專利名稱：城市內河污染生物凈化材料及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污水凈化材料及裝置，尤其是對于城市內河污水治理有很好的效果。
背景技術：
目前，隨著我國經濟發(fā)展和城市人口增加，大量未經有效處理的工業(yè)廢水、生活污水和地表徑流等排入河道，造成河道水體黑臭。河道黑臭是我國城市河網的一種普遍現(xiàn)象，嚴重影響居民生活、城市形象和城市投資環(huán)境治理黑臭內河河道已成為城市水環(huán)境治理的重要組成部分。
在我國城市河道治理中，處理方法又多為傳統(tǒng)的殺藻劑、沉藻劑、絮凝劑及往往只重視全國普遍采用的疏浚、清淤、駁岸、綠化和截污等面上工程等方法，而忽視底泥和水體的生物修復，以及河道生態(tài)體系的建立，導致城市河道水環(huán)境得不到改善，不能從根本上解決河道黑臭問題。經過實踐證實，上述方法不僅不能有效地治理河、湖的污染，而且往往加重或二次轉移水污染。如何標本兼治，根除江河湖泊的內源污染？已經成為許多地方政府思考的重要課題。

發(fā)明內容
為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種生物凈化材料和裝置，能夠迅速增加城市內河污染水體中的溶解氧含量，并能長期保持穩(wěn)定溶解氧飽和率達到90％以上，從而達到地而一類水質標準。它還可以加速江、河、湖泊等河床底泥耗氧沉積物的無機化過程，就地消除底泥污染，回升氧化還原，避免疏浚造成的污染。調節(jié)生態(tài)平衡，強化食物鏈銜接，使營養(yǎng)物質依照其特有的有序性，在生物代謝過程中進行轉換，避免氮、磷富營養(yǎng)化污染。同時，它還有凈化水質，降低水中懸浮物含量，脫色、除臭、去異味、消除有害有毒物質等功能，如亞硝酸鹽、硫化物等，廣譜滅菌，提供衛(wèi)生學和流行病學方面的安全。其主要目的是提高COD、BOD的去除率，恢復水體的自凈能力和解毒功能，提高水體的環(huán)境容量。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是本發(fā)明所涉及的生物凈化材料創(chuàng)新性的把光合菌類、乳酸菌類、酵母菌類等三大菌群的多種本土有效微生物和特種生物碳形成的多孔微生物載體有機的結合起來。通過發(fā)酵工藝將上述好氧及厭氧微生物混合培養(yǎng)，各微生物在其生長過程中產生有用物質及其分泌物，形成相互生長的基質和原料，通過相互共生、增殖關系在特種生物碳形成的多孔微生物載體內形成一個結構穩(wěn)定、功能廣泛的具有多種多樣微生物群落的生物菌群。
在處理城市內河污水時，由于各地環(huán)境條件和污水中所含的污染物種類及濃度的不同，生物凈化材料中的有效微生物在生物碳形成的多孔微生物載體表面，所形成的生物膜也不同，即各自的生物膜構成不同的微生物群落，并形成各自穩(wěn)定、高效的污水處理微生物生態(tài)系統(tǒng)。
在水中和生態(tài)床上，首先是大量的嫌氧微生物進行協(xié)同作用，迅速將水中顆粒物質和膠體物質截留吸附，在大量水解細菌作用下，轉變?yōu)橐子谏锝到獾男》肿印⑷芙庑晕镔|，同時降解了部分有機質，改善了水質。然后，好氧微生物形成的高效污水處理生態(tài)系統(tǒng)可以在較短的時間內獲得較好的水質。
本發(fā)明設計的生物凈化材料可以單獨使用，也可以與本發(fā)明所涉及的凈化裝置生態(tài)床配合使用以增加凈化效果。
本發(fā)明所涉及的生態(tài)床是用不銹鋼等材料制成的裝置(如圖1、圖2、圖3所示)，生物凈化材料添充在生態(tài)床中(如圖1.2，圖2.2，圖3.2)，以便生物凈化材料中的微生物形成穩(wěn)定的定居場所，并且大量繁殖，不會隨水流失，強化凈化效果。
本發(fā)明所涉及的生態(tài)床有兩種類型清淤生態(tài)床和半浮式生態(tài)床。
本發(fā)明的特點是本發(fā)明所涉及的生物凈化材料處理污水具有的特點1)處理費用低、處理效率高。由于污染物的生物轉化過程不需要高溫、高壓處理，在常溫條件下經酶催化便可實現(xiàn)對污染物的高效轉化，因此處理費用較為低廉，處理效率高。
