[發明專利]一種鄉村污水生物生態修復系統

有效

• 申請號: 202111396503.1
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN113912250B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 袁先江;汪邦穩;張靖雨;張衛;趙黎明
• 申請（專利權）人: 安徽省（水利部淮河水利委員會）水利科學研究院（安徽省水利工程質量檢測中心站）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 嚴冰

本發明公開了一種鄉村污水生物生態修復系統，其水質預測模型單元，基于農村水環境歷史信息，構建農村水環境的水質預測模型，并基于水質預測模型預測農村水環境下一時刻的水質狀況；修復執行單元，用于根據水質預測模型單元預測的未來水質狀況進行水質修復；修復執行單元包括設置于污水進水口的格柵，污水依次進入初沉池、壓氧池和缺氧池；好氧池與二沉池連通；二沉池分別與污泥濃縮池和濕地相連；濕地與水庫水環境或者河流水環境連通；根據靜水條件下不同水生植物物種及其組合對氨氮、硝氮、總氮、總磷、葉綠素a水體污染指標的前后變化和去除率，選擇水生植物種植于濕地內。

技術領域

本發明屬于生態修復的技術領域，具體涉及一種鄉村污水生物生態修復系統。

背景技術

隨著農村經濟發展，農村的生活質量得到了大幅提高，與此同時，農村也出現了許多環境問題，最為突出的便是農村水體污染，農村水體的污染使農村生態環境遭到嚴重損壞，生態環境失去平衡。

現有技術采用水生植物進行生態修復，水生植物的恢復與重建在淡水生態系統的穩態轉化中具有重要作用，除本身能吸收同化污染物外，還能提高濕地、河道生態系統的微生物數量，調整其組成類型等。據調查統計，我國水生植物資源豐富，共有61科、168屬、741種。根據生活方式一般分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物和漂浮植物以及濕生植物，目前用于濕地、河道修復等生態處理技術的主要有蘆葦、香蒲、菖蒲等挺水植物以及苦草、菹草、金魚藻等沉水植物。

(1)水生植物的主要功能與作用

水生植物根系具有沁氧功能，剩余未被利用的氧氣由根系直接釋放到外界環境。發達的根系具有較大的表面積，易在根區土壤形成好氧環境，而在距根區較遠的區域形成缺氧和厭氧環境，為微生物的硝化、反硝化作用及其他吸附代謝作用提供適宜的環境，擴大了水質凈化的有效空間。其次，發達根系能夠穿透介質層，提高基質孔隙度，增強透水性能和水力傳導作用，有效避免土壤板結、水力流通不暢等問題，有研究認為，植物的去污效果除了隨根系發達程度遞增外，還隨著水力負荷減小逐漸升高。另外，根系細胞在植物生長過程中向周圍環境釋放的大量無機離子、糖類和有機酸等分泌物，為微生物代謝提供了多種易降解的有機碳源，而充足的有機碳源是保證反硝化過程順利進行的前提。

(2)典型挺水植物凈化效果

挺水植物生命周期比藻類、浮水植物長，氮磷儲存穩定，易通過收割去除，并且依靠發達的根系和較強的輸氧能力進一步提高氮磷去除率。選擇適當的挺水植物是構建濕地環境和污水深度處理的關鍵。

(3)典型沉水植物凈化效果

沉水植物扎根于水底淤泥中，根、莖、葉與水體接觸面積大，對水體中營養物質的吸收充分，同時能在水體中通過光合作用提供氧分環境，在濕地生態、河道修復中獨具優勢。

(4)不同類型植物組合凈化效果

過度單一的植物類型凈化能力有限、受季節的影響更明顯以及存在抗逆性和抗蟲性等問題，水質處理效果不穩定。合理的多種生活型水生植物群落比單一水生植物凈化效果更穩定，緩沖能力更強，還能控制藻類生長，降低葉綠素a密度，提高水體透明度。

現有技術選擇不同的植物進行污染物凈化效果并不佳，且現有技術并不能根據水環境的負荷以及水環境中的污染物濃度，實時調整植物配合的種類。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的上述不足，提供一種鄉村污水生物生態修復系統，以解決或改善上述的問題。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種鄉村污水生物生態修復系統，其包括：

水質預測模型單元，基于農村水環境歷史信息，構建農村水環境的水質預測模型，并基于水質預測模型預測農村水環境下一時刻的水質狀況；