CN109293002B - 一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂 - Google Patents

一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂 Download PDF

Info

Publication number
CN109293002B
CN109293002B CN201811278544.9A CN201811278544A CN109293002B CN 109293002 B CN109293002 B CN 109293002B CN 201811278544 A CN201811278544 A CN 201811278544A CN 109293002 B CN109293002 B CN 109293002B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
water body
microbial preparation
bacillus
black
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811278544.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109293002A (zh
Inventor
黎双飞
柳新月
杨雪薇
陈辉蓉
王科举
刘良叙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen University
Original Assignee
Shenzhen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen University filed Critical Shenzhen University
Priority to CN201811278544.9A priority Critical patent/CN109293002B/zh
Publication of CN109293002A publication Critical patent/CN109293002A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109293002B publication Critical patent/CN109293002B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/32Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂,是以微生物为主的组合生物修复方法,包括清淤构建生态护岸、曝气复氧、投加高效微生物制剂、悬浮填料等技术的组合应用。微生物制剂是本原位修复方法的核心,向水体内投加具有高效降解能力的微生物制剂,微生物制剂是由不同类型的微生物组成,依托高密度菌群的协同作用,对水体中的有机污染物进行转移、转化和降解,将水体中的各种有机污染物分解为二氧化碳、氮气、硝酸盐、硫酸盐等,并通过水体生态群落的食物链形成物质和能量循环,增强水体的自净能力。

