CN107673558B - 一种黑臭水体净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种黑臭水体净化方法。该黑臭水体净化方法包括：分批次向水体底部投加碱金属过氧化物缓释颗粒；向水体底部投加生物酶制剂颗粒；向水体表面投洒硫化细菌复合制剂颗粒；向水体表面分批次均匀分散投加碱金属过氧化物速溶颗粒；向水体内部投放高效降解菌液，同时在水体表面或浅层安装曝气增氧设备，用于使水体持续复氧；向水体中投放鱼类和/或在水体近岸处种植水生植物进行生物处理，从而实现黑臭水体的净化和良好的生态循环。本发明的黑臭水体净化方法工程措施少、施工工程量少、对环境二次污染小，通过生态系统的重新构建，使得水体自净能力的恢复，逐渐消除黑臭水体的异味和色度，从感官上恢复水体的观赏娱乐价值。

Description

一种黑臭水体净化方法
技术领域
本发明属于水质处理技术领域，涉及一种黑臭水体净化方法。
背景技术
黑臭水体对城市环境、社会风貌和居民的身心健康造成了一定的影响，黑臭水体治理已经成为城市环境整治的重点问题。黑臭水体的污染物有内源污染和外源污染两个来源，传统的黑臭水体治理，一般通过各种工程措施，采取截留、抽水、开挖、底泥疏浚的方法将黑臭水体内的底泥清除，然后将新水注入水体，并且控制水体周边外源污染物的排放，或者通过投加微生物降解菌种来对黑臭水体进行降解处理。传统的黑臭水体治理技术存在以下问题：
(1)底泥疏浚清理需要大量的开挖和排水工程，容易对环境造成二次污染；
(2)深层水体无法解决溶解氧向下传递的问题，底部供氧困难，底部的黑臭问题无法解决；
(3)由于水体缺乏自净能力，水体环境容量有限，因此在内源污染物去除后，新的外源污染物会再次在水体中沉淀富集，并产生新的黑臭水体；
(4)不利于构建良性生态系统，实现水体的生态平衡。
发明内容
为了解决传统黑臭水体治理问题，本发明的目的在于提供一种黑臭水体净化方法，通过生态系统的重新构建，使得水体自净能力的恢复，逐渐消除黑臭水体的异味和色度，从感官上恢复水体的观赏娱乐价值。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
本发明提供一种黑臭水体净化方法，该方法包括以下步骤：步骤一，分批次向水体底部含有黑臭污泥的部位投加碱金属过氧化物缓释颗粒进行化学增氧；
步骤二，待监测泥底区域ORP增加到100mv以上时，向水体底部含有黑臭污泥的部位投加生物酶制剂颗粒进行生物分解；
步骤三，生物分解进行10-15天后，向水体表面均匀投洒硫化细菌复合制剂颗粒，使其沉入水体底部进行微生物强化；
步骤四，在微生物强化过程中，分批次向水体表面分散均匀投加碱金属过氧化物速溶颗粒使其沉入水体底部进行化学氧化；
步骤五，当底泥中的硫化物含量降低90％以上时，向水体内部投放高效降解菌液进行水体中的有机物降解；同时在水体表面或浅层安装曝气增氧设备，进行物理增氧，用于使水体持续复氧；
步骤六，当水体中的有机物降解到一定程度即通过水体生物相观察大量出现原生动物、后生动物、底栖动物和浮游生物时，向水体中投放鱼类和/或在水体近岸处种植水生植物进行生物处理，用于水体自然复氧，从而实现黑臭水体的净化和良好的生态循环。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述碱金属过氧化物缓释颗粒的制备方法为：以碱金属过氧化物缓释颗粒的质量分数为100％计，其是由30％～50％碳酸镁及50％～70％碱金属过氧化物复合压制而成的。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述碱金属过氧化物包括过氧化钙、过氧化钾和过氧化镁中的一种或多种的组合。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述碱金属过氧化物缓释颗粒投放量为10～100g/m2，每批次投放5～10g/m2。
