一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法，步驟是：A、區(qū)域選擇：選定易于水面操作同時避風避浪的區(qū)位作為構建點；B、水面漂浮平臺基本框架構建：在岸邊完成水面漂浮平臺的框架構建。C、水面漂浮平臺固定：采用繩索拴住水下重物的方法將水面漂浮平臺固定，并預留因水位上漲所需的繩子長度。D、生物載體材料預處理：在岸上把生物載體材料以16cm的間距懸掛于20mm粗的尼龍繩上，尼龍繩的長度以水面懸浮平臺的內部長度為準。本發(fā)明專利技術具有較高的生態(tài)效益，效果明顯、零污染、持續(xù)性強、可重復性好，適用于各型水體生態(tài)修復和藻類水華控制，為富營養(yǎng)化庫灣的生態(tài)重建提供有利條件。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及水體深水區(qū)水質改善進而控制藍藻水華暴發(fā)
，更具體涉及一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法，適用于需要改善水質的湖泊、水庫、河流以及人工封閉性富營養(yǎng)化水體。
技術介紹
隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及人口的激增，導致了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，這凸顯了人的需求與自然環(huán)境的矛盾。其中尤以水體污染影響面廣、危害巨大、恢復困難。為了可持續(xù)性的利用自然資源，解決水體污染顯得尤為重要。生物膜（Biofilm）為一種活躍地生長和發(fā)育著的單一或混合的微生物群體，如固著細菌、原生動物、真菌和藻類，其不可逆地附著到一種活性的或非活性的固體表面。生物膜能顯著的吸附水體中的懸浮顆粒，改善水體的透明度。同時通過微生物群體的共同作用，能有效的降解水體中的營養(yǎng)物，降低水體富營養(yǎng)化程度。自然水體中的物質表面廣泛存在著生物膜，但是由于生物膜的生長發(fā)育受到光照、水體流速等諸多因素的影響，導致自然水體中的生物膜的生物活性普遍不高，本專利技術采用人工生物載體，為生物膜的生長和發(fā)育提供良好的外部條件，大大的增強生物膜的生物活性，從而有效的改善水質，為控制富營養(yǎng)化水體的藍藻水華暴發(fā)，進而進行生態(tài)重建提供了有利的前提條件。目前，生物膜技術已廣泛的應用于城市污水的處理，生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機污染物，主要特點是微生物附著在介質表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為H2O、CO2、NH3和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧化一般直接來自大氣。由于生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負荷性能好、產(chǎn)泥量低、占地面積少、便于運行管理等優(yōu)點，在處理中極具競爭力。但是生物膜技術很少用于自然水體的水質改善，尤其是對于深水區(qū)的水質改善更是需要更深入的研究。隨著我國能源結構的逐步改變，水利設施得到長足的發(fā)展，攔河筑壩的同時也形成了許多的深水區(qū)，由于深水區(qū)的水體動力學的特殊性，所以相對于其他的自然水體更容易產(chǎn)生富營養(yǎng)化的問題，面臨產(chǎn)生進一步生態(tài)危害的風險，例如容易暴發(fā)有害藻類水華，對水體生態(tài)系統(tǒng)和周邊及下游居民產(chǎn)生影響。城市污水處理的生物膜技術由于是人工創(chuàng)造外部環(huán)境，所以便于布置和管理，而水體的深水區(qū)操作與管理難度加大，因此現(xiàn)行的生物膜技術需要進行一系列的調整和創(chuàng)新才能適用。