CN110240371A - 一种黑臭水体底泥原位改良方法 - Google Patents

一种黑臭水体底泥原位改良方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种黑臭水体底泥原位改良方法，通过向底泥中依次投加过氧化钙、高效聚合氯化铝、阳离子型聚丙烯酰胺(分子量为800万～1200万)；持续搅拌、曝气0.5～1小时、向底泥中依次投加反硝化菌剂、光合菌剂和生物促生剂；种植挺水植物或/和沉水植物等技术手段，不仅可原位去除底泥污染物，还可同时恢复上覆水体水域环境，应用性强，经济合理，方法可行。

Description

一种黑臭水体底泥原位改良方法
技术领域
本发明涉及环境治理技术领域，更确切地说是一种黑臭水体底泥原位改良方法。
背景技术
河道底泥是黑臭水体重要的污染物来源，经过长期的沉积与吸附作用，底泥中赋存了大量重金属污染物、营养元素污染、难降解的有机物等。当有机污染物含量过高时，好氧微生物活动剧烈，大量消耗水体中的氧气，造成水体缺氧，有机物在缺氧状态下不完全降解而产生氨氮、硫化物、挥发性有机酸等致臭物质；铁、锰金属元素与硫作用产生的化合物被腐殖酸和富里酸吸附络合形成致黑化学物质。底泥与水体时刻发生物质交换，源源不断地向水体释放污染物质，对水体环境造成长期破坏。
目前，污染底泥控制技术主要包括原位处理技术和异位处理技术。异位处理技术主要有底泥疏浚技术，其优点是见效快，技术成熟，有专业的疏浚设备、疏挖工艺流程，但底泥疏浚技术成本较大，对疏浚底泥深度要求精确，疏浚不当，不仅不能有效控制底泥污染物，还会加重上覆水体的污染，对疏挖区底栖生物会造成影响。原位技术可以避免疏浚过程中的二次污染问题，不需要寻找额外的处理处置场地。原位处理技术主要由原位覆盖和原位钝化技术。通过投加化学药剂的原位钝化技术受到了国内外专家的青睐，生物修复因其环境友好、修复效果持续时间长、微生物繁殖速率高等优点受到广泛推崇。
化学法是通过投加化学药剂的方法来降低沉积物中污染物质的溶解性、迁移性和毒性，一般投加在沉积物表层，固化或无害化沉积物中的污染物，从而达到修复黑臭、富营养化水体沉积物的目的。生物修复技术是通过生物本身的生长增殖等代谢活动，消耗降解水体中的污染物质，修复被污染的环境，同时进一步强化水环境的生态稳定性。
发明内容
为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种黑臭水体底泥原位改良方法，在对底泥污染物原位去除的同时，可恢复上覆水体水域环境，应用性强，经济合理，方法可行。具体内容如下：
原位改良上述黑臭水体底泥的方法，包括如下步骤：
步骤a、向底泥中依次投加过氧化钙、高效聚合氯化铝、阳离子型聚丙烯酰胺(分子量为800万～1200万)，在投加过程中进行搅拌处理；
步骤b、持续搅拌10～30分钟后，曝气0.5～1小时；
步骤c、向底泥中依次投加反硝化菌剂、光合菌剂和生物促生剂；
步骤d、2天后，种植挺水植物或/和沉水植物。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤a中的过氧化钙投加量为100g/m3～300g/m3。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤a中的高效聚合氯化铝以连续喷洒方式均匀注射到所述的底泥中。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤a中的高效聚合氯化铝投加量为50g/ m3～200g/m3。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤a中的阳离子型聚丙烯酰胺用水溶解成0.2％～0.5％浓度，投加量为2～5ppm。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤c中的反硝化菌剂投加量为0.2g/m3～2g/m3，有效活菌数≥1.0×108个/g。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤c中的光合细菌投加量为0.1mL/m3～1mL/m3，有效活菌数≥3.4×109个/mL。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤c中的生物促生剂成分为矿物质、维他命、氨基酸、嘌呤和嘧啶的混合物，投加量为20～100L/m3。
作为本发明更优的技术方案，所述的步骤d中的挺水植物或/和沉水植物为狐尾藻、龙须眼子菜、菹草或/和金鱼藻，种植密度为50～300株/m2。
具体实施方式
为了使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定，同时为了说明本发明的具体技术效果，本发明提供了三组黑臭水体作为实验样本，并在三个实施例中提供了三组实验照数据。
实施例一：
黑臭水体在治理前水体浑浊、散发臭味，水体透明度较低，溶解氧含量为0.2mg/kg，底泥厚度约1m且呈黑色原位改良上述黑臭水体底泥的方法，包括如下步骤：
