[发明专利]一种水环境生态治理及修复系统及其应用

说明书

技术领域

 本发明涉及水体污染治理领域，尤其涉及一种水环境生态治理及修复系统及其应用。

背景技术

由于现阶段国内处于工业化、农业化、城镇化高速发展进程中，一般生活、生产及农牧种养殖业污染废水使用简易净化设施或没有通过净化直接排入处于地势最低处的河流、溪水、水库、湖泊，因此造成流域性水体富营养化面源性污染。      

目前国内城镇和新农村生活、生产污水收集管网与污水处理设施，暂时无法达到100%集中收集与集中处理。居民、集体、企业、社区没有可靠有效的生活、生产污水处理设施，因此从污染源头开始没有很好阻截生活、生产污水问题，从而无法解决污水排放问题，造成流经城镇的河流富营养化污染问题。如果长期河流污水问题得不到有效治理，必然严重危害地表水系、地下水系和自然环境及人体健康。

目前，为了治理修复河流、溪流、水库水源污染，采用截留和排干河床的方法。通过人工机械在河床、溪流、水库四周开挖过滤净化系统﹙长长的管网和处理设备机房﹚造成人力、物力资源浪费。由于维护运行成本高昂从而间接导致处理系统荒废；以及人为管理因素造成无法做到可靠、及时、有效、安全维护水环境。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可修复水体溶氧，增加水体循环及流动性，且采用生态化治理的水环境生态治理及修复系统及其应用。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：一种水环境生态治理及修复系统，其特征在于：其包括太阳能水质检测控制器、气泵、纳米微孔陶瓷曝气器、水力推流器和生物格栅，所述太阳能水质检测控制器分别与气泵、纳米微孔陶瓷曝气器和生物格栅连接，气泵通过输送管路与纳米陶瓷曝气器连接，纳米陶瓷曝气器设置于生物格栅基座底部，水力推流器设于纳米陶瓷曝气器上方，生物格栅设于水力推流器上方，生物格栅上方设有漂浮于水面的漂浮式生态浮床，纳米陶瓷曝气器分别与水力推流器、生物格栅和漂浮式生态浮床连接。

本发明的水环境生态治理及修复系统可应用于污染水体四周不具备构筑生态驳岸和人工湿地条件的景观水体环境中，具体的，可应用于城镇内河水体生态治理与修复净化。

本发明所述太阳能水质检测控制器由太阳能供电，同时为水力推流器提供电源。

本发明采用以上的系统，可提高水体溶氧，因富营养化水体一般都存在水体溶氧不足或处于缺氧状态，恢复缺氧水体溶氧量和增加水体流动性是解决富营养水体最根本的手段；本发明采用高效气泵输出高压空气，高压空气中的氧气经过纳米微孔陶瓷曝气器的隔水透气微孔产生一定量的细微高溶性泡沫，从而达到比传统曝气溶氧设备提高5-7倍效率﹙普通潜流曝气机只能提供8-12%溶氧效率﹚，本发明的纳米微孔陶瓷曝气器可以达到43-62%水体溶氧复氧效率；同时纳米微孔陶瓷曝气器上方的水力推流器可提高水体流动性，并对水体进行混合搅拌，扩大纳米微孔陶瓷曝气器的作业范围，从而提高本发明系统的作用效能，大大促进系统净化效率。水力推流器上方的生物格栅可实现生态化纵深式解决富营养化深层次污染治理与恢复，并且可从根本上提高生物格栅中的微生物菌群生化反应硝化分解水体内污染物5-7倍效能，彻底改善污染水体环境质量。最后在生物格栅上方即水体表面设置漂浮式生态浮床，解决部分表层水体和浅层水体富营养化污染及水面景观问题。

本发明的系统具有强力修复水体溶氧和封闭水体长期流动不足的问题，通过效仿自然‘流水不腐’生态湿地效应，达到水体循环自我净化的目的；通过生物格栅的吸附、过滤、沉淀作用分解水体富营养污染源；经过对系统各设备的有效组合与科学分布，通过吸收、阻截、过滤、沉淀、硝解、消减、消除并解决城市内河、人工湖、市政水源水库、溪流、景观水体各污染源排放口的污染源头治理与修复问题。对水环境生态治理及修复净化效率可以达到市场现有的15倍以上，同等治理与修复效果条件下运营成本可比传统的节约85-90%以上。

本发明所述生物格栅包括反应床，反应床两侧分别设有人工水草格栅，反应床和人工水草格栅上分别附着有益生微生物菌群和辅酶，益生微生物菌群与辅酶的硝化与反硝化作用实现短程硝化与反硝化，可分解水体富营养污染源，实现生态化纵深式解决富营养化深层次污染的治理与修复。

所述反应床由弹性填料、软性填料和生态棉制作的人工水草组成。

所述人工水草格栅由复合填料和生态棉制作的人工水草组成。

益生微生物菌群分别附着于反应床和工水草格栅形成生物菌膜，益生微生物菌群的根部吸收营养物质、减少底泥，进行微生物硝化降解。