Description

一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂
技术领域
本发明属于水环境修复技术领域,尤其涉及一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂。
背景技术
随着社会经济的快速发展,工业化和城镇化的不断推进,工业废水和生活污水的集中大量排放,城市河涌中有机碳污染物、有机氮污染物以及含磷化合物负荷不断加大,城市河涌水质污染日趋严重。经调查发现,广泛存在于底泥中的有机污染物包括:多环芳烃(PAHs)、杀虫剂(如DDT)、氯代烃(如多氯联苯PCBs)、单环芳烃(苯及其衍生物)及邻苯二甲酸脂等,有机物质在分解过程中快速消耗水中溶解氧,在缺氧环境下以厌氧微生物为主导,有机物中碳、氮、硫成分厌氧发酵分解成甲烷、硫化氢、氨等物质逸出到空气中,形成了恶臭污染;而以不溶于水的FeS为主的微小颗粒悬浮在水中是水发黑的根源。以上是形成水体的黑臭现象的主要原因。河涌黑臭严重影响居民生活、城市形象和城市投资环境,治理河涌黑臭已成为当前城市水环境治理的焦点问题。仅通过截污、清淤、冲水,即使短期内能解决黑臭问题,但由于其好氧洁净生态系统还未建立起来,本身自净能力有限,一旦河涌纳污很快又恢复到黑臭状态,只有重建河涌好氧自净生态体系,才能从根本上改善河涌水质和自净能力,从而最终消除河涌黑臭。
生物修复是指利用特定的生物吸收、转化、清除或降解环境污染物,从而使受污染环境能够部分或完全地恢复到原初状态的生物措施。生物修复技术分为原位生物修复技术和异位生物修复技术,原位生物修复是指原地处理污染物质的一种处理方式,包括自然修复和工程修复两种,是最常见的生物修复方式。
与传统的物理化学修复技术相比,生物修复技术具有以下优点:(1)费用省,仅为现有环境工程技术的几分之一,如采用生物清淤比机械清淤费用将节省80%以上;(2)环境影响小,不会形成二次污染或导致污染物的转移;(3)可最大限度地降低污染物浓度;(4)治理修复效果良好,操作简单,对正常的市政管理和居民生活造成的影响极小;(5)应用范围更广,除河涌、湖泊外,还可用于受污染的地表水、受石油污染的洋面、受污染的土壤和地下水等常规技术难以应用的场地。在生物修复技术中,以微生物技术为核心的微生物制剂修复是一种重要的河涌污染原位修复生物技术。
黑臭河流水体情况复杂,单靠单一的一种修复技术往往达不到理想要求。因此,将各个修复技术进行优化组合,找出一种合适的组合方式对黑臭河流的治理有很大的意义。生物修复技术被广泛应用于黑臭河流的治理中,然而生物技术的核心部分为微生物制剂,大多来源于国外,价格较高且难以推广,对于我国的生物安全性也是一种潜在的危害。因此,研究开发出一种新的高效的微生物制剂以及基于该制剂的黑臭水体原位修复方法是迫在眉睫的一项任务。
发明内容
本发明是鉴于现有技术存在的上述问题提出的,本发明提供一种黑臭水体原位修复方法,该方法基于微生物制剂,并将微生物强化技术、悬浮填料、生态护岸、曝气充氧各个技术进行了有效组合应用,实现调控水体中微生物群体组成和数量,优化群落结构,提高水体中有自净能力的微生物对污染物的去除效率,使水体最大程度恢复其原有的自净能力,使污染物就地降解或转化成无害物质的技术效果。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法,所述方法包括以下步骤:
S1、截污:沿水道宽分别用渔网和聚乙烯网在出水口和进水口设置拦截网,拦截固体污染物;
S2、清淤疏浚:清除步骤S1中所述拦截网所围水体中的沉底固体垃圾、石块和底泥腐殖质层;
S4、构建生态护岸:在水体原护岸无植物生长及无生态功能的部位进行护
岸修复;
S5、设置增氧系统:在水道内等距设置曝气设备,进行曝气增氧;
S7、投加微生物制剂:向水体中投加微生物制剂,对污染物进行转移、转化和降解,投加点布置于步骤S1中所述的进水口,投加量为0.05%,每隔3天重新投加一次,1个月为一修复周期;
所述微生物制剂包含以下的混合物
(a)枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌,其中所述混合物中的每一种所述芽孢杆菌各自经需氧发酵、收获、干燥、并且研磨以产生具有约180微米平均粒径的粉末,其中大于约65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米,和
