[发明专利]一种富营养化湖泊的异位治理系统

说明书

本发明涉及一种富营养化湖泊的异位治理系统，包括与富营养化湖泊深层水体出水依次连接设置的预沉池单元、除磷单元、氮及有机质去除单元，所述预沉池单元包括预沉池、进水口以及第一挡板，所述除磷单元包括除磷池、第一连通管、第二挡板、第一镂空滤板和第二镂空滤板、固定有锈铁嘉利翁氏菌的蜂巢石层以及二氧化碳曝气管，所述氮及有机质去除单元包括除氮池、第二连通管、出水口、第三挡板、氧气曝气管、可旋转的中空双隔层镂空滚筒、防水型补光灯管、负载有复合菌群的凹凸棒石层。本发明的异位治理系统投入成本低，结构简单，运行管理便捷，可同时降低富营养化水体氮、磷、有机物三大主要污染物浓度，能够有效改善景观湖泊富营养化问题。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种富营养化湖泊的异位治理系统。

背景技术

随着人类对自然资源的过度开发和工农业的飞速发展，大量的未处理或处理未达标的生活污水和工业废水排入湖泊水体，湖泊污染问题尤其是湖泊的富营养化问题已成为当今生态环境问题的研究热点之一，也成为了城市环境污染治理越来越难处理的问题。

近30年来，我国湖泊富营养化发展速度相当快，湖泊水环境污染越来越突出，湖泊富营养化已经成为制约社会和国民经济进一步持续发展的重要因素。富营养化湖泊中的主要污染物质是以氮、磷、有机质为主的水体富营养化物质，水体中氮、磷、有机质含量严重超标，多为劣V类水。根据生命周期理论，氮、磷的过量排放是造成富营养化的根本原因，藻类是富营养化的主体，它的生长速度直接影响着水质的状态。在藻类分子式中所占重量百分比最小的两种元素是氮和磷，特别是磷元素对藻类等水生生物的限制更加明显。

大量研究结果以及实践均表明磷是主要限制因子，在氮磷比低于10:1时或在某些特定季节，氮也会成为限制因子。根据OECD的研究，80％的富营养化湖泊是受磷元素的制约，10％的湖泊富营养化与氮元素和磷元素均直接相关，其余10％的湖泊是氮与其它因素起作用。因此，湖泊的富营养化治理关键在于去除氮、磷，尤其是磷的有效去除尤为关键。

发明内容

本发明的目的是针对湖泊富营养化问题提出一种富营养化湖泊的异位治理系统，针对不同营养物质采用不同的微生物与填料，构建多个处理单元，用以有效降低水体中氮、磷和有机质含量，降低湖泊富营养化水平。

为实现上述目的，本发明提供了一种富营养化湖泊的异位治理系统，包括与富营养化湖泊深层水体出水依次连接设置的预沉池单元、除磷单元、氮及有机质去除单元，所述预沉池单元包括预沉池、设置在预沉池上的进水口以及垂直设置在预沉池上部的第一挡板，所述除磷单元包括除磷池、设置在除磷池上部与预沉池相连的第一连通管、垂直设置在除磷池上部的第二挡板、分别设置在所述第二挡板后侧下部和上部的第一镂空滤板和第二镂空滤板、填充在第一镂空滤板和第二镂空滤板之间的是固定有锈铁嘉利翁氏菌的蜂巢石层以及设置在所述蜂巢石层内的二氧化碳曝气管，所述氮及有机质去除单元包括除氮池、设置在除氮池上部与除磷池相连的第二连通管、设置在除氮池上部后侧的出水口、垂直设置在除氮池上部的第三挡板、设置在所述第三挡板后侧下部的氧气曝气管、设置在所述氧气曝气管上的可旋转的中空双隔层镂空滚筒、设置在所述中空双隔层镂空滚筒中空内的防水型补光灯管、填充在所述中空双隔层镂空滚筒内负载有复合菌群的凹凸棒石层。

优选地，所述进水口上设有过滤网，所述过滤网的镂空孔隙为3～5mm；所述第一连通管所处高度低于进水口高度5～10cm；所述第二连通管所处高度低于所述第一连通管高度5～10cm；所述出水口所处高度低于所述第二连通管高度5～10cm。

优选地，所述第一挡板设置在距预沉池前端1/4～1/3处，所述第一挡板与预沉池宽度相同，所述第一挡板底端与预沉池底部间距5～10cm；所述第二挡板设置在距除磷池前端1/4～1/3处；所述第三挡板设置在距除氮池前端1/4～1/3处。

优选地，所述蜂巢石层的填充体积为所述除磷池容积的1/2～2/3。