[发明专利]一种以人造生物膜构建生态河床的方法

说明书

本发明公开了一种以人造生物膜构建生态河床的方法，步骤是：A、制备河道修复用人造生物膜产品；B、将人造生物膜在生态河床上实施：针对河道水浅区域：采用膜片型人造生物膜，将选定的人造生物膜片平铺于河床上，并通过连接扣将膜片固定在河床上；针对河道深水区域：串连悬挂人造生物膜片，将膜片串联好后，淹没在水面以下；在河道底部投放颗粒型人造生物膜。本发明主要是针对河道水体流动性强、某些河道水位变化大、受潮汐影响等给污染防治带来的困难，采用人造生物膜作为构建生态河床的核心技术，以实现提高河道净化效率和削减沉积物的目的，解决河道水体流动性、潮汐影响和水位变化大的难题，提高水体净化能力，实现生态修复目标。

技术领域

本发明属于河道原位生态修复的技术领域，更具体涉及一种以人造生物膜构建生态河床的方法，特别适用于流动水体、水位变动大和受潮汐影响的水环境原位生态修复。

背景技术

随着社会经济的高速发展，人类的生产和生活活动对环境造成的负面影响日渐凸显。国外早在上世纪30年代至50年代就已开始进行河道水环境污染治理和河流水质保护，50-80年代是以“近自然河道治理工程学”为主要理论基础的生态修复理论形成阶段，80年代后河流生态修复的重点拓展为河流生态系统恢复。

当前国内、外河道治理常用的物理方法，如调水、机械除藻、底泥疏浚等；化学法有混凝沉淀，易造成二次污染；近年来国内、外发展很快的领域是生态-生物方法，是将生物法与其他工艺相结合，以提高水体自净能力的一类技术，包括河道曝气法、生物膜法、生物修复技术，土地处理法等。

自20世纪90年代我国开始河流生态修复技术的探索，迄今，我国地表水的污染情况依然不容乐观，主要污染指标为总氮和总磷。学者们认为生物膜一生态联合治理技术将是今后地表水处理技术发展的一大趋势。

国内、外河道生态修复中应用的生物膜法包括采用生物载体法和河床改造法：

生物载体法：是将各种天然材料如砾石等作为填料，或者采用细线状软性填料，还有以活性炭填充柱的净化法，这些技术可以去除水体中部分COD、BOD、SS等。当前采用的生物滤池、生物转盘、流化床、生物接触氧化法、生物陶粒或新型填料等方法都属此类。它们共同的问题是需要相当的管理技术或设备，还需要冲洗和反冲洗，清理和处理其中的污泥等，投资和运行成本高。

河床改造法有薄层流法和伏流净化法：

(1)薄层流法：扩展河床宽度，降低水深，增加河水与河床生物膜的接触面积，提高净化能力。但是工程量大，要确保水流量和降低水深对生态景观的影响。

(2)伏流净化法：用泵将伏流水抽出送回河流，利用河水向下渗透和伏流水稀释作用净化水，先降水位以加速河水下渗，也可以说是一种缓释过滤法。这种方法要求取水量与伏流水量基本平衡，设计要求高。

国内有关生态河床的专利技术已有366项，多数是工程应用方面或者装置，与生物无关。生态河床专利中与微生物相关的有37项，其中包含有微生物为其组建元素的专利技术有以下几项专利：

1.《一种利用固定化微生物包埋微球修复河床底泥生态系统的方法》(公开(公告)号：CN103523931A，公开日期：2014-01-22)，其特征是在水体中投放微生物包埋微球以达到对河道上覆水体氨氮、总氮和COD处理效果。

2.《一种用于河床水生态修复的生物酶载体》(公开(公告)号：CN208586115U，公开日期：2019-03-08)，为一种用于河床水生态修复的生物酶载体，适用于河床坡度大、水流速度快的雨源性河流。

3.《一种河道生态微生物吸附处理膜系统》(公开(公告)号：CN208802887U，公开日期：2019-04-30)公开了一种河道生态微生物吸附处理膜系统，所述生物膜处理组件包括调节框架和驱动齿轮组，所述调节框架的内部均匀排布有多个填料筒，以满足对河道的污水处理能力的目的。