CN1931742A - 污染水体就地综合净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污染水体就地水质净化、污泥减量以及生态系统修复和改善的污染水体就地综合净化方法。该方法的步骤为：先在污染水体的河床底面上，等间距和平行成排地布设生物膜载体软性填料；当启动运行时，向污染水体中投加能有效去除有机污染物及污泥的特效菌种；然后在污染水体中，间隔设置曝气充氧装置。本发明不仅能高效地净化静止型污染水体(如池塘、景观湖泊等)，还能高效地净化流动性污染水体－污染河流。该方法比现有的污染水体净化方法更加有效和可靠。

Description

污染水体就地综合净化方法
技术领域
本发明涉及污染水体就地水质净化、污泥减量以及生态系统修复和改善的方法，尤其设计一种用于污染河流-流动性水体的水质净化、污泥减量以及生态系统的修复和改善的污染水体就地综合净化方法。
背景技术
现有的污染水体就地净化和生态修复技术，主要是采用投加特效菌种，或附加曝气充氧，使其在好氧环境下氧化降解有机污染物和去除营养物质氮、磷等。这种净化技术只适用于静止型污染水体(如景观池塘和小型湖泊、水库等)，因为投加的菌种可以保留其中并在适宜的条件下增长繁殖。但是，在流动型水体-污染河流中这种净化技术就难以成功，因为投加的特效菌种会被流动的河水冲走而不能持久地在原地增长繁殖和发挥生物净化作用。
另一种是采用生物膜净化和生物修复技术，是采用一种由合成纤维无纺布或纺织条带状的生物膜载体填料，将其铺设在池塘或景观湖的底部，经过一定运行时间后，在其表面上形成绿色的生物膜，它由多种细菌、真菌和藻类组成，其中的细菌和真菌能有效地降解有机污染物，并形成最后产物H2O和CO2。在条带状填料表面上形成的生物膜主要是藻类，它通过光合作用能吸收CO2和产生分子氧O2，为细菌群落提供好氧环境。这种强化的藻菌共生系统，能有效地净化污染较轻的池塘水和湖水并且使池塘或湖泊恢复清洁状态。但是，这种净化工艺由于无曝气充氧措施，难以治理污染重的水体，尤其不能有效治理污染重的流动水体一河流。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出一种既可用于污染池塘和湖泊等静止型水体又可用于污染河流-流动性水体的水质净化、污泥减量以及生态系统的修复和改善的污染水体就地综合净化方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的污染水体就地综合净化方法，包括如下步骤：
第一步：在污染水体的河床底面上，等间距和平行成排地布设辫帘式生物膜载体软性填料；
第二步：启动运行时，向污染水体中投加能有效降解有机污染物及底泥并使之减量的特效菌种；
第三步：在污染水体中，间隔设置曝气充氧装置。
为了保持这种污染河水净化系统的长期稳定运行，要在河段进行上述净化方法的第一步之前设立有效的垃圾清除装置并维持长期良好的运行，及时将垃圾从河道中清除，以防止对辫帘式填料的堵塞和破坏。此外，还要在河底每隔一定间距设置泥沙沉积坑或沉积池，并定期从其中清除河底沉积的泥沙，以防对辫帘式填料的淤积和掩埋。还要在河床两岸种植护坡草皮7，以防河床崩塌再次污染河流。
在本发明的较佳实施例中，所述的生物膜载体软性填料为辫帘式填料。
其中，所述的辫帘式填料的底部组合带用膨胀螺栓或带倒切刺的不锈钢钎子固定于河床中，而上部的组合带装有浮漂，使整排辫帘式填料在附着生长丰满的生物膜后能在河水中处于悬浮状态。
所述相邻两排辫帘式填料的间距范围为0.5m至5m。
所述辫帘式填料每排辫帘中相邻辫带的间距范围为2cm至10cm。
所述的曝气充氧装置为推流式曝气机、环流立式曝气机、推流式曝气机与环流立式曝气机组合系统、纯氧或富氧曝气系统之中的任一种。
本发明采用在污染水体的河床中布设一系列生物膜载体软性填料、并向污染水体中投加能有效降解有机污染物及污泥的特效菌种和间隔设置曝气充氧装置的综合净化污染水体的方法，不仅能高效地净化静止型污染水体(如池塘、景观湖泊等)，还能高效地净化流动性污染水体-污染河流。利用本发明方法已经在深圳市的福田河和布吉河进行了生产规模的现场试验，并获得了成功。这种新型污染河流综合净化方法，比现有的污染水体净化方法更加有效和可靠。现有的污染水体净化方法只能有效地净化静止型轻度污染水体，如小型污染景观池塘、湖泊等，而难以有效地净化流动快的污染河流。此外，本发明还可通过填料、特效菌种和曝气充氧装置的优化组合、设计和运行，能高效地净化污染水体，使其能够达到地表水环境质量3-4类标准，恢复水资源的使用价值，同时也会实现良好的生态修复。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，其中：
图1为本发明对污染河道水质进行净化实施工艺的平面示意图；
图2为图1A-A纵断面示意图；
图3为图1B-B横断面示意图。
具体实施方式
图1至图3示出了为本发明的较佳实施工艺设置，本发明的污染水体就地综合净化方法，主要包括如下步骤：
第一步：在污染河流的河床底面1上，等间距(如2M)和平行成排地布设生物膜载体软性填料2，例如由许多条平行排列的(用卷曲的合成纤维丝制成的)辫带组成的辫帘式填料，可用膨胀螺栓或带倒切刺的不锈钢钎子将该种填料的底部组合带6固定于河底中，而上部的组合带装有浮漂4，使整排辫帘式填料2在附着生长丰满的生物膜后能在河水中处于悬浮状态(请参阅图3)。
所述相邻两排辫帘式填料2的间距设置范围为0.5m至5m，辫帘式填料2每排辫帘中相邻辫带5的间距设置范围为2cm至10cm，具体间距由所需达到的净化效果和水质指标来确定。为了使这种净化系统达到更高的去除污染物的效率和将污染河水净化到更高的水质标准，可加大生物膜载体填料的布设密度，即缩小相邻两排辫帘填料2的间距，如从5m缩小至2m、1m或0.5m等；同时增加辫帘中平行排列的辫带的组合密度或缩小辫带的间距，如从10cm缩小至5cm，4cm，3cm、2cm等。这样可在相同的河段中多倍地增加生物膜和活性生物量，从而可大幅度的提高对污染河水的净化效率(请参阅图2和图3)。
布设的生物膜载体软性填料2，在旱季(非降雨期)能垂直地悬浮于河流中，并在运行过程中在其表面形成生物膜(在水温20-25℃时启动运行7-3天便可形成丰满的生物膜)，并能有效地净化污染河水。在有足够的生物量、溶解氧和充分接触反应时间的条件下，能够高效地去除污染河水中的多种污染物，如COD，BOD5，TN，NH3-N，NO3-N，NO2-N，TP、PO4 -等，使污染河水净化达到地表水环境质量5类至3类标准，或达到景观水标准。在降雨季节和河道行洪时，这种辫帘式填料会自动的被洪水流压伏在河床的底面上而不影响行洪。
第二步：启动运行时，投加适量的特效菌种，例如高效降解有机物、硝化、缺氧反硝化、好氧反硝化、反硝化除磷、转型除磷等菌种，它们能分别有效地去除有机污染物、难降解有机化合物、氮。磷等。这些菌种将大部分附着在填料的表面上并且生长繁殖；还有些特效菌种能高效地消解污泥，使净化系统中的底泥量大幅度减少，并保持底泥量和附着生物量的动态平衡。
第三步：在污染水体的上部，间隔设置曝气充氧装置3(如图1至图3所示)，如设置推流式曝气机或环流立式曝气机。根据需要也可以采用推流式曝气机与环流立式曝气机联合应用，这样会具有更高的氧利用率。通常在河道宽度小于20m时，沿河道宽度设置一台曝气充氧装置；当河道超过20m时，每个一定距离(如20-30m)沿河道宽度并列设置2台曝气充氧装置。也可采用纯氧或富氧曝气系统。这样就需要在现场设置纯氧供应、储存设施和微气泡扩散投加装置(如微孔扩散曝气软管等)。曝气装置的总有效功率按5-6W/m3计算；在曝气机运行时其下游10m处的溶解氧浓度(DO)应保持≥4mg/L，最远处的DO不应≤1mg/L。
为了保持这种污染河水净化系统的长期稳定运行，一定要在装有净化设施的河段之前建有有效的垃圾清除装置并维持长期良好的运行，及时将其从河道中清除，以防止对辫帘式填料的堵塞河破坏。此外，还要定期清除河底沉积的泥沙，以防对辫帘式填料的淤积和掩埋。另外，还要在河床两岸种植护坡草皮7，以河床崩塌再次污染河流。
本发明采用在污染水体的河床中布设一系列生物膜载体软性填料、并向污染水体中投加能有效去除有机污染物及污泥的特效菌种和间隔设置曝气充氧装置的综合净化污染水体的方法，不仅能高效地净化静止型污染水体(如池塘、景观湖泊等)，还能高效地净化流动性污染水体-污染河流。这种新型污染河流综合净化方法，比现有的污染水体净化方法更加有效和可靠。本发明还可通过填料、特效菌种和曝气充氧装置的优化组合、设计和运行，能高效地净化污染水体，使其能够达到地表水环境质量3-4类标准，恢复水资源的使用价值，同时也会实现良好的生态修复。

