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一种污染体的共生植能系统净化工艺

阅读:984发布:2020-05-20

专利汇可以提供一种污染体的共生植能系统净化工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种污染 水 体 的共生植能系统 净化 工艺,针对包括黑臭水体和/或富营养化水体的污染水体依次进行如下阶段净化处理的步骤:(ⅰ)周期为7-15天共生 发酵 的强化处理;(ⅱ)以 植物 为引导的水 生态系统 修复的深度处理;(ⅲ)水生态系统监控与调整的深度自净,适应性广,净化效果好。,下面是一种污染体的共生植能系统净化工艺专利的具体信息内容。

1.一种污染体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,针对污染水体依次进行包括如下阶段净化处理的步骤:
(ⅰ)共生发酵的强化处理;
(ⅱ)以植物为引导的水生态系统修复的深度处理;
(ⅲ)所述水生态系统监控与调整的深度自净。
2.根据权利要求1所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述共生发酵的强化处理包括以下步骤:
先模拟自然界中的生物共生现象,选择配置微生物菌群;
再向污染水体内靶向添加所述微生物菌群,包括高效降解菌和从属菌;
然后在所述高效降解菌和所述从属菌共同的繁殖和代谢作用下,刺激所述污染水体内土著微生物生长,形成所述污染水体内好菌群和厌氧菌群协同共生系统。
3.根据权利要求2所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述高效降解为光和细菌、乳酸菌、芽孢杆菌或酵母菌中一种或两种以上;
所述从属菌为硝化细菌、反硝化菌或放线菌中一种或两种以上。
4.根据权利要求1-3任一项所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述共生发酵的周期为7-15天。
5.根据权利要求1所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述以植物为引导的水生态系统修复的深度处理包括以下步骤:
经所述共生发酵阶段的净化处理后,在所述污染水体内构建包括植物群落、动物群落和微生物群落的清水型水生态系统。
6.根据权利要求5所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述植物群落包括分布于水下的沉水植物群落、分布于水陆交错带的挺水植物群落和浮水植物群落;
所述动物群落包括大型浮游动物群落、底栖动物群落和鱼类群落;
所述微生物群落为所述污染水体内土著微生物经提纯、复壮扩配合后用于所述清水型水生态系统水体中的微生物菌群。
7.根据权利要求6所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述鱼类群落包括杂食性鱼类群落、草食性鱼类群落和/或肉食性鱼类群落。
8.根据权利要求1所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述水生态系统监控与调整的深度自净包括:水体特征参数检测与调控、生态系统监控与管理、物种多样性监测与调控、外来物种入侵险控制与管理及应急措施与管理的步骤。
9.根据权利要求8所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述水体特征参数检测与调控的步骤包括对包含水质理化指标、藻类密度监测和底质理化指标进行检测与调控的子步骤;
所述生态系统监控与管理的步骤包括实时远程监控、配合养护手册和定期市场调研管理的子步骤;
所述物种多样性监测与调控包括对所述物种内种群结构和种群密度进行监测与调控的子步骤;
所述外来物种入侵风险控制与管理包括进行早期预警和建立快速反应体系的子步骤;
所述应急措施与管理包括制定应急管理机制的子步骤。
10.根据权利要求1-9任一项所述污染水体的共生植能系统净化工艺,其特征在于,所述污染水体包括黑臭水体和/或富营养化水体。

说明书全文

一种污染体的共生植能系统净化工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及开放水体自净功能的生态处理技术领域,尤其涉及一种污染水体的共生植能 系统净化工艺。

背景技术

[0002] 人类工业化进程的飞速推进,大大丰富了人们生活娱乐物品,大大提高了人们生活水平, 然而人们面临的各种可用工业化资源的逐渐匮乏,水资源在其中显得尤为明显,本来淡水资 源就不丰富的地球,随着越来越多的工业污水的恣意横流,带来的问题越来越多,也越来越 严重,解决不当,将直接影响到人类的生存大计。千万年的人类发展进程,却在几百年的工 业化推进进程中显得黯然失色,丰富多彩的工业产品,抵挡不住工业化资源的日益消耗,人 类文明面临极大的挑战。生态化发展是人类已得到公认的最有可能解决工业化进程引起的问 题的可能方法。

