[发明专利]移动式河道黑臭水生态修复装置及方法

说明书

本发明公开一种移动式河道黑臭水生态修复装置及方法。包括太阳能装置、生态浮床、曝气装置、微生物挂膜装置和水下推流装置；太阳能装置与曝气装置和水下推流装置电连接，为其提供动力；推流装置推动生态浮床在水体中自由移动。本发明成本低、结构简单，采用生态工艺从多个维度净化水体，显著提高河湖富营养化水体净化效率。

技术领域

本发明涉及一种有效改善河道黑臭水生态修复装置及方法，属于河道生态治理技术领域。

背景技术

随着城市化进程加快、人口增加，大量城市生活污水直接排入河道，导致水体污染、水生态破坏，河湖水体呈黑臭或富营养化状态。尤其是在江南平原河网密集地区，存在较多城市断头河及封闭水域。河湖水域面积大、水体流动性较差、污染来源广、水生态系统相对简单，水环境容量小且自净能力差。河湖水环境日趋恶化，生物多样性遭到破坏，严重影响城市整体水环境以及周边居民生活质量，制约经济发展。因此，改善污染河湖的水质状况成为现实和迫切的环保问题。

现有的河湖修复技术利用水生植物种植、生态浮床或人工曝气对水体中污染物的降解作用来净化水体，但水生植物种植单纯依靠植物生长去除氮磷污染物，难以获得较高的污染物去除率；生态浮床由于黑臭水体溶氧量不足，植物根系上附着的微生物生长缓慢，浮床系统净化效果不佳；而机械曝气设备安装在水底费时费力，漂浮于水面则不美观，且需要额外提供动力供电设施。采用强化旁路净化技术需要较大的处理量和较短的循环周期，建设规模和投资较大，运行成本较高，而且河湖原位的生态自净效能未充分发挥和利用。

河湖水环境治理应从恢复河湖生态系统的结构和功能入手，充分利用和发挥河湖原位生态自净效能。影响河湖水质的因素包括物理因素(悬浮物颗粒、色度)、化学因素(溶解氧、氨氮、COD)和微生物因素(细菌、真菌)等，综合考虑上述影响因素，利用原位生态修复技术构建并恢复水体生态系统，解决水体黑臭或富营养化问题。通过水生植物、微生物菌种和水体复氧的协同作用加速污染物分解，增大水环境容量，实现水体自我净化、生态景观功能。

发明内容

本发明针对现有河湖(尤其是断头河或封闭水域)水体生态净化能力不足，提供一种有效改善河湖水质的原位生态修复方法，净化河湖水质，提升生态景观功能。

为达到上述目的，本发明提供一种移动式河道黑臭水生态修复装置及方法，包括太阳能装置、生态浮床、曝气装置、微生物挂膜装置和水下推流装置；所述太阳能装置与曝气装置和水下推流装置电连接，为其提供动力；所述推流装置推动生态浮床在水体中自由移动；所述生态浮床上种植与水生植物；所述生态浮床的底部设置有微生物挂膜装置；

所述曝气装置包括鼓风曝气机和设置在浮床底部的气体输送管，所述鼓风曝气机的出气口通过输气管与所述气体输送管连通；所述气体输送管上设置有若干曝气孔，对应曝气孔的位置设置有抱箍以及曝气头，所述抱箍通过锁紧套固定在所述气体输送管上；所述曝气头设置有弧形导流盘和与所述抱箍相适配的连接头，所述弧形导流盘外侧套设有膜片，所述膜片上设置若干微孔；连接头与所述抱箍可拆卸连接。

所述微生物挂膜装置包括微生物制品输送管和若干仿生碳纤维水草，所述微生物制品输送管设置在生态浮床的底部，所述微生物制品输送管内填充有微生物制品，所述微生物制品输送管上设置有若干排料孔，各所述仿生碳纤维水草沿竖直方向设置在所述微生物制品输送管上，且各仿生碳纤维水草的进料口与所述排料孔一一对应连通。

所述推流装置包括驱动电机、转动轴和叶轮，所述驱动电机与叶轮通过转动轴连接，所述驱动电机驱动所述叶轮转动；所述太阳能供电装置与所述驱动电机电连接。

进一步地，所述太阳能发电装置包括栅线层和基体，所述基体由上至下依次包括掺杂硅层、衬底硅层、反射层和电极层，所述栅线层埋设在所述掺杂硅层内，所述掺杂硅层的上表面设置有凹陷坑状绒面和减反射膜。