一種適應(yīng)快速水流模塊化微生物原位馴化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境工程、生態(tài)工程以及水利工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種適應(yīng)快速水流模塊化微生物原位馴化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]河流有豐富的水量、水利和水產(chǎn)資源，又具有維持生物多樣性、調(diào)節(jié)氣候、蓄納洪水、調(diào)節(jié)地表徑流、生態(tài)修復(fù)水質(zhì)等功能。但是，隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展、城市化進(jìn)程加快和低級(jí)、粗放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，工業(yè)廢水和生活污水排放量日益增加，大量營(yíng)養(yǎng)物不斷流入河流，給諸多河流造成了不良影響，其中河流黑臭已成為我國(guó)城市中小型河道共同存在的污染問(wèn)題，河流黑臭對(duì)城市的環(huán)境造成極其嚴(yán)重的影響，不但影響城市容貌，更是影響周邊居民的生活和健康。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外河道生態(tài)修復(fù)面臨的最主要問(wèn)題之一是河道水污染嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)退化，只靠河道本身自凈能力不足以保持河道水質(zhì)。大多采用仿生植物或者組合填料作為微生物附著基來(lái)增強(qiáng)微生物附著，進(jìn)而增強(qiáng)河道的自身凈化能力。但大部分微生物附著基未經(jīng)過(guò)專門的微生物馴化培養(yǎng)階段，直接放置于河道中，自身需要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的過(guò)程才能完成微生物掛膜，大大影響了河道凈化的效率。
[0004]一種針對(duì)黑臭河道水體修復(fù)的方法(CN 102603078 A)公開(kāi)了采用仿生水草-微生物制劑-鰱魚(yú)-河蚌-蚯蚓的復(fù)合體系，利用生物富氧技術(shù)，采用原位治理的方式進(jìn)行黑臭河道進(jìn)行水體修復(fù)，該方法采用了仿生水草作為微生物附著基，但并未對(duì)微生物進(jìn)行馴化，微生物掛膜時(shí)間較長(zhǎng)。
[0005]—種河道生態(tài)構(gòu)建與水體修復(fù)系統(tǒng)(CN 102276068 A)，公布了一種用于對(duì)河道環(huán)境的治理的生態(tài)構(gòu)建與水體修復(fù)系統(tǒng)。設(shè)備房?jī)?nèi)設(shè)置有生物菌種箱、生物菌輸送栗、供氧風(fēng)機(jī);生物菌輸送栗分別經(jīng)生物菌輸送管道與生物菌種箱、生物菌箱連接，生物菌箱放置在河道內(nèi)；供氧風(fēng)機(jī)經(jīng)管道分別與生物菌種箱、生物菌箱、空氣管道連接，空氣管道上通過(guò)支管連接器裝有膜片曝氣管，空氣管道及膜片曝氣管放置在河道內(nèi)；河道內(nèi)有生物菌填料。該方法并未考慮到微生物馴化后直接用于原河道，而是一直輸送微生物和氧氣，能耗和造價(jià)都較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種適應(yīng)快速水流模塊化微生物原位馴化方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種適應(yīng)快速水流模塊化微生物原位馴化方法，包括以下步驟:
(1)導(dǎo)流壩設(shè)置:所述的導(dǎo)流壩設(shè)置于河道邊側(cè)，隔離出馴化區(qū)，引部分河水進(jìn)入馴化區(qū)；
(2)進(jìn)水堰構(gòu)建:所述的進(jìn)水堰設(shè)置于馴化區(qū)最上游，控制馴化區(qū)進(jìn)水量，用于實(shí)現(xiàn)馴化區(qū)水流梯度變化；
(3)曝氣裝置設(shè)置:所述的曝氣裝置設(shè)置在進(jìn)水堰下游，用于控制馴化區(qū)河流溶解氧，用于實(shí)現(xiàn)馴化區(qū)河水溶解氧梯度變化；
(4)微生物附著基模塊構(gòu)建及固定:所述的微生物附著基模塊固定于曝氣裝置下游，用于為微生物提供載體；
(5)微生物制劑投放:所述的微生物制劑投放于微生物附著基模塊的上游和中下游，增強(qiáng)微生物掛膜速率。
