CN109879537A - 水质监测净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水质监测净化方法按照先后顺序包括以下步骤：步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，定期通过半渗透膜被动采样法采取水源样品，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入絮凝剂和生物吸附剂；步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂。本发明采用生物检测技术对水质进行监测，具有绿色环保并且不会对环境造成二次污染的优点，再通过生物吸附剂和微生物絮凝剂对水质进行初步净化，再通过水处理剂进行深度处理，具有成本低、环境友好和处理效果明显的优点。

Description

水质监测净化方法

技术领域

本发明属于水质监测和净化技术领域，具体涉及一种水质监测净化方法。

背景技术

水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。

当前，我国水环境水质监测技术取得了较快速度的发展，当前我国水质监测技术主要以理化监测技术为主，包括化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱(ICP—AES)法等。其中，离子选择电极法(定性、定量)、化学法(重量法、容量滴定法和分光光度法)在国内外水质常规监测中还普遍被采用。近几年来生物监测、遥感监测技术也被应用到了水质监测中。

而目前常用的水质监测和处理主要是通过物理处理技术和化学处理技术，而于物理处理技术不可深度处理水体以及化学处理技术可能带来环境二次污染的风险。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种水质监测净化方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，定期通过半渗透膜被动采样法采取水源样品，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；

步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入絮凝剂和生物吸附剂；

步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂，即可。

优选的是，步骤(1)中，半渗透膜被动采样法的具体操作为：将采样器在水下1m处固定，在水下持续5d，然后收回采样器。

在上述任一方案中优选的是，步骤(1)中，所述生物传感器包括：重金属生物传感器、BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸生物传感器、乙醇生物传感器、甲烷生物传感器和菌浓度生物传感器。

在上述任一方案中优选的是，步骤(3)中，所述水处理剂包括以下份数的各组分：硅藻土20-25份、三氯化铁15-20份、纳米三氧化二铝20-30份、草木灰40-60份、壳聚糖40-60份。

在上述任一方案中优选的是，所述纳米三氧化二铝通过水热法制成，并且利用悬浮颗粒涂抹法固定在所述壳聚糖上。

在上述任一方案中优选的是，所述絮凝剂为生物絮凝剂，所述生物絮凝剂包括糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA，通过细菌、真菌等微生物发酵、抽提、精炼制得。

在上述任一方案中优选的是，所述生物吸附剂包括生物活性炭和生物沸石。

PCR检测水质的技术是基于DNA热变性原理，控住温度来快速扩增所需的DNA序列来检测水体的病原体。与常规环境微生物复杂、繁琐的检测技术相比，因其灵敏度高、特异性好、能极大地提高水质病原体的检测速度，并且操作便捷、可以在短时间里得到观测数据，因此该技术在水质病原体检测方面有较好的发展前景。

生物传感器主要由生物敏感元件和信号传导器组成，其中生物敏感元件主要为微生物、细胞组分及其代谢产物等物质制成；生物传感器主要是通过传导器转译、放大生物敏感元件对相应环境反应所产生的信号来实现对环境特异性物质浓度的检测。与传统的物理传感器不同的是，生物传感器具有高灵敏度、低成本、前期无需预处理、并可以连续在线检测等优势。因此生物传感器在水质检测方面也有着较为广泛的应用。目前应用较多的生物传感器主要涉及水体中的重金属、BOD、氨、亚硝酸、乙醇、甲烷和菌浓度等测定。

微生物絮凝剂指利用自然界中微生物所产生的具有沉降性的代谢产物，如蛋白质、多糖、纤维素等天然高分子有机物对污染水体进行处理，主要用于改善污泥沉降性、去除污水中的悬浮颗粒、去除食品，畜产和染料等污水中的高浓度有机物等。相较于无机絮凝剂，微生物絮凝剂高效，易分离且不易对环境造成二次污染，因此在水环境污染处理中有较好的应用前景。

生物吸附剂是指在疏松多孔，具有良好吸附性能的载体表面上繁殖微生物，从而得到兼有吸附与分解作用的净化水质的材料。目前广泛使用的生物吸附剂可以分为生物活性炭和生物沸石。生物活性炭技术即在活性炭表面对微生物进行繁殖和富集，该技术不仅能延长活性炭的使用寿命，提高活性炭的吸附容量，也能有效降解水体中的污染物。

本发明的有益效果为：本发明采用生物检测技术对水质进行监测，具有绿色环保并且不会对环境造成二次污染的优点，再通过生物吸附剂和微生物絮凝剂对水质进行初步净化，再通过水处理剂进行深度处理，具有成本低、环境友好和处理效果明显的优点。

具体实施方式

为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。

实施例一

本发明提供一种水质监测净化方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，通过重金属生物传感器、BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸生物传感器、乙醇生物传感器、甲烷生物传感器和菌浓度生物传感器监测水中重金属、BOD、氨、亚硝酸、乙醇、甲烷和菌的含量，再定期将采样器在水下1m处固定，在水下持续5d，然后收回采样器进行取水，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；

步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入生物絮凝剂、生物活性炭和生物沸石，通过生物絮凝剂改善污泥沉降性、去除污水中的悬浮颗粒、去除食品，畜产和染料等污水中的高浓度有机物，再通过生物活性炭和生物沸石降解水体中的污染物；

步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂，即可；该水处理剂包括以下份数的各组分：硅藻土20份、三氯化铁15份、纳米三氧化二铝20份、草木灰40份、壳聚糖40份，其中所述纳米三氧化二铝通过水热法制成，并且利用悬浮颗粒涂抹法固定在所述壳聚糖上。