发明内容

[0003] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种污染水体的共生植能系统净化工艺,通过构建共 生植能系统,使污染水体得到净化。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0005] 污染水体的共生植能系统净化工艺,针对污染水体依次进行包括如下阶段净化处理的步 骤:
[0006] (ⅰ)共生发酵的强化处理;
[0007] (ⅱ)以植物为引导的水生态系统修复的深度处理;
[0008] (ⅲ)所述水生态系统监控与调整的深度自净。
[0009] 进一步地,所述共生发酵的强化处理包括:先模拟自然界中的生物共生现象,选择配 置微生物菌群;再向污染水体内靶向添加所述微生物菌群,包括高效降解菌和从属菌;然后 在所述高效降解菌和所述从属菌共同的繁殖和代谢作用下刺激所述污染水体内土著微生物生 长,形成所述污染水体内好菌群和厌氧菌群协同共生系统。
[0010] 更进一步地,所述高效降解为光和细菌、乳酸菌、芽孢杆菌或酵母菌中一种或两种以上; 所述从属菌为硝化细菌、反硝化菌或放线菌中一种或两种以上。
[0011] 进一步地,所述共生发酵的周期为7-15天。
[0012] 进一步地,所述以植物为引导的水生态系统修复的深度处理包括:经所述共生发酵阶段 的净化处理后,在所述污染水体内构建清水型水生态系统;其中,所述清水型水生态系统包 括植物群落、动物群落和微生物群落
[0013] 更进一步地,所述植物群落包括分布于水下的沉水植物群落、分布于水陆交错带的挺水 植物群落和浮水植物群落;所述动物群落包括大型浮游动物群落、底栖动物群落和鱼类群落; 所述微生物群落为所述污染水体内土著微生物经提纯、复壮扩配合后用于所述清水型水生态 系统水体中的微生物菌群;更进一步地,所述鱼类群落包括杂食性鱼类群落、草食性鱼类群 落和/或肉食性鱼类群落。
[0014] 进一步地,所述水生态系统监控与调整的深度自净包括:水体特征参数检测与调控、生 态系统监控与管理、物种多样性监测与调控、外来物种入侵险控制与管理及应急措施与管 理的步骤。
[0015] 进一步地,所述水体特征参数检测与调控的步骤包括:对包含水质理化指标、藻类密度 监测和底质理化指标进行检测与调控的子步骤;所述生态系统监控与管理的步骤包括实时远 程监控、配合养护手册和定期市场调研管理的子步骤;所述物种多样性监测与调控包括对所 述物种内种群结构和种群密度进行监测与调控的子步骤;所述外来物种入侵风险控制与管理 包括进行早期预警和建立快速反应体系的子步骤;所述应急措施与管理包括制定应急管理机 制的子步骤。
[0016] 进一步地,所述污染水体包括黑臭水体和/或富营养化水体。
[0017] 本发明的上述技术方案依据在于:向污染水体中靶向添加特定环境中的高效降解菌和具 有协同增效作用的从属菌,通过这两种菌的繁殖和代谢刺激本地土著微生物的生长,并使好 氧菌群和厌氧菌群得以相互利用对方的代谢产物,一方面能减少富营养物质对水体的溶氧需 求,让自然复氧能充分发挥作用;另一方面参与反应的微生物逐步激活土著光合微生物等直 接产氧或者减少耗氧的生物,让污染物的转化不间断地进行,在短时间内(7-15天)让黑臭 水体消除黑臭,恢复其透光性,在共生发酵阶段的基础上,构建清水型水生态系统的方式, 将水体营养物质食物链延长,并最终将营养物质转移出水体,实现污染向产出的转化。利用 微生物的新陈代谢对水中污染物进行转移、转化及降解,最大程度地恢复水体的自净能, 使水质得到净化,重建并恢复适宜多种生物生息繁衍的水生生态系统。
[0018] 本发明的有益效果在于:本发明中污染水体的共生植能系统净化工艺适应性广,可以在 不同水质、不同环境中组合使用;其中共生发酵为污染水体的强化型处理措施,水生态系统 修复为深度处理措施,通过分阶段处理充分实现污染水体的净化效果。附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一 些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些 附图获得其他的附图。
[0020] 图1是污染水体的共生植能系统净化工艺的方法流程图
[0021] 图2是(ⅱ)以植物为引导的水生态系统修复的工艺流程图;