[0008]更進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)流壩高出水面0.2-0.3m，頂寬0.5-1.0m，長(zhǎng)度為30m，所述的導(dǎo)流壩包括導(dǎo)流壩基礎(chǔ)和導(dǎo)流壩壩體;所述的導(dǎo)流壩基礎(chǔ)由混凝土澆灌構(gòu)成;所述的導(dǎo)流壩壩體由磚混、鋼混或沙袋構(gòu)成。
[0009]更進(jìn)一步地，所述的進(jìn)水堰的堰高出水面0.2-0.3m，長(zhǎng)度為馴化區(qū)的寬度，所述的進(jìn)水堰包括水泥基礎(chǔ)和上部百葉窗式鋼板;所述的上部百葉窗式鋼板可調(diào)節(jié)閉合度。
[0010]更進(jìn)一步地，所述的曝氣裝置包括鼓風(fēng)機(jī)、輸氣管線和曝氣管線;所述的鼓風(fēng)機(jī)后設(shè)置開(kāi)關(guān)，可調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)控制風(fēng)量;所述的輸氣管線連接鼓風(fēng)機(jī)和曝氣管線。
[0011]更進(jìn)一步地，所述的曝氣管線為一端封閉的PC管，設(shè)置于河道底部，通過(guò)輸氣管線與河岸風(fēng)機(jī)相連接，每隔5cm設(shè)置一個(gè)直徑為0.2cm的出氣孔。
[0012]更進(jìn)一步地，所述的微生物附著基模塊通過(guò)框架式微生物附著基固定裝置固定在馴化區(qū)的中部，所述的框架式微生物附著基固定裝置的框架寬為進(jìn)水堰的2/3，長(zhǎng)度為20m。
[0013]更進(jìn)一步地，所述的框架式微生物附著基固定裝置包括框架式固定模塊、附著基固定吊環(huán)、模塊連接裝置與固定裝置;所述的框架式固定模塊通過(guò)模塊連接裝置相連成框架，所述的附著基固定吊環(huán)設(shè)于框架式固定模塊的橫梁中央，用于固定附著基，所述的固定裝置用于固定框架。
[0014]更進(jìn)一步地，所述的框架式固定模塊為長(zhǎng)方體不銹鋼框架，其四個(gè)側(cè)梁向上伸出
0.5m，所述的框架式固定模塊的截面為1000*1000mm的正方形。所述的模塊連接裝置采用不銹鋼套環(huán)固定于各框架式固定模塊側(cè)梁的伸出部位。所述的框架的高度低于水面0.5m。所述的附著基固定吊環(huán)的直徑為5cm。所述的附著基為組合填料，由生物繩連接。所述的生物繩的材料為聚丙烯和維尼綸，其比重為1.09，外徑為100mm，比表面積為2.4m2/m。
[0015]更進(jìn)一步地，所述的微生物制劑包括硝化細(xì)菌制劑和反硝化細(xì)菌制劑，硝化細(xì)菌制劑的投放位置為微生物附著基模塊的前端，反硝化細(xì)菌制劑的投放位置為距前端2/3處，投放時(shí)間為第1、3、5、10、20、30天。
[0016]更進(jìn)一步地，所述的馴化區(qū)長(zhǎng)30m，寬為河道水面1/4。
[0017]馴化方法的操作步驟如下:
(1)構(gòu)建導(dǎo)流壩、進(jìn)水堰、曝氣裝置、微生物附著基模塊；
(2)逐漸增大進(jìn)水速率，減少曝氣量，30天內(nèi)逐步調(diào)節(jié)為:進(jìn)水速率為河道水流速率，曝氣量為O;同時(shí)投放微生物制劑。
[0018](3)吊出微生物附著基模塊，檢驗(yàn)微生物掛膜情況，若掛膜成功則移植于同一河道凈化系統(tǒng)，若不成功重復(fù)步驟。
[0019]有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的顯著優(yōu)點(diǎn): 1、本發(fā)明通過(guò)劃定馴化區(qū)，改變水流梯度和溶解氧梯度，逐步對(duì)河水微生物進(jìn)行預(yù)先原位馴化，使得移植到同一河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)減少了微生物的適應(yīng)時(shí)間，并且有利于微生物的成活率，增強(qiáng)微生物凈化效果。
[0020]2、本發(fā)明利用進(jìn)水堰和曝氣裝置控制水流和溶解氧梯度，逐步改善河流的水速和溶解氧，增強(qiáng)了微生物的成活率。
[0021]3、本發(fā)明中使用框架式固定裝置固定微生物附著基模塊，便于安裝和拆卸。
[0022]4、本發(fā)明中進(jìn)行微生物制劑投放可以大大縮短了馴化時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明一種適應(yīng)快速水流模塊化微生物原位馴化方法的示意圖；
圖2是本發(fā)明中的框架式微生物附著基固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
1、導(dǎo)流壩，2、進(jìn)水堰，3、曝氣裝置，4、微生物附著基模塊，4-1、框架式固定模塊，4-2、