一种采用模块化治理装置处理黑臭河道污染水体的方法与流程

本发明涉及黑臭水体污染修复
技术领域：
，具体涉及一种采用模块化治理装置处理黑臭河道污染水体的方法。
背景技术：
：城市内湖泊、河道等水体是人居环境的重要组成部分，由于易污染、水环境容量小、水体自净能力差等特点，很容易成为工业废水、居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体，从而导致水体溶解氧大量消耗，造成缺氧而呈黑臭状态，使整个水生态系统出现危机。城市河流出现黑臭，已成为我国许多大、中城市共同存在的污染问题，河流黑臭是我国城市河网的一个普遍现象，严重影响居民生活、城市形象和生态环境。目前我国大规模黑臭河道治理一般都采用物理、化学方法和生物法。物理法包括如截污、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，挖去严重污染淤泥，会对减轻河流臭味起到良好作用，截弯取直会增强河流的冲污能力。但是物理法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，而且物理法并不能够从根本上解决河水黑臭的问题。化学方法一般投加化学试剂，如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，且容易造成二次污染，实际应用较少。生物方法在河流黑臭治理中的应用十分广泛，主要有人工湿地技术、水生植物恢复、生物修复等。其中生物修复技术在国内外黑臭河流治理中的应用最为广泛。生物修复就是利用特定的生物(包括土著或外源微生物菌剂以及植物等)在一定的条件下进行消除或富集环境污染物，从而达到对被污染的环境进行恢复的生物过程。由于生物修复技术具有环境友好、生态节能的优点，是一种低投资、高效益、运行操作方便灵活的水体污染治理技术，因此生物修复是最具发展前景的黑臭河流主体修复技术。专利申请号为CN201410710248.7的发明专利公开了一种微生物菌剂与水生植物协同净化污染水体的方法，包括以下步骤，A.微生物菌剂缓释管管内填充复合微生物菌剂制剂；B.通过水生植物将微生物菌剂缓释管应用于污染水体或者底泥中；C.随着水生植物的生长，微生物菌剂缓释管管中的微生物菌剂逐步释放出来，附着在沉水植物上，形成生物膜。这种处理方式存在如下缺点：需要将缓释管捆绑在沉水植物上，存在结构复杂、安装麻烦、维护管理困难以及尺寸无法根据现场条件组装变化的缺点。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种采用模块化治理装置处理黑臭河道污染水体的方法，它利用了微生物菌剂对有机污染物去除效果结合水生植物吸收水体营养物质，从而达到对水体污染物极大去除效率；同时模块化治理装置具有结构简单、安装方便、成本低、尺寸可根据现场条件组装变化、维护管理简单、可循环使用的特点。为解决上述问题，本发明的目的所采用的技术方案如下：一种采用模块化治理装置处理黑臭河道污染水体的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提供一种模块化治理装置，包括至少一组治理装置单元，每个治理装置单元包括种植结构和填料结构；所述种植结构包括由若干浮床单体平板以可拆卸的连接方式连接而成的浮床单体，所述浮床单体的中部开设有通孔；所述浮床单体的上表面沿着通孔的四周围设有用于种植水生植物的载体；所述填料结构包括以可拆卸的连接方式安装在通孔中的支架和固定安装支架上的填料，所述填料的表面负载有微生物菌剂；2)将步骤1)所述的模块化治理装置放置在目标水域中；控制参数如下：水生植物的种植密度范围为15-35株/㎡，填料的比表面积为250-380m2/kg；微生物菌剂的负载量为0.1-0.9kg/㎡；模块化治理装置的水体覆盖度为目标水域面积的15-35％；3)将治理装置在目标水域中放置10-15天后，使得微生物菌剂在填料中成功附着定殖；然后放置90-120天后，完成对该目标水域的治理。进一步地，步骤1)中，所述浮床单体的形状为“回”字形或“凹”字形。进一步地，步骤1)中，所述治理装置单元的数量为N组,当N≥2时，每相邻的两组治理装置单元以可拆卸的连接方式固定连接。