[发明专利]一种利用工业废物进行湖泊富营养控制的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低城市湖泊水体中富营养化物质(如：氮、磷、钾营养物、有机污染物、重金属等)的装置，具体地涉及一种利用工业废物进行湖泊富营养控制的装置。

本发明还涉及利用上述装置进行进行湖泊富营养控制的方法。

背景技术

湖泊、水库的污染与富营养化是我国重大环境问题之一。经有关科研、环保监测单位多年调研结果表明，我国一些城市湖泊都已达到中等营养化及重富营养化水平。事实证明，我国大部分城市湖泊已达到富营养或超富营养化程度。城市湖泊和水库是城市重要水源，可作为城市的集中饮用水水源，或淡水养殖、风景旅游、交通运输以及工农业用水水源等。但是，目前仍有不少城市将生活污水、工业废水、人畜粪尿、化肥、垃圾等任意向湖、库宣泄，使很多湖泊水库受到严重污染。由于生活污水和不少工业废水中均含有磷、氮等营养素。而湖、库水体的水流滞缓，滞留时间又长，当湖、库水体中营养素积聚到一定水平，即会形成富营养化污染。富营养化的湖泊、水库水体中，在阳光和水温达到最适于藻类繁殖的季节，大片水面会被藻类覆盖，不仅使水带有恶臭，并会遮蔽阳光，隔绝氧气向水中的溶解。枯死的藻类沉积水底，又是新生的污染源，它们进行厌氧发酵，使溶解氧消粍殆尽，并会不断释出氮磷，供水生植物作为营养物。如此周而复始在水体中循环，姑终导致湖日益淤积变浅，形成沼泽。

富营养化问题是指氮、磷等营养物质进入缓流水体，造成水生植物或浮游植物过度生长，水生态系统平衡遭到破坏的一种水体效应，其危害较大，给人类生产和生活带来很多不利影响。虽然在一些情况下，水体富营养化是自然发展的结果，但人类活动大大加速了水体的富营养化进程。富营养化问题的研究由来历史已久，世界上很多国家都存在富营养化问题。近年来，我国湖泊富营养化富营养化发展速度相当快。我国是个湖泊众多的国家，现有湖泊2700余个，总面积达9.1万km²其中约1/3为浅水湖泊，主要分布在东部沿海与长江中下游地区。根据调查资料和国内外评价湖泊富营养化指标，我国比较典型的37个主要湖泊中，中营养型和中-富营养型的占55.8％，富营养型的占14.7％，重富营养型的占8.8％。其中滇池草海为重度富营养状态，水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类，太湖和巢湖呈富营养状态，3大湖泊的主要污染指标为氨氮和总磷。伴随着氮、磷等肥料制造和使用数量的增加，以及工业污水和生活污水的排放量不断增加，营养盐混人湖泊的量也为之增加，湖泊富营养化引起的水环境安全问题日益突出。表征富养状态水体的蓝、绿藻类大量增殖，色度增高，透明度下降，耗氧量上升，水体发臭、缺氧导致鱼类死亡、产生异味与藻毒素等，在影响湖泊水环境功能的同时，给人民的生产和生活也带来严重危害，甚至危及流域的生态安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用工业废物进行湖泊富营养控制的装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置进行湖泊富营养控制的方法。

为实现上述目的，本发明提供的利用工业废物进行湖泊富营养控制的装置，主要由封闭式前置库、微电解人工湿地、纳米曝气河道三部分组成；其中：

封闭式前置库内设有微涡流混凝器；

封闭式前置库的出水进入微电解人工湿地内，微电解人工湿地的内部填充有微电解铁碳填料，微电解铁碳填料上栽种植物，微电解人工湿地进水处埋设有加药装置；

微电解人工湿地的出水分别进入封闭式前置库和纳米曝气河道内，纳米曝气河道内设有纳米曝气盘，纳米曝气盘上方设置有缩口曝气头，缩口曝气头上方垂直布设碳素纤维填料；纳米曝气河道的河面浮动有生态浮岛，生态浮岛上栽种植物，纳米曝气河道的出水处埋设有加药装置；

纳米曝气河道的出水连接至封闭式前置库的进水。

所述的装置，其中，纳米曝气河道的纳米曝气盘连接一纳米曝气机，缩口曝气头连接一普通曝气机。

所述的装置，其中，纳米曝气盘进气为O₃，缩口曝气头进气为O₂。

所述的湖泊富营养控制装置，其中，微电解人工湿地填充的微电解铁碳填料为铁屑、碎石、炉渣的混合物。

所述的装置，其中，微电解人工湿地栽种的植物为菖蒲和千屈菜，生态浮岛上栽种的植物为东南景天。

本发明提供的上述装置进行湖泊富营养控制的方法：

封闭式前置库利用微电解人工湿地出水回流中高浓度的铁盐和纳米曝气河道回水中大量的微纳米气泡进行絮凝沉淀以及脱氮固磷；