【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及泥沙净化，尤其涉及一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法。
技术介绍
1、我国水环境面临着泥沙含量高的严重问题。大量悬浮物会降低透明度、阻碍光合作用、改变生态系统结构。而过量营养盐则会引起水华爆发、缺氧等一系列次生灾害。针对高泥沙河湖水治理的现有生态修复技术,很难直接应用于此类水体,效果不佳。
2、专利号cn202310878406.9公开了一种细颗粒泥沙除磷吸附剂及制备方法，以河湖泥沙为基材，可来源于河湖底泥或黄沙等，首先将泥沙进行净化，去除表面杂质，防止污染物质对泥沙物化性质产生干扰；随后进行颗分处理，筛选出细颗粒泥沙；接着将颗分处理后泥沙进行表面多孔活化；最后将多孔泥沙负载钙基活化，得到细颗粒泥沙除磷吸附剂。进一步的，所述泥沙净化包括：将泥沙用符合自来水《生活饮用水卫生标准》(gb5749-2006)的水进行水洗振荡，通过水洗除去泥沙粘附的可溶性碳氮磷，通过振荡器(振荡频率300转/分)的振荡将加快粘附在泥沙表面物质的去除效率，也可将难溶性的物质从泥沙表面脱离出来，水洗振荡的过程至少反复进行3次；将水洗后的泥沙与盐酸溶液混合均匀并振荡，随后自然沉降，通过玻璃纤维膜过滤；用纯净水(tds＜50mg/l)将滤出的泥沙反复超声清洗并自然沉降除去清洗液，直至清洗液ph在6.5～7.5之间；将洗净后的泥沙烘干。
3、此专利解决了对于磷污染治理材料主要采用单一的活化处理方法或直接混合化学除磷剂，效率较低，而且可能产生二次污染的问题；但无法针对性补充微生物种群,定期清理生物载体表面,优化和调整运行参数,
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,包括设置过滤缓冲区、生态修复区和深度修复区三个功能分区,通过级配过滤材料实现滤沙,同时配置微生物和水生植被共同作用营养盐响应和吸收,以及高比表面生物载体与功能微生物的耦合实现深度脱氮,从而达到治理高泥沙含量难以直接生态修复的河湖水体的目的。
4、优选的，所述过滤缓冲区通过设置木屑、炉石、沙砾等多种过滤材料,采用从粗到细的多级配比与充填方式,实现对入水高含泥沙的隔离滤除。
5、所述生态修复区通过设置水生植被栽培基质,种植抽水植物、沉水植物、浮水植物和藻类,形成草型水下森林,并引入条件优化和营养盐转化的功能微生物,实现对滤沙出水的生物降解和生态净化。
6、优选的，所述深度修复区通过高比表面生物载体的载体填充,并结合脱氮功能微生物,建立微生物与载体的生物膜,实现对生态修复出水的深度脱氮和除磷。
7、优选的，所述采用水泵或格栅设备,实现各功能分区之间的水体交换和循环。
8、优选的，根据过程监测结果,定期投加功能微生物和清洗生物载体,维持设施的稳定运行。
9、优选的，所述三个功能分区的容积比例为：过滤缓冲区∶生态修复区∶深度修复区＝1∶2∶0.5。
10、优选的，所述方法制备的模块化组件和设施容易工程化推广,投资和运行成本较现有生态修复技术明显降低。
11、过滤缓冲区：在水体主要输入汇流方向设置过滤缓冲区,采用多级过滤原理,通过级配各种过滤材料(木屑、炉石、沙砾等)的组合,形成粗细不同的滤层,实现对悬浮泥沙的过滤。过滤缓冲区出水口与后续生态修复区衔接。
12、生态修复区：在滤沙出水口接入生态修复区,配置水生植被种植基质,引入抽水植物、沉水植物、浮游植物和藻类组成草型水下森林,同时,针对水体营养状况配置功能微生物菌种。微生物与植物形成互利共生的生态系统,通过吸收、降解水体中的营养盐实现生态修复。
13、深度修复区：在生态修复区末端设深度修复区,填装高比表面生物载体,并引入脱氮功能细菌,建立生物膜。采用水泵循环对生态修复区出水进行深度再生处理。根据水质,定期补充具体脱氮除磷菌种,实现微生物-载体耦合的深度净化。
14、工程建设：在拟治理河湖选择底质条件良好的区段,按照水体断面情况,设置适宜规模的三区容积。采用模块化预制组装方式搭建生境基质,种植根系植物,配套水泵和管网系统,饲养功能微生物,最后完成multivalue耦合体系的施工建设。
15、在某重污染河段选择2000m2水面修复区施工。首先,在上游汇水口处选定600m2河床区域设置过滤缓冲区,充填mkdtemp深木屑层；炉石中间层15cm；砂砾表层5cm。然后,在滤沙出水口接入1000m2覆盖人工混凝土基质的生态修复区,栽培12种抽水植物和沉水植物。同时,接种5种条件菌,建立微生物链。最后,在生态修复区末端用水泥池围堰200m2深度修复区,安装鱼骨型pva生物载体,导入脱氮细菌。采用循环水泵,以2m3/h的流量对生态修复出水进行深度生物学处理；
16、在系统运行3个月后,监测结果表明,过滤缓冲区出水悬浮物降至入水的10％；处理系统总体去除率达到cod60％、氨氮80％、总磷65％、总氮70％。水质稳定在地表iv类标准。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