各類型的水體深水區(qū)生態(tài)恢復因為外部條件的制約一直效果不明顯，更由于水體過深，導致高等沉水植物無法生長，大大減緩了深水區(qū)生態(tài)重建的進程。同時，深水區(qū)的水體動力學條件較差，水體流速緩慢，使水體富營養(yǎng)化相對水體別的區(qū)域更加嚴重，所以在深水區(qū)開展水質改善將有效地恢復生態(tài)系統(tǒng)的服務價值。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是在于提供了一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法，結構簡單，操作方便，可實用性強，水質改善效果明顯，可顯著抑制藍藻水華的發(fā)生，具有較高的生態(tài)效益，效果明顯、零污染、持續(xù)性強、可重復性好，適用于各型水體生態(tài)修復和藻類水華控制，為富營養(yǎng)化庫灣的生態(tài)重建提供有利條件。為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法，包括有以下操作步驟：1）、區(qū)域選擇：在需要改善水質和水面景觀的水體中，選擇便于實施水面操作、便于進行固定和風浪較小的區(qū)域作為人工生物載體裝置的構建區(qū)域；2）、構建人工生物載體裝置：分為水面漂浮平臺部、水下固定部和人工生物載體部：a、所述水面漂浮平臺部在岸邊組裝，先組裝內層鋼管和外層鋼管，鋼管之間以扣件連接，完成基本框架之后加裝中間橫管，確保內外層鋼管之間受力均勻且起到加固的作用，然后加裝浮桶，浮桶以鐵絲固定于水面漂浮平臺部下方，每隔3~6米加裝一個浮桶，組裝完成之后由船只拖入水體中使用；b、所述水面漂浮平臺由船只拖到目標區(qū)域后，水下固定部是通過船只把預先選定的400kg-500kg的長條形石塊綁在繩子上，然后拋入水中，繩子上端固定于水面漂浮平臺外層鋼管之上，并預留一段長度的繩子作為水位變動所需的調節(jié)繩；c、所述的人工生物載體，先在岸上把載體材料以16cm的間距懸掛于20mm粗的尼龍繩上，尼龍繩的長度以水面懸浮平臺的內部長度為準，且較長一端用于固定，尼龍繩下方等間距懸掛一塊小石塊，其作用為保證載體材料入水之后呈垂直狀態(tài)舒展開；3）、在外層鋼管之上懸掛深度為150cm的防護網(wǎng)，防護網(wǎng)以鐵絲固定，下部等間距垂直懸掛小石塊，確保防護網(wǎng)于水下處于垂直狀態(tài)。所述的人工生物載體為市售彈性填料的直徑160，由細尼龍繩和絨毛狀聚氯乙烯組成，且單根有效長度150cm和懸掛間距為16cm懸掛之后遮光率為80%。所述鋼管直徑為40mm，壁厚2.75mm，長度為6000mm，扣件分為十字扣件、萬向扣件和對接扣件。所述的繩子為直徑20mm的尼龍繩子。所述每根載體材料有效長度為150cm。所述的防護網(wǎng)為普通建筑安全防護網(wǎng)。本專利技術的生物膜在發(fā)育過程中吸附了大量的泥沙，同時很多微生物和固著藻類扎根載體表面，生物膜的表面與水體廣泛的接觸，各類好氧微生物協(xié)同作用，進行硝化作用，將氨態(tài)氮等其它形式的氮轉化為硝態(tài)氮；內層為缺氧層，進行反硝化作用，硝態(tài)氮轉化為氣態(tài)氮，釋放到水體外。以申請人進行的生物膜實驗為例，載體上的Chla含量最高能達到自然水體的6003.5倍，這說明在生物膜上能進行大量的代謝活動，能有效的吸收和降解水體中的營養(yǎng)物質。改善水質、控制藍藻水華暴發(fā)的效果明顯：微生物生長于生物膜載體上，在吸附水體中的泥沙、提高水體透明度的同時延長了生物膜的使用壽命，提高了生物膜的降解能力。因為各類水體的深水區(qū)的特殊性，為了保證人工生物載體能夠正常的發(fā)揮其作用，在深水區(qū)制作水面漂浮平臺作為人工生物載體的懸掛與固定裝置。