本发明涉及水体净化
技术领域：
，尤其涉及一种生物净化系统。
背景技术：
：随着国家经济的快速发展，污水收集和处理设施严重滞后，造成大量污水直接入河，目前大部分河流湖泊的水质标准不能满足考核的要求，因此需要采取措施进行治理。现阶段水体净化主要有两种方式，一种是曝气生物滤池；另一种是生物浮岛。曝气生物滤池，简称baf，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。该工艺具有去除ss、cod、bod、硝化、脱氮、除磷、去除aox(有害物质)的作用。曝气生物滤池是集生物氧化和截留悬浮固体于一体的新工艺。曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30％)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点，但它对进水ss要求较严(一般要求ss≤100mg/l，最好ss≤60mg/l)，因此需要对进水进行预处理。生物浮岛，又称人工浮岛、生态浮床(生态浮岛)。是以水生植物为主体，运用无土栽培技术原理，以高分子材料等为载体和基质，应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则，建立高效的人工生态系统，以削减水体中的污染负荷。即：把特制的轻型生物载体按不同的设计要求，拼接、组合、搭建成所需要的面积或几何形状，放入受损水体中，将经过筛选、驯化的吸收水中有机污染物功能较强的水生(陆生)植物，植入预制好的漂浮载体种植槽内，让植物在类似无土栽培的环境下生长，植物根系自然延伸并悬浮于水体中，吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有机污染物质，为水体中的鱼虾、昆虫和微生物提供生存和附着的条件，同时释放出抑制藻类生长的化合物。在植物、动物、昆虫以及微生物的共同作用下使环境水质得以净化，达到修复和重建水体生态系统的目的。缺陷：不能对水体周边的排水口(包括生活污水排放口、携带污染物的雨水排放口、未截污的工业污水排放口)排出的污水直接、及时地处理，尤其是大量排污和暴雨后大量污水进入水体后，水体仍不可避免地被污染。生物浮岛只能用于修复污染指数相对较低的水体。技术实现要素：为了解决目前水体净化方式需要对水体进行预处理或者仅能用于修复污染指数相对较低水体的问题，本发明的目的是提供一种生物净化系统。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种生物净化系统，包括至少两层滤框和位于每层滤框上的滤布，两层所述滤布之间填充有原位微生态激活材料，所述原位微生态激活材料选自发酵纤维，纳米二氧化硅，超细多层云母粉，单硅酸，超细硅藻土中的一种或多种的混合。发酵纤维为秸秆深度发酵后制成，发酵纤维的大量使用，解决了政府秸秆禁烧的难题，节能降耗。原位微生态激活材料均选用超细结构，比表面积大，吸附效果好，提高污水净化效率。原位微生态激活材料提供微生物生长必须的营养物质和微量元素，如碳源、镁、钙、锶、硅、硫、铁、镍、铜等，而生活和养殖污水污染物中富含微生物需要的氮、磷、钠、钾等，当水体富营养条件形成时，微生物与原位微生态激活材料作用形成生物滤膜，具有吸附、过滤效果。其中，所述原位微生态激活材料中硅含量为1-70％，碳含量为1-40％，钙含量为1-20％，镁含量为0.1-10％，锶含量为0.1-2％。当吸附的有机质富集时，会很快激活环境中的微生物，微生物吸收原位微生态激活材料中营养物质，快速生长，分解有机物；而当有机质不足时，微生物进入休眠状态，等待下一次激活。本发明的生物净化系统具有吸附、过滤、分解有机物的多重功效。优选的是，所述生物净化系统还包括板框，所述滤框嵌于板框中。河床底泥中存在大量微生物，增加生物净化系统的净化能力。其中，所述生物净化系统中设置有曝气装置，所述曝气装置位于板框外侧。曝气装置用于曝气增氧，同时提高了水体的均匀度。其中，所述滤布选自无纺布、化学纤维或不锈钢超滤网。