一種水體富營養(yǎng)化防治方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水體富營養(yǎng)化防治方法，其特征在于：在水體中投放若干座硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床，浮床采用輕質漂浮材料如塑料泡沫構成漂浮支撐基板，基板上設若干個圓孔用于種植水生植物。基板下方安裝有塑料網箱，用于填充吸附填料。網箱內填料分為兩層，下層填充粉煤灰，上層填充硼泥，硼泥上種植水生植物。基板上安裝有太陽能電池板和LED燈，LED燈與太陽能電池板相連。本發(fā)明所述硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床對水體富營養(yǎng)化防治效果好，且具有較好的景觀價值，不僅能有效凈化水體，還能有效解決硼泥處置難題。本發(fā)明所述水體富營養(yǎng)化防治方法操作簡單，成本低廉，無二次污染，可在環(huán)境水體富營養(yǎng)化防治中廣泛推廣應用。
【專利說明】一種水體富營養(yǎng)化防治方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領域，具體涉及一種水體富營養(yǎng)化防治方法。

【背景技術】
[0002]水體富營養(yǎng)化是由于人類活動或自然過程等因素的作用導致生物生長所需的氮、磷等營養(yǎng)物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現象。
[0003]近年來，我國湖泊富營養(yǎng)化問題日益突出，從上世紀70年代到現在的近40年間，全國湖泊富營養(yǎng)化面積增長了約60倍。1978~1980年大多數湖泊處于中營養(yǎng)狀態(tài)，占調查面積的91.8%，貧營養(yǎng)狀態(tài)湖泊占3.2%，富營養(yǎng)狀態(tài)湖泊占5.0%。短短10年間，貧營養(yǎng)狀態(tài)湖泊大多向中營養(yǎng)狀態(tài)湖泊過渡，貧營養(yǎng)狀態(tài)湖泊所占評價面積比例從3.2%迅速降低到0.53%，中營養(yǎng)狀態(tài)湖泊向富營養(yǎng)狀態(tài)過渡，富營養(yǎng)化湖泊所占評價面積比例從
5.0%劇增到55.0%。上世紀70年代，湖泊富營養(yǎng)化主要以城市湖泊為主，面積都比較小，而2000年以后，太湖、巢湖、滇池等大型天然湖泊出現大面積水華，導致全國湖泊的富營養(yǎng)化面積急劇增加。
[0004]富營養(yǎng)化的防治是水污染處理中最為復雜和困難的問題，其原因如下:首先，污染源的復雜性，導致水質富營養(yǎng)化的氮、磷營養(yǎng)物質，既有天然源，又有人為源，既有外源性，又有內源性，這就給控制污染源帶來了困難；其次，營養(yǎng)物質去除的高難度，至今還沒有任何單一的生物學、化學和物理措施能夠徹底去除廢水的氮、磷營養(yǎng)物質，通常的二級生化處理方法只能去除30~50 %的氮 、磷。
[0005]防止富營養(yǎng)化，首先應控制營養(yǎng)物質進入水體。治理富營養(yǎng)化水體，可采取疏浚底泥，去除水草和藻類，引入低營養(yǎng)水稀釋和實行人工曝氣等措施。還有生物防治，如引入大型挺水植物與藻類競爭、養(yǎng)殖捕食藻類的魚等抑制藻類繁殖生長。還可在污染水域投放河蛘、鰱魚等，凈化水體。
[0006]以上方法對水體富營養(yǎng)化的治理有一定的作用，但仍存在較多問題。對污染嚴重的湖泊進行底泥疏浚，易導致底層的沉積物發(fā)生懸浮和擴散，促進了沉積物中的氮、磷營養(yǎng)鹽及其所吸附的金屬離子的釋放，從而使水體環(huán)境面臨受沉積物中釋放的重金屬離子及氮、磷營養(yǎng)鹽二次污染的風險；投加化學藥劑，雖然在一定程度上可以使水體透明，水質得到改善，但是長期使用可能會加速湖泊的老化，引發(fā)新的生態(tài)問題。相比較來說，物理和化學的處理方法成本高，并且對富營養(yǎng)化的治理不徹底，只能在短期內效果明顯，不適于長期使用；生物調控和生物修復方法雖然成本低、處理徹底且無二次污染，但效果緩慢，且技術復雜。由于現有技術存在以上諸多不足，我國水體富營養(yǎng)化防治效果不明顯，富營養(yǎng)化問題日趨嚴重。
