CN110255810A - 黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生态环保技术领域，具体涉及黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，包括以下步骤：步骤一、投放微生物产品和生物复合酶；步骤二、使用曝氧装置与石墨烯矿化设备；步骤三、设置人工浮岛。该黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，是通过安装曝氧装置在水中以增加溶解氧，安装石墨烯矿化设备以激活底泥原子态氧，改变河道底层厌氧环境为好氧环境，激活“5SSK‑EP”微生物产品的生物菌群，把底泥有机物质矿化转化为无机物质，再通过人工浮岛种植各类水生植物吸收、转移河床底泥及水中富营养物质，以达到净化水质效果，因此能够高效率地改善黑臭河道的水质情况，并且不需要另外增设微生物着床，降低生产成本。

Description

黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺

技术领域

本发明涉及生态环保技术领域，具体涉及黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺。

背景技术

水修复行业对于水体淤泥的治理有两种方法，一是机械清淤，二是微生物降污。机械清淤仍是现在行业的主流。

其中，机械清淤是通过机械设备，将沉积河底的淤泥吹搅成混浊的水状，随河水流走，从而起到疏通的作用。虽然清淤可以短时间内消化底泥总量，但也存在许多问题，如下：

1)工程量大：目前的常规物理清淤技术通常需要将清理段的水排净排空才能作业。常规物理清淤段水量较大，排水困难，会耗费较大的人力物力；

2)进一步恶化水体：常规物理清淤手段主要是利用机械设备将湖底淤泥搅起并抽吸，这一过程势必会带来底泥在水中的剧烈扰动，将原本吸附在底泥上的污染物彻底释放进入水体，且释放大量的恶臭气体。物理清淤带来的水体污染及空气污染都将严重干扰两岸沿途经过居民生活区的环境；

3)污染物有残留：常规物理清淤过程虽然可以快速消耗底泥总量，但并不能将底泥彻底清除干净，且残余的底泥仍存在高浓度的污染物，继续向水体释放；

4)清出的底泥难以解决：物理清淤法清理出的底泥为泥水混合物，其为含水率在90％以上的泥浆，运输量巨大，且无法填埋或直接倾倒，因此，淤泥一旦被清出水体，将会成为新的难题。

另外，微生物降污也存在问题：投放微生物需要静止水体，否则在流动水体中微生物会随水流走。另外，需要建造一定规模的微生物着床，一般微生物产品工艺会在水体设微生物着床或者下游设立拦截物，并需适时补充微生物投放；或是在河边设立反应池，在反应池投放微生物，引水流入反应池进行微生物降污反应。另外加设设备，增大施工成本。

现有技术中，石墨烯能吸附有机物和无机阴离子，在水处理应用研究中被发掘出巨大的潜力，但是石墨烯仍未能大范围地运用于水治理与水体修复行业上，即，石墨烯材料在水修复产业的应用还是处于实验阶段，对水体修复的效果没能发挥最大。

基于现有技术的微生物降污方法存在的缺陷，亟需对其进行改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，该黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺能够高效率地改善黑臭河道的水质情况，并且不需要另外增设微生物着床，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

提供黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，它包括以下步骤：

步骤一、投放微生物产品和生物复合酶：往黑臭河道投放“5SSK-EP”微生物产品和“5SSK-BE”生物复合酶，所述“5SSK-EP”微生物产品由菌群与着床构成，所述“5SSK-BE”生物复合酶是由多种酶类，并结合非离子表面活性剂、天然成分的蛋白质及无机营养物合成的生物复合酶；

步骤二、使用曝氧装置与石墨烯矿化设备：将曝氧装置放置于黑臭河道中，然后开启曝氧装置，并将石墨烯矿化设备固定于黑臭河道的水里；

其中，所述曝氧装置为本申请的申请人拥有的一项申请号为201620431486.9的实用新型专利《一种河湖水下曝气增氧装置》。

步骤三、放置人工浮岛：在人工浮岛种植水生植物后将人工浮岛放置于黑臭河道的水面用以吸收水中富营养物质，当水生植物生长到一定程度再进行收割，从而将水体的营养物质转移出外。

