【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生态治理领域，尤其涉及一种适用于平原水网区的水体净化方法。
技术介绍
1、近年来，我国各地水环境污染和水生态破坏的趋势仍未得到有效遏制，特别是平原水网地区渠道水体受闸坝阻控的影响，平枯水期水动力条件较差，水流速度变缓，造成渠道中水体溶解氧降低，氮、磷等污染物累积，易发生富营养化及蓝绿藻异常增殖的现象。
2、平原水网区闸坝控制渠道中水体一般特征是：(1)不同时期水动力条件差异显著，在平枯水期，渠道内水体受闸坝控制，大都处于静水状态；而在丰水期，渠道内水体处于动水状态，且流速较快。(2)水体溶解氧含量差异显著，在平枯水期，水体溶解氧含量较低(一般为1-3mg/l)，好氧微生物无法正常生长繁殖；在丰水期，水体溶解氧含量显著提高(一般高于7mg/l)。(3)水质多为劣v类，主要表现为氮、磷营养盐超标。(4)渠道硬化，微生物难以附着，水体自净能力差，系统自我恢复能力较弱。
3、造成平原水网区渠道水体污染的主要原因是：(1)农业面源径流污染；(2)鱼虾养殖过量投放的粪肥、饵料等造成污染；(3)渠道硬化导致微生物难以附着、水生植物退化等，水体自我恢复能力差。
4、目前针对平原水网区渠道污染水体的净化方法存在以下问题：①建造工程量较大、占地面积较大，且适用条件较为严苛；②水体中大量布设水生植物、微生物载体材料等，丰水期时阻碍行洪；③水生植物的生长繁殖受水温、透明度、水质等的影响较大，不仅难以实现水体中营养盐的高效削减，还会增加运行维护成本。因此，目前缺乏针对平原水网区渠道污染特征的精准化治理技术方案
技术实现思路
1、本申请提供一种适用于平原水网区的水体净化方法，针对平枯水期和丰水期水体水动力条件和水质污染差异，分别于平枯水期，在渠道内部设置以厌氧微生物为主的第一生物消纳板；丰水期，在渠道边坡设置以好氧微生物为主的第二生物消纳板，对平原水网区渠道污染水体进行高效净化，实现水体营养盐高效削减、生态恢复和水质长效维持等多重目标。
2、本申请的技术方案是：
3、一种适用于平原水网区的水体净化方法，包括以下步骤：
4、s1，对平原水网区渠道水体进行调查分析，获得水体水动力条件和水质污染特征；
5、s2，根据水体水动力条件和水质污染特征，选取不同的特征降解微生物，并分别固载于第一生物消纳板、第二生物消纳板上；
6、s3，当处于平枯水期时，渠道内水体受闸坝控制，大都处于静止状态，溶解氧含量低，水体中氨态氮浓度较高，因此，在渠道的内腔中布置多个固载有以厌氧菌或兼性厌氧菌为主的第一生物消纳板；当处于丰水期时，闸坝开放，水体流速较快，溶解氧含量高，水体中硝态氮浓度较高，因此，在渠道的相对两侧的边坡处均布置多个固载有以好氧菌和兼性好氧菌为主的第二生物消纳板；
7、s4，在步骤s4中，定期管理维护第一生物消纳板或第二生物消纳板，每隔4-6个月，对净化过程中存在的生物膜老化、填料脱落、生态网破损进行更换、维修管理维护工作，以确保水质长效维持。
8、作为本申请的一种技术方案，，在步骤s1中，通过调查走访和实地观测，分析确定平原水网区渠道的类型、水体流速、水深以及宽深比；通过对渠道内不同时期和不同区域的水体、底泥的采集分析，确定营养盐的时空分布特征，且营养盐的时空分布特征包括营养盐的种类、形态以及浓度等特征。
9、作为本申请的一种技术方案，在步骤s2中，特征降解微生物选取厌氧菌(包括甲烷菌、硫酸盐还原菌等)、好氧菌(包括硝化菌、铵化菌等)以及兼性厌氧菌(包括反硝化杆菌、酵母菌等)中的一种或几种复合而成。并且，将第一生物消纳板、第二生物消纳板分别浸泡于微生物菌剂溶液中并进行预挂膜，并通过第一生物消纳板、第二生物消纳板上固载的生物膜对水体进行净化。
10、作为本申请的一种技术方案，在步骤s3中，处于平枯水期时，将多个第一生物消纳板依次沿渠道的长度方向间隔地布置于渠道的内腔中，且每个第一生物消纳板的相对两侧分别固定于渠道的相对两个内侧壁上，并与渠道的底部间隔设置；相邻的第一生物消纳板之间的间距为50-200m，且每个第一生物消纳板上的特征降解微生物均以厌氧菌和兼性厌氧菌为主。处于丰水期时，将多个第二生物消纳板依次沿渠道的边坡的长度方向间隔地布置于渠道的边坡上，并与渠道的底部间隔设置；相邻的第二生物消纳板之间的间距为50-200m，且每个第二生物消纳板上的特征降解微生物均以好氧菌和兼性好氧菌为主。
11、作为本申请的一种技术方案，第一生物消纳板包括生态网、硬质边框、填料球以及生物填料；硬质边框固定围设于生态网的四周，且采用的材质为不锈钢等；生态网的材质可以采用聚乙烯、聚丙烯或尼龙等，且孔径为1cm-5cm；填料球均匀悬挂于生态网上，且直径为5cm-20cm；生物填料置于填料球内，且采用的材质可以为碳纤维、人工水草、聚氨酯纤维、丝瓜络中的一种或多种的组合。
12、作为本申请的一种技术方案，第二生物消纳板包括生态网、硬质边框、填料球以及生物填料；硬质边框固定围设于生态网的四周，且采用的材质为不锈钢等；生态网的材质为聚乙烯、聚丙烯或尼龙等，且孔径为1cm-5cm；填料球均匀悬挂于生态网上，且直径为5cm-20cm；生物填料置于填料球内，且采用的材质为碳纤维、人工水草、聚氨酯纤维、丝瓜络中的一种或多种的组合。
13、本申请的有益效果：
14、本申请提供了一种适用于平原水网区的水体净化方法，其具有以下有益效果：
15、(1)其根据平原水网区渠道水体水质污染特征，在第一生物消纳板、第二生物消纳板上预先固载特征降解微生物，可高效、快速削减水体营养负荷，同时，该方法的工程量较小、不占陆地地面积，适用于平原水网的渠道水体治理；
16、(2)本方法针对不同时期平原水网区水体水动力条件和水质污染差异，分别于平枯水期和丰水期采取精准化治理方案，因时制宜对平原水网区渠道污染水体进行高效净化，提高治理效果，并且能够有效地降低治理成本；