[0007]加劇水體富營養(yǎng)化的主要原因是水的透明度降低，陽光難以穿透水層，從而影響水中植物的光合作用和氧氣的釋放，同時浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，導致水中溶解氧嚴重不足，造成魚類大量死亡。因此，若提供充足的光照可以很大程度上防止和減緩水體富營養(yǎng)化的發(fā)生。
[0008]硼泥是工業(yè)上利用硼鎂(鐵)礦生產硼砂后排出的廢渣，每生產一噸硼砂約排出4~5噸硼泥。目前我國硼砂生產廠較多，硼泥的堆存處置不僅占用大量土地，而且會使堆場附近的土壤堿化并引起硼的遷移轉化，造成環(huán)境污染。硼泥中含有大量的堿性物質，可以用來中和硫酸、磷肥、氟硅酸等廠礦排泄的酸性物質。此外，由于硼泥溶于水后具有膠體性質，因此還可用來吸附有機物、沉淀砷、氟、重金屬離子等。在富營養(yǎng)化水體中，硼泥可與藻類競爭吸附營養(yǎng)源，從而抑制藻類活性，使藻類逐漸消亡。


【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術問題是:為了克服現有技術存在的不足，提供一種高效低耗的新型水體富營養(yǎng)化防治方法。
[0010]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案:一種水體富營養(yǎng)化防治方法，其特征在于:在水體中投放若干座硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床，浮床采用輕質漂浮材料如塑料泡沫構成漂浮支撐基板，基板上設若干個圓孔用于種植水生植物?；迳习惭b有太陽能電池板和LED燈，LED燈與太陽能電池板相連?；逑路桨惭b有塑料網箱，用于填充吸附填料。網箱內填料分為兩層，上層填充硼泥，下層填充粉煤灰，硼泥上種植水生植物。
[0011]本發(fā)明水生植物種植在硼泥上，硼泥具有快速吸附氮磷的功能，還能吸附有機物，從而為水生植物提供營養(yǎng)。LED燈可為水面及水下植物提供全天候光照，促進植物光合作用，植物不僅不消耗溶解氧，還能通過光合作用生成氧氣，從而有效提升水體溶解氧含量。此外，硼泥還能與藻類競爭吸附營養(yǎng)鹽，抑制藻類活性，使藻類逐漸消亡，從而達到除藻的目的。
[0012]本發(fā)明水生植物可采用具有高附加值的水培花卉、景觀水生植物或經濟作物，植物根系深入吸附填料層，并與水體接觸。
[0013]本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于，采用硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水生植物浮床，促進對富營養(yǎng)化水體中氮磷元素的吸附和藻類的去除，從而大幅提高防治效果。同時，吸附氮磷的吸附填料層為水生植物提供了良好的營養(yǎng)源，使得對營養(yǎng)源要求較高的水培花卉和經濟作物可在水體中正常生長，LED燈可實現夜景照明，從而提升了景觀價值和經濟性。
[0014]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床對水體富營養(yǎng)化防治效果好，且具有較好的景觀價值，不僅能有效凈化水體，還能有效解決硼泥處置難題；本發(fā)明所述水體富營養(yǎng)化防治方法操作簡單，成本低廉，無二次污染，可在環(huán)境水體富營養(yǎng)化防治中廣泛推廣應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述漂浮支撐基板結構示意圖。圖中I為漂浮支撐基板；2為圓孔；3為太陽能電池板；4為LED燈。
[0016]圖2為本發(fā)明所述硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床剖面圖。圖中I為漂浮支撐基板；2為圓孔；3為水生植物；4為太陽能電池板；5為LED燈；6為塑料網箱；7為硼泥；8為粉煤灰。