上述技术方案中，所述步骤一中，所述“5SSK-EP”微生物产品的菌群是从污染源中活性提取强效降污除臭微生物种类；所述着床为贝壳粉。

上述技术方案中，所述菌群与所述贝壳粉的质量是5～7:3～5。

上述技术方案中，所述菌群的菌种类别包括EM菌和植物根际促生细菌；

所述EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂；

所述植物根际促生细菌是一群定殖于作物根际、与作物根密切相关的根际细菌，其中乳酸菌占43％、PGPR菌占22％、酵母菌占15％、光合细菌占10％、放线菌等占5％。

其中，PGPR菌是指生存在植物根圈范围中，对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益的细菌统称。作用机理为：A.分泌植物促生物质；B.改善植物根际的营养环境；C.对作物病害的生物控制作用；D.对污染物的降解。

根据EM菌与PGPR菌包含菌种类型与菌种的作用效果，本发明设计“5SSK-EP”微生物产品以乳酸菌群为主导，占43％，提高降污能力；有降污能力与病原菌有拮抗作用的PGPR菌占22％；酵母菌群为辅助，占15％，为有效微生物增殖提供的给养保障；由于“5SSK-EP”微生物产品的作用环境是黑暗状态，所以光合菌群只能以土壤接受热为能源，作用效果降低，只占10％；剩下的放线菌等群落占5％。

上述技术方案中，所述步骤一中，所述多种酶类是由以下质量百分数的酶组成：30％蛋白酶、28％淀粉酶、16％果胶酶、14％纤维素酶、7％木聚糖酶、5％β-葡聚糖酶；

所述“5SSK-BE”生物复合酶可快速激活已投放在水体中的“5SSK-EP”微生物产品的活性，提高对脲酶、脱氢酶、磷酸酶和纤维素酶等微生物酶活性,以促进水体中有机物、氮磷和芳烃类物质的转化和降解。

其中，“5SSK-EP”微生物产品的成分与作用原理如下：

“5SSK-EP”微生物产品含EM菌与PGPR菌。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂。

其中，光合菌群(好氧型和厌氧型)，如光合细菌和蓝藻类。它以土壤接受的光和热为能源，将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并以植物根部的分泌物、土壤中的有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，是肥沃土壤和促进动植物生长的主要力量。

其中，乳酸菌群(厌氧型)，以嗜酸乳杆菌为主导。它靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。

其中，酵母菌群(兼性厌氧型)，它利用植物根部产生的分泌物、光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，合成促进根系生长及细胞分裂的活性化物质。酵母菌对于促进其它有效微生物(如乳酸菌、放线菌)增殖所需要的基质(食物)提供重要的给养保障。

上述技术方案中，所述步骤二中，所述石墨烯矿化设备包括净化模块、设置于所述净化模块的上端部的上固定缝带、设置于所述净化模块的下端部的下固定缝带、以及穿设于所述上固定缝带的悬挂横杆；

所述净化模块由尼龙纱网制成，并缝制有若干道灌装槽，所述灌装槽内装设有净化材料；

所述步骤二中，在黑臭河道的河岸对称打下铁桩，用尼龙扎带将所述悬挂横杆固定于所述铁桩，然后将所述石墨烯矿化设备放入水里。

上述技术方案中，所述净化材料为广东本原生物科技有限公司生产的MN-C系列净化烯珠，所述MN-C系列净化烯珠由内中外三层复合材料烧结而成，所述内中外三层复合材料分别为内核层材料、中间层材料和外表层材料。

