CN112744993A - 一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，包括如下步骤：S1、底泥生物氧化药剂的配制：将超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6‑二氨基嘌呤‑2′‑脱氧核苷混合均匀后，得到混合物料，然后与水混合形成底泥生物氧化药剂；S2、给药：将经过步骤S1制成的底泥生物氧化药剂通过高压给药枪，直接注射到河道底泥表面，以促进河道底泥氧化。本发明提供的用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法简单，设备投入少，耗能低，成本低廉，不会产生二次污染，通过硝化和反硝化原理，达到除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物的效果，提升水体氧溶解量，黑臭水体处理效果显著。

Description

一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法
技术领域
本发明涉及水体治理技术领域，尤其涉及一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法。
背景技术
自然景区黑臭水体不仅给游客带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题。在人口密集、污染负荷强度大、基础设施不完善的区域，由于过量污染物直接排入河道，超出其水环境容量，水体中溶解氧浓度迅速降低至厌氧条件。水体和底泥中的有机物被厌氧分解的过程中会产生硫化亚铁等黑色沉积物，同时产生硫化氢、氨气等恶臭气体，导致水体产生黑臭现象。可见，对自然景区黑臭水体进行治理势在必行。而底泥治理在黑臭治理中起着至关重要的作用。如何对自然景区黑臭水体底泥进行有效处理是当前业内研究者们研究的热门课题。
目前国内外的自然景区黑臭水体底泥治理大概包括物理法、化学法、曝气法等。物理方法主要包括截污、调水、清淤等水利工程，以及机械除藻、引水稀释、人工造流等。经过物理法治理的河流因为河床加深，挖去严重污染的淤泥，会对减轻河流的臭味起到良好的作用，截弯取直会增强河流的冲污能力。但是物理方法需要建造大型的构筑物，费用较高，也受到当地水利水文条件的限制，适应性比较差，而且物理方法并不能够从根本上解决河水黑臭的问题；化学方法如化学试剂除藻，加入铁盐促进磷的沉淀，加入石灰脱氮等方法。但由于化学试剂的投加量大，成本较高，此种方法在黑臭河流治理的应用中并不多见；一般曝气法采用曝气装置，向水体中冲入氧气，增加水体溶解氧的含量，以达到净化水体的目的。这种方法采用的设备多为喷泉跌水装置、普通曝气机等，对于封闭不流动的景观水体，曝气装置只能将其设备周围很小范围进行充氧，造成大量缺氧死角，无法使水体均匀增氧。且该方法只可改善水体黑臭现象，对于抑制藻类与实现水质清澈并无明显处理效果。
例如，申请号为CN201810116924.6的中国发明专利涉及一种黑臭水体处理的方法，一种黑臭水体处理的方法，包括以下步骤：步骤1，将微电解材料投加到黑臭水体的污泥中，并使微电解材料与黑臭水体污泥混合，其中，微电解材料的用量为黑臭水体的污泥重量的0.5％；步骤2，向黑臭水体污泥中投入饱和碳酸钠溶液，饱和碳酸钠溶液用量按污泥层底面积为300-450ml/m2；步骤3，向黑臭水体投入微藻进行养殖，将微藻光合作用产生的氧气溶于黑臭水体中；步骤4，射流泵吸入黑臭水体中的水和外部的空气，形成气水混合物，将所述气水混合物释放到原黑臭水体中对所述黑臭水体进行曝气。再例如，申请号为CN201811137523.5的中国发明专利涉及黑臭水体修复领域，尤其是一种黑臭水体底泥改良材料与使用方法。旨在提供一种能从根本上消除水体黑臭现象的低黑臭水体底泥改良材料。所述底泥改良材料包括以下重量份组分：1～30份底泥改良材料A和0.5～10份底泥改良材料B；其中，所述底泥改良材料A为铁粉、炭粉、氧化铝、天然矿物和/或二氧化硅，所述底泥改良材料B为硝酸钙、过氧化钙和/或壳聚糖。然而，这些方法化学试剂的投加量大，成本较高，修复效果有待进一步改善。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，该方法简单，设备投入少，耗能低，成本低廉，不会产生二次污染，能有效加快好氧微生物对有机物进行无害化分解，致使底泥减量化，恢复水体自净能力，从根本上消除水体黑臭现象。通过硝化和反硝化原理，达到除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物的效果，提升水体氧溶解量。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、底泥生物氧化药剂的配制：将超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷混合均匀后，得到混合物料，然后与水混合形成底泥生物氧化药剂；
步骤S2、给药：将经过步骤S1制成的底泥生物氧化药剂通过高压给药枪，直接注射到河道底泥表面，以促进河道底泥氧化。
较佳的，步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为(3-5)∶(2-3)∶(0.5-0.8)∶1∶0.5∶(0.3-0.7)。
较佳的，所述超支化聚赖氨酸为按申请号为200910062702.1的中国发明专利实施例1制成的超支化聚赖氨酸。
较佳的，所述植物多糖为构杞多糖、螺旋藻多糖、银耳多糖、香菇多糖、竹叶多糖中的至少一种。
较佳的，所述生长因子为棉籽糖。
较佳的，所述烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的制备方法，包括如下步骤：将烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺加入到有机溶剂中，在50-70℃下搅拌反应3-6小时，后旋蒸除去溶剂，用依次用乙醇、乙醚洗涤数次后，旋蒸除去残留的乙醚，得到烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷。
