CN107827239A - 一种利用稀脉浮萍与椭圆小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法 - Google Patents
一种利用稀脉浮萍与椭圆小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种黑臭水体的原位生态修复方法，具体涉及一种利用浮萍与微藻联合处理的生物方法，属于污水处理技术领域。包括以下步骤(1)将污染水体分为3～8个处理单元，每个单元用浮木分隔成藻类处理区、浮萍处理区和动物饲养区三个区域；(2)按小球藻与处理水量3％～8％体积比在藻类处理区投加小球藻，处理时间为5～10d；(3)小球藻处理完成后，在该区域接种50～80％覆盖率的浮萍，处理时间约为7～12d，该区域即成为浮萍处理区；(4)浮萍处理完成后，在该区域投放生长期的食草性鱼和鸭，该区域即成为动物饲养区；(5)三个区域联合处理后，捕捉鱼和鸭，并用浮木将残留的浮萍收集。本发明方法简单、绿色、低成本。CODCr、氨氮、总磷的去除率均达90％以上。
Description
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种利用浮萍与小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法。
背景技术
随着我国工农业的快速发展及城镇规模不断扩大，河流、湖泊频繁出现水体黑臭现象，使得水体功能及生态环境遭到严重破坏。河流、湖泊作为水资源载体不仅能够作为饮用水来源，还是水产养殖、农畜生产、水上运输、水力发电、休闲旅游的重要场所。黑臭污染导致河湖生态系统遭到破坏，严重影响人们生活、航运和工农业生产，加剧水资源危机，甚至危害周围居民的健康。
目前黑臭水体的治理修复技术主要有以截污、清淤、底泥覆盖和调水等为主的工程法；通过投加微生物菌剂、生物促进剂和生物膜法等为主的微生物修复技术；通过投加药剂进行絮凝沉淀的化学修复技术；以及通过栽种挺水植物，沉水植物和浮游植物为主的生物生态法。但目前大多数方法存在成本高、易引入二次污染等缺点，因此开发经济、绿色、高效的黑臭水体的处理方法是十分必要的。
浮萍作为小型水生植物，不仅具有吸收氮、磷能力强、生长速率快、分布广，还具有易固液分离，收割回收的显著优点。微藻则是一种具有生物多样性与高度专一性的微生物群落，可以适应各种生态环境，对氮、磷有良好的去除效果。同样具备富含油脂、淀粉和蛋白质的特点。但微藻在光照、营养充足时，若不加以控制则存在爆发式增长的风险，且微藻藻亦难以进行固液分离。因此在保证水质净化的同时，抑制其生长并对其进行原位的资源化利用是急需解决的问题。
本发明联合微藻和浮萍处理黑臭水体，其特点在于利用微藻保证近水面以下较深部分水体得到净化，同时利用浮萍抑制微藻的不可控增长。两者的联合应用可极大提高水质净化效果。此外，微藻和浮萍都是优良的动物饲料，可供鱼类和家禽类动物食用，在污染水体完成水质净化后投加鱼和鸭可实现微藻和浮萍的原位资源化利用。
发明内容
本发明提供一种利用稀脉浮萍与椭圆小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，使不同水深的污水均得到原位净化，极大地提高了污水处理效率，同时实现了浮萍、微藻的资源化。
一种利用稀脉浮萍与椭圆小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，包括以下步骤:
步骤1)将污染水体分为3-8个处理单元，每个单元用浮木分隔成藻类处理区、浮萍处理区和动物饲养区三个矩形区域；
步骤2)按小球藻与处理水量3％～8％的体积比在藻类处理区投加小球藻，处理时间为
5～10d；
步骤3)小球藻处理完成后，在该区域接种50～80％覆盖率的浮萍，处理时间约为7～12d，该区域即成为浮萍处理区；
步骤4)浮萍处理完成后，在该区域投放生长期的食草性鱼和鸭，该区域即成为动物饲养区；
步骤5)三个区域联合处理后，捕捉鱼和鸭，并用浮木将残留的浮萍收集。
优选的，步骤2)所述小球藻种属为Chlorella ellipsoidea，具有良好的氮、磷去除效果；富含淀粉、蛋白质及油脂等营养成分，还可净化污染水体较深层次的水体。
进一步优选，步骤3)所述浮萍的种属为Lemna aequinoctialis，除了良好的氮、磷去除效果；富含淀粉、蛋白质及油脂等营养成分等优点外，还具有耐寒的性能，可在5℃条件下良好的生长；并可有效抑制藻类的爆发式增长。
优选的，步骤4)所述的鱼为草鱼、鲤鱼、鲢鱼等食草鱼中的一种或多种；所述的鸭为鸭属中食草鸭的一种或多种。
优选的，步骤1)和步骤5)中所述浮木密度为0.1～0.4kg/m3，浮木组成的矩形框接口采用可拆卸和组装的榫接方式。
进一步优选，步骤1)和步骤5)中所述浮木框中的一边作为集草板，其厚度为5～10cm，浮木两端距边缘5～8cm处有孔径为1～2cm的穿绳孔。在完成水体净化后，将浮木框两边拆下，在集草板和相对的浮木中穿上绳子，通过绳子的回拉即可简单地完成残留浮萍的收集。
本发明净化水体的原理：污水首先在小球藻处理区使得较为深层的水体得到初步的净化；而后经过浮萍的进一步处理，使污水得到进一步的净化。且在小球藻的液面上接种浮萍，可有效抑制小球藻不可控的爆发式增长。黑臭水体经过两级处理后，再在该区域上投放生长期的食草性鱼和鸭子，以该区域的小球藻和浮萍作为食用对象，可将该区域的小球藻和浮萍基本去除。最后，固定用的浮木框可同时作为浮萍收集器将剩余的浮萍进行最后的收集。
