[發明專利]一種人工仿真水草制造方法及其應用

有效

• 申請號: 200810027191.5
• 申請日: 2008-04-02
• 公開（公告）號: CN101254975A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 許振成;諶建宇;王正詳
• 申請（專利權）人: 國家環境保護總局華南環境科學研究所
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及水污染控制技術領域，具體是指一種人工仿真水草制造方法及其應用。

背景技術

河道的形態、結構，以及構成形態、結構的基質、材料和河岸帶的植物種群數量、結構，對河道水體的自然凈化能力和生物棲息地品質具有十分重要的作用。形態結構單一和河岸帶基質材料不透水及不適于生物(含微生物)的棲息和繁衍，會嚴重影響河道水流的自然凈化能力及氧化還原能力，反之，則有利于生物的繁衍和河道自凈能力提高。在河道形態結構及生態整治方面，20世紀50年代，德國創立了“近自然河道整治工程”，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。河川的生態工程在德國稱為″河川生態自然工程″，而日本稱為″近自然工事″，或″多自然型建設工法″，美國稱為″自然河道設計技術″(natural?channel?design?techniques)。1999年6月，美國陸軍工程師團完成了《河流管理、河流保護和恢復的概念和方法》(StreamManagement、Concepts?and?Methods?in?Stream?Protection?and?Restoration)研究報告，對河流生態保護與恢復方面的問題進行了系統闡述；英國于2002年4月發布了《河流恢復技術手冊》(Manual?of?River?RestorationTechniques)。從而可見，國外河流生態恢復或修復的水工學方法日漸成熟。日本從70年代中期開始，在各地開展了多種河流、湖泊的直接凈化試驗。1983年，日本第一個河流直接凈化設施在野川開始正式投入使用，此后在各地逐漸推廣興建了河流直接凈化設施。進入90年代，日本在全國范圍提出并實施了規模浩大的河流綜合水質保障″清流再生21″計劃。其主要內容就是直接普及、推廣和實施河湖的直接凈化技術。據日本建設省統計，在日本全國實施的河流直接凈化項目中有80％采用的是浸漬型接觸氧化法，接觸時間一般為幾個小時，凈化交易效果很好。BOD除去率一般在70-85％之間，懸浮物除去率在75-85％之間，從而實現了河流凈化的目的。韓國自上世紀90年代開始實施河道內直接凈化工程措施，1995年韓國良才川(漢江支流)建設了河流傍側生物-生態凈化裝置，采用卵石接觸氧化法處理河流水質，治污效果顯著，BOD和SS的處理率達70-75％。我國福州市2002年在國內率先采用加拿大的Living?Machine?Process生態浮床工藝治理被污染河道，是一個很好的河道原位處理示范工程，該工藝污染物去除率高、運行管理簡單、無污泥處理問題等，工程已運行近四年。

我國從2002年開始逐步引進國外的治河理念和生態方法，先后在北京、上海、浙江、江蘇等地開展了一系列的實驗和研究，并正在制定相關的技術導則和標準；國家科技部在“十五”重大科技專項和國家“863”高科技項目中，先后以上海蘇州河、滇池、太湖及武漢漢陽區等為典型示范，開展了河湖岸帶的生態修復研究，并且還先后北京、深圳、昆明等地建立河湖生態修復研究基地或開展生態材料等專項研究工作，確立了“河道主體沿程減污，河道旁路分流治污”的總體思路。

河道生物膜技術主要是生物載體材料運用于河道水質凈化，是污水處理生物膜工藝的拓展。生物膜法是指廢水通過生長在固定制成物表面的生物膜，利用生物氧化作用降解廢水中有機污染物的方法。這種處理方法的實質是使微生物與原生動物、后生動物等微型動物附著在濾料或某些載體上生長發育、并在其上形成膜狀生物污泥一生物膜，污水與生物膜接觸，污水中的有機物作為營養物質被生物膜上的微生物利用使污水得到凈化的過程。近10年來，生物膜法在城市污水和工業廢水的二級處理中得到了廣泛應用，與傳統的活性污泥法相比，生物膜法具有體積小、微生物含量高、生物相相對穩定、對毒物和沖擊負荷抵抗性強、處理效果高等特點。生物膜的產生和生長離不開生物膜載體，優質生物膜載體的選定和研制已成為當前生物膜法最重要的研究方向之一。評價載體材料優劣的重要依據是載體材料的高比表面積、物理化學性質、良好的生物相容性。隨著材料學與生物膜處理技術的發展，研究者對填料掛膜性能的主要因素進行了相應研究，其中材料的親水性是影響掛掛膜性能的一項不可忽視的因素，它將直接影響掛膜速度與掛膜量，此外，載體的形狀不僅影響掛膜速度與掛膜量，同時還依托于運行的環境，對于湖泊、河流等的水環境修復及水污染防治，載體的安裝方便性和適應性成為一個重要的課題。目前應用得比較多有美國Aquamantics、深圳河道治理的生物飄帶技術等，滇池863項目中也有關于人工仿真水草的研究。