复合菌剂的微生物水草及复合菌剂的微生物水草的制备方法
及生态修复系统
技术领域
[0001] 本
发明涉及水生态修复技术领域，特别涉及复合菌剂的微生物水草及复合菌剂微生物水草的制备方法及生态修复系统。
背景技术
[0002] 目前，伴随经济的快速发展，产生了大量的污染，这些污染有：工业
废水、生活污水等，大量的河流、湖泊和海洋深受其害，
水体富营养化污染严重，综上所述，当下水污染问题日益严重。河道
生物修复是一种新型的河道治理方法，该技术理由微生物的生物活动对水中的污染物进行转移、转化及降解，从而使得水体得到
净化，重建并修复河道的
生态系统。
[0003] 人工水草修复技术是一种
生物膜载体技术，采用耐酸
碱、耐污、柔韧性很强的仿水草材料，通过模仿污
水处理中的
植物净化原理和优化生物填料以利于生物膜的形成和再生，从而提高
污水处理的效果。但是现有的人工水草技术只是克服了普通水草在重度污染河流中无法生长生存的难题，但是被污染的河道里面的有益菌种的数量也未知。
[0004] 中国发明
专利申请CN201410735044.9，公开了一种组合式多功能人工水草，它由功能化浮子、人工水草本体、固定系统和功能化重坠构成，功能化浮子与人工水草本体的顶端固定连接，人工水草本体的下端连接固定系统及功能化重坠，所述功能化浮子由
泡沫陶瓷
外壳和塑料内芯组成，塑料内芯置于外壳内，泡沫陶瓷掺杂有光催化剂TiO2。本发明通过各部分的共同作用，在不同或者共同的时间段内高效处理水体，节约时间成本。从上述发明申请的
附图可以看出，上述水草的结构简单，水草叶的
比表面积交小，不利于微生物的附着以及繁殖，，而且处理的河道污染严重的话，微生物菌剂很难在人工水草上进行挂膜，后期的河道治理效果差。
[0005] 现有的处理技术缺点如下：1)、由于工业污水成分复杂等特点，让河道的菌附着在人工水草上生长再挂膜，效果极差；2)、每个河道污染的情况差别甚大，有的可能是要处理
污泥、有的是要处理
氨氮、有的要处理COD等，人工水草放入后，在水草上附着的菌不一定就是河道所需的菌剂，选择性非常差；3) 虽然
现有技术已经可以研究处理系统中微生物的组成，筛选出高效降解菌株，了解各菌株的特性，并进行复配培养出高效的复合菌剂，但是如何将此类高效的复合菌剂和人工水草复合到一起，有效的处理现在河道的污染问题，还未见记载。
技术领域
[0006]
发明内容
[0007] 本发明的目的是针对现有人工水草上的微生物挂膜效过差进而河道污染治理的效率差的问题，提供一种复合菌剂的微生物水草及复合菌剂的微生物水草的制备方法，该复合菌剂的微生物水草能够针对不同河道的不同污染问题进行污染治理，而且挂膜高效，河道治理的效率高也不会产生污染，操作方便使用寿命长。
[0008] 本发明的目的技术方案如下：
[0009] 一种复合菌剂的微生物水草，包括微生物水草和微生物膜，所述微生物膜附着于所述仿生水草叶上，所述微生物水草包括水草仿生水草叶和草茎秆，所述草茎秆周围包覆着仿生水草叶，所述仿生水草叶上附着有微生物膜。所述微生物膜可以在微生物水草放置于需要治理的河道中，微生物省去了漫长的挂膜时间，直接进行高效的河道治理工作，[0010] 优选的，所述微生物膜为高效COD菌剂膜或/和高效氨氮菌剂膜或/和高效污泥减量菌剂膜。人工筛选的各类微生物菌剂，可以根据河道污染的情况让微生物水草附着不同种类的菌剂膜。
[0011] 优选的，所述草茎秆的端部为连接端，所述仿生水草叶之间设置有托持叶，所述托持叶为环状，所述托持叶为所述托持叶为涤纶长丝毛圈。所述托持叶设置于所述仿生水草叶之间，能够使得仿生水草叶能够在水中保持较好的平铺状态以及让仿生水草叶之间有一定的间隙，不会出现仿生水草叶之间附着在一起导致没有间隙，利于微生物的繁殖。