其中，所述MN-C系列净化烯珠具有长效抑菌抗菌、分解有机物、除臭和去除重金属的效果，并具有抗冲击性强、石墨烯不易饱和失效、耐酸性碱性和功效持久的优点。

其中，外表层材料为石墨烯基材，其主要由纳米级石墨烯(Cn)和PVP复合组成，能有效抑制二次堆叠，具备在各极性溶剂和高分子基材中的优良分散性，在应用中，能避免扬尘和团聚，吸附能力大，是活性炭吸附能力的116倍，片层结构厚度薄，均匀性好。

其中，中间层材料为硅钛超材，其是采用天然环保纳米无机原材料(TiO2、SiO2等原材料)，采用超材料加工工艺，改性合成的球体复合结构。每个球体分子均带有弱电场，形成弱电场层，水流动产生压力、激活外层改性硅钛超材内部分子电极，激发产生电子·空穴对，迁移到外层，激活被吸附的氧和水分，产生活性自由氢氧基(·OH)和活性氧(·O)，其具有很强的氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)，当污染物以及细菌吸附其表面时，就会发生链式降解反应，因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、自洁、净化等功能，功效长效，健康安全。

其中，内核层材料是由精制高硬度硅体和硅钛超材复合而成的材料，具体是由高硬度硅体及硅钛超材经粉碎混合成型和高温煅烧制成，主要成分为TiO2、SiO2、CaO等物质组成。

上述外表层材料、中间层材料和内核层材料这三层材料互相辅助，MN-C系列净化烯珠最终能起着长效抑菌抗菌、分解有机物、除臭、去除重金属的作用。

上述技术方案中，所述步骤三中，所述人工浮岛包括外框、以及用扎带固定于所述外框的若干个以行列形式排列的单块浮板；

所述单块浮板开设有若干个用于水生植物的根系穿过的根系通过孔，还开设有螺丝固定孔。

上述技术方案中，所述步骤三中，所述水生植物为狐尾藻、轮叶黑藻、篦齿眼子菜、伊乐藻或苦草中的一种或任意两种以上的组合物。

其中，“5SSK-EP”微生物产品与曝氧装置、石墨烯矿化设备配合的原理如下：本工艺的“5SSK-EP”微生物产品的配置是以好氧型和兼性微生物菌群为主，水域中安装曝氧装置可提高水中溶氧量，为“5SSK-EP”微生物产品提供有氧环境。其中，曝氧装置是运用空气压缩机产生氧气，通过微孔曝气管将氧气运至水体中，曝气增氧支架则是固定微孔曝气管，使其不被水冲走。

本发明与现有技术相比较，有益效果在于：

(1)本发明提供的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，是通过安装曝氧装置在水中以增加溶解氧，安装石墨烯矿化设备以激活底泥原子态氧，改变河道底层厌氧环境为好氧环境，激活“5SSK-EP”微生物产品的好氧型和兼性微生物菌群，把底泥有机物质矿化转化为无机物质，再通过人工浮岛种植各类水生植物吸收、转移河床底泥及水中富营养物质，以达到净化水质效果，因此能有效地对黑包膜和污水中的有机污染物、细菌等进行生物降解而大幅度减少上浮，因此能够高效率地改善黑臭河道的水质情况，可使受污染的水体的各项水质指标降低至氨氮1.0mg/L,COD 20mg/L,总磷0.2mg/L。并且不需要另外增设微生物着床，降低生产成本。

(2)本发明提供的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，所投放的“5SSK-EP”微生物产品，由于是附带着床的，微生物寄宿于着床，且着床是贝壳粉，贝壳粉是多孔矿物，微生物附着于贝壳粉的孔隙中，一起沉于水体某一区域内，不随水流走。另外，贝壳粉具有强黏性，能使微生物在一定时间内固定于水体某一区域内，因此“5SSK-EP”微生物产品在投放后能留在原地，不被水流冲走；另外，由于着床可附着容纳的微生物的空间有限，当微生物不断繁殖时，着床不能容纳新繁殖的微生物，这部分新繁殖的微生物则会随水流到别地繁殖，从而扩大微生物降污面积，因而能达到最有效的降污除臭效果。

