CN103922536B - 一种黑臭河生态治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑臭河综合治理的新方法，先对黑臭河污染源采用类氧化塘和植物净化的复合预处理方式，对河流的污染源进行前期预处理；然后向黑臭河中投加环保凝聚剂，凝聚、沉淀、固化河水中的有害物质；最后在黑臭河中种植水生植物再向河流中放养一定数量的水生动物，建立生态系统。本发明的效果和优点为适应水质变化的能力强，同时治理污水、污泥，污染物去除效果好，成本低，效率高、处理周期短，后期维护简单且费用低，水体有持续自净能力强，无二次污染。在截污的基础上，与现有工艺相比具有很强的持久性。透明度超过50cm,水体溶解氧达到2mg/l以上，见效很快，一个月左右即能见效。

Description

一种黑臭河生态治理方法
技术领域
本发明涉及一种污水的综合治理方法，尤其涉及一种黑臭河流的治理方法。
背景技术
近年来，我国经济的快速发展和人民生活水平的逐步提高,伴随而来的是我国河流污染极度恶化。耗氧性有机污染物和氮磷营养盐含量居高不下，造成河流季节性或常年出现黑臭现象。河流黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果，水体在缺氧乃至厌氧条件下污染物会转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。河流出现黑臭，已成为我国许多大、中城市共同存在的污染问题，严重影响居民生活、城市形象和生态环境。
目前国内外用于治理黑臭河的技术主要可分为物理、化学和生物三类方法。物理方法主要包括过滤、沉淀、人工曝气等；化学方法主要包括强化絮凝、化学氧化和化学沉淀等；生物方法主要包括微生物强化技术、生物膜技术、植物净化技术和生物-生态净化技术等。
物理方法具有操作简单、见效快等优点，在黑臭河治理中一般起辅助作用。清淤换水是目前流行方法，但这种方法属于污染物非法转移，同时治标不治本。化学方法成本较高，同时会带来二次污染。生物方法可以从根本上恢复黑臭河的生态功能，是国内外近年来发展很快的一种技术，它利用培育的植物或培养、接种的微生物的代谢活动，对水中的污染物进行转移、转化和降解，改善水体水质，同时构建具有完整营养级结构的水生态系统，从根本上恢复水体系统的健康。生物方法应用于黑臭河的治理，具有稳定有效、安全持久、工程造价较低、运行成本低廉、可与绿化环境及景观改善相结合等特点，但是生物方法处理见效慢，且易受季节和气候条件的影响，同时如果河流污染严重，河流中的生物很难存活，处理效果也较差。
发明内容
本发明提供了一种黑臭河综合治理的新方法，以期达到在最大限度的提高处理效果的同时，减少其处理成本及对环境的二次污染。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种黑臭河生态治理方法，所述方法包括如下步骤：
（1）、复合预处理：对黑臭河污染源采用类氧化塘和植物净化的复合预处理方式，对河流的污染源进行前期预处理；
（2）、凝聚、沉淀、固化：向黑臭河中投加环保凝聚剂，投加量为污泥干重的5~8%，搅拌均匀，静沉2~7d；
（3）、建立生态系统：（a）在黑臭河中种植水生植物；（b）在黑臭河中种植水生植物后向河流中放养一定数量的水生动物。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：适应水质变化的能力强，同时治理污水、污泥，污染物去除效果好，成本低，效率高、处理周期短，后期维护简单且费用低，水体有持续自净能力强，无二次污染。在截污的基础上，与现有工艺相比具有很强的持久性。处理后的水质能达到相应地表水水质标准。透明度超过50cm,水体溶解氧达到2mg/L以上，见效很快，一个月左右即能见效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。
本发明一种黑臭河生态治理方法，包括如下步骤：
（1）复合预处理：对黑臭河污染源采用类氧化塘和植物净化的复合预处理方式，对河流的污染源进行前期预处理；