两层或多层滤布外用一定强度的不锈钢网或其他材质的网格状材料固定后再固定到滤框上。优选的是，所述生物净化系统中还设置有生物浮岛，所述生物浮岛位于板框内。优选的是，所述板框上布置有若干个生物袋，所述生物袋里填充有原位微生物激活材料。生物袋是微生物富集和缓释的优良载体，并且保证微生物不会因为河道水体的流动而损失微生物，保证微生物净化能力，即使在排洪后，河道内的微生物净化能力依然存在，生物滤框和生物袋里的原位微生物激活材料会自动激活水体中的微生物，促进微生态平衡的建立。滤布之间和生物袋中的原位微生物激活材料，通过提供营养物质给水环境中的微生物，包括细菌、放线菌、原核生物等，使其快速繁殖，通过微生物的有氧反硝化及高效食物链的建立而实现污染物的就地处理，修复生态系统，恢复水体自净能力。本发明生物净化系统利用环境中的微生物进行污水净化处理，当水体中富含有机质时，微生物被激活，微生物在原位微生物激活材料提供营养物质的作用下快速生长，吸附、过滤、分解污水中的有机物，对污水进行就地处理，水体中有机质贫乏，此时微生物处于休眠状态，等待下一次被激活。本发明生物净化系统根据水体情况进行原位激活，当使用一段时间后，仅需整体更换板框和/或生物袋，更换方便。与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明生物净化系统成本低，安装及维护方便；本发明生物净化系统通过滤布之间和生物袋中的原位微生物激活材料激活水体中的微生物，建立微生态平衡系统，原位微生物激活材料和水体中的微生物形成生物滤膜，具有吸附、过滤和分解有机物的多重功效，净化效果好。具体实施方式现有的生物净化系统需要频繁更换生物膜，方可获得较好的过滤效果；或是在生物池中注入活性泥，通过活性泥分解有机物，但是活性泥需要经常更换，操作繁琐。发明人经过长期的实验研究，偶然发现通过设置板框，在板框内嵌设滤框，滤框内安装滤布，两两滤布之间填充为微生物提供营养的原位微生物激活材料，当富有机质的污水排入板框时，环境中的微生物被激活，在原位微生物激活材料的作用下快速生长，形成生物滤膜，生物滤膜具有吸附、过滤作用；当无有机质的污水排入板框时，微生物进入休眠状态，等待下一次被激活。原位微生物激活材料经过微生物长期、反复地吸收后需要更换，此时仅需整体更换板框和/或生物袋，更换过程简单、方便快捷。一种生物净化系统，包括至少两层板框，板框内嵌设滤框，位于每层滤框上设置滤布，污水从滤框的一侧流入，另一侧流出，为了增加过滤效果，将板框的底端连接河床底泥，滤布选自无纺布、化学纤维或不锈钢超滤网，两层滤布之间填充有原位微生态激活材料，原位微生态激活材料选自发酵纤维，纳米二氧化硅，超细多层云母粉，单硅酸，超细硅藻土中的一种或多种的混合。两层或多层滤布外用一定强度的不锈钢网或其他材质的网格状材料固定后再固定到滤框上。当排出的污水量较大时，可在板框内投放菌种，实现好氧、兼氧、厌氧菌的立体着床和繁殖，污染物得以快速分解。生物净化系统中设置有曝气装置，曝气装置位于板框外侧。曝气装置，一方面可以曝气供氧，为好氧菌提供富氧环境，另一方面加快污水流动，提高污水的均匀度。生物净化系统中还设置有生物浮岛，生物浮岛位于板框内。生物浮岛上承载水生植物，水生植物增强观赏性，同时辅助微生物吸收、净化水体中的污染物。为了增加污水净化速度，在板框上布置有若干个生物袋，生物袋里填充有原位微生物激活材料。经过一段时间使用后，生物袋中原位微生物激活材料被全部消耗，此时需要更换生物袋，操作方便、快捷。使用时，将板框安装在污水出水口，板框内和板框上的原位微生态激活材料为环境中的微生物提供营养成分，微生物快速生长，微生物与原位微生态激活材料形成生物滤膜，吸附、过滤及分解污染物，达到净化污水的目的。应用例1取200公斤ph7.8、溶氧指标为1.6mg/l、氨氮指标为8mg/l、总p指标为0.6mg/l、codcr55为78mg/l的生活污水。用国标500g的无纺布为滤布，10目国标304不锈钢网为滤布固定材料，制成0.1平方米的双层滤框，分别选用如下材料为原位微生态激活材料置于滤布之间。上述生活污水以每分钟2公斤的流速从滤框一侧流入，另一侧流出，流出侧进行检测，选用材料及检测结果如表1所示。