(b)亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌,其中所述混合物中的每一种所述亚硝化菌各自经厌氧发酵、收获、干燥、并且研磨以产生具有约180微米平均粒径的粉末,其中大于约65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米;
其中所述微生物制剂在加入水之后完全分散并且不需要预激活所述细菌。
作为本发明的进一步改进,在步骤S2与步骤S4之间还包括步骤
S3、修建缓冲池系统:所述缓冲池系统包括初沉池、二沉池和蓄泥池,在水道起点处沿道宽挖深,修建初沉池,减缓水体流速,增加停留时间;在水道末端出水处挖深,修建二沉池,在靠近二沉池水道任一侧边修建蓄泥池,所述蓄泥池面向水道道一侧设有泄水口;
在步骤S5与步骤S7之间还包括步骤
S6、投加微生物载体:所述微生物载体为悬浮填料,将悬浮填料固定于防腐蚀线绳,等分为组,各组等间距地设置在水体中。
作为本发明的进一步改进,所述步骤S4进一步包括步骤
S41、平整护岸:对水道两岸进行清理,使其有一定坡度,所述坡度不大于15°;
S42、铺设土工格系统:所述土工格系统包括土工格室和土工格栅,用扎带将所述土工格室固定于所述土工格栅上,所述土工格室被固定后,将所述土工格栅铺设于护岸,所述土工格栅铺设后,用固定件将格栅四角以及中间位置固定;
S43、铺设生态袋:所述生态袋填料为泥土与碎石,比例为3∶1(w∶w),将所述生态袋铺设于水道内侧,并用固定件将所述生态袋固定;
S44、填充土工格室:采用喷洒方式将水道淤泥均匀填充于土工格室内,然后沥水,重复直至土工格室充满水道淤泥,将土壤覆盖于土工格室,并夯实;
S45、种植草种:将草种均匀撒于护岸各处,播撒完后用塑料薄膜将护岸覆盖。
作为本发明的进一步改进,所述步骤S45采用的草种为高羊茅草种。
作为本发明的进一步改进,所述步骤S5中曝气增氧采用间歇式曝气,曝气时间为18h/天。
作为本发明的进一步改进,所述步骤S5中曝气设备为微孔曝气机,功率为2kw,设置密度为每千立方米水设置一台。
本发明还提供一种用于黑臭水体原位修复方法的微生物制剂,所述包含以下的混合物;
(a)枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌,其中所述混合物中的每一种所述芽孢杆菌各自经需氧发酵、收获、干燥、并且研磨以产生具有约180微米平均粒径的粉末,其中大于约65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米,和
(b)亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌,其中所述混合物中的每一种所述亚硝化菌各自经厌氧发酵、收获、干燥、并且研磨以产生具有约180微米平均粒径的粉末,其中大于约65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米;
其中所述微生物制剂在加入水之后完全分散并且不需要预激活所述细菌。
作为进一步改进,其中组分(a)的所述芽孢杆菌与组分(b)的所述亚硝化菌的重量比率在1:10至10:1之间。
作为进一步改进,其中所述混合物组分(a)的所述芽孢杆菌与组分(b)的所述亚硝化菌的重量比率在1:10至10:1之间。
作为进一步改进,其中所述组分(a)的所述枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌的重量比率为1:1:1:1;所述组分(b)的所述亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌的重量比率为1:1:1。
作为进一步改进,其中所述微生物制剂具有小于10%的水分含量;每克所述微生物制剂具有的最终细菌浓度约介于106-1010个集落生成单位(CFU)。
本发明提供黑臭水体原位修复方法和微生物制剂,是以微生物为主的组合生物修复方法,包括清淤构建生态护岸、曝气复氧、投加高效微生物制剂、悬浮填料等技术的组合应用,结合必要的物理措施对黑臭水体进行原位修复处理。微生物制剂是本原位修复方法的核心,向水体内投加本发明提供的具有高效降解能力的微生物制剂,微生物制剂是由不同类型的微生物组成,依托高密度菌群的协同作用,对水体中的有机污染物进行转移、转化和降解,将水体中的各种有机污染物分解为二氧化碳、氮气、硝酸盐、硫酸盐等,并通过水体生态群落的食物链形成物质和能量循环,增强水体的自净能力。另外,它对底泥也有一定的降解能力,能显著促进底泥氧化层的形成,强化底泥对有机污染物分解能力,从而减轻了底泥对上覆水体的污染。