17、(3)本方法主要采用载体生物膜净化水体，受治理水体的水温、透明度、水质等的影响较小，同时克服了渠道硬化导致微生物无法有效附着的难题，提升水体自净能力，实现生态景观良好和水环境质量长效维持，且运行维护成本较低；
18、由此可知，本方法具有治理高效快速、技术实施环境影响小、日常维护成本低、确保水质长效维持等特点。
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1.一种适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤S1中，通过调查走访和实地观测，分析确定平原水网区渠道的类型、水体流速、水深以及宽深比；通过对渠道内不同时期和不同区域的水体、底泥的采集分析，确定营养盐的时空分布特征，且所述营养盐的时空分布特征包括所述营养盐的种类、形态以及浓度。
3.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤S2中，所述特征降解微生物包括厌氧菌、好氧菌以及兼性厌氧菌中的一种或多种的组合，且所述厌氧菌包括甲烷菌、硫酸盐还原菌，所述好氧菌包括硝化菌、铵化菌，所述兼性厌氧菌包括反硝化杆菌、酵母菌。
4.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤S2中，将所述第一生物消纳板、所述第二生物消纳板分别浸泡于微生物菌剂溶液中并进行预挂膜，并通过所述第一生物消纳板、所述第二生物消纳板上固载的生物膜对水体进行净化。
5.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步
6.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤S3中，多个所述第二生物消纳板依次沿所述渠道的边坡的长度方向间隔地布置于所述渠道的边坡上，并与所述渠道的底部间隔设置；相邻的所述第二生物消纳板之间的间距为50-200m，且每个所述第二生物消纳板上的特征降解微生物均包括好氧菌、兼性好氧菌。
7.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，所述第一生物消纳板包括生态网、硬质边框、填料球以及生物填料；所述硬质边框固定围设于所述生态网的四周，且采用的材质包括不锈钢；所述生态网的材质包括聚乙烯、聚丙烯或尼龙，且孔径为1cm-5cm；所述填料球均匀悬挂于所述生态网上，且直径为5cm-20cm；所述生物填料置于所述填料球内，且采用的材质包括碳纤维、人工水草、聚氨酯纤维、丝瓜络中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，所述第二生物消纳板包括生态网、硬质边框、填料球以及生物填料；所述硬质边框固定围设于所述生态网的四周，且采用的材质包括不锈钢；所述生态网的材质包括聚乙烯、聚丙烯或尼龙，且孔径为1cm-5cm；所述填料球均匀悬挂于所述生态网上，且直径为5cm-20cm；所述生物填料置于所述填料球内，且采用的材质包括碳纤维、人工水草、聚氨酯纤维、丝瓜络中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤S4中，定期管理维护所述第一生物消纳板或所述第二生物消纳板包括：每隔4-6个月，对所述第一生物消纳板、所述第二生物消纳板在净化过程中存在的生物膜老化、填料脱落、生态网破损进行更换、维修管理维护工作。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤s1中，通过调查走访和实地观测，分析确定平原水网区渠道的类型、水体流速、水深以及宽深比；通过对渠道内不同时期和不同区域的水体、底泥的采集分析，确定营养盐的时空分布特征，且所述营养盐的时空分布特征包括所述营养盐的种类、形态以及浓度。
3.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤s2中，所述特征降解微生物包括厌氧菌、好氧菌以及兼性厌氧菌中的一种或多种的组合，且所述厌氧菌包括甲烷菌、硫酸盐还原菌，所述好氧菌包括硝化菌、铵化菌，所述兼性厌氧菌包括反硝化杆菌、酵母菌。
4.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤s2中，将所述第一生物消纳板、所述第二生物消纳板分别浸泡于微生物菌剂溶液中并进行预挂膜，并通过所述第一生物消纳板、所述第二生物消纳板上固载的生物膜对水体进行净化。
5.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤s3中，多个所述第一生物消纳板依次沿所述渠道的长度方向间隔地布置于所述渠道的内腔中，且每个所述第一生物消纳板的相对两侧分别固定于所述渠道的相对两个内侧壁上，并与所述渠道的底部间隔设置；相邻的所述第一生物消纳板之间的间距为50-200m，且每个所述第一生物消纳板上的特征降解微生物均包括厌氧菌、兼性厌氧菌。
6.根据权利要求1所述的适用于平原水网区的水体净化方法，其特征在于，在步骤s3...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，龙萌，胡艳平，汤显强，黎睿，宋柯峥，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：
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