专利名称：一种富氧生物处理技术修复再生水景观河道污染水体的方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种富氧生物处理技术修复再生水景观河道污染水体的方法，具体地说是一种利用潜水推流曝气和人工水草联合修复再生水景观河道污染水体的方法，采用该方法修复河道污染水体后水质显著改善。
背景技术：
随着人口的增长、环境的污染和破坏，水资源日益短缺，导致生态环境用水危机， 限制城市水环境系统建设，再生水等非常规水源利用于景观水体成为解决生态用水缺乏问题的有效途径之一。然而河道景观水体具有水域面积小，流动性较差，自净能力较弱的特点，再生水中含有的一定量的污染物在河道中会不断积累，再加上生态补水不足以及外来污染物质的输入，随着时间的推移，最终导致河道水质恶化和水体富营养化，水体黑臭。因此，对于使用再生水作为水源的城市水体，水质保持显得尤为重要，如何经济有效地加以修复和控制已成为当今环境保护领域一大技术热点。近年来，各种物理、化学以及生物技术被广泛应用于污染水体的修复，然而每个方法都存在限制性，多个有效方法的有机结合成为污染水体修复的发展趋势。目前已研究的修复方法主要包括人工曝气和水力循环、底泥疏浚、底泥覆盖、引水清污、混凝沉淀、加药气浮、微生物修复、水生动植物修复及生态工程等，其中对生物修复研究得较多。再生水景观河道污染水体中氮、磷含量较高，研究证明，利用曝气等技术对其进行修复有较好的效果。尽管人工曝气法对再生水景观河道污染水体具有一定的修复效果，但这个方法在对重污染水体中还存在一定的局限性，只有通过与其他修复方法的联合才能达到较理想的修复效果。生物修复是一种技术简单、高效和适用广泛的污染水体修复技术。作为很具发展潜力的生物修复途径，微生物修复和植物修复正在受到越来越多的关注。微生物对污染水体的生物修复作用主要是通过水体中微生物的作用，使污染物原位降解成H20、CO2或转化成其他无害物质，并吸收利用氮磷等污染物。可以通过直接向水体投加优势生物菌种来降解水中某种特定污染物，也可以利用其他方法促进土著微生物的生长从而发挥降解功能。 但是利用植物对污染水体进行修复受到植物类型、污染水体性质、温度等诸多因素的影响， 人工水草则不受限制。目前国内外对修复方法的研究主要集中在单一方面的修复效果上， 而利用富氧曝气-人工水草联合修复再生水景观河道污染水体仍鲜见报道。富氧曝气-人工水草联合修复再生水景观河道污染水体具有以下优点①人工水草不受环境因素限制， 使用寿命长，较大比表面积能为微生物提供良好载体；②潜水推流曝气机能为人工水草表面微生物提供充足氧源，激活土著微生物，节省投菌费用；③由于曝气机较强的搅拌与提水功能，能打破静态水体的垂直分层现象，改变水体溶氧垂直分布的极端不均勻性，破坏蓝绿藻的富集层，加上微生物的修复作用，从而控制“藻华”现象的发生，消除黑臭
发明内容
本发明的目的在于提供一种经济高效的再生水景观河道污染水体的富氧生物处理技术修复方法。为了实现上述目的，本发明采用了潜水推流富氧曝气和人工水草联合修复再生水景观河道污染水体的方法，沿IOOm河道共设置6台潜水推流曝气机，每台潜水推流曝气机间距20m、服务面积300m2，每台增氧能力为1. 6-1. mig02/h，使得污水中的氧利用率达20-25%以上，保持水中溶解氧15mg/L以上。运行时间为每天5_8小时，夏秋季节控制在每天8小时，春冬季节控制在每天5小时左右。曝气可增加水体的氧含量，提高水体PH 值，促进蓝绿藻向毒性小的绿藻转化，并钝化底泥，阻止底泥中磷的释放，为该处设置的人工水草表面微生物提供充足氧源，促进微生物生长。富氧处理过的水体再采用生物膜修复，人工水草为一种高分子聚合物生物膜载体，比表面积160m2/m，垂直水流方向固定在河道底部，依靠其本身巨大的比表面积和强极性基团来选择优势微生物群，为微生物提供良好的附着载体，并在载体表面形成微生物膜， 具有生物接触氧化效果，微生物挂膜历时< 4°C，15天；4 15°C，10天；15 25°C，7天； > 25°C，5天。人工水草可以解决在富营养水体中水生植物难以形成稳定植被的问题，研究结果显示，布设人工水草可以提高水体透明度，抑制藻类生长。富氧曝气联合人工水草技术对再生水景观河道污染水体的修复，在经济上明显优于单独的曝气修复和微生物修复，充足氧含量可激活土著优势菌，挂膜后又可适当减少曝气时间，节省运行成本。本发明的有益效果1、本发明可有效改善再生水景观河道污染水体水质，抑制富营养化现象。2、本发明处理再生水景观河道污染水体的费用较低，有实际应用价值