具体实施方式
为了更好地理解和实施,下面结合实施例和表格,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1:黑臭水体的原位修复
采用深圳市某处污染河涌黑臭水体为修复对象,主要指标为:上覆水体溶解氧(DO)为1.8mg/L,底泥氧化还原电位(ORP)为-240mv,底泥含水率为43.7%,底泥有机质(TOC)含量为2.88%,FDA法测定底泥微生物总活性为0.59A/g。
本实施例采用的黑臭水体原位修复方法,具体步骤如下:
S1、截污:将实施段附近流水引入实施段下游,实施期间禁止外来废水及生活垃圾进入治理水道段。沿水道宽分别用渔网和PE网在出口和实施段进水口设置拦截网,将两端用钢筋固定,拦截固体垃圾,防止其进入水道;
S2、清淤疏浚:将水道内漂浮的垃圾、水道两侧阻碍施工的枯竹和河岸上的生活垃圾进行清理,清理后运至附近垃圾堆放点。清淤采用人工与机械相结合的方式进行,实施段全段清淤,主要分为两个阶段:第一阶段,实施段因常年的污染且没有经过清淤,水道底沉积了大量的固体垃圾物,为了保障清淤泵的顺利工作,在机械清淤前,先人工将本段水道底固体生活垃圾、石块等进行打捞。打捞后的垃圾集中堆放,打捞完成后由垃圾车拉至附近垃圾堆放点;第二阶段,人工清淤后,采用机械清淤的方法进行逐段清淤。首先用清淤泵吸取底泥,清淤底泥层主要为为淤泥腐殖质层,将吸取的泥水混合物直接打到护岸上进行沥水,干化后进行处理;
S3、修建缓冲池系统:所述缓冲池系统包括初沉池、二沉池和蓄泥池,将水道起点沿河宽挖深,长约5m,深约1m,修建初沉池,缓解水的冲击力、减缓水流速,增加停留时间。在水道末出水处人工挖深,修建二沉池,二沉池长5m,深0.5m。在靠近二沉池水道左侧处修建一蓄泥池,蓄泥池长2m,宽1.5m,高0.5m人工开挖后,砖砌石块固化,在蓄泥池面向水道一侧修建泄水口。在实施段出水断面用条石和装有泥土和碎石的生态带修建拦水坝,高约1m,宽约25cm;
S4、构建生态护岸:根据水道护岸的具体情况,在护岸无植物生长以及无生态功能的部位进行护岸修复,并进行分段整治。
步骤S4进一步包括:
S41、平整护岸:对水道两岸进行清理,使其有一定坡度,所述坡度不大于15°;
S42、铺设土工格系统:所述土工格系统包括土工格室和土工格栅,用扎带将所述土工格室固定于所述土工格栅上,所述土工格室被固定后,将所述土工格栅铺设于护岸,所述土工格栅铺设后,用固定件将格栅四角以及中间位置固定;
S43、铺设生态袋:所述生态袋填料为泥土与碎石,比例为3∶1(w∶w),将所述生态袋铺设于水道内侧,并用固定件将所述生态袋固定,防止土工格室填土后因水分的流失位置变动;
S44、填充土工格室:土工格室安装好后,采用喷洒方式将水道淤泥均匀喷洒与土工格室内,然后沥水;观察沥水后淤泥干湿度,待下一轮喷淤不影响上一轮淤泥流失时,进行第二次喷淤;多次直至土工格室充满水道淤泥,并采用人工案进行沓实。将开挖后的少量土壤覆盖于土工格室,并轻轻夯实;
S45、种植草种:淤泥存放5天后,将高羊茅草种子30℃水中浸种2小时,捞起后将草种均匀撒于护岸各处,每m2施加25g。播撒完后用塑料薄膜将护岸覆盖,并用土块压至薄膜上。
S5、设置增氧系统:设置功率为2kw的微孔曝气机,设置密度为每千立方米水设置一台,曝气增氧采用间歇式曝气,曝气时间为18h/天;
S6、投加微生物载体:所述微生物载体为悬浮填料,将悬浮填料固定于防腐蚀线绳,等分为组,各组等间距地设置在水体中;
S7、投加微生物制剂:微生物制剂用2吨聚乙烯罐运送至实施现场后存储备用,通过人工投放的方式加入河流中,投加点布置位于实施进水口,投加量为0.05%。每隔3天重新投加一次,一个月为一周期,根据效果适当调节加剂量。
实施例方法应用的评价
本实施例以微生物制剂为主的组合生物修复方法,通过清淤构建生态护岸、曝气复氧、投加高效微生物制剂、悬浮填料等技术的组合应用,结合必要的物理措施对实施段河流进行原位修复,利用水生生态动植物及微生物的自净能力吸收水体中的有机污染物,以达到水质净化的目的。
①清淤构建生态护岸