[0012] 优选的，所述草茎秆为珍珠
棉棒。珍珠棉棒不易
变形，优选EPE珍珠棉棒，环保而且耐使用。
[0013] 优选的，所述草茎秆设置有附着层，所述仿生水草叶附着于附着层上。
[0014] 优选的，所述仿生水草叶为维纶材料，维纶
纤维纱线具有强度佳而且维纶纤维的大分子上存在亲水性基团羟基和疏水性基团缩
醛基有利于微生物的附着以及繁殖。
[0015] 优选的，所述仿生水草叶为环状。环状的维纶材料或者生物
碳纤维材料构成所述仿生水草叶，水草的表面积增大，也就是微生物附着的面积变大，最终导致水处理效果好。
[0016] 一种复合菌剂的微生物水草的制备方法，制备复合菌剂的微生物水草的步骤如下：
[0017] 1)培养池中放入微生物水草，微生物水草占满培养池容积的百分之80；
[0018] 2)将生活污水或其工业废水的污水中每天一次以BOD5：N：P＝100：5：1 比例投加尿素和二胺营养物；
[0019] 3)12h后加入微生物菌剂，微生物菌剂加入量为营养物总量的5％，再用废水稀释后注入培养池内，制得
活性污泥。
[0020] 4)培养池中剩余体积加满废水贮满，养池曝气培养；
[0021] 5)静置20h不曝气，使固着态
微生物接种到填料上，然后曝气24h，溶解
氧量控制在2～4mg/l之间，常温控制，PH值在6～8.5之间，静置2h后排掉反应器中呈悬浮状态的微生物；
[0022] 6)再将废水加入重复操作直至仿生水草填料表面已全部挂上生物膜；
[0023] 7)每天做好各项水质指标和控制参数的测定，3～4天观察微生物水草，生物膜的平均厚度在2mm，生物膜培养完成；
[0024] 7)将附着有微生物膜的水草放置于阴凉处晾干，2～3天得到复合菌剂的微生物水草。
[0025] 一种生态修复系统，包括复合菌剂微生物水草和固定装置，所述复合菌剂微生物水草悬挂在所述固定装置上，所述固定装置包括悬挂部分和缓冲装置，所述缓冲装置上设置有纱网。纱网有缓冲和过滤的作用，当生态修复系统放置于水渠中，水流经过生态修复系统，过滤掉一些杂质，而且这层纱网可以对水流起到缓冲的作用，以防水流过大对复合菌剂微生物水草上的生物膜有影响，让生态修复系统发挥最大作用。
[0026] 所述悬挂部分为弧形。用于复合菌剂的微生物水草排排悬挂用。
[0027] 本发明的复合菌剂的微生物水草，具备下述有益效果：
[0028] 1)、所述水草叶之间设置有托持叶。所述水草叶用于各种微生物的附着以及繁殖，所述托持叶在水中能够托持住仿生水草叶，使其保持舒展状态，利于微生物的繁殖，有利于生物膜的形成，便于水处理；
[0029] 2)、仿生水草叶为维纶材料或者生物
碳纤维材料，维纶纤维纱线具有强度佳而且维纶纤维的大分子上存在亲水性基团羟基和疏水性基团缩醛基有利于微生物的附着以及繁殖。生物碳纤维材料具有良好的亲水性和生物
亲和性，增加了
生物相容性，极大提高了挂膜性能，水处理效率提高；
[0030] 3)、所述仿生水草叶上附着有微生物膜，可以根据河道的不同污染情况，放置附着不同菌剂微生物膜的复合菌剂的微生物水草，对河道进行污染治理。
[0031] 4)、复合菌剂的微生物水草使用寿命长易长膜，安装方便。
[0032] 本发明的复合菌剂的微生物水草的制备方法，制备过程简单，适用与多种菌剂膜的制备，晾干后直接放置于河道中，直接省去了在复杂污染环境下的生物膜培养的步骤，节约时间，成功率提高。再者，每天观测复合菌剂微生物水草的挂膜情况，半年左右可以拿出清洗在培养池中继续培养挂膜，重新放置于河道中，反复使用。
[0033] 本发明的生态修复系统，具备下述有益效果：
