一种河道水质原位提升方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种河道水质原位提升方法及系统，提升方法为将河道水体经过前置过滤处理后进行生物降解，生物降解过程为在水体中引入经培养后的微生物复合菌剂进行生物降解。提升系统为通过设置前置预处理区、高效生物降解区和生态净化区，利用前置预处理区对水体进行初级过滤和降解，然后通过高效生物降解区进行进一步降解并利用生态净化区进行净化使得水质得到有效提升。本发明专利技术是以河道自身为水质净化区的原位提升技术，不额外增加占地，对有机污染物、悬浮物等有着显著的去除效果，整个处理过程投资小，见效快，且不会造成水环境二次污染，能够有效保障河道水质长治久清。

A Method and System for In-situ Water Quality Upgrading of River

The invention discloses a method and system for in-situ upgrading of river water quality. The lifting method is to biodegrade river water after pre-filtration treatment, and the biodegradation process is to introduce a cultured microbial complex bacterial agent into the water body for biodegradation. In the lifting system, pre-treatment zone, high-efficiency biodegradation zone and Eco-purification zone are set up. The pre-treatment zone is used for primary filtration and degradation of water body, and then the high-efficiency biodegradation zone is used for further degradation and the Eco-purification zone is used for purification to effectively improve water quality. The present invention is an in-situ lifting technology which takes the river course itself as a water purification area, without additional land occupation, has remarkable removal effect on organic pollutants, suspended solids, etc. The whole treatment process has small investment, quick effect, and will not cause secondary pollution of the water environment, and can effectively guarantee the long-term and clean water quality of the River course.

【技术实现步骤摘要】
一种河道水质原位提升方法及系统
本专利技术涉及一种河道水质原位提升技术，特别涉及一种河道水质原位提升方法及系统。
技术介绍
