CN109305744A - 一种黑臭水体生物修复方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑臭水体生物修复方法，包括如下步骤：步骤S1，利用可用于吸水放氧的化合物与可用于增加水底淤泥表面张力的化合物一起形成颗粒；步骤S2，将微生物菌剂及其附着基质以及粘合剂混合，喷涂于所述颗粒表面制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒；步骤S3，将制成的黑臭水体生物型底泥修复颗粒泼洒于黑臭水体中，对黑臭水体的底泥进行改良，通过本发明，可通过对黑臭水体的生物修复，有效解决黑臭水体底泥内源污染的问题。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种黑臭水体生物修复方法及系统。
背景技术
水体黑臭的主要原因是有机污染物过量排入水体，微生物对有机污染物进行分解，同时消耗掉水体中的DO（dissolved oxygen，溶解氧），使水体中的DO（溶解氧）浓度降低甚至完全消失，从而导致水体黑臭；另外水体中N、P物质含量过高也会引起水体发黑发臭。
底泥作为水体污染物的库和源，在水体水质状况中扮演重要角色。黑臭水体由于严重缺氧，水体中有机质在厌氧微生物作用下产生H2S、NH3N、甲烷等还原态物质，水体中Fe3 +易被还原成Fe2+，与H2S结合形成FeS形式沉淀到底泥中，含S元素的H2S、FeS是导致水体黑臭的重要原因之一。
黑臭水体底泥的致黑致臭物质，通过与上覆水体的物质能量交换等，可以进一步加重水体黑臭；反之，对黑臭水体的底泥进行修复治理，能够对水体中黑臭现象达到改善和修复的效果。众多研究结果表明，对底泥的有效治理是污染水体治理工程中内源污染治理的关键，直接影响污染治理效果。
目前，黑臭水体的治理方法一般有物理法、化学法和生物法。然而，物理法一般需要建筑大型的构筑物，费用较高；化学法虽然效果明显，但会带来二次污染，同时，由于水体底泥营养物质的不断释放，地面各种干湿沉降的增加，物理法和化学法不能够从根本上解决水体黑臭的问题；生物法由于具有低投资、高效益、运行操作方便灵活、且无二次污染等优势，越来越多地应用到黑臭水体的整治当中。
因此，本发明拟提供一种基于生物法的黑臭水体治理技术，以实现对黑臭水体的治理。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种黑臭水体生物修复方法及系统，以通过对黑臭水体的生物修复，有效解决黑臭水体底泥内源污染的问题。
为达上述目的，本发明提出一种黑臭水体生物修复方法，包括如下步骤：
步骤S1，利用可用于吸水放氧的化合物与可用于增加水底淤泥表面张力的化合物一起形成颗粒；
步骤S2，将微生物菌剂及其附着基质以及粘合剂混合，喷涂于所述颗粒表面制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒；
步骤S3，将制成的黑臭水体生物型底泥修复颗粒泼洒于黑臭水体中，对黑臭水体的底泥进行改良。
优选地，所述可用于吸水放氧的化合物采用过氧化钙。
优选地，所述用于增加水底淤泥表面张力的化合物采用表面活性剂。
优选地，于步骤S2中，所述附着基质采用150-200目沸石粉，以提供所述微生物菌剂附着基质，增加颗粒比重。
优选地，于步骤S2中，将所述微生物菌剂、沸石粉、腐殖酸钾以及粘合剂混合，喷涂于所述颗粒表面制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒。
优选地，所述微生物菌剂包括但不限于反硝化细菌、固磷菌、脱硫菌。
优选地，于所述微生物菌剂中，所述反硝化细菌、固磷菌、脱硫菌三种菌剂的配比为1:1:1。
优选地，所述微生物菌剂活性生物量≥106CFU/g。
优选地，制成的所述黑臭水体生物型底泥修复颗粒的孔隙率为75%~82%，堆积密度为0.6~0.7g/cm3。
优选地，于步骤S3中，将制成的所述黑臭水体生物型底泥修复颗粒按照0.5~2g/m2均匀泼洒于黑臭水体。