（2）凝聚、沉淀、固化：向黑臭河中投加凝聚剂，投加量为污泥干重的5~8%，搅拌均匀，静沉2~7d；
（3）建立生态系统：
   a．种植水生植物：在经步骤（2）处理后的黑臭河中种植水生植物；
   b．放养水生动物：在黑臭河中种植水生植物后再向河流中放养一定数量的水生动物。
具体治理方法通过下面的实施例详细阐述。
实施例1：一种黑臭河生态治理方法，其工艺流程包括下列步骤：
 1、复合预处理
针对黑臭河污染源，采用类氧化塘+植物净化的复合预处理方式，对河流的污染源进行前期预处理。在进水端部横向设置3道砂石过滤坡，其中砂粒径1～2mm，石粒径5～30mm，斜坡上堆放砂、药混合药包，其中药为1号环保型凝聚剂，砂：药的重量比=2:1。其中1号环保型凝聚剂的成分为聚合氯化铝、粉煤灰和石灰，聚合氯化铝：粉煤灰：石灰的重量比=1:2:1。
通过砂、石、混合药包沉淀、截留污水中的污染物质，使过滤坡间快速形成类氧化塘效应，恢复污泥活性，从而有效降低水体的污染程度。同时，再利用人工浮岛将河流沿岸的污水排放口圈起来，并在人工浮岛中种植水生植物，其中水生植物为水葫芦、浮萍等，通过水生植物对污水进行净化处理。紫根水葫芦种植比例为水体面积的三分之一；采用浮萍时，浮萍的种植比例为水面的40%左右。
   2、凝聚、沉淀、固化 、底泥激活
向黑臭河中投加2号环保型凝聚剂，其中2号环保型凝聚剂的成分为聚合氯化铝、粉煤灰、石灰和硅酸盐水泥，聚合氯化铝：粉煤灰：石灰：硅酸盐水泥重量比=1:2:1:1。2号环保型凝聚剂的投加量为污泥干重的5%。然后将凝聚剂在河水中搅拌均匀，搅拌5~10min，淤泥反应时间30分钟；静沉5d。通过环保型凝聚剂的吸附、凝聚、沉降、螯合、固化、离子交换等作用，可将黑臭河中的污染物迅速沉降，并固化在河底；水体透明度提高,水生植物光合作用增强可以增加水体溶解氧浓度，水体不再处于厌氧、缺氧状态，黑臭发生的概率降低。环保凝聚剂可使河流底泥的氧化还原电位逐渐恢复至600mv以上，水体生态条件得以实现，逐渐恢复水体中微生物的活性。必要时，投加水质净化高效复合菌剂(购自宜兴市通盛化工产品有限公司）,使用前需先将菌种用自来水活化2~3h，然后再向黑臭河中均匀喷洒，以强化黑臭河的去污效果。水质净化高效复合菌剂含光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌、硝化和反硝化细菌等多种微生物，细菌数高达5×109～20×109个/g。水质净化高效复合菌剂的投加量为3Kg/亩，应根据水体污染情况具体调节。
3、建立生态系统
（1）种植水生植物
在黑臭河中种植水生植物，包括浮水植物、挺水植物和沉水植物，1m3水体种植水生植物300~500g。通过水生植物吸附水体中生物性和非生物性悬浮物质以及吸收、固定水体和底泥中N、P等营养素实现对水质的改良。通过水生植物的割除实现对水体污染物的处理处置。其中浮水植物包括水葫芦、浮萍；挺水植物包括美人蕉、菖蒲等；沉水植物包括苦草、狐尾藻、黑藻等。
   （2）放养水生动物
    在黑臭河中种植水生植物后向河流中放养一定数量的水生动物，使河流中形成一个稳定的生态链循环体系，水生动物的放养密度约1~2条/m3。通过水生动物、微生物和水生植物的后续持续净化作用，再继续去除黑臭河中残留的难降解污染物质，从而维持河流的持续自净能力。部分水生动物以水生植物为食，可抑制水生植物大面积繁殖死亡后带来二次污染，大型水生动物又以小型水生动物为食，如此形成适宜的食物链。其中水生动物包括螺蛳、泥鳅、鲢鱼、鳙鱼、草鱼等。
采用上述方法进行治理30天后，河中的透明度超过50cm，水体溶解氧达到2mg/L，COD含量为35mg/L，磷含量为0.15mg/L，无臭味；而原水COD含量105mg/L，磷含量为1.8mg/L。
实施例2：与实施例1基本相同，所不同的是：当经步骤二处理5d后，水中溶解氧仍≤1mg/L时，在第三步中同时采用太阳能喷泉式（或涌浪式）、沉水微孔式曝气机向黑臭河中曝气，逐渐提高水中溶解氧的浓度，使河水中溶解氧浓度达到3mg/L以上。