(3)本发明提供的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，所投放的“5SSK-BE”生物复合酶，一方面能促微生物快速生长，可快速激活已投放在水体中的“5SSK-EP”微生物产品中微生物的活性，让微生物着床获得新的吸附力，另一方面该“5SSK-BE”生物复合酶也能恢复着床的粘性，让微生物继续附着于着床上。也即，“5SSK-BE”工具酶的主要功能是迅速将环境中大分子有机物分解成便于微生物吸收利用的小分子有机物，刺激“5SSK-EP”定制微生物的活性，强化微生物分解功能。另外，“5SSK-BE”生物复合酶能促进水体中有机物乳化，乳化的有机物最终粘附于“5SSK-EP”微生物产品的着床，着床也获得新的粘附力，以继续固定微生物。

(4)本发明提供的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，由于在黑臭河道中增设曝氧装置和石墨烯矿化设备，该曝氧装置能够有效地提高水中溶解氧，一方面能够为沉水植物生长提供充足氧气，另一方面还能够降解水中有机物及其它营养物质，该石墨烯矿化设备能激活底泥原子态氧，进而改变河道底层厌氧环境为好氧环境，并激活“5SSK-EP”微生物产品的好氧型和兼性微生物菌群，进而把底泥有机物质矿化转化为无机物质。因此，河底污泥能较大幅度被减薄以及其矿化度增加，使得河水持续不黑不臭。

(5)本发明提供的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，由于在黑臭河道的水面设置有人工浮岛，通过在人工浮岛上种植水生植物，一方面能够通过水生植物吸收水中富营养物质，另一方面能美化河涌水生态环境。另外，水生植物在黑臭水体中有两大作用：一是根系吸收无机物，二是叶片放出氧气。“5SSK-EP”微生物产品与石墨烯矿化设备将淤泥的有机物转化为无机物，水生植物将这些无机物吸收，转化成自身的一部分。水生植物吸收营养物质并生长到一定程度后，再被人工收割，则水体的营养物质被转移出去，达到降污的效果。

附图说明

图1是本发明的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺的石墨烯矿化设备的结构示意图。

图1标记：上固定缝带1、灌装槽2、下固定缝带3、悬挂横杆4、净化材料5。

图2是本发明的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺的人工浮岛的结构示意图。

图3是本发明的人工浮岛中单块浮板的结构示意图。

图2和图3的标记：外框1、单块浮板2、扎带3、根系通过孔4、螺丝固定孔5。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1。

黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，它包括以下步骤：

步骤一、投放微生物产品和生物复合酶：往黑臭河道投放“5SSK-EP”微生物产品和“5SSK-BE”生物复合酶，所述“5SSK-EP”微生物产品由菌群与着床构成，所述“5SSK-BE”生物复合酶是由多种酶类，并结合非离子表面活性剂、天然成分的蛋白质及无机营养物合成的生物复合酶；

其中，“5SSK-EP”微生物产品的菌群是从污染源中活性提取强效降污除臭微生物种类；着床为贝壳粉。本实施例中，菌群与贝壳粉的质量是6:4。

其中，菌群的菌种类别包括EM菌和植物根际促生细菌。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂。植物根际促生细菌是一群定殖于作物根际、与作物根密切相关的根际细菌，其中乳酸菌占43％、PGPR菌占22％、酵母菌占15％、光合细菌占10％、放线菌等占5％。

其中，多种酶类是由以下质量百分数的酶组成：30％蛋白酶、28％淀粉酶、16％果胶酶、14％纤维素酶、7％木聚糖酶、5％β-葡聚糖酶；其中，“5SSK-BE”生物复合酶可快速激活已投放在水体中的“5SSK-EP”微生物产品的活性，提高对脲酶、脱氢酶、磷酸酶和纤维素酶等微生物酶活性,以促进水体中有机物、氮磷和芳烃类物质的转化和降解。