一直以来，我国城市中小河道担负着排洪、水上交通等重要任务，但随着城镇化发展和人民生活水平的不断提高，大量污染物间接或者直接排入河道，对水体造成严重污染，部分水体甚至出现黑臭等现象，当前已经得到国家和人民的高度关注与重视，政府已经积极采取多种措施，如底泥清淤、引水换水、控源截污等，但根据调查显示，多数河道的水质并未得到根本性的改善和修复，仍然存在反复污染的现象。国内学者研究表明，我国河道污染主要为有机污染，污染因子主要有COD、BOD5、氨氮、总磷等，而且河道普遍存在水体流动性差，水流紊动性小，氧的传递和扩散速度慢，溶解氧不足，河水自净能力逐渐降低等现象，因此，在自然条件下，受污染河道水质难以在短时间内自我修复，必须采取人工强化措施加快河道的改善和恢复。因此，众多学者通过研究提出多种技术措施，并将生物降解作为研究重点，主要是因为借助水体中的微生物能够对有机污染物进行快速降解、转化和吸收，且因微生物数量在自然水体中种类和数量均较多，繁殖速度快，对水体无二次污染，受到众多学者的青睐。但因河道污染严重，土著微生物生长受到限制，代谢活性降低，因此需要在适宜条件下，投加人工培育的外源微生物，如光合细菌，它在厌氧光照和好氧黑暗条件下都可以有机物为基质进行代谢和生长，对有机物有很强的降解和转化能力，同时也可以投加一些生物促进剂，激活本土微生物数量，促进其生长繁殖，对改善河道有很大帮助。但就目前技术而言，投加人工培育的未经试验研究的外源微生物用于提升河道水质，会破坏河道本土微生物系统，进而影响到河道生态系统的恢复，不利于水质的持久提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种河道水质原位提升方法及系统，可在较小投资和运行周期下，快速降低污染物浓度，从根本上改善水质，恢复水生态系统和提升水体自净能力。本专利技术技术方案如下：一种河道水质原位提升方法，将河道水体经过前置过滤处理后进行生物降解，生物降解过程为在水体中引入经培养后的微生物复合菌剂进行生物降解；其中所述微生物复合菌剂包括以下质量百分比的微生物组分：地衣芽孢杆菌0.5-1.5％、克雷伯氏菌0.5-1.5％、酵母菌5-15％、光合细菌10-30％、硝化细菌10-20％、反硝化细菌10-20％、放线菌5-15％、聚磷菌10-20％，枯草芽孢杆菌5-15％，以上各组分的质量百分比总和为100％。进一步地，所述的河道水质原位提升方法，所述微生物复合菌剂在培养过程中需加入微生物激活剂进行共同培养，所述微生物激活剂包括以下质量百分比的组分：烟酸、泛酸、叶酸、生物素、矿质元素、葡萄糖或麦芽糖中的一种或几种的组合。进一步地，所述的河道水质原位提升方法，河道水体前置处理过程为在河道水体中沿河道水流方向依次设置生态拦截带、人工水草和格栅网，利用人工水草形成的生物膜协同生态拦截带和格栅网共同实现水体前置过滤。进一步地，所述的河道水质原位提升方法，生物降解过程中通过在水体中设置微生物输送的管道，该管道均匀分布于水体中，通过管道上设置的微生物排出孔将微生物输送至水体中。进一步地，所述的河道水质原位提升方法，生物降解后的水体还经过生态净化处理，处理过程为通过在水体中设置水生植物和/或水生动物实现进一步净化。更进一步地，所述的河道水质原位提升方法，所述水生植物包括沉水植物或挺水植物中的一种或几种。更进一步地，水生植物可以包括西伯利亚鸢尾、芹菜、黄花鸢尾、黑三棱、荷花、睡莲、旱伞草、美人蕉、芦苇或香蒲中的一种或几种。一种河道水质原位提升系统，该系统包括前置预处理区、高效生物降解区和生态净化区，其中所述前置预处理区的入口设置拦截带，前置预处理区的出口设置格栅网，前置预处理区内部设置人工水草；高效生物降解区的入口与前置预处理区的出口连通，高效生物降解区内部设置有曝气管道，曝气管道上设置微孔曝气头，高效生物降解区的出口与生态净化区的入口连通，生态净化区内部设置水生植物和/或水生动物。进一步地，所述的水体水质原位提升系统，所述前置预处理区内部还设置有风机连接的曝气管，曝气管上设置曝气头。前置预处理区的入口设置的拦截带为生态拦截带。进一步地，所述的河道水质原位提升系统，所述高效生物降解区设置有微生物培养箱，微生物培养箱通过水泵连接管道并将管道设置在高效生物降解区内部，高效生物降解区内部的管道上设置有微生物出口。进一步地，所述的河道水质原位提升系统，所述人工水草和所述水生植物均沿河道宽度方向布置。本专利技术所述前置预处理区，主要是通过格栅网、生态拦截带和人工水草，拦截上游入河污染物，同时人工水草可以作为微生物富集的载体，培育一定时间(如15天左右)，可初步形成生物膜，对入河有机物起到一定的降解作用；本专利技术通过自主研发的微生物复合菌剂和微生物激活剂，经培育后，投入河道水体中，丰富水体中微生物种类和浓度，同时激活水体中本土微生物数量，此过程，同时辅助侧向微孔曝气，以提高水中溶解氧含量，促进微生物的生长繁殖。