进一步地，步骤1)中，所述浮床单体的下表面沿着通孔的四周围设有阻拦网。进一步地，步骤1)中，所述填料为弹性立体填料或组合填料。进一步地，步骤1)中，还包括一曝气机，所述曝气机的曝气管设置在所述浮床单体的正下方。进一步地，所述曝气机的曝气管设置在浮床单体的正下方，曝气机的功率为0.75-1.5kw，曝气量0.5-0.8kgO2/h。进一步地，步骤2)中，微生物菌剂为具有净水作用的微生物菌剂，具体为硝化细菌、反硝化细菌以及枯草芽孢杆菌中一种或两种以上的组合。进一步地，步骤2)中，水生植物为轮叶黑藻、伊乐藻选择中的一种或两种组合。相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明利用了微生物菌剂对有机污染物去除效果结合水生植物吸收水体营养物质，从而达到对水体污染物极大去除效率。同时由于所述种植结构包括由若干浮床单体平板以可拆卸的连接方式连接而成的浮床单体，所述填料结构包括以可拆卸的连接方式安装在通孔中，具有结构简单、安装方便、成本低、尺寸可根据现场条件组装变化、维护管理简单、可循环使用的特点。本发明可应用于各类受污染水体，包括河涌、湖泊等，适用范围广，功能性强。附图说明图1是本发明实施例1所述的模块化治理装置的俯视结构示意图；图2是本发明实施例1所述的模块化治理装置的侧视结构示意图；图3是本发明实施例4所述的模块化治理装置的俯视结构示意图。其中，1、种植结构；11、浮床单体平板；12、通孔；13、水生植物；14、阻拦网；2、填料结构；21、支架；22、填料；3、曝气机；31、曝气管。具体实施方式实施例1:参照图1-2，一种模块化治理装置，包括至少一组治理装置单元，每个治理装置单元包括种植结构1和填料结构2；种植结构1包括由若干浮床单体平板11以可拆卸的连接方式连接而成的浮床单体，浮床单体的中部开设有通孔12；浮床单体的上表面沿着通孔12的四周围设有用于种植水生植物13的载体；填料结构2包括以可拆卸的连接方式安装在通孔12中的支架21和固定安装支架21上的填料22，填料22的表面负载有微生物菌剂。可拆卸的连接方式包括卡扣连接、螺纹连接等。进一步地，浮床单体的形状为“回”字形。这样设计，便于浮床单体之间的组装连接，并且能够使得水生植物13的分布更加均匀。进一步地，浮床单体的下表面沿着通孔12的四周围设有阻拦网14。阻拦网14采用材质轻、网孔小、耐腐蚀、不易老化的塑料材质制成，它用来隔离沉水植物的生长，防止其扩散。进一步地，还包括一曝气机3，曝气机3的曝气管31设置在浮床单体的正下方。进一步地，填料22为弹性立体填料。弹性立体填料是在软性填料和半软性填料的基础上发展而成的，它兼有两者的优点。其结构是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环，将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花状塑料枝条，既能挂膜，又能有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率。使水气生物膜得到充分交换，使水中的有机物得到高效处理。一种采用模块化治理装置处理黑臭河道污染水体的方法，包括以下步骤：1)将模块化治理装置放置在目标水域中；控制参数如下：水生植物的种植密度范围为25株/㎡，填料的比表面积为320M2/kg；微生物菌剂的负载量为0.6kg/㎡；模块化治理装置的水体覆盖度为目标水域面积的25％；2)将治理装置在目标水域中放置12天后，使得微生物菌剂在填料中成功附着定殖；然后放置100天后，完成对该目标水域的改善治理。进一步地，步骤1)中，模块化治理装置还包括一曝气机，曝气机的曝气管设置在浮床单体的正下方，曝气机的功率为1.0kw，曝气量0.6kgO2/h。进一步地，微生物菌剂为具有净水作用的微生物菌剂，具体为硝化细菌、反硝化细菌以及枯草芽孢杆菌中一种或两种以上的组合。利用硝化细菌、亚硝化细菌能够将污水中的氨氮转化为氮气，将磷转化为多磷酸盐聚积在菌体内。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用，枯草芽孢杆菌迅速消耗环境中的游离氧，造成肠道低氧，促进有益厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，降低肠道PH值，间接抑制其它致病菌生长。