本发明投放碱金属过氧化物缓释颗粒能够使黑臭水体底泥获得持续释放的溶解氧，并将休眠的细菌、芽孢的活性激活。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述生物酶制剂颗粒包括淀粉水解酶颗粒、纤维素水解酶颗粒、多糖水解酶颗粒、蛋白质水解酶颗粒和脂肪酶颗粒中的一种或多种的组合。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述生物酶制剂颗粒是由淀粉水解酶颗粒、纤维素水解酶颗粒、多糖水解酶颗粒、蛋白质水解酶颗粒和脂肪酶颗粒按照3：(3-4)：(2-3)：(1-2)：1的比例复配而成的颗粒。其中，淀粉水解酶颗粒、纤维素水解酶颗粒、多糖水解酶颗粒、蛋白质水解酶颗粒和脂肪酶颗粒均由诺维信公司提供。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述生物酶制剂颗粒的投放量为0.5～1g/m2。
本发明投放生物酶制剂颗粒能够为好氧细菌提供胞外酶，快速恢复细菌的活性，提高细菌对周围有机物的降解能力，并将大分子有机物转化为小分子有机物，从而有利于水中细菌对其进行降解。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述硫化细菌复合制剂颗粒是由贝氏硫杆菌和发硫菌按照1：1比例混合制成的颗粒制剂。所述贝氏硫杆菌(Beggiatoa)和发硫菌(Thiothrix)，该两种微生物取自于中科院微生物所。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述硫化细菌复合制剂颗粒的投放量为1～5g/m2。
本发明投放硫化细菌复合制剂颗粒能够将水体中的H2S、蛋白质分解产生的硫化物转化为SO4 2-从而消除硫化物产生的臭味。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述碱金属过氧化物速溶颗粒的制备方法为：以碱金属过氧化物速溶颗粒的质量分数为100％计，其是由5％～10％碳酸镁包覆90％～95％碱金属过氧化物复合而成的。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述碱金属过氧化物包括过氧化钙、过氧化钾和过氧化镁中的一种或多种的组合。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述碱金属过氧化物速溶颗粒的投放量为每批次投放10～50g/m2，一共投放3-5批次。
本发明投放碱金属过氧化物速溶颗粒能够增加底泥区域的DO，并为H2S转化提供好氧环境，促使黑色的FeS在氧化过程中被过氧化物分解产物Ca(OH)2转化为Fe(OH)3从而消除水体的黑色，部分硫酸盐转化为硫酸钙沉淀。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述高效降解菌液是由COD降解菌、硝化细菌和反硝化细菌按照(4-6)：2：1的比例复合制备得到的菌液。其中，COD降解菌、硝化细菌和反硝化细菌均由诺维信公司提供。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述高效降解菌液的投放量为1～10g/m3。
本发明的投放的高效降解菌液的高效降解菌是经过平板划线法筛选、富集、驯化和培养获得的，其能够将水体中原有的和底泥分解产生的小分子有机物逐渐降解。
上述黑臭水体净化方法中，优选地，所述鱼类包括杂食性鱼类；所述水生植物包括挺水植物、沉水植物和陆生植物中的一种或多种。
本发明中“m2”是指每平米待处理水域的面积。
本发明中的化学制剂若无特殊说明，均为市售购买获得。
本发明提供的黑臭水体净化方法能够用于黑臭河道、黑臭水塘、黑臭景观湖泊水体治理，其采用原位修复技术，工程措施少，施工工程量少，避免施工对资源环境造成的二次污染和对水体周边生态环境的破坏，实现了水体的立体供氧，并且通过生态系统的重建，恢复水体的自净能力，最终实现水体的生态平衡，逐渐消除黑臭水体的异味和色度，从感官上恢复水体的观赏娱乐价值。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种黑臭水体净化方法，分批向黑臭河道内投洒过氧化钙缓释颗粒(其是由50％碳酸镁及50％过氧化钙复合压制而成的)，每次投加量为10g/m2，每天投加一次，每次投加过后监测底泥区域的ORP，当ORP增加到100mv以上时，向水体内投加0.5g/m2生物酶制剂(其中包括淀粉水解酶颗粒、纤维素水解酶颗粒、多糖水解酶颗粒、蛋白质水解酶颗粒和脂肪酶颗粒按照3:4:2:1:1的比例复合而成)，用于激活底泥中的细菌和芽孢对周围的有机物进行分解。