较佳的，所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶(0.3-0.6)∶(0.8-1.2)∶(10-20)。
较佳的，所述有机溶剂为四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷中的任意一种。
较佳的，步骤S1中所述混合物料、水的质量比为1∶(1-2)。
较佳的，步骤S2中所述给药的给药量按底泥层底面积为300-600ml/m2。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法在黑臭水体治理上的应用。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，该方法简单，设备投入少，耗能低，成本低廉，不会产生二次污染，能有效加快好氧微生物对有机物进行无害化分解，致使底泥减量化，恢复水体自净能力，从根本上消除水体黑臭现象。通过硝化和反硝化原理，达到除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物的效果，提升水体氧溶解量。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、底泥生物氧化药剂的配制：将超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷混合均匀后，得到混合物料，然后与水混合形成底泥生物氧化药剂；
步骤S2、给药：将经过步骤S1制成的底泥生物氧化药剂通过高压给药枪，直接注射到河道底泥表面，以促进河道底泥氧化。
较佳的，步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为(3-5)∶(2-3)∶(0.5-0.8)∶1∶0.5∶(0.3-0.7)。
较佳的，所述超支化聚赖氨酸为按申请号为200910062702.1的中国发明专利实施例1制成的超支化聚赖氨酸。
较佳的，所述植物多糖为构杞多糖、螺旋藻多糖、银耳多糖、香菇多糖、竹叶多糖中的至少一种。
较佳的，所述生长因子为棉籽糖。
较佳的，所述烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的制备方法，包括如下步骤：将烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺加入到有机溶剂中，在50-70℃下搅拌反应3-6小时，后旋蒸除去溶剂，用依次用乙醇、乙醚洗涤数次后，旋蒸除去残留的乙醚，得到烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷。
较佳的，所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶(0.3-0.6)∶(0.8-1.2)∶(10-20)。
较佳的，所述有机溶剂为四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷中的任意一种。
较佳的，步骤S1中所述混合物料、水的质量比为1∶(1-2)。
较佳的，步骤S2中所述给药的给药量按底泥层底面积为300-600ml/m2。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法在黑臭水体治理上的应用。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，该方法简单，设备投入少，耗能低，成本低廉，不会产生二次污染，能有效加快好氧微生物对有机物进行无害化分解，致使底泥减量化，恢复水体自净能力，从根本上消除水体黑臭现象。通过硝化和反硝化原理，达到除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物的效果，提升水体氧溶解量。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、底泥生物氧化药剂的配制：将超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷混合均匀后，得到混合物料，然后与水混合形成底泥生物氧化药剂；
步骤S2、给药：将经过步骤S1制成的底泥生物氧化药剂通过高压给药枪，直接注射到河道底泥表面，以促进河道底泥氧化。
步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为3∶2∶0.5∶1∶0.5∶0.3。
所述植物多糖为构杞多糖；所述生长因子为棉籽糖。
所述烟酸改性2，6-二-氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的制备方法，包括如下步骤：将烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺加入到有机溶剂中，在50℃下搅拌反应3小时，后旋蒸除去溶剂，用依次用乙醇、乙醚洗涤数次后，旋蒸除去残留的乙醚，得到烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷。
所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶0.3∶0.8∶10；所述有机溶剂为四氢呋喃。
步骤S1中所述混合物料、水的质量比为1∶1；步骤S2中所述给药的给药量按底泥层底面积为300ml/m2。
一种所述用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法在黑臭水体治理上的应用。
实施例2