步骤二、使用曝氧装置与石墨烯矿化设备：将曝氧装置放置于黑臭河道中，然后开启曝氧装置，并将石墨烯矿化设备固定于黑臭河道的水里；其中，如附图1所示，石墨烯矿化设备包括净化模块、设置于净化模块的上端部的上固定缝带1、设置于净化模块的下端部的下固定缝带3、以及穿设于上固定缝带1的悬挂横杆4；净化模块由尼龙纱网制成，并缝制有若干道灌装槽2，灌装槽2内装设有圆球状的净化材料5。

其中，步骤二中，设置石墨烯矿化设备时，在黑臭河道的河岸对称打下铁桩，用尼龙扎带将悬挂横杆4固定于铁桩，然后将石墨烯矿化设备放入水里。

其中，净化材料5为广东本原生物科技有限公司生产的MN-C系列净化烯珠，MN-C系列净化烯珠由内中外三层复合材料烧结而成，内中外三层复合材料分别为内核层材料、中间层材料和外表层材料。

步骤三、设置人工浮岛：在人工浮岛种植水生植物后将人工浮岛放置于黑臭河道的水面用以吸收水中富营养物质，当水生植物生长到一定程度再进行收割，从而将水体的营养物质转移出外。其中，如附图2和附图3所示，人工浮岛包括外框1、以及用扎带3固定于外框1的若干个以行列形式排列的单块浮板2；其中，单块浮板2开设有若干个用于水生植物的根系穿过的根系通过孔4，还开设有螺丝固定孔5。

本实施例中，水生植物为狐尾藻。

实施例2。

黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，它包括以下步骤：

步骤一、投放微生物产品和生物复合酶：往黑臭河道投放“5SSK-EP”微生物产品和“5SSK-BE”生物复合酶，所述“5SSK-EP”微生物产品由菌群与着床构成，所述“5SSK-BE”生物复合酶是由多种酶类，并结合非离子表面活性剂、天然成分的蛋白质及无机营养物合成的生物复合酶；

其中，“5SSK-EP”微生物产品的菌群是从污染源中活性提取强效降污除臭微生物种类；着床为贝壳粉。本实施例中，菌群与贝壳粉的质量是5:3。

其中，菌群的菌种类别包括EM菌和植物根际促生细菌。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂。植物根际促生细菌是一群定殖于作物根际、与作物根密切相关的根际细菌，其中乳酸菌占43％、PGPR菌占22％、酵母菌占15％、光合细菌占10％、放线菌等占5％。

其中，多种酶类是由以下质量百分数的酶组成：30％蛋白酶、28％淀粉酶、16％果胶酶、14％纤维素酶、7％木聚糖酶、5％β-葡聚糖酶；其中，“5SSK-BE”生物复合酶可快速激活已投放在水体中的“5SSK-EP”微生物产品的活性，提高对脲酶、脱氢酶、磷酸酶和纤维素酶等微生物酶活性,以促进水体中有机物、氮磷和芳烃类物质的转化和降解。

步骤二、使用曝氧装置与石墨烯矿化设备：将曝氧装置放置于黑臭河道中，然后开启曝氧装置，并将石墨烯矿化设备固定于黑臭河道的水里；其中，如附图1所示，石墨烯矿化设备包括净化模块、设置于净化模块的上端部的上固定缝带1、设置于净化模块的下端部的下固定缝带3、以及穿设于上固定缝带1的悬挂横杆4；净化模块由尼龙纱网制成，并缝制有若干道灌装槽2，灌装槽2内装设有圆球状的净化材料5。