3、本发明修复再生水景观河道污染水体时间较短，结合了曝气修复及生物修复的优点，在短时间内改善再生水景观河道污染水体水质，消除黑臭。4、本发明所用人工水草可以解决在富营养水体中水生植物难以形成稳定植被的问题。5、本发明结构简单，附属件少，运行稳定，不需要专业人员维护管理，使用寿命长。
具体实施例方式实施例1富氧曝气联合人工水草方法修复人工河道雨水泵站入河水一人工河道采用再生水、雨洪水等非常规水源作为生态用水，雨水管网收集的降水通过泵站进入景观河道，由于可能存在污水串入雨水管网现象，再加上雨水径流会带入大量营养物质，景观水体流动性又差，污染物的传输、扩散能力也较差，该河道在雨水泵站附近污染物浓度偏高，水质相对较差，故在附近河道采用富氧曝气联合人工水草方法改善水体水质。沿泵站附近IOOm河道共设置6台潜水推流曝气机，每台潜水推流曝气机间距20m、 服务面积300m2，水深约2m，每台增氧能力为1. 6 1. mig02/h，河道水中的氧利用率25%。 运行时间为每天5 8小时，夏秋季节控制在每天8小时，春冬季节控制在每天5小时。人工水草采用高分子聚合物制成，该生物膜载体具有非常高的比表面积(160m2/m)，垂直水流方向固定在河道底部，依靠其本身巨大的比表面积和强极性基团来选择优势微生物群，为微生物提供良好的附着载体，并在载体表面形成微生物膜，具有生物接触氧化效果，微生物挂膜历时< 4°C，15 天；4 15°C，10 天；15 25°〇，7天；> 25°C，5 天。
为了解修复效果，在该处设置常年监测点，共监测13项指标，分别为pH、化学需氧量、氯化物、氨氮、全盐、总磷、阴离子表面活性剂、总硬度(以CaCO3计)、总氮、高锰酸盐指数、氟化物、溶解氧、水温。实验结果表明富氧曝气联合人工水草修复能有效改善再生水景观河道污染水体水质，抑制富营养化现象，消除了水体黑臭。景观水体质量达到《地表水环境质量标准》(GB3838-20(^)V类标准以上。
权利要求
1. 一种富氧生物处理技术修复再生水景观河道污染水体工艺及应用，其特征在于，该工艺是富氧曝气方法与高好氧生物处理方法的联合修复系统；采用富氧曝气装置向河道水体中注入充足的氧气，保持水中溶解氧15mg/L以上，利用人工水草为土著微生物提供良好的附着载体；富氧曝气装置采用潜水推流曝气机，由专用电动机、叶轮、吸气室、吸气管、 专用保护开关组成，利用叶轮高速旋转产生的轴向推动力和径向搅拌力，将吸入的空气搅碎并将水气混合喷射入水体，集曝气、搅拌、混合、推流为一体，结构简单，体积轻巧、运行稳定，不需要专业人员维护管理；沿河道IOOm设置6台潜水推流曝气机，每台间距20m、服务面积300m2、增氧能力为1. 6-1. ^igO2A,河道水中的氧利用率20-25% ；潜水推流曝气机有较强搅拌与提水功能，打破静态水体的垂直分层现象，改变河道水体溶氧垂直分布的极端不均勻性，给人工水草表面附着的微生物提供充足氧气，激活土著微生物破坏蓝绿藻的富集层，控制藻类生长，消除黑臭；每台潜水推流曝气机早、晚各运行一次，每台运行时间为每天5-8小时，夏、秋季节控制在每天8小时，春、冬季节控制在每天5小时；人工水草为一种高分子聚合物生物膜载体，比表面积160m2/m，垂直水流方向固定在河道底部，依靠其本身巨大的比表面积和强极性基团来选择优势微生物群，为微生物提供良好的附着载体，并在载体表面形成微生物膜，具有生物接触氧化效果；人工水草挂膜时间冬、春季低温< 4°C， 15天；4 15°C，10天；夏、秋季节15 251，7天；> 25°C，5天；人工水草解决在富营养水体中水生植物难以形成稳定植被的问题，大大提高水体透明度，抑制藻类生长，消除河道水体黑臭现象和改善河道水体水质。
全文摘要
本发明涉及一种再生水景观河道污染水体的修复方法，具体地说是一种利用潜水推流曝气和人工水草联合修复再生水景观河道污染水体的方法，采用该方法修复河道污染水体后水质显著改善。潜水推流曝气机间距20m，每台服务面积约300m2、增氧能力为1.6-1.8kgO2/h，河道水中的氧利用率20-25％以上，每台运行时间为每天5-8小时。人工水草采用高分子聚合物制成，比表面积160m2/m，垂直水流方向固定在河道底部，选择优势微生物群，并为其提供良好的附着载体，形成微生物膜，具有生物接触氧化效果，生物挂膜历时＜4℃，15天；4～15℃，10天；15～25℃，7天；＞25℃，5天。本方法处理再生水景观河道污染水体的费用较低，实际应用价值大，修复时间短，结合了曝气修复及生物修复的优点，在短时间内改善再生水景观河道污染水体水质，消除了黑臭。
文档编号C02F3/32GK102259984SQ20111011368
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者何志坚, 牛丽妍, 王瑶, 肖羽堂 申请人:南开大学