与现有技术相比，本发明一种黑臭水体生物修复方法通过对过氧化钙、沸石粉、表面活性剂、腐殖酸钾、微生物菌剂按照一定比例进行粘合，制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒，可以对黑臭水体的底泥中有机质、氮磷硫进行分解去除，通过与上覆水体的物质能量交换，实现对黑臭水体的生物修复的目的。本发明用于黑臭水体治理能有效改善和提升水体质量，降低有机物含量，提升水体氧溶解量，并且制备方法简单，成本低。
附图说明
图1为本发明一种黑臭水体生物修复方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种黑臭水体生物修复方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种黑臭水体生物修复方法，包括如下步骤：
步骤S1，将可用于吸水放氧的化合物与用于增加水底淤泥表面张力的化合物一起制成颗粒。在本发明具体实施例中，该可用于吸水放氧的化合物采用过氧化钙，以用于吸水放氧，同时其放氧后形成的微溶于水的氢氧化钙与水中游离态二氧化碳反应生成微颗粒碳酸钙，沉水泥表面，可以改善底泥通透性，有利于水中溶氧扩散进入底泥，提高水底底泥氧化还原电位，同时还可增强硝化细菌等好氧性微生物对有机质的分解作用，该用于增加水底淤泥表面张力的化合物采用表面活性剂，具体其主要成分可为柠檬酸钠，将其覆盖于水底，可增加淤泥的表面张力，增加水体中溶氧进入塘底的效率，为一些好氧性微生物分解有机质提供保障，具体地，于步骤S1中，则利用过氧化钙和表面活性剂压制成绿豆大小颗粒。
步骤S2，将微生物菌剂及其附着基质、腐殖酸钾以及粘合剂混合，喷涂于所述颗粒表面制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒，即通过粘合剂对步骤S1的颗粒以及微生物菌剂、附着基质、腐殖酸钾按照预设比例（具体可通过工程案例水体实际本底来确定微生物菌剂的用量，并根据微生物菌剂的用量来确定附着基质和腐殖酸钾的用量，预设比例可以调节的）进行粘合，制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒。在本发明具体实施例中，所述附着基质可采用沸石粉，具体地，可为150-200目沸石粉，其目的主要是提供微生物菌剂附着基质，同时增加颗粒比重，使得颗粒能够下沉到水底，腐殖酸钾用于提高底泥缓冲能力，有助于沉水植物恢复生长，微生物菌剂包括但不限于反硝化细菌、固磷菌、脱硫菌，其中的反硝化细菌、固磷菌、脱硫菌可以同化底泥中的含氮、含磷、含硫物质，达到去氮、除磷、去硫的目的，减少黑臭水体中的致黑致臭因子，本发明中，微生物菌剂包括反硝化细菌、固磷菌、脱硫菌，且三种菌剂配比为1:1:1，其中脱硫菌选用拜耳的诺碧清生物氧化剂。所述微生物菌剂活性生物量≥106CFU/g。
在本发明具体实施例中，制成的黑臭水体生物型底泥修复颗粒的孔隙率为75%~82%，堆积密度为0.6~0.7g/cm3。
步骤S3，将制成的黑臭水体生物型底泥修复颗粒均匀泼洒于黑臭水体中，对黑臭水体的底泥进行改良。在本发明具体实施例中，将制成的黑臭水体生物型底泥修复颗粒按照0.5~2g/m2（较佳值为1g/m2）均匀泼洒于黑臭水体，以对黑臭水体的底泥进行改良。
在本发明具体实施例中，利用200目的沸石粉作为微生物菌剂的附着基质，同时沸石粉及颗粒堆积形成的孔隙（孔隙率为75%~82%）可以将水及泥中的有机质进行吸附，通过过氧化钙遇水放氧，增强颗粒投放区氧化还原电位，从而增强好氧性微生物对有机质的氧化分解能力；通过颗粒中微生物菌剂的投加，可以强化底泥中的反硝化、固磷、脱硫反应，达到增加底泥溶氧、去除底泥黑臭的效果，通过与水体中物质交换，从而达到对黑臭水体的生态修复的目的。
可见，本发明通过粘合剂对过氧化钙、沸石粉、表面活性剂、腐殖酸钾、微生物菌剂按照一定比例进行粘合，制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒，可以对黑臭水体的底泥中有机质、氮磷硫进行分解去除，通过与上覆水体的物质能量交换，实现对黑臭水体的生物修复的目的。
