CN105645595A - 一种黑臭水体的治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水体治理领域，尤其涉及一种黑臭水体的治理方法。能够在同一时刻使得所述河道的不同部位均有氧气溶解，提高治理效果与治理效率。克服了现有技术中黑臭水体的治理效果不明显以及治理效率低下的缺陷。本发明实施例提供一种黑臭水体的治理方法，所述黑臭水体沿着河道流动，包括：步骤1)将至少两个接种有微藻的固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中形成养殖区域；步骤2)所述黑臭水体作为培养液流经所述养殖区域对微藻进行养殖，微藻进行光合作用产生的氧气溶解于所述黑臭水体中。

Description

一种黑臭水体的治理方法

技术领域

本发明涉及水体治理领域，尤其涉及一种黑臭水体的治理方法。

背景技术

当水体遭受有机污染成为富营养水体时，微生物耗氧分解使得水体中的耗氧速率大于复氧速率，从而使得水体中的溶解氧逐渐被消耗殆尽，造成水体缺氧，在缺氧水体中，有机污染物被厌氧分解为硫化物等悬浮颗粒以及硫化氢气体使得水体发黑发臭形成黑臭水体。

在现有的黑臭水体的治理方法中，主要采用曝气法和种植植物法；其中，曝气法是通过向黑臭水体中通入空气或者氧气，以提高水体中的含氧量，提高好氧微生物的活力，对水体中硫化物进行氧化，以解决水体的发臭现象，然而，在采用该方法对黑臭水体进行治理时，需要向所述水体中通入大量的含氧气体，规模庞大，同时，采用该方法并不能降低所述水体中的氮磷浓度，因此，不能从根本上解决水体的富营养问题；种植植物法是通过在黑臭水体中种植一种草本植物，该草本植物吸收黑臭水体中的氮磷从而能够降低水体中的氮磷含量，然而，该方法中草本植物进行光合作用产生的氧气经叶片释放至空气中，难以有效提高黑臭水体中的溶氧量，治理效果不显著。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种黑臭水体的治理方法，能够在同一时刻使得所述河道的不同部位均有氧气溶解，提高治理效果与治理效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种黑臭水体的治理方法，所述黑臭水体沿着河道流动，包括：

步骤1)将至少两个接种有微藻的固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中形成养殖区域；

步骤2)所述黑臭水体作为培养液流经所述养殖区域对微藻进行养殖，微藻进行光合作用产生的氧气溶解于所述黑臭水体中。

优选的，在所述步骤1)之前还包括：检测所述黑臭水体的COD值，根据所述COD值将预设重量的微藻以相同的接种量接种于所述至少两个固态载体上。

可选的，当所述COD值大于等于40mg/L时，所述预设重量大于等于300g。

优选的，当所述COD值大于等于30mg/L小于等于40mg/L时，所述预设重量大于等于240g小于等于300g。

可选的，当所述COD值大于等于20mg/L小于等于30mg/L时，所述预设重量大于等于180g小于等于240g。

优选的，当所述COD值大于等于10mg/L小于等于20mg/L时，所述预设重量大于等于100g小于等于180g。

可选的，所述河道中未设置固态载体的区域为非养殖区域，所述治理方法还包括：步骤3)检测每一个非养殖区域靠近所述养殖区域水体流入侧处的单位时间的溶氧量，调节每两个相邻的固态载体之间的距离，使得所述溶氧量保持在2-3mg/L。

优选的，当检测到所述溶氧量小于2mg/L时，缩短所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离。

可选的，当检测到所述溶氧量大于3mg/L时，增大所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离。

优选的，所述治理方法还包括：步骤4)在第一预设时间后，检测所述黑臭水体的COD值，当所述COD值小于10mg/L时，对微藻进行采收。

本发明实施例提供一种黑臭水体的治理方法，通过微藻固态养殖的特殊性，能够使微藻吸收所述黑臭水体中的氮磷进行光合作用产生氧气，产生的氧气能够溶解于所述黑臭水体中，进一步地，通过将所述至少两个接种有微藻的固态载体均匀分布在所述河道中，能够在同一时刻使得所述河道的不同部位均有氧气溶解，从而能够避免出现河道的某个部位微藻进行光合作用产生的氧气量过大而仅能溶解饱和值的氧气于所述水体中，造成大量氧气不能被有效利用；以及所述河道的某个部位微藻进行光合作用产生的氧气量过小而影响治理效果；进而能够提高治理效果与治理效率。克服了现有技术中黑臭水体的治理效果不明显以及治理效率低下的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种黑臭水体的治理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种黑臭水体的治理方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的再一种黑臭水体的治理方法的流程图。