采用上述方法进行治理30天后，河中的透明度超过55cm，水体溶解氧达到3mg/L，COD含量为32mg/L，磷含量为0.13mg/L；而原水COD含量105mg/L，磷含量为1.8mg/L。
实施例3：与实施例1基本相同，所不同的是：2号环保型凝聚剂的投加量为污泥干重的8%。搅拌均匀后静沉2d。
采用上述方法进行治理25天后，河中的透明度超过55cm,水体溶解氧达到2.5mg/l。处理后的水质能达到相应地表水水质标准。
实施例4：与实施例1基本相同，所不同的是：步骤（1）复合预处理中，类氧化塘的修建方法为在进水端部横向设置2道砂石过滤坡，过滤坡体用石粒堆成，坡面上堆放砂、药混合药包。砂、药混合药包中砂、药的比例为重量比1:1。
步骤（2）凝聚、沉淀、固化中，2号环保型凝聚剂的投加量为污泥干重的7%。搅拌均匀后静沉7d。当黑臭河中COD浓度≥200mg/L或NH3-N浓度≥10mg/L时，需投加水质净化高效复合菌剂，投加量为2Kg/亩。
实施例5：与实施例1基本相同，所不同的是：当黑臭河中COD浓度≥200mg/L或NH3-N浓度≥10mg/L时，需投加水质净化高效复合菌剂，投加量为5Kg/亩。

Claims (9)

1.一种黑臭河生态治理方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
（1）复合预处理：对黑臭河污染源采用类氧化塘和植物净化的复合预处理方式，对河流的污染源进行前期预处理；类氧化塘的修建方法为在进水端部横向设置至少2道砂石过滤坡，过滤坡体用石粒堆成，坡面上堆放砂、药混合药包；其中药为1号环保型凝聚剂，1号环保型凝聚剂的成分为聚合氯化铝、粉煤灰和石灰，聚合氯化铝：粉煤灰：石灰的重量比=1:2:1；
（2）凝聚、沉淀、固化：向黑臭河中投加凝聚剂，投加量为污泥干重的5~8%，搅拌均匀，静沉2~7d；
（3）建立生态系统：
   a．种植水生植物：在经步骤（2）处理后的黑臭河中种植水生植物；
   b．放养水生动物：在黑臭河中种植水生植物后再向河流中放养一定数量的水生动物。
2.根据权利要求1所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，所述砂、药混合药包中，砂、药的比例为重量比1~2:1。
3.根据权利要求1所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，所述凝聚剂为环保型絮凝剂。
4.根据权利要求1所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，所述步骤（1）中植物净化的方式为利用人工浮岛将河流沿岸的污水排放口圈起来，在人工浮岛中种植水生植物。
5.根据权利要求1所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，所述步骤（2）中，当黑臭河中COD浓度≥200mg/L或NH3-N浓度≥10mg/L时，需投加水质净化高效复合菌剂，投加量为2～5Kg/亩。
6.根据权利要求5所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，所述水质净化高效复合菌剂包含光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、硝化和反硝化细菌等多种微生物，使用前需先将菌种用自来水活化2-3h，然后再向黑臭河中均匀喷洒。
7.根据权利要求1所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，所述步骤（3）中， 1m3水体种植水生植物300~500g。
8.根据权利要求1所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，所述步骤 (3)中的水生动物的放养密度约1~2条/m3。
9.根据权利要求1所述的一种黑臭河生态治理方法，其特征在于，当经步骤 (2)处理3~5d后，水中溶解氧仍≤1mg/L时，采用曝气机向黑臭河中辅助曝气。
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