18、1、过滤缓冲区：在水体主要输入汇流方向设置过滤缓冲区,采用多级过滤原理,通过级配各种过滤材料(木屑、炉石、沙砾等)的组合,形成粗细不同的滤层,实现对悬浮泥沙的过滤。过滤缓冲区出水口与后续生态修复区衔接。
19、2、生态修复区：在滤沙出水口接入生态修复区,配置水生植被种植基质,引入抽水植物、沉水植物、浮游植物和藻类组成草型水下森林,同时,针对水体营养状况配置功能微生物菌种。微生物与植物形成互利共生的生态系统,通过吸收、降解水体中的营养盐实现生态修复。
20、3、深度修复区：在生态修复区末端设深度修复区,填装高比表面生物载体,并引入脱氮功能细菌,建立生物膜。采用水泵循环对生态修复区出水进行深度再生处理。根据水质,定期补充具体脱氮除磷菌种,实现微生物-载体耦合的深度净化。
21、4、工程建设：在拟治理河湖选择底质条件良好的区段,按照水体断面情况,设置适宜规模的三区容积。采用模块化预制组装方式搭建生境基质,种植根系植物,配套水泵和管网系统,饲养功能微生物,最后完成multivalue耦合体系的施工建设。
22、5、运行与监测：结合水质在线监测与人工采样检测结果,确认生物营养盐的吸收和转化路径,针对性补充微生物种群,定期清理生物载体表面,优化和调整运行参数,实现设施的动态平衡与多目标协同。
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1.一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,包括设置过滤缓冲区、生态修复区和深度修复区三个功能分区,通过级配过滤材料实现滤沙,同时配置微生物和水生植被共同作用营养盐响应和吸收,以及高比表面生物载体与功能微生物的耦合实现深度脱氮,从而达到治理高泥沙含量难以直接生态修复的河湖水体的目的。
2.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,所述过滤缓冲区通过设置木屑、炉石、沙砾等多种过滤材料,采用从粗到细的多级配比与充填方式,实现对入水高含泥沙的隔离滤除。
3.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,所述生态修复区通过设置水生植被栽培基质,种植抽水植物、沉水植物、浮水植物和藻类,形成草型水下森林,并引入条件优化和营养盐转化的功能微生物,实现对滤沙出水的生物降解和生态净化。
4.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,所述深度修复区通过高比表面生物载体的载体填充,并结合脱氮功能微生物,建立微生物与载体的生物膜,实现对生态修复出水的深度脱氮和除磷。
5.如权利要求
6.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,根据过程监测结果,定期投加功能微生物和清洗生物载体,维持设施的稳定运行。
7.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,所述三个功能分区的容积比例为：过滤缓冲区∶生态修复区∶深度修复区＝1∶2∶0.5。
8.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,所述方法制备的模块化组件和设施容易工程化推广,投资和运行成本较现有生态修复技术明显降低。
...【技术特征摘要】
1.一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,包括设置过滤缓冲区、生态修复区和深度修复区三个功能分区,通过级配过滤材料实现滤沙,同时配置微生物和水生植被共同作用营养盐响应和吸收,以及高比表面生物载体与功能微生物的耦合实现深度脱氮,从而达到治理高泥沙含量难以直接生态修复的河湖水体的目的。
2.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,所述过滤缓冲区通过设置木屑、炉石、沙砾等多种过滤材料,采用从粗到细的多级配比与充填方式,实现对入水高含泥沙的隔离滤除。
3.如权利要求1所述的一种泥沙含量高的河湖水原位净化方法,其特征在于,所述生态修复区通过设置水生植被栽培基质,种植抽水植物、沉水植物、浮水植物和藻类,形成草型水下森林,并引入条件优化和营养盐转化的功能微生物,实现对滤沙出水的生物降解和生态净化。
4.如权利要求1所述的一种泥沙含量...
【专利技术属性】
技术研发人员：白忠才，
申请(专利权)人：上海庆泽环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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