[发明专利]一种利用生物电化学强化浮动生态床的水体原位修复方法

说明书

一种利用生物电化学强化浮动生态床的水体原位修复方法，本发明涉及水体修复方法。本发明要解决现有人工浮岛技术仅依靠植物吸收作用通常达不到有效的治理效果，现有强化方法中生物菌剂活性维持时间短，生物填料接触面积有限，能耗高的问题。方法：在受污染天然水体区域构建生物电化学强化浮动生态床，生物电化学强化浮动生态床由浮体材料层、基质材料层、植物和电子传导材料组成；电子传导材料由电子受体材料、电子供体材料和导体材料组成，电子受体材料和电子供体材料通过导体材料连接电路装置形成闭合电路；浮体材料层上下各设置一层基质材料层，并设置种植孔，种植孔内种植植物。

技术领域

本发明涉及水体修复方法。

背景技术

伴随城市化的快速发展，河流、湖泊等地表水受到严重污染，根据2018年《中国生态环境状况公报》，全国地表水1613个水质断面中V类和劣V类水体的比例仍占11.4％，地表水体的富营养化会影响生态环境，而且污染物可通过灌溉农田或食物链危害人类身体健康。

生物/生态技术因其具有造价低、运行成本低、能耗低且效果良好的优点被广泛应用于河道与湖泊的地表水原位修复，这类技术主要有人工湿地技术和人工浮岛技术，依靠微生物和植物等生物的新陈代谢转移、转化和降解水中的污染物，重构水生态系统。目前市面上广泛应用的人工浮岛浮体材料为强化塑料、发泡聚苯乙烯、合成树脂等高分子材料，中间安装种植篮种植植物，通过植物吸收氮磷营养物质供给自身生长去除水体中的污染物，然而植物生长速度和根系长度有限，依靠植物吸收作用通常达不到有效的治理效果。人工湿地技术具有出水水质稳定、污染物去除能力强、运行成本低等优点，然而其占地面积较大，构型单一尤其对于土地资源稀缺的城市，大大限制了应用范围。传统的强化方法如添加悬挂生物填料，投加生物菌剂，曝气虽具有一定的强化效果，然而存在生物菌剂活性维持时间短，生物填料接触面积有限，能耗高的问题。

发明内容

本发明要解决现有人工浮岛技术仅依靠植物吸收作用通常达不到有效的治理效果，现有强化方法中生物菌剂活性维持时间短，生物填料接触面积有限，能耗高的问题，而提供一种利用生物电化学强化浮动生态床的水体原位修复方法。

一种利用生物电化学强化浮动生态床的水体原位修复方法，它是按照以下步骤进行的：

一、选取受污染天然水体区域；

二、在受污染天然水体区域构建生物电化学强化浮动生态床并固定；

所述的生物电化学强化浮动生态床由多个单体生物电化学强化浮动生态床连接而成，所述的单体生物电化学强化浮动生态床由浮体材料层、基质材料层、植物和电子传导材料组成；浮体材料层上下各设置一层基质材料层，延单体生物电化学强化浮动生态床厚度方向，设置多个种植孔，且种植孔贯穿单体生物电化学强化浮动生态床，种植孔内设置种植篮并种植植物；

所述的电子传导材料由电子受体材料、电子供体材料和导体材料组成，且电子受体材料和电子供体材料通过导体材料连接电路装置形成闭合电路；

所述的电子受体材料的材质为碳纤维丝，将碳纤维丝与直径为0.05mm～0.2mm的导体材料制成碳纤维刷并置于种植篮中，每个种植篮内放置2个～4个碳纤维刷，所述的碳纤维刷的直径为3cm～6cm，长度为5cm～10cm；

或所述的电子受体材料为厚度为0.1mm～0.2mm的碳纤维布，碳纤维布设置于上层设置的基质材料层与浮体材料层之间；

或所述的电子受体材料为活性炭颗粒和生物炭颗粒中的一种或者两种的组合，活性炭颗粒的粒径为5mm～8mm，生物炭颗粒的粒径为5mm～8mm，电子受体材料置于导体材料制成的网笼内，再置于种植篮中，电子受体材料的体积占种植篮体积的1/3～1/2；