一种点源区域水体修复材料及其修复工艺的制作方法

1.本发明涉及水环境治理技术领域，具体为一种点源区域水体修复材料及其修复工艺。


背景技术：

2.河道底泥中含有大量的难降解的有机物、重金属离子、水生物植物的腐殖质，被厌氧微生物分解后释放出硫化氢、甲烷等有毒物质。在通常水治理过程中，必须对底泥进行处理，以防止在治理过程中对水体水质的影响。目前常用的方法是清淤，即采用截流、挖底泥的方式，这种方法虽可以解决底泥污染物对水体影响的问题，但是工程量大、需人员多、费用昂贵，根据以往工程每立方米底泥的整个处理过程(包括挖、运输和最终处理)费用约260
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360元，我国在对现有的大量污染严重的河道治理工程中清淤费用少则几百万，多则几千万甚至上亿元。清淤费用已成为大型水体治理过程中的主要费用，且工程需人员量大，工程管理复杂，施工时间漫长，有诸多不利因素。而且这种方法用于水质治理时，水体也只能维持一定时间的清洁，随着污染物的进入，新的污染物又重新沉淀下来，清淤的方法不能起到控制底泥污染源释放的作用。
3.鉴于此，我们提出一种点源区域水体修复材料及其修复工艺用于解决以上问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种点源区域水体修复材料及其修复工艺，以解决水环境治理难度大的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种点源区域水体修复材料，所述修复材料由多孔质矿石和复合菌群组成，所述多孔质矿石包括沸石、细菌环、细菌球、陶瓷环、白呼吸环、火山石、麦饭石、除氨石、红呼吸环、能量柱、矿物质球、中空球，所述复合菌群包括酵母菌、乳酸菌、光合细菌、米曲霉、芽孢杆菌；所述多孔质矿石作为复合菌群的载体投加到河道中，且复合菌群的投加量与载体比例在1:100。
6.优选的，所述多孔质矿石的用量分别为：沸石5～20份、细菌环1～10份、细菌球1～10份、陶瓷环1～10份、白呼吸环1～10份、火山石5～20份、麦饭石5～20份、除氨石5～20份、红呼吸环1～10份、能量柱1～10份、矿物质球1～10份、中空球1～10份。
7.优选的，所述复合菌群的用量分别为：酵母菌0.1～0.3份、乳酸菌0.1～0.3份、光合细菌0.1～0.3份、米曲霉0.1～0.3份、芽孢杆菌0.1～0.3份。
8.优选的，该修复材料运用于点源区域水体修复工艺，所述修复工艺包括以下步骤：
9.步骤1：先把多孔质矿石均匀投加到河道中，其投加量为底泥覆盖程度达到1cm以上，且矿石之间略有间隙，当基材完全沉淀于河床上以后，向水中均匀的投加复合微生物，微生物投加量控制在1m/g含量，随后有大量的微生物在这些载体上生长繁殖；
10.步骤2：而后在修复范围内均匀铺设微生物培养箱，进行充氧曝气。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明均有实质性特点和显著进步，在河
流、湖泊、水库等大型水体治理过程中用底泥无机化的方法使水体与底泥隔离后，在水体治理过程中对水体进行充氧曝气而引起的水体流动都不会使掀起而影响水质，解决了底泥污染源对上层水体水质影响的问题，还能同步进行底泥的修复，也省去了清淤的繁重劳动力，节省了资金，无二次污染等特点，是解决底泥污染的高效、洁净的好办法。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.实施例1：
14.一种点源区域水体修复材料，修复材料由多孔质矿石和复合菌群组成，多孔质矿石包括沸石、细菌环、细菌球、陶瓷环、白呼吸环、火山石、麦饭石、除氨石、红呼吸环、能量柱、矿物质球、中空球，复合菌群包括酵母菌、乳酸菌、光合细菌、米曲霉、芽孢杆菌；多孔质矿石作为复合菌群的载体投加到河道中，且复合菌群的投加量与载体比例在1:100。
15.进一步地，多孔质矿石的用量分别为：沸石20份、细菌环10份、细菌球10份、陶瓷环10份、白呼吸环10份、火山石5份、麦饭石5份、除氨石5份、红呼吸环5份、能量柱5份、矿物质球5份、中空球5份。
16.进一步地，复合菌群的用量分别为：酵母菌0.3份、乳酸菌0.2份、光合细菌0.1份、米曲霉0.3份、芽孢杆菌0.1份。
17.进一步地，该修复材料运用于点源区域水体修复工艺，修复工艺包括以下步骤：
18.步骤1：先把多孔质矿石均匀投加到河道中，其投加量为底泥覆盖程度达到1cm以上，且矿石之间略有间隙，当基材完全沉淀于河床上以后，向水中均匀的投加复合微生物，微生物投加量控制在1m/g含量(根据水体污染状况水流速度酌量增加)，随后有大量的微生物在这些载体上生长繁殖；
