[发明专利]一种采用石墨烯光催化网水生态综合治理系统

说明书

本发明公开一种采用石墨烯光催化网水生态综合治理系统，选取被污染的缓流水体，将水生植物连同底网撒入河中，组装石墨烯光催化网，安装石墨烯光催化网的配重和浮漂，水底布置光纤照射层；组装布网浮框；设置水循环装置，所述水循环装置包括循环水泵、管道和设有出水口分水器；将石墨烯光催化网安装固定于污染水体。本发明提供一种美观度高，治理效果好的采用石墨烯光催化网水生态综合治理系统。该水体生态修复方法对污染物有良好的去除效果，将光催化技术与水生植物治理技术相结合，具有良好的水体生态治理效果。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种采用石墨烯光催化网水生态综合治理系统。

背景技术

自然水体中存在多种污染物质，主要包括常规难以生物降解的有机污染物，如城镇污水处理厂尾水中残留的COD；农村面源污染经过径流带入水体中的农药、除草剂等持久性有机污染物:氮、磷等易引发水体富营养化的污染物等。

目前，常用的水处理方法主要有物理法，包括沉淀、上浮法、过滤和反渗透等；化学法，主要包括中和、混凝、氧化还原、离子交换和电渗析等；生化法，主要有活性污泥法和生物膜法等。

改善水体生态可以从以下几方面着手：

一是外源有机污染物和氨氮消耗水中溶解氧。有机污染物入河是造成水体黑臭现象的主要原因之一。当水体缺氧到过低水平时，厌氧菌大量繁殖，有机物在厌氧微生物的作用下进一步分解，产生大量硫化氢、胺、氨和其他带异味易挥发的小分子化合物，从而散发出臭味。同时，厌氧条件下，沉积物中产生的甲烷、氮气、硫化氢等难溶于水的气体，在上升过程中携带污泥进入水相，使水体发黑。此外，水体中的Fe²⁺、Mn²⁺等金属离子与水中的S^2-形成致黑物质FeS、MnS等，铁锰硫化物被水中腐殖质吸附形成大量悬浮物，使得水体发黑。

二是内源底泥污染。当水体被污染后，部分污染物日积月累，通过沉降作用或随颗粒物吸附作用进入到水体底泥中。底泥作为城市水体的重要内源污染物，在酸性、还原条件下，并在水力冲刷、生物活动以及人为扰动影响下，引起沉积底泥再悬浮，进而在一系列物理-化学-生物综合作用下，吸附在底泥颗粒上的污染物与孔隙水发生交换，污染物和氨氮从底泥中释放，大量悬浮颗粒漂浮在水中，导致水体发黑、发臭。

三是水动力学条件不足、水循环不畅的影响。丧失生态功能的水体，往往流动性降低或完全消失，直接导致水体复氧能力衰退，局部水域或水层缺氧问题严重，形成适宜蓝绿藻快速繁殖的水动力条件，增加水华暴发风险，引发水体水质恶化。

近几年，利用光催化治理黑臭水体的技术出现在人们的视野中，光催化技术是利用半导体材料吸收太阳能进行化学氧化还原反应，从而将有机物分解为水和二氧化碳。比较典型的应用就是采用石墨烯-二氧化钛光催化网进行污水治理，该技术通过利用太阳能对污水进行原位处理，工程量小、治理成本低，且绿色安全。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种美观度高，稳定性好的采用石墨烯光催化网水生态综合治理系统。该水体生态修复方法对污染物有良好的去除效果，将光催化技术与水生植物治理技术相结合，具有良好的水体生态治理效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种采用石墨烯光催化网水生态综合治理系统，

包括以下步骤：

S1:选取被污染的缓流水体，将水面漂浮物打捞干净；城市河流水体大多数接近于封闭的静止或缓流的中小型河流水体，缓流水体具有水域面积小、易受污染、水体自净能力弱等特点，此外，当温度较高时，外源污染物的注入使水中的氮和磷营养物质的积累，由此导致水体更易发生富营养化。