CN1368480A

CN1368480A - 一种江河湖水的生物净化方法

Info

Publication number: CN1368480A
Application number: CN01102437A
Authority: CN
Inventors: 张德麟; 郎果杰; 章振玞
Original assignee: LANGTAIKE ENVIRONMENT PROTECTION SCIENCE AND TECHNOLOGY CO LTD HARBIN
Current assignee: LANGTAIKE ENVIRONMENT PROTECTION SCIENCE AND TECHNOLOGY CO LTD HARBIN
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-09-11
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: CN1162350C

Abstract

本发明是一种江河湖水的净化方法,其特点是将上游江河湖水经隔板或格栅滞留水面漂浮物和油脂等物质后进入由装有表面附着菌种的球状填料的生物箱构成的不同形状的净化设备,经过一级或多级处理后通过橡胶坝或水坝流往下游。本发明的方法所用净化设备安装方便灵活,可根据江湖水的溶解氧、水深、流量等条件,设计不同的形式的净化设备,而且净化效果好。

Description

一种江河湖水的生物净化方法

本发明属于污水生物处理技术，更具体地说，是一种江河湖水的生物净化方法。

众所周知，随着经济的发展，全球性的江湖水体的污染问题也越来越突出。我国每年排入江湖水体的废水量达300多亿立方米，工业废水约占80％，其中约85％的污废水未经处理就直接排放，使有限的江湖水资源受到严重污染。据1981年对我国53000km的河段调查结果表明，其中47000km的河段受到不同程度污染的达89％，有的河段鱼虾绝迹，水藻丛生，水质恶劣的“死水”河段为2400km，占4.5％；水质污染不能灌溉的河段占23.3％；水质符合饮用标准的仅占14.9％。由于缺水和水污染，给我国经济发展和人民健康带来极大危害，估计每年水污染造成的经济损失达300多亿元，因此，如何经济地、简便地、有效地治理江湖河水，已是人们迫切需要研究解决的现实问题。

本发明的目的是提供一种方法简便、高效净化的江河湖水的生物净化方法。

本发明的主要技术方案：是利用内装附着有优质菌种的球形填料的生物箱，组成不同形状的净化设备，将其固定或漂浮在江河湖中的适当位置上，使污染的水质通过该设备达到对江河湖水的净化目的。

本发明的具体净化方法：首先将上游的江河湖水经隔板或格栅，滞留水面漂浮物、油脂等物质，然后进入由装有附着菌种的球状填料的多个生物箱构成的不同形状的一个、两个、多个平行排列的生物净化设备，经过一级、两级或多级净化处理，净化后的水最后通过已知的橡胶坝或水坝流往下游。

所述的隔板或格栅是污水处理常用的设备。当水面油脂较多时可采用隔板，当水面漂浮物等较多时可采用格栅，其目的是防止堵塞生物箱中的填料。隔板或格栅与净化设备的距离通常为1～2米。

所述的生物箱的结构：包括由高分子材料、不锈钢或经表面处理的金属在内的抗腐材料制成长方形且为网状的箱体，箱体四周装有固定在箱体上的包括改性聚丙烯、尼龙在内的塑料织物，箱体内置有表面附着有菌种的直径为100～500mm的球状填料，箱体的两侧的四边还设置对称排列的3组以上的阴、阳接头，所述的塑料织物的孔径＜100mm，所述的填料为郎泰克(LANTEC)公司生产的针状球形填料，该填料的牌号为Q-PAC，其生产方法的专利号为USP4,668,442，其比表面为125m²/m³，该填料耐光、耐水、耐腐蚀、耐寒以及强韧性，易于沉积生物膜；填料孔隙率为95～98％，有利于水的流动，水力条件好，较好地提供营养物及氧。所述的菌种是自然菌种，即将填料置于被处理的污水中1～2个月(水的温度1～30℃)，表面自然产生一层生物膜，通常膜厚为2-4mm。在污水处理过程中，填料表面上不断增厚的生物膜能够提供一个不断扩大的表面与污水接触，当生物膜生长一定厚度时，它就会脱落下来，这样就不会妨碍填料与生物膜交界处的细菌吸入氧气再继续生成新的膜。一个新的填料生物膜生长基比表面为250m²/m³，当生物膜生长时，扩张的表面能够使填料的有效比表面积达到500m²/m³，所形成的自然菌种选择性、降解能力、适应性和附着力都很强。

生物箱箱体的尺寸由江河湖的结构、材料重量以及运输情况等因素来决定，通常为长×宽×高为1～4×1～3×1～2m。

所述生物净化设备是由多个生物箱连接而成，为适应不同的江河湖水的水流速度设计成包括固定生物坝、漂浮生物岛、固定生物岛、固定生物弧在内的不同形状的净化设备。所有的净化设备的表面与水平面持平或略低于水平面。根据江河湖水的污染程度可以安装1个、2个或多个同一种的平行排列的净化设备，对水质进行一级、二级或多级净化处理。

下面结合附图进一步描述生物箱和不同形状的生物净化设备的结构。

图1为生物箱结构示意图；

图2为固定生物坝结构示意图；

图3为漂浮生物岛结构示意图；

图4为固定生物岛结构示意图；

图5为固定生物弧结构弧示意图。

由图1所示，由抗腐材料制成长方形且为网状的生物箱体1，箱体1四周固定有塑料织物2、箱体1内置有附着菌种的填料3，箱体1的下部安装有防止被水流冲跨或漂移的4个定位重物4，箱体1的两侧四边设有对称排列的3组阴接头5和阳接头6。