水道整治的关键是截污,没有截污不可能从根本上改善水质。水道的污染源包括内源污染和外源污染两种:内源污染一般来自底泥;外源污染包括生活污水、工业废水、雨水的排入,生活垃圾、余泥的倾倒等。底泥中含水率高且含有大量的有机污染物以及重金属,清淤中底泥的处理是水道治理中的一大难题,为了能够更好的解决这个问题。本实施采用底泥原位处理构建生态护岸的方式将底泥进行处理利用,通过检测,本实施段底泥不含重金属离子,因此,这种方式不存在生态安全性问题。
生态护岸是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸。它拥有渗透性的自然河床与河岸基底,丰富的河流地貌,可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能,同时具有一定的抗洪强度。目前大部分地方河流整治过程中,因防洪的目的,多数采取石砌硬质岸堤,尽管石砌硬质岸堤起到了防洪作用,但是,它以牺牲生态系统功能为代价,隔断了河流生态系统和外部环境的物质和能量交换,阻滞了水气循环,使河流变成孤立的水港,河流的自净功能差,河水易被污染和腐化。因此,在水道治理中,生态护岸的构建是非常有必要的。本实施例利用水道的特点,在护岸无植物生长以及无生态功能的部位进行护岸修复,将底泥作为护岸的材料,在处理底泥的同时节省了费用,是一种生态人工扰动将底泥聚集在二沉池。然后,用泵将底泥转至蓄泥池,干化后运至垃圾填埋场,实现定点、定时清淤。
②微生物制剂
微生物是生物修复技术的核心,微生物是整个生态链的串联者。本实施水体内投加自主研发的具有高效降解能力的微生物制剂,微生物制剂是由不同类型的微生物组成,依托高密度菌群的协同作用,对水体中的有机污染物进行转移、转化和降解,将水体中的各种有机污染物分解为二氧化碳、氮气、硝酸盐、硫酸盐等,并通过水体生态群落的食物链形成物质和能量循环,增强水体的自净能力。另外,它对底泥也有一定的降解能力,能显著促进底泥氧化层的形成,强化底泥对有机污染物分解能力,从而减轻了底泥对上覆水体的污染。因本段距离较短且水流较快,为了减少制剂的损失,采用“少量多加”的方式进行投加,使制剂尽可能的发挥作用,在运行过程中根据水质的情况对投加量和投加次数进行调节。
③曝气充氧
氧气是微生物繁殖、挂靠、激活的基本生存条件,为了保障水体修复的正常进行,必须对水体增氧。向水体增氧,一方面可以为微生物提供生存生长活动必须的氧气,促进其降解功能,使水体中的污染物质得以净化,从而改善河流的水质;另一方面,充入的溶解氧可以迅速地氧化有机物厌氧降解时产生的甲硫醇及硫化氢等致黑致臭物质,有效地改善、缓和水体的黑臭程度。本实施采用微孔曝气的方式向水体内增氧,微孔曝气法具有充氧效率高,传氧速率快的特点,减少耗能,节省投资。结果显示,曝气后水体中溶解氧迅速升高。在曝气过程中采用,间断式曝气方式,在减少耗能的同时,能够最大限度的降解氨氮。
④移动式悬浮填料
在进行水道治理时,因河流自身的特点,投放的一些微生物会因水流的流动而丧失,并且停留时间比较段,无法发挥其作用并造成人力物力的浪费。因此,为了解决这个问题,本实施中将悬浮填料应用于水道治理中,利用水的流动性发明了移动式悬浮填料技术,悬浮填料为微生物提供附着点,为细菌提供了生长和稳定的环境,避免了制剂的流失,从而提高了系统对营养物质的去除率。悬浮填料减缓了水流速度,增加了水力停留时间,加入悬浮填料后,加强了系统的传质作用,增强了水的紊动性,提高了氧的利用率。另外,悬浮填料可以有效去除一部分悬浮颗粒物。
⑤定点清淤
水道治理过程中水道内淤泥的清除是治理的一大难题,水道底泥清除后过长时间的积累又需要清理,这样既浪费了人力物力又对水体造成了二次污染。为了解决这个难题,本实施采用定时清淤的方式进行处理,在水道末出水处人工挖深,修建二沉池、蓄泥池。在暴雨期以及水流较大时期,通过水流自身作用以及人工扰动将底泥聚集在二沉池。然后,用泵将底泥转至蓄泥池,干化后运至垃圾填埋场,实现定点、定时清淤。
实施例技术效果的评价
经过2个月的运行,DO维持在5mg/L左右,底泥氧化还原电位提高,COD、NH3-N和TP的降解率稳定在40%、19%和31%左右。利用生物分子学原理,采用TGGE技术对水体修复前后的微生物多样性做了研究,研究结果显示,治理后河流水体的微生物种群丰富度明显提高。采用反推法预测,将此技术运用到整条河流后,COD、NH3-N和TP的理论去除率分别为98%,86%,97%,出水可以达到五类水,水体恢复正常。
对照例1:使用微生物促生剂修复黑臭水体
采用与实施例1相同的深圳市某处污染河涌黑臭水体为修复对象,实验采用60cm×35cm×20cm的无盖有机玻璃缸为实验装置,铺设1.8cm底泥,质量为1680g,加入4L自采集的黑臭水体。