具体实施方式

现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。因此，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例所涉及的材料均可以通过商业途径或通过申请人获取。

本发明实施例提供一种黑臭水体的治理方法，所述黑臭水体沿河道流动，参见图1，包括：

步骤1)将至少两个接种有微藻的固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中形成养殖区域；

步骤2)所述黑臭水体作为培养液流经所述养殖区域对微藻进行养殖，微藻进行光合作用产生的氧气溶解于所述黑臭水体中。

其中，将至少两个接种有微藻的固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中形成养殖区域是指：当河道的长度为一定值时，至少两个接种有微藻的固态载体中每两个相邻的固态载体之间的距离相当；示例性的，将所述河道分为上游河道、中游河道和下游河道，则需要避免将全部或者大多数的固态载体都聚集设置在上游河道、中游河道或者下游河道中。

当将接种量一定的固态载体漂浮在所述河道中，微藻进行光合作用产生的氧气在溶解于所述黑臭水体中时，所述固态载体所漂浮部位的所述黑臭水体的体积一定，则，溶解于所述黑臭水体中的氧气量具有一饱和值，若所述微藻进行光合作用产生的氧气量大于该饱和值，则溶解于所述黑臭水体中的溶氧量为该饱和值，其余释放至空气中；若所述微藻进行光合作用产生的氧气量小于该饱和值，则溶解于所述黑臭水体中的溶氧量为微藻进行光合作用产生的氧气量。

本发明实施例提供一种黑臭水体的治理方法，通过微藻固态养殖的特殊性，能够使微藻吸收所述黑臭水体中的氮磷进行光合作用产生氧气，产生的氧气能够溶解于所述黑臭水体中，进一步地，通过将所述至少两个接种有微藻的固态载体均匀分布在所述河道中，能够在同一时刻使得所述河道的不同部位均有氧气溶解，从而能够避免出现河道的某个部位微藻进行光合作用产生的氧气量过大而仅能溶解饱和值的氧气于所述水体中造成大量氧气不能被有效利用；以及所述河道的某个部位微藻进行光合作用产生的氧气量过小而影响治理效果；进而能够提高治理效果与治理效率。克服了现有技术中黑臭水体的治理效果不明显以及治理效率低下的缺陷。

其中，对所述固态载体不做限定，所述固态载体可以选自编织物、纺织物、海绵或者滤纸等具有吸附作用的多孔材质。

其中，对所述微藻的种类不做限定，所述微藻可以为栅藻、雨生红球藻、小球藻、微拟球藻、螺旋藻、三角褐脂藻、杜氏藻、丝状藻以及金藻等。

其中，对所述微藻在固态载体上的接种方法不做限定，所述微藻可以采用包埋法或者吸附法接种在所述固态载体上。

其中，对所述固态载体的数量以及每一个所述固态载体上的微藻接种量以及接种密度不做限定。

其中，需要说明的是，COD(ChemicalOxygenDemand)值是评价水体污染程度的一个重要指标，COD(ChemicalOxygenDemand)值是指化学需氧量，表示在一定严格的条件下，水中的还原性物质在外加的强氧化剂的作用下，被氧化分解时所消耗氧化剂的数量；单位为mg/L。在一河道中，随着黑臭水体的流动，河道各个部位黑臭水体中的COD值基本相当，但是，并不完全相同，在对河道的黑臭水体的COD值进行检测时，可以采用随机抽样的方法检测所述河道的COD值。