由图2所示，固定生物坝由若干个生物箱1连接成的安装于横跨江河的且距橡胶坝或水坝上游1～1.5m处的呈坝形的生物净化设备，生物箱的底部均设有防止被水冲跨或漂移的定位重物4。固定生物坝的长度即生物箱的个数由江河的堤岸宽度设定。该净化设备适用于水流速度为10～20米³/秒缓流的江河水的净化处理。图中I为江河水面。

由图3所示，漂浮生物岛是在湖面8设有按一定规则排列的生物箱1且呈孤岛状。通常根据湖水污染程度设置1～5个/100m²生物箱1。生物岛可随机处理流经该净化设备的有机污染物。图中II为湖。

由图4所示，固定生物岛是在经常干、湿交替的江河水道上的污水坑III设置定位的由生物箱1构成的净化市亩且呈孤岛形。图中I为污水面。

由图5所示，固定生物桥是在大江大河的污水入口处IV安装互相连接的若干个生物箱且呈桥形状，生物桥是由生物箱1底部的重物定位，该净化设备适用于水流湍急的大江大河的污水入口处进行局部污水处理。

本发明的优点和效果：

1.本发明的生物箱由于采用先进的填料，该填料比表面大，易于沉积生物膜，而且填料的孔隙率高达98％，因此，有利于水的流动，较好的提供营养物及氧，使生物膜上的生物相当丰富，除细菌外，还有丝状菌、原生动物和后生动物，易形成稳定的生态系，通过细菌的代谢活动，使有机污染物氧化分解，从而使水体得以净化。

2.采用的菌种是优质自然菌种，其选择性、降解能力、适应性、附着力都很强。

3.由于生物箱中的生物膜受江河水的搅动，加速了生物膜的更新，不仅生物膜活性高，而且不易堵塞。

4.本发明不需要曝气装置，细菌所需的氧气来源于江湖水面大气复氧以及由江湖水中繁殖的藻类供应。藻类不仅有利于细菌呼吸作用的代谢产物CO₂、NH₃等作原料进行光合作用，促使藻类繁殖，而且向水中释放氧，形成细菌与藻类的共生关系。

5.本发明所述净化设备安装方便灵活，可根据江湖水的溶解氧、水深、流量、COD、浊度以及水面宽度等条件组装多种形式的净化设备，而且可以现场组装，另外使用过程中部分箱体损坏时，可随时单独更换。

6.本发明的方法无需处理污泥，当生物膜更新脱落时，受江湖水的水流冲击顺流而下。

7.本发明的方法可根据江河湖水中污染物量，可采用多级处理，直到达到所需的标准，而且还可以将净化设备置于大江大河排污入口处，进行局部处理。

综上所述，本发明的方法可以有效地改善江河湖水的水质，改善生态环境，保护江河湖水资源，具有重要的经济效益和社会效益。

下面通过具体实例进一步说明本发明的特点。

实施例

本实施例是用本发明的生物坝处理Upstate New York的一个乳酪加工厂排入江河的污水。

原来乳酪加工厂的300万加仑污水池中在排放管道安装有两个5马力的溅洒器，后来用本发明的4个生物箱(3×3×2m)连成的生物坝代替溅洒器。在生物坝中废水的连续再循环以及对废水的连续充气，在填料表面产生生物膜。在处理废水过程中，填料表面的生物膜不断增厚，这样就可以扩大与污水接触的表面，使废水得到处理。

试验结果：本发明生物坝1999年3月8日投入使用，3月8日从废水池中取样分析：BOD含量为1950毫克/升，油脂含量为71.5毫克/升，PH为6.22，废水温度为1℃。经两个多月即7月2日(正值纽约的夏天)用本发明的生物坝处理后取样分析结果：BOD含量为463毫克/升，油脂含量11.5毫克/升，PH值7.71。在7月21测试结果为BOD含量为251毫克/升。

Claims

1.一种江河湖水的净化方法，包括可滞留水面漂浮物及油脂物质的隔板或格栅，其特征在于通过隔板或格栅的江湖河水后进入由多个生物箱连接构成的不同形状并置于与水面持平或略低于水面的净化设备，经过一级、两级或多级处理，最后净化的水通过橡胶坝或水坝流往下游，所述的净化设备包括生物坝、漂浮生物岛、固定生物岛、固定生物弧。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的生物箱结构包括由高分子材料、不锈钢或经表面处理后的金属在内的抗腐材料制成的长方形且为网状的箱体，箱体四周装有固定在网上的包括改性的聚丙烯、尼龙在内的塑料织物，箱体内置有表面附着有菌种的直径为100～500mm的球状填料，箱体两侧四边设置对称排列的3组以上的阴、阳接头，所述的塑料织物的孔径＜100mm，所述的填料的比表面为125m²/m³，孔隙率为95～98％，所述的菌种为自然菌种，即将填料置于被处理的1～30℃污水中1～2个月，表面自然产生一层生物膜，通常膜厚为2～4mm，所述的长方形箱体的尺寸包括长×宽×高为1～4×1～3×1～2m的箱体。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的生物坝是由多个生物箱连接成可安装于横跨江河的且距橡胶坝或水坝上游1～1.5m处，呈坝形，横跨在江河水面的每个生物箱的底部设置有防止被水冲跨或漂移的任何形状的固定重物。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的漂浮生物岛是安装在湖面上的由多个生物箱构成的不定位的按一定规则排列的且呈孤岛状，生物箱的数量为1～5个/100m²。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的固定生物岛是安装在干、湿交替的江河水道上并由多个生物箱连接成定位的且呈孤岛状。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的固定生物弧是牢固地安装在水流湍急的大江大河的废水排污口处且由多个生物箱连接成的呈弧的形状。