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为3.5∶2.3∶0.6∶1∶0.5∶0.4；所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶0.4∶0.9∶13。
实施例3
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为4∶2.5∶0.65∶1∶0.5∶0.5；所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶0.45∶1∶15。
实施例4
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为4.5∶2.8∶0.75∶1∶0.5∶0.65；所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶0.55∶1.1∶18。
实施例5
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为5∶3∶0.8∶1∶0.5∶0.7；所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶0.6∶1.2∶20。
对比例1
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加超支化聚赖氨酸。
对比例2
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷。
对比例3
本例提供一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其与实施例1基本相同，不同的是，没有添加生长因子。
用上述各例的方法对具体河段处理，效果如下：治理河段长1.2km，水面宽3m，水深50cm。排污沟常年垃圾铺面厚积，墨黑粘稠、恶臭刺鼻，为劣V类水质。利用本各例方法对排污沟进行治理。治理后检测指标见表1。
表1
项目 溶解氧＞饱和率(％) 硫化物＜(mg/L) 类大肠菌＜(个/L)
实施例1 92 0.23 5600
实施例2 93 0.20 5320
实施例3 95 0.17 5255
实施例4 97 0.13 5086
实施例5 98 0.10 4829
对比例1 88 0.33 9800
对比例2 85 0.38 11200
对比例3 89 0.35 10845
从表1可以看出，本发明实施例公开的用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法具有更好的黑臭水体治理效果，这是各组分协同作用的结果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、底泥生物氧化药剂的配制：将超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷混合均匀后，得到混合物料，然后与水混合形成底泥生物氧化药剂；
步骤S2、给药：将经过步骤S1制成的底泥生物氧化药剂通过高压给药枪，直接注射到河道底泥表面，以促进河道底泥氧化。
2.根据权利要求1所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，步骤S1中所述超支化聚赖氨酸、植物多糖、生长因子、双(三甲基硅基)过氧化物、活性污泥、烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的质量比为(3-5)∶(2-3)∶(0.5-0.8)∶1∶0.5∶(0.3-0.7)。
3.根据权利要求1所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，所述植物多糖为构杞多糖、螺旋藻多糖、银耳多糖、香菇多糖、竹叶多糖中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，所述生长因子为棉籽糖。
5.根据权利要求1所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，所述烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷的制备方法，包括如下步骤：将烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺加入到有机溶剂中，在50-70℃下搅拌反应3-6小时，后旋蒸除去溶剂，用依次用乙醇、乙醚洗涤数次后，旋蒸除去残留的乙醚，得到烟酸改性2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷。
6.根据权利要求5所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，所述烟酸、2，6-二氨基嘌呤-2′-脱氧核苷、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、有机溶剂的摩尔比为2∶1∶(0.3-0.6)∶(0.8-1.2)∶(10-20)。
7.根据权利要求5所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，步骤S1中所述混合物料、水的质量比为1∶(1-2)。
9.根据权利要求1所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法，其特征在于，步骤S2中所述给药的给药量按底泥层底面积为300-600ml/m2。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的一种用于自然景区黑臭水体底泥的氧化分解方法在黑臭水体治理上的应用。
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