申请日2019.06.17
公开(公告)日2019.09.06
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种黑臭水体综合治理方法，依次包括以下步骤：设置绳网;添加絮凝剂;投放菌群;曝气;微藻种植;监测管理。本发明还提供了絮凝剂和功能菌群的重量份组分。本发明提供的黑臭水体综合治理方法，通过向水体中添加功能菌群，加速水体中污染物降解，增强水体的自净功能，同时在水体中种植微藻以及曝气，增加水体中的含氧量，改善水体质量。
权利要求书
1.一种黑臭水体综合治理方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)设置绳网：在黑臭水体四周设置绳网隔断外部固体污染物，并打捞黑臭水体中的固体污染物;
(2)添加絮凝剂：将絮凝剂溶解于10倍量的水中，通过喷头喷洒在黑臭水体中，絮凝剂溶液与黑臭水体的质量比为1:6～9，喷洒2～3次，并通过曝气管向水中通入气体，喷洒1～2天后，机械打捞水体中的沉淀物;
(3)投放菌群：向黑臭水体及底部污泥中投放功能菌群，菌群投放密度为20～30g/m2;
(4)曝气：投放菌群2～5天后，通过制氧机和曝气管每隔2h向黑臭水体中通入一次氧气，每次持续30～40min，当水体含氧量不低于1～3mg/L时，停止曝气;
(5)微藻种植：在水体上每5～10m2设置一个人工浮岛，在浮岛上种满微藻，以下方黑臭水体为培养基，对微藻进行种植;
(6)监测管理：监测水体中的各项指标，继续菌群管理和微藻种植，直到水体中氨氮含量低于1.9～2.2mg/L，完成黑臭水体治理，并将微藻回收利用。
2.如权利要求1所述的黑臭水体综合治理方法，其特征在于，所述絮凝剂包括以下重量份组分：二氧化硅凝胶6～8份、聚丙烯酰胺100～120份、硅烷偶联剂3～6份、硫酸亚铁5～8份和四氧化三铁磁性纳米粒子12～15份。
3.如权利要求2所述的黑臭水体综合治理方法，其特征在于，所述絮凝剂包括以下重量份组分：二氧化硅凝胶7份、聚丙烯酰胺110份、硅烷偶联剂5份、硫酸亚铁7份和四氧化三铁磁性纳米粒子14份。
4.如权利要求1所述的黑臭水体综合治理方法，其特征在于，所述功能菌群包括以下重量份组分：光合菌15～20份、芽孢杆菌17～22份、硝化杆菌13～17份、脱硫杆菌25～30份、蛭弧菌8～13份和放线菌17～22份。
5.如权利要求4所述的黑臭水体综合治理方法，其特征在于，所述功能菌群包括以下重量份组分：光合菌17份、芽孢杆菌19份、硝化杆菌15份、脱硫杆菌23份、蛭弧菌10份和放线菌20份。
6.如权利要求1所述的黑臭水体综合治理方法，其特征在于，所述曝气管为穿孔曝气管。
7.如权利要求1所述的黑臭水体综合治理方法，其特征在于，所述功能菌群投放密度为25g/m2。
8.如权利要求1所述的黑臭水体综合治理方法，其特征在于，所述人工浮岛面积为1～2m2。
说明书
一种黑臭水体综合治理方法
技术领域
本发明涉及水体治理技术领域，具体涉及一种黑臭水体综合治理方法。
背景技术
河流等城市水体是城市生态系统的重要组成部分，其具有水环境容量小、水体自净能力差、易污染等特点，且常作为城市内的重要排污、纳污通道，水质容易恶化。大量污染物的流入导致城市水体富营养化严重，造成水体溶解氧的急剧消耗，导致水体长期缺氧，从而呈现黑臭状态。河流等城市水体出现黑臭，已成为我国城市的普遍现象，严重影响沿岸居民生活和城市形象。
在现有的黑臭水体的治理方法中，主要采用曝气法和种植植物法;其中，曝气法是通过向黑臭水体中通入空气或者氧气，以提高水体中的含氧量，提高好氧微生物的活力，对水体中硫化物进行氧化，以解决水体的发臭问题，然而，在采用该方法对黑臭水体进行治理时，需要向所述水体中通入大量的含氧气体，规模庞大，成本较高;同时，采用该方法并不能降低所述水体中的氮磷浓度，因此，不能从根本上解决水体的富营养问题;种植植物法是通过在黑臭水体中种植一种草本植物，该草本植物吸收黑臭水体中的氮磷从而能够降低水体中的氮磷含量，然而，该方法中草本植物进行光合作用产生的氧气经叶片释放至空气中，难以有效提高黑臭水体中的溶氧量，治理效果不显著。因此，急需一种治理方法，对黑臭水体进行综合治理。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种黑臭水体综合治理方法，通过向水体中添加功能菌群，加速水体中污染物降解，增强水体的自净功能，同时在水体中种植微藻以及曝气，增加水体中的含氧量，改善水体质量。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种黑臭水体综合治理方法，依次包括以下步骤：