表1污水ph溶氧/(mg/l)氨氮/(mg/l)总p/(mg/l)codcr/(mg/l)7.81.680.678材料ph溶氧(mg/l)氨氮(mg/l)总p(mg/l)codcr(mg/l)1100纳米二氧化硅7.61.93.00.523921000目二氧化硅7.71.94.00.5352310～20目发酵纤维7.81.96.00.5766440～60目发酵纤维7.81.95.70.54625450～600目的硅藻土7.71.94.20.4456800～1000目硅藻土7.71.94.10.39447450～600目多层云母粉7.91.94.10.37438800～1000目多层云母粉7.91.94.00.36439混合材料17.81.93.60.343910混合材料27.71.92.90.2928其中，混合材料1由20％的100纳米二氧化硅、10％的40-60目发酵纤维，30％的450-600目硅藻土，40％的450-600目多层云母粉组成，混合材料2由40％的100纳米二氧化硅、10％的40-60目发酵纤维，30％的450-600目硅藻土，20％的450-600目多层云母粉组成。由表1可知，100纳米二氧化硅、1000目二氧化硅、10-20目发酵纤维、40-60目发酵纤维、450～600目的硅藻土、800～1000目硅藻土、450～600目多层云母粉、800～1000目多层云母粉单独使用时，均能降低污水中的氨氮、总p和codcr，其中100纳米二氧化硅的效果优于1000目二氧化硅的，40-60目发酵纤维的效果优于10-20目发酵纤维，而当纳米二氧化硅、40-60目发酵纤维、450-600目硅藻土、450-600目多层云母粉以40％：10％：30％：20％联用时，处理效果最好，污水中氨氮由8mg/l降为2.9mg/l，总p由0.6mg/l降为0.29mg/l，codcr由78mg/l降为28mg/l。应用例2用国标500g的无纺布为滤布，10目国标304不锈钢网为滤布固定材料，制成0.1平方米的双层滤框，分别选用如下材料为原位微生态激活材料置于滤布之间，制成生物净化系统。将ph7.8、溶氧指标为1.6mg/l、氨氮指标为8mg/l、总p指标为0.6mg/l、codcr55为78mg/l的生活污水稀释一倍后，分别浸泡上述生物净化系统48小时，取出备用。取10公斤ph7.9、溶氧指标为1.5mg/l、氨氮指标为9mg/l、总p指标为0.7mg/l、codcr55为67mg/l的生活污水，以每分钟2公斤的流速流入上述生物净化系统，流出侧进行检测，检测结果如表2。表2污水ph溶氧/(mg/l)氨氮/(mg/l)总p/(mg/l)codcr/(mg/l)7.91.590.767材料ph溶氧氨氮总pcodcr1100纳米二氧化硅7.72.01.40.432621000目二氧化硅7.72.02.20.4335310～20目发酵纤维7.91.92.50.4537440～60目发酵纤维7.91.91.50.43275450～600目的硅藻土7.71.91.20.32236800～1000目硅藻土7.71.91.10.32227450～600目多层云母粉7.91.91.10.26198800～1000目多层云母粉7.91.91.00.24179混合材料17.81.90.70.17910混合材料27.82.00.30.165由表2可知，经过污水浸泡后的生物净化系统仍然具有净水功能，体现了本发明的生物净化系统重复再利用的效果。其中100纳米二氧化硅、40-60目发酵纤维、450-600目硅藻土、450-600目多层云母粉以40％：10％：30％：20％联用时，处理效果最好，污水中氨氮由9mg/l降为0.3mg/l，总p由0.7mg/l降为0.16mg/l，codcr由67mg/l降为5mg/l。上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好地使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。当前第1页12