实施例二

本发明提供一种水质监测净化方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，通过重金属生物传感器、BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸生物传感器、乙醇生物传感器、甲烷生物传感器和菌浓度生物传感器监测水中重金属、BOD、氨、亚硝酸、乙醇、甲烷和菌的含量，再定期将采样器在水下1m处固定，在水下持续5d，然后收回采样器进行取水，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；

步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入生物絮凝剂、生物活性炭和生物沸石，通过生物絮凝剂改善污泥沉降性、去除污水中的悬浮颗粒、去除食品，畜产和染料等污水中的高浓度有机物，再通过生物活性炭和生物沸石降解水体中的污染物；

步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂，即可；该水处理剂包括以下份数的各组分：硅藻土22份、三氯化铁16份、纳米三氧化二铝23份、草木灰45份、壳聚糖45份，其中所述纳米三氧化二铝通过水热法制成，并且利用悬浮颗粒涂抹法固定在所述壳聚糖上。

实施例三

本发明提供一种水质监测净化方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，通过重金属生物传感器、BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸生物传感器、乙醇生物传感器、甲烷生物传感器和菌浓度生物传感器监测水中重金属、BOD、氨、亚硝酸、乙醇、甲烷和菌的含量，再定期将采样器在水下1m处固定，在水下持续5d，然后收回采样器进行取水，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；

步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入生物絮凝剂、生物活性炭和生物沸石，通过生物絮凝剂改善污泥沉降性、去除污水中的悬浮颗粒、去除食品，畜产和染料等污水中的高浓度有机物，再通过生物活性炭和生物沸石降解水体中的污染物；

步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂，即可；该水处理剂包括以下份数的各组分：硅藻土23份、三氯化铁18份、纳米三氧化二铝25份、草木灰50份、壳聚糖50份，其中所述纳米三氧化二铝通过水热法制成，并且利用悬浮颗粒涂抹法固定在所述壳聚糖上。

实施例四

本发明提供一种水质监测净化方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，通过重金属生物传感器、BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸生物传感器、乙醇生物传感器、甲烷生物传感器和菌浓度生物传感器监测水中重金属、BOD、氨、亚硝酸、乙醇、甲烷和菌的含量，再定期将采样器在水下1m处固定，在水下持续5d，然后收回采样器进行取水，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；

步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入生物絮凝剂、生物活性炭和生物沸石，通过生物絮凝剂改善污泥沉降性、去除污水中的悬浮颗粒、去除食品，畜产和染料等污水中的高浓度有机物，再通过生物活性炭和生物沸石降解水体中的污染物；

步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂，即可；该水处理剂包括以下份数的各组分：硅藻土24份、三氯化铁19份、纳米三氧化二铝28份、草木灰55份、壳聚糖55份，其中所述纳米三氧化二铝通过水热法制成，并且利用悬浮颗粒涂抹法固定在所述壳聚糖上。

实施例五

本发明提供一种水质监测净化方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，通过重金属生物传感器、BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸生物传感器、乙醇生物传感器、甲烷生物传感器和菌浓度生物传感器监测水中重金属、BOD、氨、亚硝酸、乙醇、甲烷和菌的含量，再定期将采样器在水下1m处固定，在水下持续5d，然后收回采样器进行取水，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；

步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入生物絮凝剂、生物活性炭和生物沸石，通过生物絮凝剂改善污泥沉降性、去除污水中的悬浮颗粒、去除食品，畜产和染料等污水中的高浓度有机物，再通过生物活性炭和生物沸石降解水体中的污染物；

步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂，即可；该水处理剂包括以下份数的各组分：硅藻土25份、三氯化铁20份、纳米三氧化二铝30份、草木灰60份、壳聚糖60份，其中所述纳米三氧化二铝通过水热法制成，并且利用悬浮颗粒涂抹法固定在所述壳聚糖上。

本领域技术人员不难理解，本发明的水质监测净化方法包括上述本发明说明书的发明内容和具体实施方式部分，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水质监测净化方法，按照先后顺序包括以下步骤：

步骤(1)：在需要监测的水源中设置不同的生物传感器对水源中的有害成分进行监测，定期通过半渗透膜被动采样法采取水源样品，采用PCR检测法对水中的病原体进行监测；

步骤(2)：根据步骤(1)监测出的水源参数，对水源中依次加入絮凝剂和生物吸附剂；

步骤(3)：重复步骤(1)的步骤，待监测出的水源中的有害成分参数降低到首次测定的一半时，加入水处理剂，即可。

2.根据权利要求1所述的水质监测净化方法，其特征在于，步骤(1)中，半渗透膜被动采样法的具体操作为：将采样器在水下1m处固定，在水下持续5d，然后收回采样器。

3.根据权利要求1所述的水质监测净化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述生物传感器包括：重金属生物传感器、BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸生物传感器、乙醇生物传感器、甲烷生物传感器和菌浓度生物传感器。

4.根据权利要求1所述的水质监测净化方法，其特征在于，步骤(3)中，所述水处理剂包括以下份数的各组分：硅藻土20-25份、三氯化铁15-20份、纳米三氧化二铝20-30份、草木灰40-60份、壳聚糖40-60份。

5.根据权利要求4所述的水质监测净化方法，其特征在于，所述纳米三氧化二铝通过水热法制成，并且利用悬浮颗粒涂抹法固定在所述壳聚糖上。

6.根据权利要求1所述的水质监测净化方法，其特征在于，所述絮凝剂为生物絮凝剂，所述生物絮凝剂包括糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA，通过细菌、真菌等微生物发酵、抽提、精炼制得。

7.根据权利要求1所述的水质监测净化方法，其特征在于，所述生物吸附剂包括生物活性炭和生物沸石。