(1)设置绳网：在黑臭水体四周设置绳网隔断外部固体污染物，并打捞黑臭水体中的固体污染物;
(2)添加絮凝剂：将絮凝剂溶解于10倍量的水中，通过喷头喷洒在黑臭水体中，絮凝剂溶液与黑臭水体的质量比为1:6～9，喷洒2～3次，并通过曝气管向水中通入气体，喷洒1～2天后，机械打捞水体中的沉淀物;
(3)投放菌群：向黑臭水体及底部污泥中投放功能菌群，菌群投放密度为20～30g/m2;
(4)曝气：投放菌群2～5天后，通过制氧机和曝气管每隔2h向黑臭水体中通入一次氧气，每次持续30～40min，当水体含氧量不低于1～3mg/L时，停止曝气;
(5)微藻种植：在水体上每5～10m2设置一个人工浮岛，在浮岛上种满微藻，以下方黑臭水体为培养基，对微藻进行种植;
(6)监测管理：监测水体中的各项指标，继续菌群管理和微藻种植，直到水体中氨氮含量低于1.9～2.2mg/L，完成黑臭水体治理，并将微藻回收利用。
进一步，絮凝剂包括以下重量份组分：二氧化硅凝胶6～8份、聚丙烯酰胺100～120份、硅烷偶联剂3～6份、硫酸亚铁5～8份和四氧化三铁磁性纳米粒子12～15份。
进一步，絮凝剂包括以下重量份组分：二氧化硅凝胶7份、聚丙烯酰胺110份、硅烷偶联剂5份、硫酸亚铁7份和四氧化三铁磁性纳米粒子14份。
进一步，功能菌群包括以下重量份组分：光合菌15～20份、芽孢杆菌17～22份、硝化杆菌13～17份、脱硫杆菌25～30份、蛭弧菌8～13份和放线菌17～22份。
进一步，功能菌群包括以下重量份组分：光合菌17份、芽孢杆菌19份、硝化杆菌15份、脱硫杆菌23份、蛭弧菌10份和放线菌20份。
进一步，曝气管为穿孔曝气管。
进一步，功能菌群投放密度为25g/m2。
进一步，人工浮岛面积为1～2m2。
本发明的有益效果包括：
1、本发明提供的综合治理方法，通过先除去固体污染物和沉淀物，再投放菌群、曝气和种植微藻的方法，将曝气法和菌群治理以及植物治理结合，具备多种方法的优点，加速水体中硫氮等污染物降解，增强水体的自净功能，增加水体中的含氧量，改善水体质量;多管齐下，也有效缩短了治理周期，实现黑臭水体的快速净化，营造干净整洁的水环境。
2、在黑臭水体边缘设置绳网隔断外部的固体污染物，可以防止水体在治理过程中造成持续污染，绳网也可以将后续产生固体污染物聚集在绳网处，便于后续的收集处理。
3、采用聚丙烯酰胺等成分组成的絮凝剂，将其溶解后喷洒如水体中，可以将黑臭水体中的悬浮物在絮凝剂作用下形成沉淀物，便于打捞清理，治理过程简单方便，同时各个成分成本均较为低廉，治理成本较低，便于推广使用，且絮凝剂中二氧化硅凝胶可以吸附异味，硫酸亚铁可以加强沉淀效率和吸附效率，四氧化三铁磁性纳米颗粒以共价键的形式嵌入絮凝剂结构中，结合紧密，能够加强絮凝效果，加快絮凝速率，大大减少沉淀时间，缩短整个治理周期;絮凝剂同一成分或不同成分之间易形成氢键，稳定聚丙烯酰胺的网状结构，使得悬浮物与絮凝剂的接触面积增大而快速形成沉淀，加快沉淀速率。
4、在水体中投放多种菌种组成的功能菌群，菌群可以利用水体和污泥作为营养来源，进行繁殖，有效降低黑臭水体中氮、磷和有机物等污染物成分含量，同时可显著消除黑臭水体的臭味，可以改善水体的黑臭与富营养化现象，也可以降解污泥中的有机物，减少污泥体积和重量，达到清淤的目的，功能菌群的整体治理效果较好，同时成本较低，操作简单，且不会产生二次污染，便于在水体治理中推广使用。
5、曝气则可以增加黑臭水体中的溶氧量，提高好氧微生物的活力，对水体中的硫化物进行氧化，以解决水体的发臭问题;也可以一定程度上搅拌黑臭水体，增大絮凝剂与水体的接触面积，使得悬浮物更易形成沉淀;穿孔曝气管可以增大氧气接触面积，提高曝气效率。
6、微藻生长具有脱氮除磷的作用，吸收黑臭水体中的氮磷进行光合作用，产生的氧气可以溶解于水中，提高水体溶解氧的含量，同时微藻也可以起到一定的装饰作用，使得水体绿意盎然，更加美观，在完成水体治理后，也可以将微藻回收，制作饲料等产品，增强其经济效益。（发明人钟科;丁瑶;贾滨洋;王照丽）