采用美国Probiotic菌剂公司开发的水体净化促生剂Bio-energizer,该促生剂含有降解污染物的多种酶及促进微生物生长的有机酸、微量元素、维生素等成分,投加到实验所用的黑臭水体中,对其进行生物修复。
投加量选择150μL/L上覆水体,即投加0.6mL。第1天将10.6mL的复合生物促生剂均匀泼洒于底泥表层,2天后,加入第1天一半剂量的微生物生长刺激剂,实验经过15天。
对照例1技术效果的评价
经该促生剂治理后的水体COD由40~50mg/L降至30mg/L左右,降解率约为32.5%,BOD5由25~30mg/L降至10mg/L左右,水体透明度由20cm上升到70cm,水体DO由接近于0提高至大于2mg/L。
实施例1与对照例1技术效果的对比评价
实施例1相对于对照例1表现了更高COD降解率,水体DO亦维持了更高的数值,同时具备更好的稳定性。
实施例2:微生物制剂的制备
本发明使用本领域已知的标准深层发酵方法培养的微生物。
①芽孢杆菌物种
根据以下常规方案培养枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌各自的起子培养物:将18g营养肉汤、18g酵母提取物和36g麦芽糖糊精至具有1L锥形烧瓶。添加900ml蒸馏过的去离子水,并且搅拌所述烧瓶直至所有干成分溶解。盖上所述烧瓶并将其放入在121℃和15psi下运行的加压灭菌器中30分钟。在冷却之后,在冷却之后,加入来自250ml锥形烧瓶的100ml的微生物培养基。密封所述烧瓶,并将其置于在30℃下的定轨振荡器上。允许培养物生长3-5天。针对混合物中的每一种微生物重复该方法。
在引入发酵罐之前的最后长出阶段中,将来自所述1L烧瓶的培养物在无菌条件下转移至经灭菌的6L容器并在30℃下继续发酵(伴随通风)直至达到稳定期。将各个6L培养瓶的内容物转移至各自的发酵罐,所述发酵罐还装载有由1份酵母提取物和2份葡萄糖制成的经灭菌的生长培养基。在需氧条件下在pH7.0并且各物种的以下最佳温度下运行各自的发酵罐:
运行各发酵罐直至细胞密度平均达到1010CFU/ml。然后排空、过滤并且离心各自的发酵罐以获得细菌细胞团块,其随后在真空下干燥直至水分含量降低到10%以下。干样品的最终微生物计数为109-1010CFU/g。
②亚硝化菌物种
使用标准厌氧液体深层发酵方案在各物种的以下最佳pH和最佳温度下使亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌的各自纯化的分离物在不同的发酵罐中生长:
在发酵之后,将各自的培养物过滤、离心、冷冻干燥至水分含量小于约10%,然后研磨至粒径为约180微米。
将干燥的芽孢杆菌和亚硝化菌微生物混合,得到包含枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌的最终干燥的微生物组合物,其中总芽孢杆菌与亚硝化菌的比率在1:10和10:1之间,并且微生物活性在108-1010CFU/g之间。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
S1、截污:沿水道宽分别用渔网和聚乙烯网在出水口和进水口设置拦截网,拦截固体污染物;
S2、清淤疏浚:清除步骤S1中所述拦截网所围水体中的沉底固体垃圾、石块和底泥腐殖质层;
S4、构建生态护岸:在水体原护岸无植物生长及无生态功能的部位进行护岸修复;
S5、设置增氧系统:在水道内等距设置曝气设备,进行曝气增氧;
S7、投加微生物制剂:向水体中投加微生物制剂,对污染物进行转移、转化和降解,投加点布置于步骤S1中所述的进水口,投加量为0.05%,每隔3天重新投加一次,1个月为一修复周期;
所述微生物制剂由以下混合物组成:
(a)枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌,其中每一种芽孢杆菌各自经需氧发酵、收获、干燥、并研磨以产生具有180微米平均粒径的粉末,其中大于65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米,和
(b)亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌,其中每一种所述亚硝化菌各自经厌氧发酵、收获、干燥、并研磨以产生具有180微米平均粒径的粉末,其中大于65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米;