15天后，向水体内投加硫化细菌复合制剂颗粒(是由贝氏硫杆菌和发硫菌按照1：1比例混合制成的颗粒制剂)3g/m2，用于对底泥中硫化物的分解和转化，通过生物转化，硫化物转化为硫酸盐，从而消除臭味和部分黑色。在硫化物转化过程中，向水体内投加过氧化钾速溶颗粒(其是由5％碳酸镁包覆95％的过氧化钾复合而成的)10g/m2，一共投加3～5批，一方面为硫化物的转化提供较高的ORP环境，另一方面，碱金属过氧化物分解产物呈碱性，有利于改善底泥的pH环境。当硫化物降解到一定程度后，向水体内投加高效降解菌液(是由COD降解菌、硝化细菌和反硝化细菌按照6：2：1的比例复合制备得到的菌液)，同时采取物理表面曝气增氧措施对水体增氧，用于对水体内COD和氨氮的降解。对水体的水质变化情况进行监测，当水体内的有机物降解到一定程度且出现大量的原生动物、后生动物、底栖动物、浮游生物，向水中投放草鱼、鲤鱼进行捕食，形成完整的食物链。在河道边坡和近岸处种植水生植物，利用水生植物吸收外源进入的氮、磷，同时向水体进行生物复氧，植物根系表面形成微生物膜对有机物进行降解，植物本体为水生动物提供栖息环境，最终实现良好的生态循环。
本实施例的效果如表1所示，实施前后分别对黑臭水体连续取样检测7日水质分析数据平均值见表1，可以看出经过处理的河道从原先的劣V类水体逐渐恢复达到IV类水体的环境质量标准。
表1：
主要水质指标 单位 实施前 实施后
溶解氧 mg/L 1.4 4.2
COD mg/L 77 24
BOD mg/L 18 5
氨氮 mg/L 7.8 0.9
总氮 mg/L 8.9 0.9
粪大肠 mg/L 80000 12000
实施例2
本实施例提供了一种黑臭水体净化方法，分批向黑臭水塘内投洒过氧化钙缓释颗粒(其是由30％碳酸镁及70％过氧化钙复合压制而成的)，每次投加量为5g/m2，每天投加一次，每次投加过后监测底泥区域的ORP，当ORP增加到100mv以上时，向黑臭水塘内投加1g/m2生物酶制剂(其中包括淀粉水解酶颗粒、纤维素水解酶颗粒、多糖水解酶颗粒、蛋白质水解酶颗粒和脂肪酶颗粒按照3:3:3:2:1的比例复合而成)，用于激活底泥中的细菌和芽孢对周围的有机质进行水解。大约15天后，向黑臭水塘内投加硫化细菌复合制剂颗粒(是由贝氏硫杆菌和发硫菌按照1：1比例混合制成的颗粒制剂)3g/m2，用于对底泥中硫化物的分解和转化，通过生物转化，硫化物转化为硫酸盐，从而消除臭味和部分黑色。在硫化物转化过程中，向水体内分批投加速溶碱金属过氧化物过氧化钾速溶颗粒(其是由10％碳酸镁包覆90％过氧化钾复合而成的)10g/m2，一共投加3批，改善底泥的溶解氧水平，使底泥中的硫化物快速转化为硫酸盐。当硫化物降解到一定程度后，向水体内投加高效降解菌液(由COD降解菌、硝化细菌和反硝化细菌按照6：2：1的比例复合制备得到的菌液)，同时使用表面曝气设备对水体增氧，用于对水体内COD和氨氮的降解。当黑臭水塘内的有机物浓度降到一定程度并且趋于稳定时，出现大量指示性生物，例如原生动物、后生动物、浮游生物，此时向黑臭水塘内投放一定数量的杂食鱼苗对水中的原生动物、后生动物、浮游生物进行捕食。于此同时，在水塘周边种植水生植物对生态环境进行恢复，实现生态系统再造，实现生态良性循环。
本实施例的效果如表2所示，实施前后分别对黑臭水体连续取样检测7日水质分析数据平均值见表2，是经过处理的黑臭水塘从原先的劣V类水体逐渐恢复达到IV类水体的环境质量标准。
表2：
主要水质指标 单位 实施前 实施后
溶解氧 mg/L 0.45 3.6
COD mg/L 112 28
BOD mg/L 24 5
氨氮 mg/L 10.2 1.2
总氮 mg/L 12.7 1.2
粪大肠 mg/L 120000 16000
综上所述，本发明提供的黑臭水体净化方法能够用于黑臭河道、黑臭水塘、黑臭景观湖泊水体治理，其采用原位修复技术，工程措施少，施工工程量少，避免施工对资源环境造成的二次污染和对水体周边生态环境的破坏，实现了水体的立体供氧，并且通过生态系统的重建，恢复水体的自净能力，最终实现水体的生态平衡，逐渐消除黑臭水体的异味和色度，从感官上恢复水体的观赏娱乐价值。

