本实用新型涉及地表水体生态修复技术领域，具体为一种地表水体中硝酸盐氮净化系统。
背景技术：
地表水体中的总氮污染主要由硝酸盐所引起的，因为地表水体中的氮素化合物由氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮等组成，其中有机氮、氨氮和亚硝酸盐氮能利用地表水体中的溶解氧或人为充氧作用下转化为硝酸盐氮，但是硝酸盐氮因为地表水体中的低c/n比和有机物难利用等原因，使得地表水体中的硝酸盐氮浓度居高不下，造成了较为严重的水体富营养化污染。
地表水体容积较大，采用反硝化反应器对地表水体进行脱氮处理是不明智的，采用生态处理和修复方法是可行的。为了减少占地面积，提高地表水体水面的利用率和美化效果，以生态浮床为主要力量的生物脱氮技术效果不是十分显著，主要原因有：1.地表水体中有机物浓度偏低且难以利用，硝酸盐氮去除非常缓慢，外加液体碳源不现实，容易造成二次污染；2.地表水体中的污染物，包括硝酸盐氮、有机物和浮游微生物等等，是宝贵的资源，应该充分利用。利用其它生物对其进行利用和转化，将污染物转化为资源。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，包括净化蓄水区，漂浮于蓄水区顶部的组合式生态浮床区，分别置设于净化蓄水区内部的潜水泵和滤食性动物区，所述组合式生态浮床区内填充丝竹基质，所述丝竹基质种植有水生植物，所述净化蓄水区内养殖鱼类。
优选的，所述组合式生态浮床区占净化蓄水区水面覆盖率大于10%。
优选的，所述丝竹基质为固体缓释碳源，包括天然纤维素物质或人工合成高聚物等。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
固体缓释碳源在生长过程中会释放出一定量的碳源供生物反硝化过程使用，提高污染水体的脱氮效果。滤食性动物区主要实现水体中难降解有机物的矿化，提高污染物的生物降解和同化吸收。鱼类实现对浮床系统内脱落生物膜和浮游生物的吞噬，提高生物膜的更新和浮游生物的活性；水体交换驱动单元强化水体流动，减少生态净化系统内的死区，通过丝竹基质表面、水生植物根系表面复杂微生物的协同作用下得到较好的净化。
附图说明
图1是本实用新型污染的地表水体生态净化系统的结构示意图；
图中标记为：1、组合式生态浮床区；2、滤食性动物区；3、潜水泵；4、水生植物；5、丝竹基质；6、鱼类。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，包括净化蓄水区，漂浮于蓄水区顶部的组合式生态浮床区1，分别置设于净化蓄水区内部的潜水泵3和滤食性动物区2，所述组合式生态浮床区1内填充丝竹基质5，所述丝竹基质5种植有水生植物4，所述净化蓄水区内养殖鱼类6，所述组合式生态浮床区1占净化蓄水区水面覆盖率大于10%，所述丝竹基质5为固体缓释碳源，包括天然纤维素物质或人工合成高聚物等。
根据无土栽培技术和固相反硝化技术构建一种新型的组合式生态浮床，将天然纤维素物质或人工合成高聚物为水生植物4生长基质；利用水生植物4同化作用和基质表面、根系表面微生物的新陈代谢作用实现污染物的去除和转化，包括硝酸盐氮的去除；由于天然纤维素物质和人工合成高聚物为水生植物4生长基质，水生植物4根系能吸收到丰富的营养而生长效果良好，强化了根系分泌物量和植物同化作用，而且天然纤维素物质和人工合成高聚物能释放出一定量的有机碳源供生物反硝化利用，实现良好的生物脱氮过程和效果，组合式生态浮床的覆盖率约为20%-30%左右。为了提高组合式生态浮床的生物量和食物链长度，在组合式生态浮床的底部悬挂塑料材质的填料，强化水面以下空间利用效果。