实施例：
将过氧化钙、表面活性剂、微生物菌剂、腐殖酸钾、粘合剂、沸石粉质量分数按照50%、5%、5%、10%、5%、25%混匀粘合在一起，压制成绿豆大小颗粒，制成生物改底颗粒；检测颗粒的孔隙率为77%，堆积密度为0.64 g/cm3；将该生物颗粒按照1g/m2的均匀泼洒于三个黑臭水体，对黑臭水体进行改良。连续投放5天，且在每天上午10点钟进行投放，投放前后分别监测三个黑臭水体的pH、DO、CODMn、NH3N、TP、ORP，监测结果如下表1所示：
表1
由表可知，利用本发明制备的黑臭水体生物型底泥修复颗粒可以显著改善黑臭水体的水质状况，三个水体连续投放颗粒5天后，溶解氧浓度明显升高，化学需氧量显著降低，氨氮也得到有效去除，总磷含量明显降低，氧化还原电位明显升高，水体黑臭得到基本去除，充分证明本发明的生物修复方法具有显著的黑臭水体处理效果。
综上所述，本发明一种黑臭水体生物修复方法通过对过氧化钙、沸石粉、表面活性剂、腐殖酸钾、微生物菌剂按照一定比例进行粘合，制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒，可以对黑臭水体的底泥中有机质、氮磷硫进行分解去除，通过与上覆水体的物质能量交换，实现对黑臭水体的生物修复的目的。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (10)
1.一种黑臭水体生物修复方法，包括如下步骤：
步骤S1，利用可用于吸水放氧的化合物与可用于增加水底淤泥表面张力的化合物一起形成颗粒；
步骤S2，将微生物菌剂及其附着基质以及粘合剂混合，喷涂于所述颗粒表面制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒；
步骤S3，将制成的黑臭水体生物型底泥修复颗粒泼洒于黑臭水体中，对黑臭水体的底泥进行改良。
2.如权利要求1所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：所述可用于吸水放氧的化合物采用过氧化钙。
3.如权利要求2所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：所述用于增加水底淤泥表面张力的化合物采用表面活性剂。
4.如权利要求3所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：于步骤S2中，所述附着基质采用150-200目沸石粉，以提供所述微生物菌剂附着基质，增加颗粒比重。
5.如权利要求4所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：于步骤S2中，将所述微生物菌剂、沸石粉、腐殖酸钾以及粘合剂混合，喷涂于所述颗粒表面制成黑臭水体生物型底泥修复颗粒。
6.如权利要求5所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：所述微生物菌剂包括但不限于反硝化细菌、固磷菌、脱硫菌。
7.如权利要求6所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：于所述微生物菌剂中，所述反硝化细菌、固磷菌、脱硫菌三种菌剂的配比为1:1:1。
8.如权利要求7所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：所述微生物菌剂活性生物量≥106CFU/g。
9.如权利要求8所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：制成的所述黑臭水体生物型底泥修复颗粒的孔隙率为75%~82%，堆积密度为0.6~0.7g/cm3。
10.如权利要求1所述的一种黑臭水体生物修复方法，其特征在于：于步骤S3中，将制成的所述黑臭水体生物型底泥修复颗粒按照0.5~2g/m2均匀泼洒于黑臭水体。
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