Claims (9)

1.一种黑臭水体净化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一，分批次向水体底部含有黑臭污泥的部位投加碱金属过氧化物缓释颗粒进行化学增氧；所述碱金属过氧化物缓释颗粒的制备方法为：以碱金属过氧化物缓释颗粒的质量分数为100%计，其是由30%~50%碳酸镁及50%~70%碱金属过氧化物复合压制而成的；
步骤二，待监测泥底区域ORP增加到100mv以上时，向水体底部含有黑臭污泥的部位投加生物酶制剂颗粒进行生物分解；所述生物酶制剂颗粒是由淀粉水解酶颗粒、纤维素水解酶颗粒、多糖水解酶颗粒、蛋白质水解酶颗粒和脂肪酶颗粒按照3：（3-4）：（2-3）：（1-2）：1的比例复配而成的颗粒；
步骤三，生物分解进行10-15天后，向水体表面均匀投洒硫化细菌复合制剂颗粒，使其沉入水体底部进行微生物强化；所述硫化细菌复合制剂颗粒是由贝氏硫杆菌和发硫菌按照1：1比例混合制成的颗粒制剂；
步骤四，在微生物强化过程中，分批次向水体表面分散均匀投加碱金属过氧化物速溶颗粒使其沉入水体底部进行化学氧化；所述碱金属过氧化物速溶颗粒的制备方法为：以碱金属过氧化物速溶颗粒的质量分数为100%计，其是由5%~10%碳酸镁包覆90%~95%碱金属过氧化物复合而成的；
步骤五，当底泥中的硫化物含量降低90%以上时，向水体内部投放高效降解菌液进行水体中的有机物降解；同时在水体表面或浅层安装曝气增氧设备，进行物理增氧，用于使水体持续复氧；所述高效降解菌液是由COD降解菌、硝化细菌和反硝化细菌按照（4-6）：2：1的比例复合制备得到的菌液；
步骤六，当水体中的有机物降解到一定程度即通过水体生物相观察大量出现原生动物、后生动物、底栖动物和浮游生物时，向水体中投放鱼类和/或在水体近岸处种植水生植物进行生物处理，用于水体自然复氧，从而实现黑臭水体的净化和良好的生态循环。
2.根据权利要求1所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述碱金属过氧化物缓释颗粒中的所述碱金属过氧化物包括过氧化钙、过氧化钾和过氧化镁中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述碱金属过氧化物缓释颗粒投放量为10~100g/m2，每批次投放5~10g/m2。
4.根据权利要求1所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述生物酶制剂颗粒的投放量为0.5~1g/m2。
5.根据权利要求1所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述硫化细菌复合制剂颗粒的投放量为1~5g/m2。
6.根据权利要求1所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述碱金属过氧化物速溶颗粒中的所述碱金属过氧化物包括过氧化钙、过氧化钾和过氧化镁中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1或6所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述碱金属过氧化物速溶颗粒的投放量为每批次投放10~50g/m2，一共投放3-5批次。
8.根据权利要求1所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述高效降解菌液的投放量为1~10g/m3。
9.根据权利要求1所述的黑臭水体净化方法，其特征在于：所述鱼类包括杂食性鱼类；所述水生植物包括挺水植物、沉水植物和陆生植物中的一种或多种。
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CN101417840A (zh) * 2008-11-07 2009-04-29 黎赓桓 一种黑臭河涌污染治理方法
CN102963986A (zh) * 2012-12-04 2013-03-13 沧州旺发生物技术研究所有限公司 一种鱼塘生物底改剂

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