其中所述微生物制剂在加入水之后完全分散并且不需要预激活所述细菌。
2.根据权利要求1所述的黑臭水体原位修复方法,其特征在于:在步骤S2与步骤S4之间还包括步骤S3:
S3、修建缓冲池系统:所述缓冲池系统包括初沉池、二沉池和蓄泥池,在水道起点处沿道宽挖深,修建初沉池,在水道末端出水处挖深,修建二沉池,在二沉池任一侧边修建蓄泥池,所述蓄泥池面向水道一侧设有泄水口;
在步骤S5与步骤S7之间还包括步骤S6:
S6、投加微生物载体:所述微生物载体为悬浮填料,将悬浮填料固定于防腐蚀线绳,等分为组,各组等间距地设置在水体中。
3.根据权利要求1所述的黑臭水体原位修复方法,其特征在于:所述步骤S4进一步包括以下步骤:
S41、平整护岸:对水道两岸进行清理,使其有一定坡度,所述坡度不大于15°;
S42、铺设土工格系统:所述土工格系统包括土工格室和土工格栅,用扎带将所述土工格室固定于所述土工格栅上,所述土工格室被固定后,将所述土工格栅铺设于护岸,所述土工格栅铺设后,用固定件将格栅四角以及中间位置固定;
S43、铺设生态袋:所述生态袋填料为泥土与碎石,比例为3∶1(w∶w),将所述生态袋铺设于水道内侧,并用固定件将所述生态袋固定;
S44、填充土工格室:采用喷洒方式将水道淤泥均匀填充于土工格室内,然后沥水,重复直至土工格室充满水道淤泥,将土壤覆盖于土工格室,并夯实;
S45、种植草种:将草种均匀撒于护岸各处,播撒完后用塑料薄膜将护岸覆盖。
4.根据权利要求3所述的黑臭水体原位修复方法,其特征在于:所述步骤S45 采用的草种为高羊茅草种。
5.根据权利要求1所述的黑臭水体原位修复方法,其特征在于:所述步骤S5中曝气增氧采用间歇式曝气,曝气时间为18h/天。
6.根据权利要求5所述的黑臭水体原位修复方法,其特征在于:所述步骤S5中曝气设备为微孔曝气机,功率为2kw,设置密度为每千立方米水设置一台。
7.一种用于黑臭水体原位修复方法的微生物制剂,其特征在于:由以下的混合物组成:
(a)枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌,其中每一种芽孢杆菌各自经需氧发酵、收获、干燥、并研磨以产生具有180微米平均粒径的粉末,其中大于65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米,和
(b)亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌,其中每一种所述亚硝化菌各自经厌氧发酵、收获、干燥、并研磨以产生具有180微米平均粒径的粉末,其中大于65%的所述混合物的尺寸范围介于150-750微米;
其中所述微生物制剂在加入水之后完全分散并且不需要预激活所述细菌。
8.根据权利要求7所述的微生物制剂,其特征在于:其中所述组分(a)的所述芽孢杆菌与组分(b)的所述亚硝化菌的重量比率在1:10至10:1之间。
9.根据权利要求7所述的微生物制剂,其特征在于:其中所述组分(a)的所述枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌的重量比率为1:1:1:1;所述组分(b)的所述亚硝化螺菌、亚硝化球菌和亚硝化叶菌的重量比率为1:1:1。
10.根据权利要求7所述的微生物制剂,其特征在于:其中所述微生物制剂具有小于10%的水分含量;每克所述微生物制剂具有的最终细菌浓度介于10 6-1010个CFU 。
CN201811278544.9A 2018-10-30 2018-10-30 一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂 Active CN109293002B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811278544.9A CN109293002B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811278544.9A CN109293002B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109293002A CN109293002A (zh) 2019-02-01
CN109293002B true CN109293002B (zh) 2022-06-10