19.步骤2：而后在修复范围内均匀铺设微生物培养箱，进行充氧曝气。
20.实施例2：
21.一种点源区域水体修复材料，修复材料由多孔质矿石和复合菌群组成，多孔质矿石包括沸石、细菌环、细菌球、陶瓷环、白呼吸环、火山石、麦饭石、除氨石、红呼吸环、能量柱、矿物质球、中空球，复合菌群包括酵母菌、乳酸菌、光合细菌、米曲霉、芽孢杆菌；多孔质矿石作为复合菌群的载体投加到河道中，且复合菌群的投加量与载体比例在1:100。
22.进一步地，多孔质矿石的用量分别为：沸石20份、细菌环5份、细菌球5份、陶瓷环10份、白呼吸环5份、火山石10份、麦饭石5份、除氨石10份、红呼吸环5份、能量柱10份、矿物质球10份、中空球5份。
23.进一步地，复合菌群的用量分别为：酵母菌0.2份、乳酸菌0.2份、光合细菌0.2份、米曲霉0.2份、芽孢杆菌0.2份。
24.进一步地，该修复材料运用于点源区域水体修复工艺，修复工艺包括以下步骤：
25.步骤1：先把多孔质矿石均匀投加到河道中，其投加量为底泥覆盖程度达到1cm以上，且矿石之间略有间隙，当基材完全沉淀于河床上以后，向水中均匀的投加复合微生物，
微生物投加量控制在1m/g含量(根据水体污染状况水流速度酌量增加)，随后有大量的微生物在这些载体上生长繁殖；
26.步骤2：而后在修复范围内均匀铺设微生物培养箱，进行充氧曝气。
27.实施例3：
28.一种点源区域水体修复材料，修复材料由多孔质矿石和复合菌群组成，多孔质矿石包括沸石、细菌环、细菌球、陶瓷环、白呼吸环、火山石、麦饭石、除氨石、红呼吸环、能量柱、矿物质球、中空球，复合菌群包括酵母菌、乳酸菌、光合细菌、米曲霉、芽孢杆菌；多孔质矿石作为复合菌群的载体投加到河道中，且复合菌群的投加量与载体比例在1:100。
29.进一步地，多孔质矿石的用量分别为：沸石10份、细菌环5份、细菌球10份、陶瓷环10份、白呼吸环5份、火山石10份、麦饭石10份、除氨石10份、红呼吸环5份、能量柱5份、矿物质球10份、中空球10份。
30.进一步地，复合菌群的用量分别为：酵母菌0.1份、乳酸菌0.3份、光合细菌0.2份、米曲霉0.1份、芽孢杆菌0.3份。
31.进一步地，该修复材料运用于点源区域水体修复工艺，修复工艺包括以下步骤：
32.步骤1：先把多孔质矿石均匀投加到河道中，其投加量为底泥覆盖程度达到1cm以上，且矿石之间略有间隙，当基材完全沉淀于河床上以后，向水中均匀的投加复合微生物，微生物投加量控制在1m/g含量(根据水体污染状况水流速度酌量增加)，随后有大量的微生物在这些载体上生长繁殖；
33.步骤2：而后在修复范围内均匀铺设微生物培养箱，进行充氧曝气。
34.以上三组实施例均可作为本发明的实施例，其中以实施例2作为最优选，本发明的对于水体修复的原理如下：
35.当载体基材(多孔质矿石)与微生物(复合菌群)一起或分批投加到水中时，首先与水体接触，在不断沉降过程中使水体得到生物降解，待微生物进一步扩散到河底时就不断附着于载体基材上大量繁殖生长，微生物不断深入底泥，并使其得到生物降解；利用微生物使污染底泥得到降解，根据微生物生存条件，微生物生存需要一定的营养源，各营养源之间需要保持一定比例(一般土壤微生物需c:n为50
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80：1)。本发明的载体基材各自所含的碳氮比不同，根据水体污染情况采用不同比例混合可达到不同碳氮比的载体基材，制成的载体基材碳氮比在250：1以上。这样，生长于其上的微生物生存有足够的碳源，但是缺少氮源，微生物处于氮饥饿状态时，附着在载体基材上的微生物便大量吞噬水中与底泥中的氮和其他营养物质以合成自身，这样以来，底泥中的氮源和其他有机质不断被消耗而使底泥无机化。同时对水体进行曝气让微生物与表层底泥在好氧条件下充分反应，使之无机化，微生物更好的逐步深入底泥深处，使深层底泥也得到分解并无机化，当固定层达到1cm以上时，即可把上层水体与底泥有效隔离开来，微生物继续不断的深入底泥，使氮源不断降解，水中的难以处理的磷酸根离子、各种重金属离子及各种大分子难分解的有机物均被无机层覆盖而不能释放到水中，在实际应用中可分批投加载体基材和微生物，经过多次投加修复材料使得底泥无机化程度增加，无机化层越来越厚，这样，在水体底泥之上已形成了一层无机化的固定层，内源污染得到了完全控制。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。