Claims (9)

1、一种污染水体就地综合净化方法，其特征在于包括如下步骤：
A、在污染水体的河床(1)底面上，等间距和平行成排地布设生物膜载体软性填料(2)；
B、向污染水体中，投加能有效去除有机污染物及消解污泥的特效菌种；
C、在污染水体中，间隔设置曝气充氧装置(3)。
2、如权利要求1所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述的生物膜载体软性填料(2)为辫帘式填料。
3、如权利要求2所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述的辫帘式填料(2)的底部组合带用膨胀螺栓或带倒切刺的不锈钢钎子固定于河床(1)中，而上部的组合带装有浮漂(4)，使整排辫帘式填料(2)在附着生长丰满的生物膜后能在河水中处于悬浮状态。
4、如权利要求3所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述相邻两排辫帘式填料(2)的间距取值范围为0.5m至5m。
5、如权利要求4所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述相邻两排辫帘式填料(2)的间距为5m，4m，3m，2m、1m或0.5m中的任一间距。
6、如权利要求5所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述辫帘式填料(2)每排辫帘中相邻辫带(5)的间距取值范围为2cm至10cm。
7、如权利要求6所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述辫帘式填料(2)每排辫帘中相邻辫带(5)的间距为10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2cm中的任一间距。
8、如权利要求1所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述的曝气充氧装置(3)沿河床宽度至少设置一台。
9、如权利要求1所述的污染水体就地综合净化方法，其特征在于：所述的曝气充氧装置(3)为推流式曝气机、环流立式曝气机、推流式曝气机与环流立式曝气机组合系统，纯氧或富氧曝气系统之中的任一种。
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