專利名稱：一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種修復(fù)水生態(tài)的方法，尤其涉及一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
目前，我國的城市景觀水、生態(tài)湖泊、河涌水環(huán)境、農(nóng)村生活污水、水產(chǎn)養(yǎng)殖循環(huán)水等方面的污染及防治情況不容樂觀。由于城市建設(shè)的加強(qiáng)，城市景觀水的需求增加，對其水環(huán)境的治理要求進(jìn)一步加劇。目前我國對于這些水環(huán)境的治理，經(jīng)常采用的方法包括循環(huán)過濾法、跌水曝氣法、氣浮生化法等方法，這些方法在水環(huán)境生態(tài)修復(fù)治理方面取得了一定的效果，但是這些方法都各自具有一些難以克服的缺點(diǎn)。循環(huán)過濾法是根據(jù)水體大小，設(shè)計(jì)配套的過濾砂缸和循環(huán)水泵并鋪設(shè)用以循環(huán)景觀水的管路的方法。該方法需安放大量水泵和過濾設(shè)備，同時(shí)要進(jìn)行土建施工，前期投資成本較高；后期設(shè)備運(yùn)行階 段，水體循環(huán)耗電量大，維修與更換過濾設(shè)備費(fèi)用高昂；施工時(shí)間較長，占地面積較大，過濾裝置涉及到很多機(jī)械電器設(shè)備，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作和養(yǎng)護(hù)管理；系統(tǒng)使用壽命短；需要定期進(jìn)行反沖洗；操作復(fù)雜。跌水曝氣法是采用噴泉或其他曝氣裝置向水體中充入氧氣,來增加水體溶解氧的含量，從而達(dá)到水體凈化目的的方法。該方法依靠水泵實(shí)現(xiàn)跌水曝氣，或用噴泉曝氣，設(shè)計(jì)與施工較易進(jìn)行，曝氣裝置較易操作，前期投資不高，但是，該方法無法保持水體清潔，需定期對水面藻類進(jìn)行清理打撈和和換水，需要消耗大量財(cái)力和人力。氣浮生化法是通過向水中加壓充氧及絮凝劑絮凝，使藻類顆粒和懸浮物浮至水面，然后用刮板刮去，實(shí)現(xiàn)治水的方法。氣浮產(chǎn)生的浮渣是高濃度垃圾，會影響小區(qū)生活環(huán)境并添負(fù)荷。該方法需要?dú)飧≡O(shè)備、加藥設(shè)備等水處理設(shè)備；需要建設(shè)地下防水鋼筋混凝土設(shè)備機(jī)房，循環(huán)管道，由于本身都是鋼制和進(jìn)口產(chǎn)品，前期投資成本較高，運(yùn)行費(fèi)用也較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上不足，本發(fā)明提供一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，該方法投資低、耗電少無需人工操作、且殺菌除藻凈水效果好且持久。本發(fā)明通過以下方案達(dá)到上述目的:
一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括使用浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及水生態(tài)修復(fù)制劑。優(yōu)選的，上述浸沒式光電催化反應(yīng)裝置包括多根光電催化管，光電催化管分別與出水管和進(jìn)水管相連，所述光電催化管由管體及管體內(nèi)的紫外燈和鈦礦型TiO2薄膜構(gòu)成。銳鈦礦型TiO2薄膜作為光敏材料，采用波長λ =380nm左右的近紫外光照射，由于紫外光的催化作用，使銳鈦礦相TiO2激發(fā)，具有很強(qiáng)的氧化還原電位，導(dǎo)致細(xì)菌和藻類細(xì)胞壁或者活性酶發(fā)生蛋白質(zhì)變性，并改變水體中有機(jī)污染物的分子特性，使得有機(jī)污染物變得更加容易分解。污染水體中的有機(jī)物隨即被氧化，最終得到無機(jī)小分子產(chǎn)物如二氧化碳和水等，達(dá)到殺菌除藻、凈化水質(zhì)的目的。
優(yōu)選的，上述水生態(tài)修復(fù)制劑是由氨氧化細(xì)菌、氮氧化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌組成的組合物，其中所述各組分的重量百分比為氨氧化細(xì)菌48-55%，氮氧化細(xì)菌33-40%，反硝化細(xì)菌5-15%。進(jìn)一步優(yōu)選的，上述所述各組分的重量百分比為氨氧化細(xì)菌53%、氮氧化細(xì)菌37%和反硝化細(xì)菌10%。 進(jìn)一步優(yōu)選的，上述氨氧化細(xì)菌包括亞硝化單胞菌屬、亞硝化球菌屬中的一種或多種；所述氮氧化細(xì)菌包括硝酸菌屬、硝化螺旋菌屬中的一種或多種；所述反硝化細(xì)菌包括銅綠假單胞菌P.Aeruginosa、丁香假單胞菌P.syringae、惡臭假單胞菌P.putida、突光假單胞菌A fluorescens.中的一種或多種。其中亞硝化單胞菌屬包Nitrosomorms aestuarii, N.communis, N.cry ο tolerans, N.europaea, N.eutropha, N.halophi la, N.marina, N.ni trosa,N.0ligo tropha, N.ureae, N.sp.等，亞硝化球菌屬包括 Λ oceanus,Ni trosococcus oceani, N.halophiIus 等。