一种河道净污帘绳、河道净污帘及使用方法与流程

本发明涉及河道净化，具体涉及一种河道净污帘绳、河道净污帘及使用方法。

背景技术：

1、目前河道水体原位净化修复常见的方式有以下几种：

2、生态浮岛，其利用泡沫、塑料等浮体材料制成框架漂浮在水面，在框架上种植挺水植物（如美人蕉、菖蒲、再力花等），通过植物根系吸收水中的氮、磷等营养物质，同时根系表面附着的微生物对污染物进行降解，从而达到净化水质的目的。部分改进型浮岛会在浮体下方悬挂纤维状填料，以增大微生物附着的比表面积。

3、人工水草，其将聚酯纤维、碳纤维等高分子材料通过编织技术制成绳状或帘状人工生态载体，通常采用悬挂式安装于河道中。其原理是利用材料本身的高比表面积（可达0.8 m²/g以上）富集水体中的土著微生物形成生物膜，通过微生物的吸附和降解作用去除水中有机物和部分氮磷。人工水草不依赖植物生长，可适用于光照不足的河道。

4、生物净化帘，常见的一种形式是竹帘，由浮筒架和竹帘组成，竹帘由细竹片用连接绳穿连而成，折叠固定在浮筒架上，直接投入河道中。其原理是在竹帘表面附着微生物，并形成生物膜，利用生物膜的吸附和氧化作用净化水体。类似的还有“浮床生物挂帘”，将絮状附着丝悬挂在浮床本体下侧，通过附着丝富集微生物净化水质。

5、可见上述河道水体原位净化修复方式的核心原理都是提供载体附着微生物（如反硝化细菌），微生物以水体污染物为营养物质，通过新陈代谢分解污染物实现对水体的净化。然而农村河道水体普遍存在低碳氮比的问题，为提高反硝化细菌脱氮效果，需额外持续投加甲醇、乙酸钠等商业碳源，但这些碳源存在价格昂贵（乙酸钠）、有毒有害（甲醇）的问题，不适合农村河道大面积使用。并且其依赖于水体中的微生物自然附着挂膜，周期较长，不能快速响应，快速开始净化工作。

技术实现思路

1、本发明提供了一种河道净污帘绳、河道净污帘及使用方法，以解决河道水体原位净化修复时需要额外添加碳源，成本高昂、易造成污染，以及挂膜周期长，响应速度慢的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种河道净污帘绳，包括：

3、碳源释放芯层，包括通过绑绳捆绑固定的多个农作物秸秆；

4、微生物缓释中间层，包括：降解网和菌剂颗粒，所述降解网包覆于所述碳源释放芯层外侧，其上附着有所述菌剂颗粒；

5、保护外层，包括保护绳，所述保护绳螺旋缠绕至所述降解网外侧。

6、有益效果：

7、碳源释放芯层是帘绳的支撑骨架，农作物秸秆能作为载体，附着微生物，同时农作物秸秆能在水中缓慢分解，持续释放有机物，给微生物持续提供碳源，保证净化过程的高效进行。而且不需要额外投放商业碳源，降低了成本，也不会造成污染。微生物缓释中间层中的菌剂颗粒吸水溶解后能快速繁殖，形成生物膜，相较于自然挂膜的周期大大缩短，能够快速投入使用。保护外层对碳源释放芯层形成物理防护，防止水流冲刷下松散解体。

8、在一个可选的实施例中，所述菌剂颗粒包括净水菌冻干粉和激活剂，且所述净水菌冻干粉和激活剂的质量比为1:2。

9、当净水菌冻干粉吸水恢复活性后，激活剂能刺激菌种快速繁殖，快速形成生物膜投入净化使用。

10、在一个可选的实施例中，所述净水菌冻干粉为由河道底泥筛选的好氧反硝化菌和聚磷菌菌种，富集、冻干制成的好氧反硝化菌和聚磷菌混合菌粉。

11、有益效果：

12、好氧反硝化菌和聚磷菌菌种取自河道本土底泥，具备极强的环境适配性，可快速适应本地河道水体温度、水质、酸碱度等水环境条件，定植能力远优于外来菌种，不易出现菌种死亡、菌群消亡的情况。冻干制成混合菌粉可在低温真空环境下锁住菌种活性，使菌种处于休眠稳定状态，延长菌剂储存和使用寿命，同时保证菌种入水后可快速复苏活化、恢复代谢功能。

13、在一个可选的实施例中，所述激活剂包括红糖和磷酸二氢钾，所述红糖和磷酸二氢钾的质量比为10:1。

14、有益效果：

15、红糖可为微生物代谢提供有机碳源，补充能量，保障菌种快速增殖、生物膜快速成型。磷酸二氢钾可补充微生物生长所需的磷、钾微量元素，完善微生物营养体系，提升菌群代谢活性和抗逆性。