Family

ID=65145474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811278544.9A Active CN109293002B (zh) 2018-10-30 2018-10-30 一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109293002B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109607988A (zh) * 2019-02-22 2019-04-12 合肥市东方美捷分子材料技术有限公司 一种生态坑式黑臭水体处理方法
CN110803773A (zh) * 2019-12-03 2020-02-18 中冶京诚工程技术有限公司 一种封闭及半封闭性水体水质净化方法及系统
CN112250184A (zh) * 2020-09-29 2021-01-22 南京乐萱生态环境科技有限公司 高效恢复河道水体透明度的降解剂、使用方法和制备方法
CN114890555B (zh) * 2022-05-17 2023-09-22 沈阳建筑大学 一种用于治理农村黑臭水体的固体微生物制剂及其制备方法与应用
CN115259587A (zh) * 2022-06-20 2022-11-01 生态环境部南京环境科学研究所 一种黑臭底泥有机污染原位修复方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5683990B2 (ja) * 2011-02-16 2015-03-11 株式会社ジオベクトル 補強土壁工法及び壁面材
HUE040617T2 (hu) * 2013-09-30 2019-03-28 Geotech Tech Ltd Útburkolatrendszer geocellával és georáccsal, valamint eljárás útburkolatrendszer telepítésére
CN105178245A (zh) * 2015-08-18 2015-12-23 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 河湖航道大型充填袋生态堤防和护岸的建造方法
CN207862116U (zh) * 2017-11-23 2018-09-14 中科鼎实环境工程股份有限公司 一种旁路-原位联用的黑臭水体净化系统
CN108441444B (zh) * 2018-03-22 2020-09-25 中电建生态环境集团有限公司 一种适用于黑臭水体治理的复合微生物菌剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN109293002A (zh) 2019-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109293002B (zh) 一种基于微生物制剂的黑臭水体原位修复方法及微生物制剂
CN104773929B (zh) 灌区生活污水零价铁/微生物复合渗滤墙净化系统
CN104030449A (zh) 一种封闭半封闭型景观水体治理方法
CN105502867B (zh) 一种用微电解材料处理黑臭水体底泥的方法
CN106348548A (zh) 一种黑臭水体及富营养化水体的治理方法及装置与应用
CN110550829B (zh) 一种小城镇生活污水塔式生态净化一体化装置
CN103820427A (zh) 微生物水质净化菌剂的制备方法
CN102874934A (zh) 受污染水体直接原位治理净化与生态修复的技术
CN105130137A (zh) 复合型污染地下水的原位修复系统及修复方法
CN106830365A (zh) 一种生物清污净化水质方法
CN206188595U (zh) 一种用于黑臭水体及富营养化水体的治理系统
CN111320275A (zh) 一种利用废弃水产养殖塘拦截农业面源污染生态沟渠系统及方法
CN109133551A (zh) 一种黑臭水体底泥改良材料与使用方法
CN106007191A (zh) 黑臭河道生态治理系统及其治理方法
CN205974158U (zh) 一种污水生态净水系统
CN100336748C (zh) 高密度水生植物沟污水处理系统
CN108996703B (zh) 一种黑臭水水土水循环生态修复系统
CN108265580B (zh) 一种基于淤泥资源化的截污-护坡-净水的河道生态系统的构建方法
CN207525045U (zh) 一种具有水体修复功能的河岸式渗滤装置
CN212174584U (zh) 一种利用废弃水产养殖塘拦截农业面源污染生态沟渠系统
CN110294580A (zh) 一种生物种群与人工湿地结合处理水体底泥的方法
CN113480099B (zh) 一种景观湖水原位循环处理工艺
CN111675452B (zh) 一种基于纳米耦合材料水体生态净化系统
CN110776215B (zh) 旁滤辅助强化微生物原位修复治理黑臭水体的新方法
CN113072190A (zh) 一种无动力潜流生态截污沟渠系统及其施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: Qingdao Dongfang Divine Machinery Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2022980024345

Denomination of invention: In situ remediation of black and odorous water based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20221201

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen Dongfang Renshou Life Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2022980025926

Denomination of invention: In situ remediation of black and odorous water based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20221211

Application publication date: 20190201

Assignee: SHENZHEN MIGOU NETWORK TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2022980026323

Denomination of invention: In situ remediation of black and odorous water based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20221212

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen Bangqi Technology Innovation Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2022980026142

Denomination of invention: In situ remediation of black and odorous water based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20221211

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen yaoxinmiao Environmental Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2022980026215

Denomination of invention: In situ remediation of black and odorous water based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20221211

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen Jinyuan Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2022980025424

Denomination of invention: In situ remediation of black and odorous water based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20221209

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen No.7 Network Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2022980026329

Denomination of invention: In situ remediation of black and odorous water based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20221212

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: Shuotai New Materials (Shenzhen) Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980034041

Denomination of invention: A method for in-situ remediation of black and odorous water bodies based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20230324

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen kangruihua Medical Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980045648

Denomination of invention: A method for in-situ remediation of black and odorous water bodies based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231103

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen Ruikanghua Medical Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980045608

Denomination of invention: A method for in-situ remediation of black and odorous water bodies based on microbial agents and microbial agents

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231103

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: SHENZHEN TIANDEYI ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980047164

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231115

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen Huahong marine biomedical Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048266

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231123

Application publication date: 20190201

Assignee: Huada import and export trade (Hainan) Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048264

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231123

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: Guangdong Whale Biotechnology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048812

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231129

Application publication date: 20190201

Assignee: Guangdong Bonn Life Sciences Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980048412

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231127

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen Tiantian Biological Group Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980049903

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231205

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20190201

Assignee: SHENZHEN JINRUN DEFENSE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980051985

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231212

Application publication date: 20190201

Assignee: Shenzhen Deqingyuan Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHENZHEN University

Contract record no.: X2023980051964

Denomination of invention: A microbial based in-situ remediation method for black and odorous water bodies and microbial preparations

Granted publication date: 20220610

License type: Common License

Record date: 20231212