[实用新型]水体生态修复系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水体修复技术领域，具体涉及一种水体生态修复系统。

背景技术

随着经济的飞速发展，大量工业废水和生活污水排入河流和湖泊等地表水体，这些废水中携带大量营养盐。由于氮、磷等元素的排入，加上水体缺少必要的循环，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，导致水体富营养化，破坏水生生态平衡，形成水华。藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中，又把大量的氮、磷等营养物质释放排入水中，供新一代藻类等生物利用。因此，富营养化了的水体，即使切断外界营养物质的来源，水体也很难自净和恢复到正常状态。

富营养化会造成水体透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用，可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少，都对水生动物有害，造成鱼类大量死亡。同时，水体表面生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量水藻，形成一层“绿色浮渣”，致使底层堆积的有机物质在厌氧条件分解产生的有害气体和一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。因富营养化水中含有硝酸盐和亚硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，也会中毒致病。

因而，采用适宜的技术解决水体富营养化问题不但对保护环境有着重大的意义，而且对保证人民的健康也有着深远的意义。但是，地表水具有水量大、分布广等特点。这些特点决定了地表水污染处理不可能像生活污水或工业废水那样采用传统的混凝沉淀、吸附、萃取、离子交换、膜分离等处理工艺和设备进行集中处理，故给地表水污染治理带来了很大的难度。

水体生态修复是指利用生态学的原理，使污染水体恢复到未污染状态所采用的技术。其特点是充分发挥现有水利工程的作用，综合利用流域内的湿地、滩涂、水塘和堤坡等自然资源及人工合成材料，对天然水域自恢复能力和自净能力进行强化。根据其原理的不同，水体生态修复技术可分为物理净化法、化学净化法、生物净化法及自然净化法4类。

1、物理净化法

物理净化法是采用物理的、机械的方法对污染水体进行人工净化，其工艺设备简单、易于操作。

(1)引水稀释

引水稀释就是通过工程调水对污染水体进行稀释，使水体在短时间内达到相应的水质标准。该方法能增加流速，使水体中氧的浓度增加，使水生微生物、动植物的数量和种类也相应增加，从而达到净化水质的目的。

(2)底泥疏浚

河流、湖泊底泥中含有大量的有机物和氮磷营养盐，在一定条件下会从底泥中溶出使水质恶化。对沉积严重的河段、湖泊进行底泥疏浚可恢复河流和湖泊的正常功能。

2、化学净化法

化学净化法通过向污染水体投加化学药剂，使药剂与污染物质发生化学反应，从而达到去除水体中污染物的目的。如治理湖泊酸化可投加生石灰，抑制藻类大量繁殖可投加杀藻剂，除磷可投加铁盐等。

3、生物净化法

生物净化法利用天然水体中的微生物氧化分解有机物，通过人工措施来创造更有利于微生物生长和繁殖的环境，从而可提高对污染水体有机物的降解效率。主要包含投菌法、生物膜技术和曝气充氧技术等。

(1)投菌法

①生物试剂添加技术

生物试剂添加技术是将特殊的菌种配方，按一定计算量添加到污水处理系统中，以促进该系统的生物处理效率，从而达到水体生态修复的方法。生物添加所使用的菌种可以从生物界筛选出来，也可以是经过处理的变异菌株或经遗传工程构建的菌株。

生物活液是一种典型的添加技术所用微生物试剂，装在塑料罐内，使用和投加非常方便，可以提高污水处理设施的效率，减少污泥量，去除油脂，加速废水的硝化和脱氮过程，消除或减轻臭味，是一种很有前途的水体生态修复技术。

②固定化酶和固定化细胞

固定化酶又称水不溶酶，是通过物理吸附法或化学键的作用将水不溶酶和固态的不溶性载体相结合，使酶变成不溶于水但保持活性的衍生物。固定化酶比水溶酶稳定，因为载体能有效地保护酶的天然构型，不易受酸、碱、有机溶剂、蛋白质变性剂、酶抑制剂及蛋白酶等的影响，可以在较长时间里使用和保藏。固定化酶适用于连续化、自动化和管道化的水体生态修复工艺，还可以回收、再生和重复使用。

微生物细胞自身就是一个天然的固定化酶反应器。用制备固定化酶的方法直接将菌体加以固定，即可催化一系列的生化反应。固定化细胞比固定化酶操作简便，成本更低。

(2)生物膜技术