16、在一个可选的实施例中，所述降解网为采用淀粉与聚乙烯醇混合制成的柔性网，淀粉含量占比60%-70%，聚乙烯醇含量占比30%-40%。

17、有益效果：

18、淀粉与聚乙烯醇的复合配比使降解网兼顾了降解性、柔韧性和结构稳定性。保障降解网前期可作为菌剂颗粒的载体，后期入水后可逐步溶解，不会造成污染。

19、在一个可选的实施例中，所述农作物秸秆的干重密度为2-3kg/m。

20、有益效果：

21、这一密度参数使帘绳入水后既不漂浮于水面也不沉入水底，而是呈半悬浮状态，也是帘绳能够随水流灵活摆动的基础。

22、在一个可选的实施例中，所述保护绳的两端分别与所述碳源释放芯层的两端通过绑绳捆绑固定，所述保护绳的螺距为5-10mm。

23、有益效果：

24、帘绳整体随水流摆动是，保护绳的中段与农作物秸秆摩擦能够刮脱老旧生物膜，暴露出内部新菌种面，促进新生物膜再生，实现生物膜的自动更新。

25、第二方面，本发明还提供了一种河道净污帘，包括：承载绳、多个所述的河道净污帘绳和多个悬挂绳结，所述承载绳横跨河道，其两端分别与所述河道两岸的固定物连接，多个所述河道净污帘绳沿所述承载绳的延伸方向间隔设置，且顶端通过所述悬挂绳结与所述承载绳连接，底端入水。

26、有益效果：

27、河道净污帘的设置方式简单，需投入的人力成本、时间成本以及资金成本都比较低，经济适用。

28、第三方面，本发明还提供了一种河道净污帘使用方法，应用于所述的河道净污帘，包括：

29、将承载绳的两端分别与河道两岸的固定物连接；

30、将多个河道净污帘绳通过悬挂绳结连接至所述承载绳，所述河道净污帘绳的底端入水；

31、降解网接触水体溶解，菌剂颗粒水解释放，逐渐在所述碳源释放芯层和外保护层形成生物膜；

32、所述河道净污帘绳随水流摆动，污染物传质到生物膜表面，水体充氧，保护外层与微生物缓释中间层摩擦，剥落老旧生物膜；

33、定期更换所述河道净污帘绳。

34、有益效果：

35、降解网作为载体承载河道底泥中提取的土著菌种，帘绳入水后能快速生长繁殖，形成生物膜，开始净化工作。同时农作物秸秆能给微生物持续提供碳源，提高脱氮效果。

36、帘绳上端固定，下端随水流自由摆动，能实现传质和充氧，同时保护外层能将老旧生物膜剥落，促进新生物膜的形成，全程无需人工干预。

37、在一个可选的实施例中，所述降解网接触水体溶解，菌剂颗粒水解释放，逐渐在所述碳源释放芯层和外保护层形成生物膜步骤中：

38、净水菌种水解恢复活性，激活剂释提供营养物质。

1.一种河道净污帘绳，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的河道净污帘绳，其特征在于，所述菌剂颗粒（22）包括净水菌冻干粉和激活剂，且所述净水菌冻干粉和激活剂的质量比为1:2。

3.根据权利要求2所述的河道净污帘绳，其特征在于，所述净水菌冻干粉为由河道底泥筛选的好氧反硝化菌和聚磷菌菌种，富集、冻干制成的好氧反硝化菌和聚磷菌混合菌粉。

4.根据权利要求2所述的河道净污帘绳，其特征在于，所述激活剂包括红糖和磷酸二氢钾，所述红糖和磷酸二氢钾的质量比为10:1。

5.根据权利要求1所述的河道净污帘绳，其特征在于，所述降解网（21）为采用淀粉与聚乙烯醇混合制成的柔性网，淀粉含量占比60%-70%，聚乙烯醇含量占比30%-40%。

6.根据权利要求1所述的河道净污帘绳，其特征在于，所述农作物秸秆（11）的干重密度为2-3kg/m。

7.根据权利要求1所述的河道净污帘绳，其特征在于，所述保护绳（31）的两端分别与所述碳源释放芯层（1）的两端通过绑绳捆绑固定，所述保护绳（31）的螺距为5-10mm。

8.一种河道净污帘，其特征在于，包括：承载绳（4）、多个如权利要求1-7任一项所述的河道净污帘绳和多个悬挂绳结（5），所述承载绳（4）横跨河道，其两端分别与所述河道两岸的固定物连接，多个所述河道净污帘绳沿所述承载绳（4）的延伸方向间隔设置，且顶端通过所述悬挂绳结（5）与所述承载绳（4）连接，底端入水。

9.一种河道净污帘使用方法，应用于权利要求8所述的河道净污帘，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的河道净污帘使用方法，其特征在于，所述降解网（21）接触水体溶解，菌剂颗粒（22）水解释放，逐渐在所述碳源释放芯层（1）和外保护层形成生物膜步骤中：