其中，步骤二中，设置石墨烯矿化设备时，在黑臭河道的河岸对称打下铁桩，用尼龙扎带将悬挂横杆4固定于铁桩，然后将石墨烯矿化设备放入水里。

其中，净化材料5为广东本原生物科技有限公司生产的MN-C系列净化烯珠，MN-C系列净化烯珠由内中外三层复合材料烧结而成，内中外三层复合材料分别为内核层材料、中间层材料和外表层材料。

步骤三、设置人工浮岛：在人工浮岛种植水生植物后将人工浮岛放置于黑臭河道的水面用以吸收水中富营养物质，当水生植物生长到一定程度再进行收割，从而将水体的营养物质转移出外。其中，如附图2和附图3所示，人工浮岛包括外框1、以及用扎带3固定于外框1的若干个以行列形式排列的单块浮板2；其中，单块浮板2开设有若干个用于水生植物的根系穿过的根系通过孔4，还开设有螺丝固定孔5。

本实施例中，水生植物为轮叶黑藻和篦齿眼子菜的组合物。

实施例3。

黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，它包括以下步骤：

步骤一、投放微生物产品和生物复合酶：往黑臭河道投放“5SSK-EP”微生物产品和“5SSK-BE”生物复合酶，所述“5SSK-EP”微生物产品由菌群与着床构成，所述“5SSK-BE”生物复合酶是由多种酶类，并结合非离子表面活性剂、天然成分的蛋白质及无机营养物合成的生物复合酶；

其中，“5SSK-EP”微生物产品的菌群是从污染源中活性提取强效降污除臭微生物种类；着床为贝壳粉。本实施例中，菌群与贝壳粉的质量是7:5。

其中，菌群的菌种类别包括EM菌和植物根际促生细菌。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂。植物根际促生细菌是一群定殖于作物根际、与作物根密切相关的根际细菌，其中乳酸菌占43％、PGPR菌占22％、酵母菌占15％、光合细菌占10％、放线菌等占5％。

其中，多种酶类是由以下质量百分数的酶组成：30％蛋白酶、28％淀粉酶、16％果胶酶、14％纤维素酶、7％木聚糖酶、5％β-葡聚糖酶；其中，“5SSK-BE”生物复合酶可快速激活已投放在水体中的“5SSK-EP”微生物产品的活性，提高对脲酶、脱氢酶、磷酸酶和纤维素酶等微生物酶活性,以促进水体中有机物、氮磷和芳烃类物质的转化和降解。

步骤二、使用曝氧装置与石墨烯矿化设备：将曝氧装置放置于黑臭河道中，然后开启曝氧装置，并将石墨烯矿化设备固定于黑臭河道的水里；其中，如附图1所示，石墨烯矿化设备包括净化模块、设置于净化模块的上端部的上固定缝带1、设置于净化模块的下端部的下固定缝带3、以及穿设于上固定缝带1的悬挂横杆4；净化模块由尼龙纱网制成，并缝制有若干道灌装槽2，灌装槽2内装设有圆球状的净化材料5。

其中，步骤二中，设置石墨烯矿化设备时，在黑臭河道的河岸对称打下铁桩，用尼龙扎带将悬挂横杆4固定于铁桩，然后将石墨烯矿化设备放入水里。

其中，净化材料5为广东本原生物科技有限公司生产的MN-C系列净化烯珠，MN-C系列净化烯珠由内中外三层复合材料烧结而成，内中外三层复合材料分别为内核层材料、中间层材料和外表层材料。

步骤三、设置人工浮岛：在人工浮岛种植水生植物后将人工浮岛放置于黑臭河道的水面用以吸收水中富营养物质，当水生植物生长到一定程度再进行收割，从而将水体的营养物质转移出外。其中，如附图2和附图3所示，人工浮岛包括外框1、以及用扎带3固定于外框1的若干个以行列形式排列的单块浮板2；其中，单块浮板2开设有若干个用于水生植物的根系穿过的根系通过孔4，还开设有螺丝固定孔5。