本專利技術具有如下優(yōu)點：1．本專利技術整體框架以鋼管構建，同時以浮桶提供浮力，水下固定部分預留調節(jié)繩，系統(tǒng)構建簡便，一次投入，長久使用，成本較低，經(jīng)濟實用。2．本專利技術應用廣泛，既適用于普通深度的湖泊、水庫、人工景觀水體，同時適用于較深的和水位季節(jié)變化較大的水體。3．本專利技術面積可以根據(jù)需要改善水質和水體景觀的水體而定，可大可小，可以單個使用，也可以多個聯(lián)用。4．本專利技術使用材料環(huán)保無污染，用的材料均為非一次性材料，可以長久、重復使用，不對水體造成二次污染。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖。圖2為本專利技術的側視圖。具體實施方式參見附圖，一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法，包括有以下操作步驟：1）、區(qū)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法，其特征在于，包括有以下操作步驟：1）、區(qū)域選擇：在需要改善水質和水面景觀的水體中，選擇便于實施水面操作、便于進行固定和風浪較小的區(qū)域作為人工生物載體裝置的構建區(qū)域；2）、構建人工生物載體裝置：分為水面漂浮平臺部、水下固定部和人工生物載體部：a、所述水面漂浮平臺部在岸邊組裝，先組裝內層鋼管和外層鋼管，鋼管之間以扣件連接，完成基本框架之后加裝中間橫管，確保內外層鋼管之間受力均勻且起到加固的作用，然后加裝浮桶，浮桶以鐵絲固定于水面漂浮平臺部下方，每隔3~6米加裝一個浮桶，組裝完成之后由船只拖入水體中使用；b、所述水面漂浮平臺由船只拖到目標區(qū)域后，水下固定部是通過船只把預先選定的400kg?500kg的長條形石塊綁在繩子上，然后拋入水中，繩子上端固定于水面漂浮平臺外層鋼管之上，并預留一段長度的繩子作為水位變動所需的調節(jié)繩；c、所述的人工生物載體，先在岸上把載體材料以16cm的間距懸掛于20mm粗的尼龍繩上，尼龍繩的長度以水面懸浮平臺的內部長度為準，且較長一端用于固定，尼龍繩下方等間距懸掛一塊小石塊，其作用為保證載體材料入水之后呈垂直狀態(tài)舒展開；3)、在外層鋼管之上懸掛深度為150cm的防護網(wǎng)，防護網(wǎng)以鐵絲固定，下部等間距垂直懸掛小石塊，確保防護網(wǎng)于水下處于垂直狀態(tài)。...

【技術特征摘要】
1.一種利用人工生物載體改善湖庫深水區(qū)水質控制藍藻水華方法，其特征在于，包括
有以下操作步驟：
1）、區(qū)域選擇：在需要改善水質和水面景觀的水體中，選擇便于實施水面操作、便于進
行固定和風浪較小的區(qū)域作為人工生物載體裝置的構建區(qū)域；
2）、構建人工生物載體裝置：分為水面漂浮平臺部、水下固定部和人工生物載體部：
a、所述水面漂浮平臺部在岸邊組裝，先組裝內層鋼管和外層鋼管，鋼管之間以扣件連
接，完成基本框架之后加裝中間橫管，確保內外層鋼管之間受力均勻且起到加固的作用，然
后加裝浮桶，浮桶以鐵絲固定于水面漂浮平臺部下方，每隔3~6米加裝一個浮桶，組裝完成
之后由船只拖入水體中使用；
b、所述水面漂浮平臺由船只拖到目標區(qū)域后，水下固定部是通過船只把預先選定的
400kg-500kg的長條形石塊綁在繩子上，然后拋入水中，繩子上端固定于水面漂浮平臺外層
鋼管之上，并預留一段長度的繩子作為水位變動所需的調節(jié)繩；
c、所述的人工生物載體，先在岸上把載體材料以16cm的間距懸掛于20...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張六六，李國，
申請(專利權)人：安徽金農(nóng)惠民生物技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34