需要说明的是，当所述固态载体的数量一定，每一个所述固态载体上的微藻接种量和接种密度一定时，溶解在每一个所述固态载体所覆盖的一定体积的黑臭水体中的氧气量一定；在实际应用中，可以根据所述黑臭水体中的COD值对所述固态载体上的微藻的接种量以及接种密度进行调节，以使得每一个所述固态载体上的微藻进行光合作用产生的氧气量部分与所述固态载体覆盖下的黑臭水体中的还原性物质反应以治理水体，另外一部分等于所述黑臭水体的氧气溶解量的饱和值，这样，能够保证微藻产生的氧气得到有效利用，并且，随着黑臭水体的流动，氧气扩散于黑臭水体中与非养殖区域的还原性物质进行反应，以有效快捷地对整个所述河道的黑臭水体进行治理。

本发明的一实施例中，在所述步骤1)之前还包括：检测所述黑臭水体的COD值，根据所述COD值将预设重量的微藻以相同的接种量接种于所述至少两个固态载体上。

在本发明实施例中，通过将预设重量的微藻接种于所述至少两个固态载体上，微藻进行光合作用产生的氧气量与微藻的预设重量成正比，能够在单位时间内将一定的氧气量溶解于整个河道的黑臭水体中，提高所述黑臭水体的治理速度。

本发明的一实施例中，当所述COD值大于等于40mg/L时，所述预设重量大于等于300g。

本发明的又一实施例中，当所述COD值大于等于30mg/L小于等于40mg/L时，所述预设重量大于等于240g小于等于300g。

本发明的一实施例中，当所述COD值大于等于20mg/L小于等于30mg/L时，所述预设重量大于等于180g小于等于240g。

本发明的又一实施例中，当所述COD值大于等于10mg/L小于等于20mg/L时，所述预设重量大于等于100g小于等于180g。

需要说明的是，当将接种有预设重量的微藻的所述固态载体沿河道的长度方向漂浮在所述黑臭水体中时，每一个所述养殖区域产生一定量的氧气并溶解于所述水体中，其中，一部分氧气随所述水体的流动用于与水中的还原性物质反应被消耗掉，另外一部分氧气溶解在所述水体中，这部分溶解在水体中的氧气量即为溶氧量，氧气随水体流动扩散，在所述未设置固态载体的区域靠近所述养殖区域的水体流入侧处的溶氧量为最小。

还需要说明的是，将所述固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮时，若每一个固态载体的接种量以及接种密度均相同，则单位时间溶解于所述固态载体覆盖下的黑臭水体中的氧气溶解量一定，由于在河道中各个部位的黑臭水体的COD值并不都相同，因此，每两个相邻的固态载体之间的非养殖区域的黑臭水体的还原性物质的氧气消耗量也不同，这样，会出现部分非养殖区域治理速度缓慢的现象，从而会影响整体河道的治理速度和治理效果。

本发明的一实施例中，结合图1，参见图2，所述河道中未设置固态载体的区域为非养殖区域，所述步骤2)之后还包括：步骤3)检测每一个非养殖区域靠近所述养殖区域水体流入侧处的溶氧量，调节每两个相邻的固态载体之间的距离，使得所述溶氧量保持在2-3mg/L。

通过调节每两个相邻的固态载体之间的距离，使得每一个非养殖区域靠近所述养殖区域水体流入侧处的溶氧量保持在2-3mg/L，能够防止部分非养殖区域治理速度缓慢的现象发生，使得所述河道中的各个部位均具有一定的溶氧量。

本发明的一实施例中，当检测到所述溶氧量小于等于2mg/L时，缩短所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离。

本发明的又一实施例中，当检测到所述溶氧量大于3mg/L时，增大所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离。

在此过程中，对每两个相邻的固态载体之间的距离进行调节，使得所述河道的各个部位的黑臭水体中均有一定量的氧气存在，避免出现部分区域氧气耗尽而使得治理缓慢的现象发生，提高治理效果，从而能够提高整体河道的治理速度与治理效果。

本发明的一实施例中，结合图2，参见图3，所述步骤3)之后还包括：步骤4)在第一预设时间后，检测所述黑臭水体的COD值，当所述COD值小于10mg/L时，对微藻进行采收。

在本发明实施例中，随着所述养殖区域产生的氧气溶解于所述黑臭水体中，与所述黑臭水体中的还原性物质反应，使得所述黑臭水体中的COD值不断降低，从而起到治理的效果，当所述COD值小于10mg/L时就可停止治理。