进一步地，水生植物为轮叶黑藻、伊乐藻选择中的一种或两种组合，轮叶黑藻、伊乐藻具有抗污染能力强且生长迅速的特点，此外也可使用大薸等漂浮植物，四周用隔离网围住，防止水生植物逃逸的同时也可以阻拦河流中的垃圾对模块装置的损坏。微生物菌剂附着定殖在填料表面，解决了微生物菌剂的水体流失问题，通过微生物菌剂的新陈代谢活动，将污水中的有机物分解，从而达到净化污水的目的。同时通过水生植物(耐污种如轮叶黑藻、伊乐藻)的生长吸收水体中污染物质，达到去除水体营养盐的目的。同时该模块化装置可自行配置曝气系统，也可直接安装在河道曝气管附近，利用曝气提高水体溶氧促进微生物菌剂和水生植物的生长，提高模块装置的微环境，促进植物与微生物菌剂的协同作用。进出水水质对比结果见表1。表1单位mg/LCODTNTPNH3-N入水浓度1554.763.8815.6出水浓度952.932.975.79去除率38.7％38.4％23.5％62.9％实施例2：本实施例的特点是：一种采用模块化治理装置处理黑臭河道污染水体的方法，包括以下步骤：1)将本发明第一目的的模块化治理装置放置在目标水域中；控制参数如下：水生植物的种植密度范围为15株/㎡，填料的比表面积为250M2/kg；微生物菌剂的负载量为0.1kg/㎡；模块化治理装置的水体覆盖度为目标水域面积的35％；2)将治理装置在目标水域中放置10天后，使得微生物菌剂在填料中成功附着定殖；然后放置120天后，完成对该目标水域的改善治理。进一步地，步骤1)中，模块化治理装置还包括一曝气机，曝气机的曝气管设置在浮床单体的正下方，曝气机的功率为0.75kw，曝气量0.5kgO2/h。其它与实施例1相同。进出水水质对比结果见表2。表2单位mg/LCODTNTPNH3-N入水浓度1473.252.5610.2出水浓度932.151.894.62去除率36.7％33.8％27.3％54.7％实施例3：本实施例的特点是：一种采用模块化治理装置处理黑臭河道污染水体的方法，包括以下步骤：1)将本发明的模块化治理装置放置在目标水域中；控制参数如下：水生植物的种植密度范围为35株/㎡，填料的比表面积为380M2/kg；微生物菌剂的负载量为0.9kg/㎡；模块化治理装置的水体覆盖度为目标水域面积的15％；2)将治理装置在目标水域中放置15天后，使得微生物菌剂在填料中成功附着定殖；然后放置90天后，完成对该目标水域的改善治理。进一步地，步骤1)中，模块化治理装置还包括一曝气机，曝气机的曝气管设置在浮床单体的正下方，曝气机的功率为1.5kw，曝气量0.8kgO2/h。其它与实施例1相同。进出水水质对比结果见表3。表3单位mg/LCODTNTPNH3-N入水浓度1364.353.2216.78出水浓度833.182.657.45去除率39％26.9％17.7％55.6％实施例4：参照图3，本实施例的特点是：或“凹”字形。这样设计，便于浮床单体之间的组装连接，并且能够使得水生植物的分布更加均匀。治理装置单元的数量为N组,当N＝2时，每相邻的两组治理装置单元以可拆卸的连接方式固定连接。可拆卸的连接方式包括卡扣连接、螺纹连接等。其它与实施例1相同。实施例5：本实施例的特点是：填料为组合填料。组合填料是在软性填料和半软性填料的基础上发展而成的，它兼有两者的优点。其结构是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环，将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花状塑料枝条，既能挂膜，又能有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率。使水气生物膜得到充分交换，使水中的有机物得到高效处理。其它与实施例1相同。其它实施例：治理装置单元的数量为N组,N为3、4、5、6、7、8、9、10或更多组，每相邻的两组治理装置单元以可拆卸的连接方式固定连接。上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。当前第1页1 2 3