其中，硝酸菌屬包括維氏硝化桿菌，維氏硝酸桿菌等，硝化螺旋菌屬包括Nitrospira marina, N.moscoviensis, N.sp.等。一種優(yōu)選的復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括使用浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及水生態(tài)修復(fù)制劑及生態(tài)濾床。優(yōu)選的，上述生態(tài)濾床包括集水管、床體、出水管及殺菌設(shè)備，所述集水管一側(cè)與床體相連，集水管另一側(cè)與殺菌設(shè)備相連，殺菌設(shè)備另一側(cè)與出水管相連。水經(jīng)床體過濾后進(jìn)入集水管，集水管收集的水經(jīng)殺菌設(shè)備后，再從出水管流出，從而達(dá)到潔凈水體的目的。進(jìn)一步優(yōu)選的，上述生態(tài)濾床還包括水泵，所述水泵與集水管相連，用于為收集床體過濾后的水提供動力，還包 括設(shè)置在床體上的水生植物。進(jìn)一步優(yōu)選的，上述床體包括鵝卵石、陶粒、多孔介質(zhì)。一種優(yōu)選的復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括使用浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及水生態(tài)修復(fù)制劑并在水體中種植沉水和浮葉植物。一種優(yōu)選的復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括使用浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及水生態(tài)修復(fù)制劑及生態(tài)濾床并在水體中種植沉水和浮葉植物。進(jìn)一步優(yōu)選的，上述沉水和浮葉植物的品種的選擇可綜合岸線景觀和湖面倒影及其項(xiàng)目區(qū)域特性來具體確定，使其景觀形成優(yōu)美的水面畫卷。沉水植物一般選擇苦草、伊樂藻、金魚藻、輪葉黑藻等，浮葉植物的選擇以狐尾草、睡蓮為主。這些沉水植物與水體中的藻類存在營養(yǎng)競爭作用，能通過分泌化學(xué)物質(zhì)來抑制藻類的生長繁殖，因而可以利用沉水植物降低水體中的各種污染物(如N、P、CODcr等)的含量，抑制藻類的生長繁殖，解決水體的富營養(yǎng)化問題。本發(fā)明通過通過修復(fù)制劑、水生植物、動物共同作用，促進(jìn)自然界中的土著微生物生長繁殖，為受污染水體創(chuàng)造一個(gè)能順利完成污染物自然降解功能的環(huán)境。通過原位培育，增加微生物活性，通過微生物生命活動，對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而促進(jìn)水體向潔凈好氧水生態(tài)系統(tǒng)演變，使食物鏈延長并穩(wěn)定系統(tǒng)，提高耐沖擊力，逐漸恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)和水體的自凈功能。此外，結(jié)合使用浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，采用銳鈦礦型TiO2薄膜為光敏材料，采用波長λ =380nm左右的近紫外光照射，由于紫外光的催化作用，使銳鈦礦相TiO2激發(fā)，具有很強(qiáng)的氧化還原電位，導(dǎo)致細(xì)菌和藻類細(xì)胞壁或者活性酶發(fā)生蛋白質(zhì)變性，并改變水體中有機(jī)污染物的分子特性，使得有機(jī)污染物變得更加容易分解。污染水體中的有機(jī)物隨即被氧化，最終得到無機(jī)小分子產(chǎn)物如二氧化碳和水等，達(dá)到進(jìn)一步殺菌除藻、凈化水質(zhì)的目的。本發(fā)明進(jìn)一步結(jié)合復(fù)合生態(tài)濾床，通過床體的吸附過濾除菌除藻作用，結(jié)合使用殺菌設(shè)備對床體過濾后水再進(jìn)行除菌除藻作用，從而能有效潔凈水體，且延長復(fù)合生態(tài)濾床的使用周期和增強(qiáng)其使用效果。本發(fā)明采用的設(shè)備簡單，使用方便，水生態(tài)修復(fù)制劑結(jié)合浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及生態(tài)濾床，可以極大的延長生態(tài)濾床和浸沒式光電催化反應(yīng)裝置的有效使用時(shí)間和使用效果，使得生態(tài)濾床使用周期長，不需經(jīng)常更換，而且三種方式結(jié)合采用，使得水處理的效果極大地提高，明顯優(yōu)于各自獨(dú)立使用三種方式的效果之和，成效顯著，并且成本低微，具有很高的經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境效益。


圖1所示為本發(fā)明中浸沒式光電催化反應(yīng)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-光電催化管，2-進(jìn)水管，3-出水管，4-紫外燈，5-Ti02薄膜。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。實(shí)施例1:
一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括在水底放入浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，在水中投放水生態(tài)修復(fù)制劑，在水體中修建生態(tài)濾床，并在水中栽培沉水植物和浮葉植物。

如圖1所示的浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，包括4根光電催化管I，每根光電催化管I分別與出水管2和進(jìn)水管3相連，光電催化管為圓柱形，光電催化管的管體內(nèi)的設(shè)置有紫外燈4和鈦礦型TiO2薄膜5構(gòu)成，紫外燈可發(fā)射出發(fā)射波長為380nm左右的紫外光。水生態(tài)修復(fù)制劑各組分的重量百分比為:Nitrosomonas aestuarii 53%、維氏硝化桿菌37%和銅綠假單胞菌/I Aeruginosa 10%。生態(tài)濾床包括集水管、床體、殺菌設(shè)備、出水管、水生植物及水泵，床體與集水管一側(cè)相連，集水管另一側(cè)與殺菌設(shè)備相連，殺菌設(shè)備另一側(cè)與出水管相連，床體上設(shè)置有水生植物，集水管還連接有水泵，水經(jīng)床體過濾后在水泵提供的動力的驅(qū)動下進(jìn)入集水管，集水管收集的水經(jīng)殺菌設(shè)備后，再從出水管流出，從而達(dá)到潔凈水體的目的?？梢岳斫?，濾床的床體可以是包括鵝卵石、陶粒、多孔介質(zhì)。濾床的集水管是排列整齊的穿孔的塑料管道。水體中栽培的沉水和浮葉植物的品種的選擇可綜合岸線景觀和湖面倒影及其項(xiàng)目區(qū)域特性來具體確定，使其景觀形成優(yōu)美的水面畫卷。在本實(shí)施例中，沉水植物選擇苦草、伊樂藻，浮葉植物選擇狐尾草、睡蓮。實(shí)施例2:
一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括在水底放入浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，在水中投放水生態(tài)修復(fù)制劑，在水體中修建生態(tài)濾床。浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，包括4根光電催化管I，每根光電催化管I分別與出水管2和進(jìn)水管3相連，光電催化管為圓柱形，光電催化管的管體內(nèi)的設(shè)置有紫外燈4和鈦礦型TiO2薄膜5構(gòu)成，紫外燈可發(fā)射出發(fā)射波長為380nm左右的紫外光。水生態(tài)修復(fù)制劑各組分的重量百分比為-.Nitrosococcus oceanus 48%、維氏硝酸桿菌37%和丁香假單胞菌/I syringae 15%。生態(tài)濾床包括集水管、床體、殺菌設(shè)備、出水管、水生植物及水泵，床體與集水管一側(cè)相連，集水管另一側(cè)與殺菌設(shè)備相連，殺菌設(shè)備另一側(cè)與出水管相連，床體上設(shè)置有水生植物，集水管還連接有水泵，水經(jīng)床體過濾后在水泵提供的動力的驅(qū)動下進(jìn)入集水管，集水管收集的水經(jīng)殺菌設(shè)備后，再從出水管流出，從而達(dá)到潔凈水體的目的。實(shí)施例3:
一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括在水底放入浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，在水中投放水生態(tài)修復(fù)制劑。浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，包括4根光電催化管I，每根光電催化管I分別與出水管2和進(jìn)水管3相連，光電催化 管為圓柱形，光電催化管的管體內(nèi)的設(shè)置有紫外燈4和鈦礦型TiO2薄膜5構(gòu)成，紫外燈可發(fā)射出發(fā)射波長為380nm左右的紫外光。水生態(tài)修復(fù)制劑各組分的重量百分比為:N.communis 55%^Nitrospira marina40%和惡臭假單胞菌P.putida 5%0實(shí)施例4:
一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括在水底放入浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，在水中投放水生態(tài)修復(fù)制劑，并在水中栽培沉水植物和浮葉植物。浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，包括4根光電催化管I，每根光電催化管I分別與出水管2和進(jìn)水管3相連，光電催化管為圓柱形，光電催化管的管體內(nèi)的設(shè)置有紫外燈4和鈦礦型TiO2薄膜5構(gòu)成，紫外燈可發(fā)射出發(fā)射波長為380nm左右的紫外光。水生態(tài)修復(fù)制劑各組分的重量百分比為:況halophiIus 52%> N.moscoviensis33%和突光假單胞菌/I fl uorescens.15%。水體中栽培的沉水和浮葉植物的品種的選擇可綜合岸線景觀和湖面倒影及其項(xiàng)目區(qū)域特性來具體確定，使其景觀形成優(yōu)美的水面畫卷。在本實(shí)施例中，沉水植物選擇金魚藻、輪葉黑藻，浮葉植物選擇睡蓮。實(shí)施例5:
一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，包括在水底放入浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，在水中投放水生態(tài)修復(fù)制劑，并在水中栽培沉水植物和浮葉植物。浸沒式光電催化反應(yīng)裝置，包括4根光電催化管I，每根光電催化管I分別與出水管2和進(jìn)水管3相連，光電催化管為圓柱形，光電催化管的管體內(nèi)的設(shè)置有紫外燈4和鈦礦型TiO2薄膜5構(gòu)成，紫外燈可發(fā)射出發(fā)射波長為380nm左右的紫外光。水生態(tài)修復(fù)制劑各組分的重量百分比為成halophila 54%, sp.38%和丁香假單胞菌A syringae 8%。水體中栽培的沉水和浮葉植物的品種的選擇可綜合岸線景觀和湖面倒影及其項(xiàng)目區(qū)域特性來具體確定，使其景觀形成優(yōu)美的水面畫卷。在本實(shí)施例中，沉水植物選擇苦草、金魚藻、輪葉黑藻，浮葉植物選擇狐尾草。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其構(gòu)思加以等同替換或改變，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，包括使用浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及水生態(tài)修復(fù)制劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，浸沒式光電催化反應(yīng)裝置包括多根光電催化管，光電催化管分別與出水管和進(jìn)水管相連，所述光電催化管由管體及管體內(nèi)的紫外燈和鈦礦型TiO2薄膜構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述水生態(tài)修復(fù)制劑是由氨氧化細(xì)菌、氮氧化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌組成的組合物，其中所述各組分的重量百分比為氨氧化細(xì)菌48-55%，氮氧化細(xì)菌33-40%，反硝化細(xì)菌5_15%。
4.如權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述各組分的重量百分比為氨氧化細(xì)菌53%、氮氧化細(xì)菌37%和反硝化細(xì)菌10%。
5.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述氨氧化細(xì)菌包括亞硝化單胞菌屬、亞硝化球菌屬中的一種或多種；所述氮氧化細(xì)菌包括硝酸菌屬、硝化螺旋菌屬中的一種或多種；所述反硝化細(xì)菌包括惡臭假單胞菌、銅綠假單胞菌、丁香假單胞菌、惡臭假單胞菌、熒光假單胞菌中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1或5所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，還包括使用生態(tài)濾床。
7.如權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述生態(tài)濾床包括集水管、床體、出水 管及殺菌設(shè)備，所述集水管一側(cè)與床體相連，集水管另一側(cè)與殺菌設(shè)備相連，殺菌設(shè)備另一側(cè)與出水管相連。
8.如權(quán)利要求7所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，還包括水泵，所述水泵與集水管相連，用于為收集床體過濾后的水提供動力，還包括設(shè)置在床體上的水生植物。
9.如權(quán)利要求8所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述床體包括鵝卵石、陶粒、多孔介質(zhì)。
10.如權(quán)利要求1或5或8所述的一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，還包括在水體中種植沉水和浮葉植物。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種修復(fù)水生態(tài)的方法，尤其涉及一種復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法。復(fù)合水生態(tài)修復(fù)方法包括使用浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及水生態(tài)修復(fù)制劑。本發(fā)明采用的設(shè)備簡單，使用方便，水生態(tài)修復(fù)制劑結(jié)合浸沒式光電催化反應(yīng)裝置及生態(tài)濾床，可以極大的延長生態(tài)濾床和浸沒式光電催化反應(yīng)裝置的有效使用時(shí)間和使用效果，使得生態(tài)濾床使用周期長，不需經(jīng)常更換，而且三種方式結(jié)合采用，使得水處理的效果極大地提高，明顯優(yōu)于各自獨(dú)立使用三種方式的效果之和，成效顯著，并且成本低微，具有很高的經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境效益。
文檔編號C02F9/14GK103102047SQ20131004900
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者鄭益群, 邱麗娟 申請人:廣州市大禹環(huán)?？萍加邢薰?br>