另外，地表水体中含有一定量的难降解有机物和浮游藻类等等，多数以颗粒性存在，少量的以溶解态存在。颗粒态有机物和浮游藻类可通过放养鲢鱼（箱养），通过鲢鱼滤食和分解后形成溶解态的有机物，达到有机物资源化利用的目的，并使有机物作为生物反硝化碳源；另外，溶解态的有机物通过田螺（箱养）的滤食作用，将溶解态的有机物转化为易生物降解有机物，供生物反硝化利用。通过水体中有机物的矿化分解，丰富了水体反硝化所需要的碳源。
以过水效果良好的长方体形的框架内填充一定量的固体缓释碳源（如：天然纤维素物质或人工合成高聚物），并在固体缓释碳源内种植一定密度的适合当地的水生植物4，形成脱氮效果显著的湿地式生态浮床；为了提高生物量和生物链长度，提高效果和减少污泥产率，在湿地式生态浮床底部增加一定数量的人工合成填料（如：弹性立体填料或组合式填料），湿地式生态浮床水面覆盖率要求大于10%。在此基础上，利用网箱养殖方式，在不同的网箱中分别养殖一定量的田螺和鲢鱼，有利于将地表水体中的难利用的有机物和浮游生物进行资源化利用，并将难利用的有机物转化为易利用的有机碳源，强化水体的脱氮效果，并去除有机物。
湿地式生态浮床区1以固体缓释碳源为水生植物4生长基质，固体缓释碳源在使用过程中能释放出一定的微量元素，供水生植物4生长需要，强化水生植物4生长效果；固体缓释碳源表面巨大的比表面积和水生植物4复杂根系菌为微生物生长提供环境，保证了生物反硝化脱氮过程顺利进行。另外，固体缓释碳源在生长过程中会释放出一定量的碳源供生物反硝化过程使用，提高污染水体的脱氮效果。滤食性动物区2主要实现水体中难降解有机物的矿化，提高污染物的生物降解和同化吸收。鱼类6实现对浮床系统内脱落生物膜和浮游生物的吞噬，提高生物膜的更新和浮游生物的活性；水体交换驱动单元强化水体流动，减少生态净化系统内的死区。
具体的来说，本生态净化系统是基于传统的生态浮床水质机理基础上发展起来的，结合了无土栽培技术、固相反硝化技术和生物调控技术，优化了微生物、滤食性动物、鱼类6和水生植物4生长净化微环境，利用了不同物种之间的耦合净化过程，是一种依靠动植物净化水质的生态净化系统，强化滤食性动物、水生植物4和鱼类6以及微生物等之间的协作关系，使受污染的地表水体在动植物和微生物共同作用下最终得到快速净化的装置。具体是借助于滤食性动物的滤食作用，丝竹基质5强化水生植物4生长作用和丝竹填料分解释放出有机碳源作用等共同过程实现的。
污染的地表水体进入生态净化系统后，通过潜水泵3的作用迅速得到混合和交换，并得到良好的水体循环和充氧作用；水体中颗粒性污染物首先被鱼类6吞噬后排泄形成较容易腐败的污染物，在分解菌的作用下转化为低分子污染物，低分子污染物被滤食性动物2的滤食作用下变成容易降解的污染物。容易降解的污染物（包括有机物、氨氮和硝态氮等）在组合式生态浮床区1进行净化，具体是通过丝竹基质5表面、水生植物4根系表面复杂微生物的协同作用下得到较好的净化。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，包括净化蓄水区，漂浮于蓄水区顶部的组合式生态浮床区（1），分别置设于净化蓄水区内部的潜水泵（3）和滤食性动物区（2），其特征在于：所述组合式生态浮床区（1）内填充丝竹基质（5），所述丝竹基质（5）种植有水生植物（4），所述净化蓄水区内养殖鱼类（6）。
2.根据权利要求1所述的一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，其特征在于：所述组合式生态浮床区（1）占净化蓄水区水面覆盖率大于10%。
3.根据权利要求1所述的一种地表水体中硝酸盐氮净化系统，其特征在于：所述丝竹基质（5）为固体缓释碳源。
技术总结