其中，对所述预设时间不做限定，本发明的一实施例中，所述第一预设时间为24h。

其中，对微藻的采收方法不做限定，可以根据固态载体的材质选择合理的采收方法。

本发明的一实施例中，所述方法还包括：在每一个所述固态载体的水体流出侧安装隔离装置，将从所述固态载体上脱离的微藻阻隔在所述隔离装置一侧进行回收。

本发明的一实施例中，在每一个所述固态载体的水体流出侧安装隔离装置包括：将滤网的两端分别穿过所述河道的两侧，并将所述滤网的网面与所述水体流动方向呈一夹角固定在所述河道中，其中，所述滤网的上端伸出水面设置。这样，当所述微藻在所述河道水面上漂浮沿所述黑臭水体流动时，所述滤网能够将微藻拦截在所述滤网的一侧，从而能够对微藻进行及时回收。

其中，对所述滤网不做限定，当所述微藻为球状时，所述滤网的孔径小于所述微藻的直径，当所述微藻为丝状时，所述滤网可以为绢纱。

本发明的一实施例中，所述方法还包括：每间隔第二预设时间，向所述河道的黑臭水体中通入二氧化碳，使得黑臭水体的pH值保持在5.5-8.5。通过向所述黑臭水体中通入二氧化碳，能够保证微藻进行光合作用的效率，提高单位时间的溶氧量，进一步提高治理效率。

具体实施方式

以下，本发明实施例通过实施例及实验例对本发明进行说明。这些实施例仅是为了具体说明本发明而提出的示例，本领域技术人员可以知道的是本发明的范围不受这些实施例以及实验例的限制。

为了客观说明本发明实施例的技术效果，以廊坊市的几个黑臭水体为例进行说明。

实施例1

廊坊市的一河道被污染成黑臭水体，该水体的总氮含量为5mg/L、总磷含量为1mg/L，COD为40mg/L，水体中的氧气含量低于2mg/L，水体的各项指标均超出了中国国家水浴富营养标准V类水标准，为劣V类水。

将重量为300mg的微藻分别以相同的密度接种在十个固态载体上，并将所述十个固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中，对每两个固态载体之间的非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量进行检测，当检测到其中一个非养殖区域的溶氧量小于2mg/L时，缩短所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离；当检测到另一个非养殖区域的溶氧量大于3mg/L时，增大所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离，使得每一个非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量保持在2-3mg/L。

每间隔24h对所述黑臭水体的COD值进行检测，5天后所述黑臭水体的COD值为7mg/L，这时，水体中的总氮含量为1.0mg/L，总磷含量为0.05mg/L，对所述微藻进行采收，完成水体的治理。

实施例2

廊坊市的一河道被污染成黑臭水体，该水体的总氮含量为3mg/L、总磷含量为2mg/L，COD为30mg/L，水体中的氧气含量低于2mg/L，水体的各项指标均超出了中国国家水浴富营养标准V类水标准，为劣V类水。

将重量为240mg的微藻分别以相同的密度接种在八个固态载体上，并将所述八个固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中，对每两个固态载体之间的非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量进行检测，当检测到其中一个非养殖区域的溶氧量小于2mg/L时，缩短所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离；当检测到另一个非养殖区域的溶氧量大于3mg/L时，增大所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离，使得每一个非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量保持在2-3mg/L。

每间隔24h对所述黑臭水体的COD值进行检测，6天后所述黑臭水体的COD值为5mg/L，这时，水体中的总氮含量为0.8mg/L，总磷含量为0.03mg/L，对所述微藻进行采收，完成水体的治理。

实施例3

廊坊市的一河道被污染成黑臭水体，该水体的总氮含量为4mg/L、总磷含量为1mg/L，COD为20mg/L，水体中的氧气含量低于2mg/L，水体的各项指标均超出了中国国家水浴富营养标准V类水标准，为劣V类水。

将重量为180mg的微藻分别以相同的密度接种在六个固态载体上，并将所述六个固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中，对每两个固态载体之间的非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量进行检测，当检测到其中一个非养殖区域的溶氧量小于2mg/L时，缩短所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离；当检测到另一个非养殖区域的溶氧量大于3mg/L时，增大所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离，使得每一个非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量保持在2-3mg/L。