【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明提供了一種水體富營養(yǎng)化防治方法，下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]實施例1:一種水體富營養(yǎng)化防治方法，在富營養(yǎng)化水體中放置硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床。浮床結構如圖2所示，浮床采用輕質漂浮材料如塑料泡沫構成漂浮支撐基板1，長2m，寬2m，厚5cm?；迳显O64個直徑為5cm的圓孔2，用于種植水生植物3?；逯車惭b有太陽能電池板4，每座浮床上裝有4組LED節(jié)能燈5，每組4顆，每顆功率0.5W,LED節(jié)能燈與太陽能電池板相連，為水面及水下植物提供全天候光照?；逑路桨惭b有塑料網箱6，長2m，寬2m，厚20cm，用于填充吸附填料。網箱內填料分為兩層，上層填充硼泥7，厚度6cm，下層填充粉煤灰8，厚度4cm，水生植物種植在硼泥上。
[0019]在某公園的景觀湖中放置9座本發(fā)明所述硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床。其中I~3號浮床種植萱草,4~6號浮床種植美人蕉,7~9號浮床種植水雍菜,每座浮床共種植64株。
[0020]該湖總面積1000m3，水深4m，夏季湖中藻類大量繁殖，湖水呈綠色，湖水水質為氨氮 2.4mg/L,磷 L 7mg/L,生化需氧量(COD) 21.3mg/L,透明度 0.1lm,池度 80。。
[0021]放置浮床一周后，湖水水質明顯提升，藻類大面積消亡，浮床植物生長良好，提升后的湖水水質為氨氮0.3mg/L,磷0.5mg/L,生化需氧量(COD) 1.8mg/L,透明度0.65m,池度30。。
[0022]放置浮床八周內，湖水水質保持良好，無藻類繁殖，浮床植物生長旺盛，湖水水質穩(wěn)定在氨氮0.2mg/L,磷 0.3mg/L,生化需氧量(COD) 1.2mg/L,透明度0.7m,池度20。。
[0023]實驗表明，本發(fā)明提供的水體富營養(yǎng)化防治方法，可快速實現富營養(yǎng)化水體中氮磷元素的吸附及藻類的去除，對水體富營養(yǎng)化防治效果良好。同時，填料吸附層中氮磷等營養(yǎng)豐富，可種植對營養(yǎng)源要求較高的水培花卉、景觀水生植物及經濟作物，LED燈可提供夜景照明，從而營造優(yōu)美、和諧的景觀意境。本發(fā)明不僅防治效果好，無二次污染，且成本低廉，操作簡單，具有較高的景觀價值。
【權利要求】
1.一種水體富營養(yǎng)化防治方法，其特征在于:在水體中投放若干座硼泥吸附全天候光照生態(tài)浮床，浮床采用輕質漂浮材料如塑料泡沫構成漂浮支撐基板，基板上設若干個圓孔用于種植水生植物?；迳习惭b有太陽能電池板和LED燈，LED燈與太陽能電池板相連?；逑路桨惭b有塑料網箱，用于填充吸附填料。網箱內填料分為兩層，上層填充硼泥，下層填充粉煤灰，硼泥上種植水生植物。
2.根據權利要求1所述水體富營養(yǎng)化防治方法，其特征在于:所述漂浮支撐基板，長2m,寬2m,厚5cm,基板上設64個直徑為5cm的圓孔。
3.根據權利要求1所述水體富營養(yǎng)化防治方法，其特征在于:所述塑料網箱，長2m，寬2m,厚20cm,網箱內粉煤灰填充厚度4cm,硼泥填充厚度6cm。
4.根據權利要求1所述水體富營養(yǎng)化防治方法，其特征在于:所述漂浮支撐基板上裝有4組LED節(jié)能燈，每組4顆，每顆功率0.5W。
5.根據權利要求1所述水體富營養(yǎng)化防治方法，其特征在于:所述水生植物可采用具有高附加值的水培花卉、景觀水生植物或經濟作物，植物根系深入吸附填料層，并與水體接觸。
【文檔編號】C02F3/32GK104129858SQ201410403375
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權日:2014年8月15日
【發(fā)明者】李小明, 陳洪波 申請人:李小明