本实施例中，水生植物为篦齿眼子菜、伊乐藻和苦草的组合物。

实施例4。

黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，它包括以下步骤：

步骤一、投放微生物产品和生物复合酶：往黑臭河道投放“5SSK-EP”微生物产品和“5SSK-BE”生物复合酶，所述“5SSK-EP”微生物产品由菌群与着床构成，所述“5SSK-BE”生物复合酶是由多种酶类，并结合非离子表面活性剂、天然成分的蛋白质及无机营养物合成的生物复合酶；

其中，“5SSK-EP”微生物产品的菌群是从污染源中活性提取强效降污除臭微生物种类；着床为贝壳粉。本实施例中，菌群与贝壳粉的质量是6:5。

其中，菌群的菌种类别包括EM菌和植物根际促生细菌。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂。植物根际促生细菌是一群定殖于作物根际、与作物根密切相关的根际细菌，其中乳酸菌占43％、PGPR菌占22％、酵母菌占15％、光合细菌占10％、放线菌等占5％。

其中，多种酶类是由以下质量百分数的酶组成：30％蛋白酶、28％淀粉酶、16％果胶酶、14％纤维素酶、7％木聚糖酶、5％β-葡聚糖酶；其中，“5SSK-BE”生物复合酶可快速激活已投放在水体中的“5SSK-EP”微生物产品的活性，提高对脲酶、脱氢酶、磷酸酶和纤维素酶等微生物酶活性,以促进水体中有机物、氮磷和芳烃类物质的转化和降解。

步骤二、使用曝氧装置与石墨烯矿化设备：将曝氧装置放置于黑臭河道中，然后开启曝氧装置，并将石墨烯矿化设备固定于黑臭河道的水里；其中，如附图1所示，石墨烯矿化设备包括净化模块、设置于净化模块的上端部的上固定缝带1、设置于净化模块的下端部的下固定缝带3、以及穿设于上固定缝带1的悬挂横杆4；净化模块由尼龙纱网制成，并缝制有若干道灌装槽2，灌装槽2内装设有圆球状的净化材料5。

其中，步骤二中，设置石墨烯矿化设备时，在黑臭河道的河岸对称打下铁桩，用尼龙扎带将悬挂横杆4固定于铁桩，然后将石墨烯矿化设备放入水里。

其中，净化材料5为广东本原生物科技有限公司生产的MN-C系列净化烯珠，MN-C系列净化烯珠由内中外三层复合材料烧结而成，内中外三层复合材料分别为内核层材料、中间层材料和外表层材料。

步骤三、设置人工浮岛：在人工浮岛种植水生植物后将人工浮岛放置于黑臭河道的水面用以吸收水中富营养物质，当水生植物生长到一定程度再进行收割，从而将水体的营养物质转移出外。其中，如附图2和附图3所示，人工浮岛包括外框1、以及用扎带3固定于外框1的若干个以行列形式排列的单块浮板2；其中，单块浮板2开设有若干个用于水生植物的根系穿过的根系通过孔4，还开设有螺丝固定孔5。

本实施例中，水生植物为篦齿眼子菜。

试验案例：

地点：某城区内河。

本流域跨越半个城区，河道大部分在城区水泥地下，由管网连接，只有小部分流段裸露在路面，流域各监测点的水质为污水综合排放标准(GB8978-1996)二级标准。

具体治理步骤如下：

1.先在明渠内架设曝氧装置；

2.投放微生物产品和生物复合酶；

3.安装石墨烯矿化设备；

4.安装人工浮岛，种植水生植物。

经治理后，流域下游出水口NH3-N的平均去除率可达到73.7％，DO能够恢复至9.1mg/L。

对比案例：

地点：杭州市新塘河。

中上游河段采取初期雨水预处理结合原位净化治理模式。初期雨水预处理设施包括旁路处理型湿地和一体化净化单元；原位净化系统包括人工水草、曝气、水生植物(挺水植物、浮叶植物为主，小面积恢复沉水植物)和水生动物等。NH3-N的平均去除率可以达到55.1％,DO能够恢复至4～4.3mg/L。

