[發明專利]一種可移動水體原位生態修復系統及其用途

在審

• 申請號: 202110306739.5
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113149338A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 龍絳雪;陳一鳴;潘佳樂;高攀峰
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 劉小勤

本發明涉及一種可移動水體原位生態修復系統及其用途，該系統包括可移動浮體、鐵碳填料，浮生植物和曝氣系統，其中，所述可移動浮體中心開孔或槽以容納和固定所述浮生植物；所述曝氣系統包括氣泵和太陽能電池板；所述鐵碳填料沿周向固定在所述可移動浮體的外圍，從而使所述可移動水體原位生態修復系統平穩地漂浮在水體表面。本發明所述可移動水體原位生態修復系統可有效凈化水體，降低水體中的COD、氨氮以及總磷含量，可自主進行曝氣量調節，節省人力；將浮生植物和浮體進行結合，節省空間，并且該裝置可和周邊景觀融合，可以有效的凈化水質，抑制水體惡化，具有較好的環保意義和生態推廣價值。

技術領域

本發明屬于水體修復領域，具體涉及一種可移動水體原位生態修復方法及其用途。

背景技術

目前在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河湖、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水體富營養化現象。水體富營養化會造成較多的不利影響，比如對景觀水體來講，富營養化會導致水體中的藻類大量繁殖，水質渾濁不清，有的還會產生異味影響景觀水體的職能等。

城市黑臭水體是百姓強烈反映的又一水環境問題，不僅損害了城市人居環境，也嚴重影響了人居環境。無論是從大氣沉降，還是直接排放的污水，以及水土流失過程中產生的污染物，最終都匯聚到水體中進行累積和富集，從而導致水體惡劣變化。黑臭水體生物多樣性低，生態平衡失調而喪失自凈能力。

針對黑臭水體的治理，目前常采用化學治理或者大型工程器械治理。然而，化學治理易造成新的污染，而大型工程器械治理適應范圍較小，能耗高，會因為地形限制無法在景觀水體中運用。

近年來，采用傳統的鐵碳微電解技術對中性或偏堿性水質(如人工濕地)的處理取得了不錯的效果。然而，黑臭水體中的氨氮、COD、總磷等指標均非常高，僅采用鐵碳微電解技術對黑臭水體進行處理，黑臭水體中的高濃污染物會影響鐵碳微電解材料活性的發揮，處理能夠有限，效果較差，穩定性也不好，難以恢復到原來的清澈穩定的水體生態體系。

中國發明專利申請CN110092475A公開一種鐵碳微電解耦合沉水植物模塊，包括沉水植物系統和曝氣系統，所述沉水植物系統包括定植籃和沉水植物，所述定植籃中固定有沉水植物，沉水植物根部被鐵碳填料包裹并固定，所述沉水植物被陶粒固定于所述定植籃中；所述曝氣系統為水下曝氣或表面曝氣。鐵碳微電解耦合沉水植物可以提高處理效果，然而該方案以鐵碳填料作為沉水植物生長的“土壤”，沉水植物的根系上的微生物為缺氧狀態，難以獲得較好的處理效果。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有的水處理方案中存在的不足，提供一種可移動水體原位生態修復系統，通過鐵碳微電解技術耦合生物降解技術，提高水體凈化效率。

本發明采用可移動浮體作為生態修復系統的主體，其漂浮在水體表面，具有移動方便，無需固定的優勢，可廣泛適用于不同的運用場景。

發明人認為，鐵碳微電解過程對氧含量敏感，而浮水植物的根系為需氧狀態，不適合以鐵碳填料作為浮水植物的土壤進行植株的固定。為了使得生態修復系統具有景觀價值，需考慮浮水植物的生長狀態，即保持良好的長勢，以達到治理污染和點綴環境的雙重目的。

更重要的是，水體中的微生物以浮水植物根系和仿生水草作為吸附位點，形成豐富的生物膜，通過代謝轉化及降解水中污染物，促進水體自凈能力的恢復，降低氮、磷和有機質含量，。由于生物膜中微生物代謝需要消耗溶解氧，因此會干擾鐵碳微電解過程。

因此，本發明中所述浮生植物的根系裸露在水體液面下，并將所述浮生植物固定在浮體中心，而鐵碳填料沿周向固定浮體外圍，從而使得二者在空間上具有一定的距離，二者在時間上能同時發揮最佳效果。