本专利技术所述微生物复合菌剂，主要包括地衣芽孢杆菌、克雷伯氏菌、酵母菌、光合细菌、硝化细菌、反硝化细菌、芽孢杆菌、聚磷菌、放线菌等，并以固体粉末的形式存在，首先在现场培养罐或微生物培养箱中将微生物菌剂和微生物激活剂进行液体培养活化，当菌液达到预定浓度时，转移至已盛有河水的水箱中，搅拌均匀，继续培养24h，借助水泵和管道将水箱中的混合水均匀分散至河道水体中。本专利技术所述的微生物复合菌剂的百分比组成以及培养后所需要达到的浓度可以进一步表示如下：序号菌剂名称状态配比(％)浓度(cfu/mL)1地衣芽孢杆菌粉末状固体1±0.51.0×1082克雷伯氏菌粉末状固体1±0.51.0×1083酵母菌粉末状固体10±510×1084光合细菌粉末状固体20±1020×1085硝化细菌粉末状固体15±515×1086反硝化细菌粉末状固体15±515×1087聚磷菌粉末状固体18±518×1088放线菌粉末状固体10±510×1089枯草芽孢杆菌粉末状固体10±510×108进一步，本专利技术所述微生物激活剂，主要包括生物素、烟酸、矿质元素、葡萄糖等，其主要成分与浓度可以如下表所示：序号名称浓度序号名称浓度1烟酸3-5ng/mL8MgSO40.08mg/mL2泛酸3-5ng/mL9FeSO40.05mg/mL3叶酸5-10ng/mL10CaCl20.08mg/mL4生物素1-3ng/mL11ZnSO40.06mg/mL5KH2PO40.05mg/mL12MnSO40.05mg/mL6K2HPO40.05mg/mL13葡萄糖0.25mg/mL7NaCl0.05mg/mL14麦芽糖0.35mg/mL本专利技术所述生态净化区，主要包括水生植物的筛选搭配及水生态系统的构建，一是在水生植物的选择中，因地制宜，选择净化效果好、景观性强的水生植物，如水芹菜、黄花鸢尾、黑三棱等；二是构建水体生态系统，通过激活本土微生物群落系统，构建以水生植物为载体的生物膜系统，同时，可以在河道周边布置石笼网，为鱼类等水生动物的栖息空间，进而构建水生植物——微生物——水生动物相组合的水生态系统。本专利技术提供的河道水质原位提升方法及系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河道水质原位提升方法，其特征在于，将河道水体经过前置过滤处理后进行生物降解，生物降解过程为在水体中引入经培养后的微生物复合菌剂进行生物降解；其中所述微生物复合菌剂包括以下质量百分比的微生物组分：地衣芽孢杆菌0.5‑1.5%、克雷伯氏菌0.5‑1.5%、酵母菌5‑15%、光合细菌10‑30%、硝化细菌10‑20%、反硝化细菌10‑20%、放线菌5‑15%、聚磷菌10‑20%，枯草芽孢杆菌5‑15%，以上各组分的质量百分比总和为100%。

【技术特征摘要】
1.一种河道水质原位提升方法，其特征在于，将河道水体经过前置过滤处理后进行生物降解，生物降解过程为在水体中引入经培养后的微生物复合菌剂进行生物降解；其中所述微生物复合菌剂包括以下质量百分比的微生物组分：地衣芽孢杆菌0.5-1.5%、克雷伯氏菌0.5-1.5%、酵母菌5-15%、光合细菌10-30%、硝化细菌10-20%、反硝化细菌10-20%、放线菌5-15%、聚磷菌10-20%，枯草芽孢杆菌5-15%，以上各组分的质量百分比总和为100%。2.根据权利要求1所述的河道水质原位提升方法，其特征在于，所述微生物复合菌剂在培养过程中需加入微生物激活剂进行共同培养，所述微生物激活剂包括以下质量百分比的组分：烟酸、泛酸、叶酸、生物素、矿质元素、葡萄糖或麦芽糖中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的河道水质原位提升方法，其特征在于，河道水体前置处理过程为在河道水体中沿河道水流方向依次设置生态拦截带、人工水草和格栅网，利用人工水草形成的生物膜协同生态拦截带和格栅网共同实现水体前置过滤。4.根据权利要求1所述的河道水质原位提升方法，其特征在于，生物降解过程中通过在水体中设置微生物输送的管道，该管道均匀分布于水体中，通过管道上设置的微生物排出孔将微生物输送至水体中。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传扬，张力，张金，
申请(专利权)人：南京恒茂环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32