[0034] 1)纱网有缓冲和过滤的作用，当生态修复系统放置于水渠中，水流经过生态修复系统，过滤掉一些杂质，而且这层纱网可以对水流起到缓冲的作用，以防水流过大对复合菌剂微生物水草上的生物膜有影响，让生态修复系统发挥最大作用。
[0035] 2)、装配方便，可以根据需求即河道污染的程度轻重，设定复合菌剂的微生物水草的数量。
附图说明
[0036] 图1为本发明复合菌剂的微生物水草结构示意图；
[0037] 图2为本发明生态修复系统结构示意图；
[0038] 图3为本发明复合菌剂的微生物水草局部放大图；
[0039] 图4为本发明复合菌剂的微生物水草制备
流程图。
[0040] 附图标记说明：1-复合菌剂的微生物水草，11-草茎秆，12-仿生水草叶， 13-托持叶，14-附着层，2-生态修复系统，21-纱网，22-悬挂部分，23-缓冲装置。
具体实施方式
[0041] 下面结合附图1和3和具体
实施例对本发明进一步说明。
[0042] 一种复合菌剂的微生物水草1，复合菌剂的微生物水草1包括仿生水草叶 12和草茎秆11，所述草茎秆11为珍珠棉棒。珍珠棉棒不易变形，优选EPE珍珠棉棒，环保而且耐使用。复合菌剂的微生物水草上附着有微生物膜，微生物膜附着于所述仿生水草叶上，所述微生物膜可以为高效COD菌剂膜或/和高效氨氮菌剂膜或/和高效污泥减量菌剂膜。人工筛选的各类微生物菌剂，可以根据河道污染的情况让微生物水草附着不同种类的菌剂膜然后进行河道的污水治理。
[0043] 所述草茎秆11周围包覆着仿生水草叶，所述草茎秆11的端部为连接端，所述水草叶之间设置有托持叶13。所述仿生水草叶12用于各种微生物的附着以及繁殖，所述托持叶13在水中能够托持住仿生水草叶12，使其保持舒展状态。所述托持叶13为环状，所述托持叶
13为所述托持叶13为涤纶长丝毛圈。所述托持叶13设置于所述仿生水草叶12之间，能够使得水草叶能够在水中保持较好的平铺状态以及让仿生水草叶12之间有一定的间隙，不会出现仿生水草叶12 之间附着在一起导致没有间隙，利于微生物的繁殖。所述草茎秆11设置有附着层14，所述仿生水草叶12附着于附着层上。
[0044] 所述仿生水草叶12为维纶材料或者生物碳纤维材料，维纶纤维纱线具有强度佳而且维纶纤维的大分子上存在亲水性基团羟基和疏水性基团缩醛基有利于微生物的附着以及繁殖。所述仿生水草叶12为生物碳纤维材料时，生物碳纤维材料具有良好的亲水性和生物亲和性，增加了生物相容性，极大提高了挂膜性能，水处理效率提高。
[0045] 如图1和图3所示，仿生水草叶12和托持叶13为环状。环状的维纶材料或者生物碳纤维材料构成所述仿生水草叶，水草的表面积增大，也就是微生物附着的面积变大，最终导致水处理效果好。
[0046] 一种复合菌剂的微生物水草的制备方法，制备复合菌剂的微生物水草的步骤如下：
[0047] 4)培养池中放入微生物水草，微生物水草占满培养池容积的百分之80；
[0048] 5)将生活污水或其工业废水的污水中每天一次以BOD5：N：P＝100：5：1 比例投加尿素和二胺营养物；
[0049] 6)12h后加入微生物菌剂，微生物菌剂加入量为营养物总量的5％，再用废水稀释后注入培养池内，制得活性污泥。
[0050] 4)培养池中剩余体积加满废水贮满，养池曝气培养；
[0051] 5)静置20h不曝气，使固着态微生物接种到填料上，然后曝气24h，溶解氧量控制在2～4mg/l之间，常温控制，PH值在6～8.5之间，静置2h后排掉反应器中呈悬浮状态的微生物；
[0052] 6)再将废水加入重复操作直至仿生水草填料表面已全部挂上生物膜；
[0053] 7)每天做好各项水质指标和控制参数的测定，3～4天观察微生物水草，生物膜的平均厚度在2mm，生物膜培养完成；
[0054] 7)将附着有微生物膜的水草放置于阴凉处晾干，2～3天得到复合菌剂的微生物水草。
