[实用新型]重度富营养化河水净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生态技术处理领域，特别是指一种能有效对富营养化问题严重的河水进行处理的净化装置及其净化方法。 

背景技术

河流系统是自然界重要的生态系统之一，具有输水、泄洪、景观、航运和养殖等多种功能。随着我国快速的工业化、城市化进程以及面源污染的加剧，河流污染已成为严重的环境问题。由于过量的耗氧有机物、氮、磷、有毒物质等污染物进入河流水体，破坏了河流的功能和水生态平衡，加剧了水资源的短缺，水域附近的居民身体健康亦受威胁。依据最近发布的《2010中国环境状况公报》，我国地表水污染严重。204条河流409个国控断面中，Ⅰ至Ⅲ类、Ⅳ至Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为59.9%、23.7%和16.4%。长江、珠江总体水质良好，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。湖泊(水库)富营养化问题依然突出，在监测营养状态的26个湖泊(水库)中，富营养化状态的占42.3%。 

水体富营养化是指在人类活动的影响下，为生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、水库、河流和海湾等缓流水体，引起藻类及其他水生生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，水质恶臭，鱼类及其他生物大量死亡的现象。 

近年来，随着人类对环境资源的开发利用活动日益加剧，特别是人类进入20世纪以来工业化带来的“城市化”现象，集中在一些水源丰富的特定地区，大量含有氮、磷等营养物质的工业废水和生活污水排放到附近的湖泊、河流和水库，增加了这些水体的营养物质的负荷量。同时，由于农业生产提高农作物产量的需要，化肥和农药用量的逐年增加，大量未被农作物吸收的营养物质经过雨水冲刷和渗透，最终流失而被输送到水体中。此外，畜牧业中的牲畜粪便以及水产养殖业中投放的饵料也成为水体接纳氮、磷等营养物质的主要渠道。所有这些人为因素的影响，使得水体由贫营养向富营养发展。 

在富营养化水体中，生长着以蓝藻、绿藻为优势种的大量藻类。这些水藻在水面上形成一层绿色浮渣，大大降低了河流的透明度，而河流的色度增加水质也变得浑浊，从而使河流的感官性下降。同时，有部分藻类能够散发腥味异臭直接影响了人们的日常生活，而且也使水味难闻，降低了水质质量。某些藻类还能分泌、释放有毒性的物质这些物质进入水体后，若被牲畜或者人饮入会引起消化道炎症，有害人畜的健康。此外，富营养化河流受污染的表现特征为—黑臭，主要是人为排入的大量营养物质在水体中富集造成的，大量的污染物沉积形成淤泥，水体中的污染物消耗了水体的溶解氧，大量好氧生物死亡，厌氧微生物种群则很活跃，最终使富营养化河流失去自净能力。富营养化河流的影响因素众多，治理难度较大，已成为影响生态环境的一大难题。 

目前净化富营养化河流水质的方法受到流量、污染物、生物相、基底、环境条件等多因素的影响制约，且净化工艺均有一定的适用范围，因此在实际的工程中需统筹考虑、合理配置以提高整体的净化效果，同发达国家相比，我国河流的净化修复起步较晚，主要侧重于水质改善，在此背景下通过原位生物修复技术为主体，结合曝气、岸边带修复、生物多样性回复等关联技术，但是上述方法的净化周期长且效果欠佳。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种工艺成本低、对水质的适应性强、持续效果好的河水净化方法及其净化装置，其目的在于克服现有技术存在的净化周期长、效果欠佳的缺陷，使得重度富营养化河流水质改善、水生态体系恢复，实现河流生态系统的健康可持续发展。 

本实用新型的技术方案如下： 

重度富营养化河水净化装置，包括将河水堵截成上、中、下游部分的两个水坝，它还包括电解机、曝气装置以及膜生物反应器并结合景观安装于河流沿岸，所述电解机的进水口和出水口分别连接于上游部分和中游部分；所述曝气装置的曝气管均匀埋设于中游部分；所述膜生物反应器的进水口和出水口分别连接于中游部分和下游部分。

所述电解机为纳米催化电解机，它的阳极采用表面覆盖有晶粒为10-35nm的金属氧化物涂层的钛基板阳极；它的阴极为钛阴极、铁阴极、铝阴极、不锈钢阴极、锌阴极、铜阴极、镍阴极、铅阴极或石墨阴极中的一种。 

所述阳极和阴极之间的工作电压为2～8V,电流密度为10～320mA/cm²。