复氧法等，但是这些方法存在市场推广难度大、微生物菌在水体中的存活时间短、使用成本较高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种修复富营养化水体的装置，以降低水体的净化成本，提高水体的净化效率。

基于上述目的，本发明提供的修复富营养化水体的装置包括两个圆形支撑骨架和若干根串接有红球菌载体的固定条，所述固定条的首尾分别与两个圆形支撑骨架固定连接，所述一个圆形支撑架上布置若干根分割条，使该圆形支撑骨架被分割成多个方格，所述方格内种植有水生植物；所述分布有分割条的圆形支撑骨架上还固定有浮漂。

在本发明的一个实施例中，所述红球菌载体的制备过程包括：

将活菌数达到1.5×10⁹CFU/ml以上的红球菌发酵液喷到软性微生物填料上，喷至填料的吸附量饱和，所述软性微生物填料的比表面积为600～800m²/m³；

通过封闭输送装置将所述喷有红球菌发酵液的软性微生物填料送入真空干燥室，干燥室温度35～40℃，干燥8～10小时，即制成红球菌载体。

在本发明的另一个实施例中，所述软性微生物填料选自聚丙烯填料束和/或聚丙烯填料束。

在本发明的另一个实施例中，所述软性微生物填料为圆环状，将醛化纤维或涤纶丝压缠绕在环圈上，使纤维束均匀分布，模拟天然水草形态加工而成。

在本发明的又一个实施例中，所述红球菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.6924。

在本发明的另一个实施例中，所述红球菌发酵液的制备过程包括以下步骤：

采用氢氧化钠水溶液或石灰水调节甘薯淀粉废水的pH到6.5～7.5，灭菌后得到经过预处理的甘薯淀粉废水；

向所述经过预处理的甘薯淀粉废水中接种斜面保藏的红球菌，于25～37℃、100～200转/分振荡培养24～36小时，得到液体种子；

向所述经过预处理的甘薯淀粉废水中接种体积比为2～15％的所述液体种子，于25～37℃，通入无菌空气，培养15～36小时，得到活菌数达到1.5×10⁹CFU/ml以上的红球菌发酵液。

在本发明的另一个实施例中，所述两个圆形支撑骨架之间均匀固定8～10根固定条。

在本发明的又一个实施例中，每米固定条上串接6～8个红球菌载体，所述圆形支撑骨架的半径为50～80cm，所述方格的尺寸为2～4cm×2～4cm。

在本发明的又一个实施例中，所述水生植物选自狐尾藻、美人蕉、水葫芦、水花生和菖蒲中的至少一种，所述圆形支撑骨架由竹子、藤条和柳条中的至少一种弯曲制成。

在本发明的又一个实施例中，所述水生植物在方格内的种植密度为10～20株/m²。

从上面所述可以看出，本发明提供的修复富营养化水体的装置充分发挥微生物与植物修复的各自优势，构建微生物系统为核心(水下部分)并辅助植物修复系统(水面部分)的复合植物-微生物修复系统，满负荷利用水体的立体结构，实现对富营养化水体的高效净化，且具有景观生态功能。

本发明的微生物系统以农业废弃物生物转化的高效脱氮菌剂红球为主，并为其提供迅速定殖的软性载体，植物修复系统以氮、磷高富集植物狐尾藻、美人蕉等为主，并为其提供可随水位升降的支座，形成根孔净化、水生植物配置与微生态原位净化的多级脱氮除磷措施，对水流流动较小富营养化水体COD、氮和磷的去除率可稳定在50％以上，实现功能微生物与植物通过物理、化学和生物组合条件下对水体污染物的快速吸收与降解。