与现有技术相比，本发明具有以下有效益果：
(1)本发明运用浮萍和微藻的联合处理，极大地提高了污水的净化效果；
(2)本发明中的小球藻可保证水面以下较深水体的水质净化；浮萍可有效地预防小球藻的不可控增长；
(3)本发明在水质净化完成后投放生长期的食草鱼和鸭可对小球藻、浮萍实现原位的资源化利用；
(4)本发明中用于固定的浮木可同时用于收集残留的浮萍
(5)本发明操作简单、成本低廉、绿色无污染
附图说明
图1为一种利用稀脉浮萍与椭圆小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法的工艺流程图
附图中编号为：1.藻类处理区；2.浮萍处理区；3.动物饲养区
图2为浮萍固定收集浮木装置示意图
附图中：2a为浮木固定和收集浮萍的流程图，其中编号分别为4.浮木框的收集板；5.浮木框的侧边；6.绳子；2b为编号4收集板的正视图，2c为编号5浮木框侧边的正视图
图3为小球藻、浮萍处理过程中水体中污染物的去除效果图
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明做进一步说明：
实施例：
选取50m2的受污染池塘作为实验对象，该池塘总面积约为100m2，水深为4.5m。测得该污染池塘氨氮浓度为COD浓度为107.3mg/L,氨氮浓度为48.9mg/L,总磷浓度为4.81mg/L，属于劣Ⅴ类水体。
(1)将浮木进行加工，其中浮萍收集板高度为5cm，并在其距两端5cm处分别打孔径为2cm的穿绳孔，而后将浮木组装成2m×2m的矩形框。将该区域分成三个治理单元，每个单元投放3个矩形框，总计共投放9个矩形框。
(2)按小球藻与处理水量5％的体积比在藻类处理区投加小球藻，处理时间为7d；7d后测得不同单元水体的COD浓度约为56.2～63.5mg/L；氨氮浓度为29.4～33.5mg/L；总磷浓度为3.2～3.6mg/L。
(3)7d后在该矩形框中接种75％面积覆盖率的浮萍，处理时间约为12d；测得该区域不同单元水体COD浓度为3.4～5.1mg/L；氨氮浓度为2.8～3.7mg/L；总磷浓度为0.3～0.4mg/L。COD、氨氮和总磷的平均去除率依次达到96％，93％和92％。处理效果图如附图3所示。
(4)浮萍处理完成后在每个单元均投放生长期的食草性鱼20条和鸭5只，共计该区域总共投放60条草鱼，15只食草鸭。
(5)饲养7d后，捕捉池塘里的鱼和鸭，经统计该区域浮萍约有5～8％的浮萍残留。
(6)将浮木框两边拆下，将2根2.5m长的绳子穿过孔，并在浮萍收集板那端打结，通过将绳子回拉收集残留的浮萍，如图附图2a所示。最终残留的浮萍收集率可达95％。经过多次收集，可达到100％的回收。
Claims (7)
1.一种利用稀脉浮萍与椭圆小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤1)将污染水体分为3～8个处理单元，每个单元用浮木分隔成藻类处理区、浮萍处理区和动物饲养区三个矩形区域；
步骤2)按小球藻与处理水量3％～8％的体积比在藻类处理区投加小球藻，处理时间为
5～10d；
步骤3)小球藻处理完成后，在该区域接种50～80％覆盖率的浮萍，处理时间约为7～12d，该区域即成为浮萍处理区；
步骤4)浮萍处理完成后，在该区域投放生长期的食草性鱼和鸭，该区域即成为动物饲养区；
步骤5)三个区域联合处理后，捕捉鱼和鸭，并用浮木将残留的浮萍收集。
2.根据权利1所述的一种利用浮萍与小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，其特征在于：所述的黑臭水体CODCr为30～200mg/L，氨氮为10～100mg/L，总磷为2～20mg/L。
3.根据权利1所述的一种利用浮萍与小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，其特征在于：步骤2)所述小球藻种属为Chlorella ellipsoidea。
4.根据权利1所述的一种利用浮萍与小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，其特征在于：步骤3)所述浮萍的种属为Lemna aequinoctialis。
5.根据权利1所述的一种利用浮萍与小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，其特征在于：步骤4)所述的鱼为草鱼、鲤鱼、鲢鱼等食草鱼中的一种或多种；所述的鸭为鸭属中食草鸭的一种或多种。
6.根据权利1一种利用浮萍与小球藻联合处理黑臭水体的原位修复方法，其特征在于：步骤1)和步骤5)中所述浮木密度为0.1～0.4kg/m3，浮木组成的矩形框接口采用可拆卸和组装的榫接方式。
7.根据权利1所述一种利用浮萍与水生动物联合处理黑臭水体的原位修复方法，其特征在于：步骤1)和步骤5)中所述浮木框中的一边作为浮萍收集板，其厚度为5～10cm，浮木两端距边缘5～8cm处有孔径为1～2cm的穿绳孔。
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