[0055] 将生活污水或其工业废水的污水添加高效微生物制剂培养出活性污泥,然后将该污泥废水一起放入一个循环池内，再用
泵投入
生物膜法处理设施中,出水和沉淀污泥均回流到循环池.循环运行形成生物膜后,通水运行,并加入要处理的废水.可先投配20％的废水,经分析进出水的水质，生物膜具有一定处理效果后，再逐步加大废水的比例,直到全部都是废水为止。废水在生物膜处理处系统的
停留时间为2.5小时。
[0056] 表1 复合菌剂的微生物水草污水处理结果
[0057]
[0058] 如表1所示，将制备好并且晾干后的复合菌剂的微生物水草放置于高氨氮污
水培养液中做试验。每3天测定氨氮值和COD值。其中氨氮去除率最高的一组去除率可达到88.22％，COD去除率最高可达到92.78。表1为复合菌剂的微生物水草污水处理结果，氨氮的去除率高达80％以上，COD去除率高达90％以上。
[0059] 如图2所示，一种生态修复系统2，包括复合菌剂微生物水草1和固定装置，复合菌剂微生物水草1悬挂在固定装置上，固定装置包括悬挂部分22和缓冲装置23，缓冲装置上设置有纱网21。纱网有缓冲和过滤的作用，当生态修复系统放置于水渠中，水流经过生态修复系统，过滤掉一些杂质，而且这层纱网可以对水流起到缓冲的作用，以防水流过大对复合菌剂微生物水草上的生物膜有影响，让生态修复系统发挥最大作用。
[0060] 如图1～3和表1所示，本发明的生态修复系统2直接放置于河道中，进行河道的污染治理，在被污染的河道中，菌膜直接就有，无需在河道中进行微生物膜的生长，直接进行河道的污染物的去除同时微生物的代谢过程也在进行，效率高，相比传统的直接把微生物水草放置于污染的河道中，本发明的复合菌剂的微生物水草可实现工厂大批量加工，在工厂中完成微生物膜在微生物水草中的附着生长：将河道治理所需的高效微生物与微生物水草放置到培养池中培养，使得高效微生物快速附着在微生物水草的表面，当当生物膜的平均厚度在 2mm，生物膜培养完成，取出晾干得到复合菌剂的微生物水草1，根据河道的需求，如图2所示为生态修复系统2，直接放置于河道中，无需在河内挂膜培养，节约时间，使用方便，见效快，成功率高的有益效果。
[0061] 本发明的复合菌剂的微生物水草1，具备下述有益效果：1、所述仿生水草叶12之间设置有托持叶。所述仿生水草叶用于各种微生物的附着以及繁殖，所述托持叶13在水中能够托持住仿生水草叶，使其保持舒展状态，利于微生物的繁殖；2、仿生水草叶12为维纶材料或者生物碳纤维材料，维纶纤维纱线具有强度佳而且维纶纤维的大分子上存在亲水性基团羟基和疏水性基团缩醛基有利于微生物的附着以及繁殖。生物碳纤维材料具有良好的亲水性和生物亲和性，增加了生物相容性，极大提高了挂膜性能，水处理效率提高；3、仿生水草叶为环状，环状的维纶材料或者生物碳纤维材料构成所述仿生水草叶，水草的表面积增大，也就是微生物附着的面积变大，最终导致水处理效果好；4、本发明的微生物水草使用寿命长易长膜，安装方便。
[0062] 本发明的生态修复系统，具备下述有益效果：1、固定装置将微生物水草固定设置于待修复的河道中，由本发明的微生物水草致密而且间隙设置合理，所以微生物在这中微生物水草上的挂膜效果好，水处理效果好；2、装配方便，可以根据需求即河道污染的程度轻重，设定微生物水草的数量。
[0063] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的具体方法。但是本发明并不限定于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下做出若干改变和修饰，这些改进和修饰也将落入本发明
权利要求的保护范围内。