分析说明：

1.对比案例没有用微生物降污技术。

2.对比案例的水生植物种植量少。

3.本发明工艺使用了石墨烯矿化设备。

因此，本发明的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺能够高效率地改善黑臭河道的水质情况，并且不需要另外增设微生物着床，降低生产成本。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、投放微生物产品和生物复合酶：往黑臭河道投放“5SSK-EP”微生物产品和“5SSK-BE”生物复合酶，所述“5SSK-EP”微生物产品由菌群与着床构成，所述“5SSK-BE”生物复合酶是由多种酶类，并结合非离子表面活性剂、天然成分的蛋白质及无机营养物合成的生物复合酶；

步骤二、使用曝氧装置与石墨烯矿化设备：将曝氧装置放置于黑臭河道中，然后开启曝氧装置，并将石墨烯矿化设备固定于黑臭河道的水里；

步骤三、设置人工浮岛：在人工浮岛种植水生植物后将人工浮岛放置于黑臭河道的水面用以吸收水中富营养物质，当水生植物生长到一定程度再进行收割，从而将水体的营养物质转移出外。

2.根据权利要求1所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述步骤一中，所述“5SSK-EP”微生物产品的菌群是从污染源中活性提取强效降污除臭微生物种类；所述着床为贝壳粉。

3.根据权利要求2所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述菌群与所述贝壳粉的质量是5～7:3～5。

4.根据权利要求2所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述菌群的菌种类别包括EM菌和植物根际促生细菌；

所述EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10个属80余个微生物复合而成的一种微生活菌制剂；

所述植物根际促生细菌是一群定殖于作物根际、与作物根密切相关的根际细菌，其中乳酸菌占43％、PGPR菌占22％、酵母菌占15％、光合细菌占10％、放线菌等占5％。

5.根据权利要求1所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述步骤一中，所述多种酶类是由以下质量百分数的酶组成：30％蛋白酶、28％淀粉酶、16％果胶酶、14％纤维素酶、7％木聚糖酶、5％β-葡聚糖酶；

所述“5SSK-BE”生物复合酶可快速激活已投放在水体中的“5SSK-EP”微生物产品的活性，提高对脲酶、脱氢酶、磷酸酶和纤维素酶等微生物酶活性,以促进水体中有机物、氮磷和芳烃类物质的转化和降解。

6.根据权利要求1所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述步骤二中，所述石墨烯矿化设备包括净化模块、设置于所述净化模块的上端部的上固定缝带、设置于所述净化模块的下端部的下固定缝带、以及穿设于所述上固定缝带的悬挂横杆；

所述净化模块由尼龙纱网制成，并缝制有若干道灌装槽，所述灌装槽内装设有净化材料。

7.根据权利要求6所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述步骤二中，在黑臭河道的河岸对称打下铁桩，用尼龙扎带将所述悬挂横杆固定于所述铁桩，然后将所述石墨烯矿化设备放入水里。

8.根据权利要求6所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述净化材料为广东本原生物科技有限公司生产的MN-C系列净化烯珠，所述MN-C系列净化烯珠由内中外三层复合材料烧结而成，所述内中外三层复合材料分别为内核层材料、中间层材料和外表层材料。

9.根据权利要求1所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述步骤三中，所述人工浮岛包括外框、以及用扎带固定于所述外框的若干个以行列形式排列的单块浮板；

所述单块浮板开设有若干个用于水生植物的根系穿过的根系通过孔，还开设有螺丝固定孔。

10.根据权利要求1所述的黑臭河道原位生物生态综合干预污水水质提升工艺，其特征在于：所述步骤三中，所述水生植物为狐尾藻、轮叶黑藻、篦齿眼子菜、伊乐藻或苦草中的一种或任意两种以上的组合物。