一种水华污染水体修复方法与流程

1.本发明涉及蓝藻处理技术领域，具体涉及一种水华污染水体修复方法。


背景技术：

2.蓝藻也称蓝绿藻或蓝细菌，是地球上分布最广、适应性最强的光合自养生物。蓝藻爆发是以蓝藻为主的藻类，在水体富营养化等合适生境及缺少种间竞争条件下，快速生长繁殖，达到一定密度，大范围聚集于某处水面为视觉能见的现象。蓝藻存在藻毒素，蓝藻持续爆发、堆积会产生臭气、黑水，影响水源地安全供水、影响水生动物生存，影响水体环境质量，影响人类居住和风景旅游环境。
3.蓝藻爆发会吸取水中大量氮、磷物质，若及时去除蓝藻就能有效清洁水体，但人工或机械打捞，成本高，效率低；絮凝沉淀时间长，易受水流紊动，且增加了底泥污染；磁捕船成本高且适用于大水域面积。利用旁路处理藻细胞既明显改善局部水域水质，阻止氮、磷及其他有机质进入底泥，也就减少底泥释放n、p等污染的风险，在清除蓝藻的同时，通过除磷材料、水生植物以及为土著微生物生长繁殖提供介质和条件，促进微生物以及水生植物的生长，丰富物种多样性，改善其他各类水生物生境，有利于打破湖泊蓝藻占绝对优势的局面。从根本上去除蓝藻，避免二次藻类爆发，同时降低除藻成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种水华污染水体修复方法，单一的物理、化学或生物方法在不同程度上能起到一定的去除效果，但不能防止蓝藻复发；针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种低成本、避免藻类二次爆发，在去除蓝藻、降低水体氮磷浓度的同时减少底泥污染，丰富了物种多样性，在增强水体自净能力的同时也提供了景观美化。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种水华污染水体修复方法，包括以下步骤：
7.步骤1：通过软围隔富集、拦截蓝藻，使蓝藻进入富集区域，在富集区域悬挂投放除磷材料；
8.步骤2：将富集区上浮藻细胞吸入旁路藻细胞絮凝区，向絮凝区的污染水体中投加磁性絮凝剂，经过搅拌后，藻细胞形成的磁性混合物絮团原位沉淀，沉淀的絮团经底部吸管吸出脱水再进行后续处理，处理后的水回到原污染水体下游修复区；
9.步骤3：下游修复区设置以湖泊净化器为核心，辅以种植挺水植物，流经修复区的污水在微生物和水生植物的共同作用下，小分子有机物进一步分解、吸收，实现脱氮除磷和除碳。
10.作为本发明进一步的方案：在步骤1中，围隔为软围挡，深入水下20-40cm，软围隔富集蓝藻移动速度在5-10m/min。
11.作为本发明进一步的方案：在步骤1中，除磷材料由水泥、粉煤灰、石膏粉、矿渣粉、
发泡剂(铝粉)按照质量百分比13-15％：45-55％：13-15％：10-15％：0.05-0.1％所组成的加气混凝土。
12.作为本发明进一步的方案：在步骤2中，絮凝剂为pac、pam、磁性絮凝剂中的一种或组合使用。
13.作为本发明进一步的方案：在步骤2中，絮凝剂为磁性絮凝剂，由磁性材料、混凝剂和助凝剂，按照质量百分比25-35％：45-55％：10-15％所组成。
14.作为本发明进一步的方案：在步骤2中，絮凝剂投加量为0.5-3t/km3。
15.作为本发明进一步的方案：软围隔为下围栏和上围栏通过连接架相互连接，连接架通过自动折叠机构连接，自动折叠机构控制上围栏的翻转。
16.作为本发明进一步的方案：上围栏的翻转的角度为0-180
°
。
17.作为本发明进一步的方案：自动折叠机构包括滑动杆，滑动杆的一端与动力板连接，滑动杆的另一端与定位销连接，滑动杆上套设有弹簧，定位销与上围栏卡扣连接。
18.作为本发明进一步的方案：下围栏和上围栏通过扭簧连接，动力板的动力源为：随着蓝藻堆积，使得蓝藻达到动力板位置时，在拉力作用的配合下，蓝藻将作用在动力板上。
19.本发明的有益效果：
20.本发明通过物理、化学、生物修复技术组合使用，在去除藻细胞、清洁水体的同时又不会增加底泥负担，藻细胞去除率达90％以上；除磷材料进一步降低水体磷含量抑制藻细胞生长，防止二次爆发，总磷去除率不低于80％；接触氧化膜工艺以及水生植物的构建增加了生态多样性，水体自净能力提高，通过水生植物的生长吸收以及微生物新陈代谢及硝化反硝化作用进一步净化水质。秋冬季节闲置的絮凝沉淀池可构建耐寒植物生物塘，净化水质的同时带来一定的景观效益；