2)微生物資源廣泛，易培養(yǎng)、易變異、繁殖快，對環(huán)境的適應性強，并可通過生物技術對菌種進行篩選、馴化，選擇有效的菌種，使其更好的適應各種污水處理，因此適用面比較寬。
3)增加生物相，對污染物分解能力強，減少病原性微生物及不良藻類。
4)不添加任何化學藥劑，可避免產生二次污染。
5)工藝設備簡單，節(jié)約能源，工程投資及工程運行費用少。


圖1是清淤式生態(tài)床；圖2是半浮式生態(tài)床；圖3是水流經半浮式生態(tài)床的側視圖。
具體實施例方式
在需要治理的城市內河中，按水種污染物的濃度、需處理內河的長度和寬度的不同，使用不同數量的生物凈化材料按一定比例噴灑到河道中或置于一定數量的生態(tài)床中。
如圖1中，生物凈化材料2置于生態(tài)床1中，在生態(tài)床放到河底后，生態(tài)床1中的生物凈化材料2開始大量繁殖，并以河底淤泥中的有機物為營養(yǎng)成分，大分子有機物，如蛋白質、淀粉、纖維素和核酸等分解過程都在細胞外，由相應的酶催化下進行。而小分子有機物，如單糖的分解過程卻都在細胞內進行。分解代謝的基本方式有兩類，一類是有氧分解過程，另一類是無氧分解過程。微生物從一系列分解代謝過程中獲得細胞物質合成時所必需的中間產物和能量。各種群協(xié)同作用，發(fā)揮其整體優(yōu)勢，通過復雜的生化過程，微生物以污水中所含的污染物為營養(yǎng)源，從而使污染物得以降解，污水得到凈化。
如圖2中，生物凈化材料2置于生態(tài)床1中的多層網格中，河水流經生態(tài)床1時，如圖3所示，河水因生態(tài)床1的多層結構阻擋，會形成一種層流的紊流結構，有利于河水與生態(tài)床1中的生物凈化材料2充分接觸，擴大了水體中的污染物與微生物的接觸面積和接觸時間，從而事水體中的污染物可以更好的得到凈化。
權利要求
1.一種生物凈化材料，其特征是多種本土有效微生物在特種生物炭形成的多孔微生物載體內形成一個結構穩(wěn)定、功能廣泛的具有多種多樣微生物群落的生物菌群。
2.根據權力1所述的生物凈化材料，其特征是微生物具有多樣性和本土化。
3.根據權力1所述的生物凈化材料，其特征是特種生物炭形成的多孔微生物載體內具有大量的大孔、中孔和微孔，適合微生物在孔內繁殖。
4.根據權力1所述的生物凈化材料，其特征是微生物與特種生物炭有機的結合，使微生物在特種生物炭內繁殖。
5.根據權力1所述的生物凈化材料，其特征是特種生物炭本身也居有一定的吸附過濾水中有害物質的作用。
6.生物凈化材料填充裝置——生態(tài)床，其特征是生態(tài)凈化材料的主要載體，微生物可以在生態(tài)床上穩(wěn)定的大量繁殖，增加污水凈化的效果。
7.根據權力6所述的生態(tài)床，其特征是在水中的生態(tài)床可以人為地改變水流方向，使河中的水形成紊流，有利于河內污水的凈化。
8.根據權利6所述的生態(tài)床，其特征是生態(tài)床的結構可以有效的固定生態(tài)凈化材料，防止材料隨水流失，確保凈化效果。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生物凈化材料及裝置，能夠迅速增加城市內河污染水體中的溶解氧含量，并能長期保持穩(wěn)定溶解氧飽和率達到90％以上，從而達到地面一類水質標準。它還可以加速江、河、湖泊等河床底泥耗氧沉積物的無機化過程，就地消除底泥污染，回升氧化還原，避免疏浚造成的污染。調節(jié)生態(tài)平衡，強化食物鏈銜接，使營養(yǎng)物質依照其特有的有序性，在生物代謝過程中進行轉換，避免氮、磷富營養(yǎng)化污染。同時，它還有凈化水質，降低水中懸浮物含量，脫色、除臭、去異味、消除有害有毒物質等功能，如亞硝酸鹽、硫化物等，廣譜滅菌，提供衛(wèi)生學和流行病學方面的安全。其主要目的是提高COD、BOD的去除率，恢復水體的自凈能力和解毒功能，提高水體的環(huán)境容量。
文檔編號C02F3/10GK1765768SQ200410065129
公開日2006年5月3日 申請日期2004年10月26日 優(yōu)先權日2004年10月26日
發(fā)明者朱萬軍, 冷海龍, 周建斌 申請人:南京恒瀾科技發(fā)展有限公司