将阳离子型聚丙烯酰胺用水溶解成0.2％～0.5％浓度的溶液备用；向底泥中依次投加过氧化钙100g/m3、高效聚合氯化铝50g/m3、阳离子型聚丙烯酰胺(分子量为800万～1200万) 2ppm，高效聚合氯化铝需要以连续喷洒方式均匀注射到所述的底泥中；在投加过程中以及投加过程结束以后需要持续搅拌10分钟后，曝气0.5小时；然后向底泥中依次投加反硝化菌剂 (0.2g/m3，有效活菌数≥1.0×108个/g)、光合菌剂(为0.1mL/m3，有效活菌数≥3.4×109个/mL)、投放矿物质、维他命、氨基酸、嘌呤和嘧啶的混合物作为生物促生剂，投加量为20L/ m3。2天后，种植狐尾藻、龙须眼子菜、菹草或/和金鱼藻，也可以是其它挺水植或/和沉水植物物，种植密度为50株/m2，生物促生剂有利于这些的存活，进而有利于改善黑臭水体。
3个月以后，上述黑臭水体被改良，水体清澈，没有异味，水体透明度提高了12cm，溶解氧含量提升到了2.0mg/kg，底泥厚度约80cm且呈黄褐色，没有臭味。
实施例二：
一种黑臭水体，原位改良底泥的方法，包括如下步骤：
将阳离子型聚丙烯酰胺用水溶解成0.2％～0.5％浓度的溶液备用；向底泥中依次投加过氧化钙300g/m3、高效聚合氯化铝100g/m3、阳离子型聚丙烯酰胺(分子量为800万～1200万) 5ppm，高效聚合氯化铝需要以连续喷洒方式均匀注射到所述的底泥中；在投加过程中以及投加过程结束以后需要持续搅拌10分钟后，曝气1小时；然后向底泥中依次投加反硝化菌剂(2g/ m3，有效活菌数≥1.0×108个/g)、光合菌剂(为1mL/m3，有效活菌数≥3.4×109个/mL)、投放矿物质、维他命、氨基酸、嘌呤和嘧啶的混合物作为生物促生剂，投加量为100L/m3。2 天后，种植狐尾藻、龙须眼子菜、菹草或/和金鱼藻，种植密度为300株/m2。
6个月以后，水体透明度被提高了20cm，溶解氧含量从0.4mg/kg提高到2.8mg/kg，有机质含量降低了5％，COD、氨氮、总磷的去除率分别达到65％、40％、45％，底泥厚度从1.2m 降为70cm，且呈现黄褐色，没有异味，治理效果良好。
实施例三：
一种黑臭水体，原位改良底泥的方法，包括如下步骤：
将阳离子型聚丙烯酰胺用水溶解成0.2％～0.5％浓度的溶液备用；向底泥中依次投加过氧化钙 120g/m3、高效聚合氯化铝150g/m3、阳离子型聚丙烯酰胺(分子量为800万～1200万)2ppm，高效聚合氯化铝需要以连续喷洒方式均匀注射到所述的底泥中；在投加过程中以及投加过程结束以后需要持续搅拌20分钟后，曝气40分钟；然后向底泥中依次投加反硝化菌剂(0.5g/m3，有效活菌数≥1.0×108个/g)、光合菌剂(为0.5mL/m3，有效活菌数≥3.4×109个/mL)、投放矿物质、维他命、氨基酸、嘌呤和嘧啶的混合物作为生物促生剂，投加量为80L/m3。2 天后，种植狐尾藻、龙须眼子菜、菹草或/和金鱼藻，种植密度为125株/m2。
3个月以后，水体透明度被提高了16cm，溶解氧含量从0.3mg/kg提高到2.2mg/kg，COD、氨氮、总磷的去除率分别达到55％、25％、30％，底泥厚度从1m降为75cm，且呈现黄褐色，没有异味，黑臭情况得到明显改善。
结合上述三个实施例，可以明显看出，本发明所提供的黑臭水体底泥原位改良方法，在对底泥污染物原位去除的同时，可恢复上覆水体水域环境，应用性强，经济合理，方法可行。
以上仅仅是本发明的部分实施方式的设计思路，在系统允许的情况下，本发明可以扩展为同时外接更多的功能模块，从而最大限度扩展其功能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a、向底泥中依次投加过氧化钙、高效聚合氯化铝、阳离子型聚丙烯酰胺(分子量为800万～1200万)，在投加过程中进行搅拌处理；
步骤b、持续搅拌10～30分钟后，曝气0.5～1小时；
步骤c、向底泥中依次投加反硝化菌剂、光合菌剂和生物促生剂；
步骤d、2天后，种植挺水植物或/和沉水植物。
2.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤a中的过氧化钙投加量为100g/m3～300g/m3。
3.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤a中的高效聚合氯化铝以连续喷洒方式均匀注射到所述的底泥中。
4.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤a中的高效聚合氯化铝投加量为50g/m3～200g/m3。
5.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤a中的阳离子型聚丙烯酰胺用水溶解成0.2％～0.5％浓度，投加量为2～5ppm。
6.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤c中的反硝化菌剂投加量为0.2g/m3～2g/m3，有效活菌数≥1.0×108个/g。
7.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤c中的光合细菌投加量为0.1mL/m3～1mL/m3，有效活菌数≥3.4×109个/mL。
8.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤c中的生物促生剂成分为矿物质、维他命、氨基酸、嘌呤和嘧啶的混合物，投加量为20～100L/m3。
9.根据权利要求1所述的黑臭水体底泥原位改良方法，其特征在于：所述的步骤d中的挺水植物或/和沉水植物为狐尾藻、龙须眼子菜、菹草或/和金鱼藻，种植密度为50～300株/m2。
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