21.以及改进的软围隔，第一连接架与第二连接架通过自动折叠机构相互连接；通过下围栏和上围栏组成的围隔组件，可以有效地提高拦截蓝藻的体积，避免由于在拦截过程中，蓝藻数量很多，超过下围栏的顶面，从而使得无法对其他多余的蓝藻进行拦截，只有从而再对水面进行拦截蓝藻操作，增加了工作量的问题。
附图说明
22.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
23.图1是本发明的流程框图；
24.图2是本发明软围隔的结构示意图；
25.图3是本发明第一连接架的结构示意图；
26.图4是本发明第一连接架与第二连接架连接关系的结构示意图；
27.图5是本发明自动折叠机构的结构示意图；
28.图6是本发明图5中a处的局部放大示意图。
29.图中：1、下围栏；2、第一连接架；3、第二连接架；4、上围栏；5、下连接杆；6、支撑杆；7、上连接杆；8、防护网；9、滑动杆；10、定位销；11、弹簧；12、动力板；13、连接轴；14、卡块；15、卡槽；16、补偿板。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.请参阅图1所示，本发明为一种水华污染水体修复方法，包括以下步骤：
33.步骤1：通过软围隔富集、拦截蓝藻，一方面引导蓝藻合理流动，使蓝藻富集于有利形状水域内，提高蓝藻的浓度、提高打捞蓝藻效率，另一方面阻挡蓝藻，使大量蓝藻不进入重要水域。
34.步骤2：通过软围隔的作用，蓝藻进入富集区域，在富集区域悬挂投放除磷材料，在降低水体磷含量的同时也抑制了藻细胞的生长。
35.步骤3：将富集区上浮藻细胞吸入旁路藻细胞絮凝区，向絮凝区的污染水体中投加磁性絮凝剂，经过搅拌后，藻细胞形成的磁性混合物絮团原位沉淀，沉淀的絮团经过一定积累后可经底部吸管吸出脱水再进行后续处理，处理后的水回到原污染水体下游修复区。
36.步骤4：下游修复区设置以湖泊净化器为核心的接触氧化膜工艺，辅以种植挺水植物，流经修复区的污水在微生物和水生植物的共同作用下，小分子有机物进一步分解、吸收，实现脱氮除磷和除碳。
37.在步骤1中，围隔为软围挡，深入水下20-40cm，软围隔富集蓝藻移动速度在5-10m/min。
38.在步骤2中，除磷材料由水泥、粉煤灰、石膏粉、矿渣粉、发泡剂(铝粉)按照质量百分比13％：45％：13％：10％：0.05％所组成的加气混凝土；
39.除磷材料可以以滤坝形式、悬挂形式、溢流形式也可以边坡铺设形式，可以有效吸收水体中的磷酸盐，从而达到除磷的目的。总磷去除率不低于80％；
40.在步骤3中，絮凝剂为pac、pam、磁性絮凝剂中的一种或组合使用；絮凝剂为磁性絮凝剂，由磁性材料、混凝剂和助凝剂，按照质量百分比25％：45％：10％所组成；磁性絮凝剂投加量为0.5-3t/km3，藻细胞去除率达90％以上；
41.在步骤4中，生态修复区采用湖泊净化器为核心的接触氧化膜处理工艺，辅以种植美人蕉、鸢尾、再力花、千屈草等挺水植物以及苦草、伊乐藻、黑轮藻、狐尾藻等沉水植物。藻细胞絮凝沉淀后的污水在微生物和水生植物的共同作用下，水质得以进一步提升，生态系统稳定性得以增强，水体自净能力增强，有助于抑制蓝藻再次爆发。
42.实施例2
43.与上述实施例1不同之处在于：除磷材料由水泥、粉煤灰、石膏粉、矿渣粉、发泡剂(铝粉)按照质量百分比14％：50％：14％：12％：0.08％所组成的加气混凝土；
44.絮凝剂为pac、pam、磁性絮凝剂中的一种或组合使用；絮凝剂为磁性絮凝剂，由磁性材料、混凝剂和助凝剂，按照质量百分比30％：50％：12％所组成。
45.实施例3
46.与上述实施例1不同之处在于：除磷材料由水泥、粉煤灰、石膏粉、矿渣粉、发泡剂(铝粉)按照质量百分比15％：55％：15％：15％：0.1％所组成的加气混凝土；
47.絮凝剂为pac、pam、磁性絮凝剂中的一种或组合使用；絮凝剂为磁性絮凝剂，由磁性材料、混凝剂和助凝剂，按照质量百分比35％：55％：15％所组成。
48.实施例4
49.请参阅图2-6所示，基于上述实施例1-3，软围隔在进行拦截蓝藻时，存在着结构不能发生改变，使得软围隔的体积是固定的，导致在不同水面上含有大量的蓝藻，其软围隔无法承载时，则需要工作人员重新再次使用软围隔进行拦截处理，从而存在不方便进行拦截蓝藻，影响污染水体修复效率的问题；