每间隔24h对所述黑臭水体的COD值进行检测，4天后所述黑臭水体的COD值为6mg/L，这时，水体中的总氮含量为0.4mg/L，总磷含量为0.01mg/L，对所述微藻进行采收，完成水体的治理。

实施例4

廊坊市的一河道被污染成黑臭水体，该水体的总氮含量为5mg/L、总磷含量为2mg/L，COD为10mg/L，水体中的氧气含量低于2mg/L，水体的各项指标均超出了中国国家水浴富营养标准V类水标准，为劣V类水。

将重量为100mg的微藻分别以相同的密度接种在三个固态载体上，并将所述三个固态载体沿河道的长度方向漂浮在所述河道中，对每两个固态载体之间的非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量进行检测，当检测到其中一个非养殖区域的溶氧量小于2mg/L时，缩短所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离；当检测到另一个非养殖区域的溶氧量大于3mg/L时，增大所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离，使得每一个非养殖区域靠近所述养殖区域的水体流入侧的水体的溶氧量保持在2-3mg/L。

每间隔24h对所述黑臭水体的COD值进行检测，2天后所述黑臭水体的COD值为4mg/L，这时，水体中的总氮含量为0.2mg/L，总磷含量为0.01mg/L，对所述微藻进行采收，完成水体的治理。

以上可知，通过将至少两个接种一定量的微藻的固态载体均匀漂浮在所述河道中，使得所述河道中的黑臭水体作为培养液对微藻进行固定化养殖，所述微藻在固定化养殖过程进行光合作用产生氧气，氧气溶解于所述黑臭水体中，能够针对不同的COD值对所述水体进行快速治理，在治理过程中，通过调节每两个相邻的固态载体之间的距离，使得黑臭水体的各个部位的溶氧量均保持在2-3mg/L，防止黑臭水体的部分区域的氧气被耗尽，从而能够从根本上对黑臭水体进行有效治理，提高治理效果与治理效率。克服了现有技术中黑臭水体的治理效果不明显以及治理效率低下的缺陷。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种黑臭水体的治理方法，其特征在于，所述黑臭水体沿着河道流动，包括：

步骤1)将至少两个接种有微藻的固态载体沿河道的长度方向均匀漂浮在所述河道中形成养殖区域；

步骤2)所述黑臭水体作为培养液流经所述养殖区域对微藻进行养殖，微藻进行光合作用产生的氧气溶解于所述黑臭水体中。

2.根据权利要求1所述的治理方法，其特征在于，在所述步骤1)之前还包括：检测所述黑臭水体的COD值，根据所述COD值将预设重量的微藻以相同的接种量接种于所述至少两个固态载体上。

3.根据权利要求2所述的治理方法，其特征在于，当所述COD值大于等于40mg/L时，所述预设重量大于等于300g。

4.根据权利要求2所述的治理方法，其特征在于，当所述COD值大于等于30mg/L小于等于40mg/L时，所述预设重量大于等于240g小于等于300g。

5.根据权利要求2所述的治理方法，其特征在于，当所述COD值大于等于20mg/L小于等于30mg/L时，所述预设重量大于等于180g小于等于240g。

6.根据权利要求2所述的治理方法，其特征在于，当所述COD值大于等于10mg/L小于等于20mg/L时，所述预设重量大于等于100g小于等于180g。

7.根据权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述河道中未设置固态载体的区域为非养殖区域，所述治理方法还包括：步骤3)检测每一个所述非养殖区域靠近所述养殖区域水体流入侧处的溶氧量，调节每两个相邻的固态载体之间的距离，使得所述溶氧量保持在2-3mg/L。

8.根据权利要求7所述的治理方法，其特征在于，当检测到所述溶氧量小于2mg/L时，缩短所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离。

9.根据权利要求7所述的治理方法，其特征在于，当检测到所述溶氧量大于3mg/L时，增大所述非养殖区域两侧的固态载体之间的距离。

10.根据权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述治理方法还包括：步骤4)在第一预设时间后，检测所述黑臭水体的COD值，当所述COD值小于10mg/L时，对微藻进行采收。