[0022] 图3是(ⅲ)水生态系统监控与调整的工艺流程图;图4是效果例1中构建的食物链层级示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于 被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0024] 参阅图1所示,污染水体的共生植能系统净化工艺,针对包括黑臭水体和/或富营养化水 体的污染水体依次进行如下阶段净化处理的步骤:(ⅰ)周期为7-15天共生发酵的强化处理; (ⅱ)以植物为引导的水生态系统修复的深度处理;(ⅲ)水生态系统监控与调整的深度自净。具 体为:先模拟自然界中的微生物共生现象,选择配置微生物菌群;再向污染水体中靶向添加 微生物菌群,包括高效降解菌和从属菌,高效降解菌为光和细菌、乳酸菌、芽孢杆菌和酵母 菌等,从属菌为硝化细菌、反硝化菌或放线菌等。在高效降解菌和从属菌共同的繁殖和代谢 作用下刺激污染水体内土著微生物生长,形成污染水体内好氧菌群和厌氧菌群协同共生系统。 再经共生发酵阶段的净化处理后,在污染水体内构建包括植物群落、动物群落和微生物群落 的清水型水生态系统。然后对清水型水生态系统进行水体特征参数检测与调控、生态系统监 控与管理、物种多样性监测与调控、外来物种入侵风险控制与管理及应急措施与管理。
[0025] 参阅图2所示,植物群落包括分布于水下的沉水植物群落、分布于水陆交错带的挺水植 物群落和浮水植物群落;动物群落包括大型浮游动物群落、底栖动物群落和鱼类群落;微生 物群落为所述污染水体内土著微生物经提纯、复壮扩配合后用于所述清水型水生态系统水体 中的微生物菌群;鱼类群落包括杂食性鱼类群落、草食性鱼类群落和/或肉食性鱼类群落。
[0026] 参阅图3所示,水体特征参数检测与调控包括对包含水质理化指标、藻类密度监测和底 质理化指标进行检测与调控的子步骤;生态系统监控与管理包括实时远程监控、配合养护手 册和定期市场调研管理的子步骤;物种多样性监测与调控包括对物种内种群结构和种群密度 进行监测与调控的子步骤;外来物种入侵风险控制与管理包括进行早期预警和建立快速反应 体系的子步骤;应急措施与管理包括制定应急管理机制的子步骤。
[0027] 向污染水体中靶向添加特定环境中的高效降解菌和具有协同增效作用的从属菌,在两种 菌的繁殖和代谢刺激本地土著微生物的生长,使好氧菌群和厌氧菌群得以相互利用对方的代 谢产物,一方面能减少富营养物质对水体的溶氧需求,让自然复氧能充分发挥作用;另一方 面参与反应的微生物逐步激活土著光合微生物等直接产氧或者减少耗氧的生物,让污染物的 转化不间断地进行,在7-15天内让黑臭水体消除黑臭,恢复其透光性,构建清水型生态系统 可以将水体营养物质食物链延长,并将营养物质转移出水体,实现污染向产出的转化。利用 微生物的新陈代谢对水中污染物进行转移、转化及降解,最大程度地恢复水体的自净能力, 使水质得到净化,重建并恢复适宜多种生物生息繁衍的水生生态系统。
[0028] 效果例1典型城市内河黑臭水体的共生植能系统净化
[0029] 2018年在海口市鸭尾溪、东坡湖等10个水体水环境综合治理工程-山内溪生态治理过程 中应用本发明的共生植能系统净化工艺,处理前的水质如表1所示[0030] 表1:处理前水质
[0031]点位 ORP COD(mg/L) NH3-H(mg/L) DO(mg/L) 透度(cm)
1# -396 405 18.26 0 5
2# -365 368 16.23 0.5 8
3# -298 350 16.85 0.5 10
[0032] 采用本发明的共生植能系统净化工艺处理上述水质,具体为:
[0033] 第一阶段:微生物共生发酵阶段,构建的主要微生物菌群为光合细菌、芽孢杆菌、硝化 细菌、反硝化菌,密度为10-20ppm。
[0034] 第二阶段:以植物为引导的水生态系统构建阶段,构建的水生态系统结构依次为:苦草 为主的沉水植物群落——纸莎草、水芋为主的挺水植物群落——睡莲为主的浮叶植物群落 ——大型溞等浮游动物群落——螺蛳、虾等底栖动物群落——鱼类群落,形成完整的水体生 产者——消费者——分解者结构,食物链构建层级示意图如附图4所示,处理后的水质如表 2所示,最终实现水体的自净。
[0035] 表2:处理后水质
[0036]
[0037] 效果例2典型污染景观水体的共生植能系统净化
[0038] 2018年针对武汉市黄鹤楼鹅池生态处理项目,采用本发明的共生植能系统净化工艺处理 上述水质,具体过程为:
[0039] 第一阶段:微生物共生发酵阶段,构建的主要微生物菌群为:光合细菌、硝化细菌、密 度4-10ppm。
[0040] 第二阶段:以植物为引导的水生态系统构建阶段,构建的水生态系统结构为:苦草、金 鱼藻为主的沉水植物群落——梭鱼草、美人蕉、纸莎草为主的挺水植物群落——睡莲为主的 浮叶植物群落——大型溞等浮游动物群落——螺蛳、虾等底栖动物群落——草金鱼为主的景 观型鱼类群落,处理前后水质如表3所示。
[0041] 表3:处理前后水质对比
[0042]
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