50.改进后的软围隔包括下围栏1、第一连接架2、第二连接架3、上围栏4、防护网8；
51.下围栏1安装在第一连接架2的底部，第一连接架2上安装有第二连接架3，第二连接架3的顶部安装有上围栏4；第一连接架2与第二连接架3通过自动折叠机构相互连接；通过下围栏1和上围栏4组成的围隔组件，可以有效地提高拦截蓝藻的体积，避免由于在拦截过程中，蓝藻数量很多，超过下围栏1的顶面，从而使得无法对其他多余的蓝藻进行拦截，只有从而再对水面进行拦截蓝藻操作，增加了工作量的问题；
52.第一连接架2和第二连接架3结构相同，均包括下连接杆5、支撑杆6、上连接杆7，第二连接架3安装在第一连接架2的上方，且第一连接架2通过连接轴13与第二连接架3转动连接；
53.下连接杆5和上连接杆7的形状与下围栏1、上围栏4的结构相同，均为半弧形或半多边形结构，下连接杆5安装在上连接杆7的下方，且下连接杆5通过支撑杆6与上连接杆7连接，在下连接杆5和上连接杆7之间的间隔处套设有防护网8，该防护网8可以避免在拦截蓝藻时，部分蓝藻从下连接杆5与上连接杆7之间的间隙溢出，影响拦截蓝藻的效率；
54.自动折叠机构包括滑动杆9、定位销10、弹簧11、动力板12、连接轴13、卡块14、卡槽15和补偿板16；
55.滑动杆9的贯穿第一连接架2底部的下连接杆5，滑动杆9的一端与动力板12连接，滑动杆9的另一端与定位销10连接，在滑动杆9上套设有弹簧11，弹簧11的一端与动力板12连接，弹簧11的另一端与下连接杆5连接，定位销10与第二连接架3底部的下连接杆5卡扣连接；
56.其中，第一连接架2与第二连接架3所连接的连接轴13上套设有扭簧，使得第二连接架3在扭簧的作用下自动翻转；
57.第一连接架2的高度大于第二连接架3的高度，该第一连接架2与第二连接架3的高度配合，使得自动折叠机构可以作用下第二连接架3的底部，当移动滑动杆9进行移动时，可以使得定位销10脱离第二连接架3，使得第二连接架3在扭簧的作用下自动向上翻转，使得可以第二连接架3位于第一连接架2的正上方，在原来第一连接架2的基础上，增加一倍拦截蓝藻量；
58.在第二连接架3底部的下连接杆5上设置有补偿板16，该补偿板16为u型结构，补偿板16的底部与第一连接架2的底部持平，补偿板16的底部安装有上围栏4，通过设置的补偿板16，可以有效的避免滑动杆9直接穿过第二连接架3，使得第二连接架3上预留有通孔，而在拦截时，会使得部分的蓝藻从用于配合自动折叠机构的通孔处流出，也将影响着蓝藻拦截的效率；
59.在第二连接架3的顶部设置有卡块14，第一连接架2的顶部配套设置有与卡块14相
适配的卡槽15，该卡块14与卡槽15之间的设计，使得第一连接架2与第二连接架3连接更加牢固，在拦截蓝藻时，也不容易发生松动的情况；
60.工作时，驱动第一连接架2沿着水面移动进行拦截蓝藻，随着蓝藻堆积，使得蓝藻达到动力板12位置时，在拉力拉动第一连接架2移动的配合下，蓝藻将作用在动力板12上，将推动动力板12进行移动，使得通过滑动杆9移动，使得定位销10脱离第二连接架3，使得第二连接架3在扭簧的作用下自动向上翻转，使得第二连接架3上的上围栏4也将投入到蓝藻工作过程中，从而大大提高对蓝藻拦截的效率；所以，本发明的自动折叠机构，可以根据拦截蓝藻量，自动完成翻转，从而扩大蓝藻拦截的体量。
61.本发明的工作原理：通过物理、化学、生物修复技术组合使用，在去除藻细胞、清洁水体的同时又不会增加底泥负担，藻细胞去除率达90％以上；除磷材料进一步降低水体磷含量抑制藻细胞生长，防止二次爆发，总磷去除率不低于80％；接触氧化膜工艺以及水生植物的构建增加了生态多样性，水体自净能力提高，通过水生植物的生长吸收以及微生物新陈代谢及硝化反硝化作用进一步净化水质；
62.以及改进的软围隔，第一连接架2与第二连接架3通过自动折叠机构相互连接；通过下围栏1和上围栏4组成的围隔组件，可以有效地提高拦截蓝藻的体积，避免由于在拦截过程中，蓝藻数量很多，超过下围栏1的顶面，从而使得无法对其他多余的蓝藻进行拦截，只有从而再对水面进行拦截蓝藻操作，增加了工作量的问题。
63.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。