黑臭水体

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香蒲 苦草 凤眼莲
芦苇
金鱼藻
生物修复
生态浮床 生态浮床是以水生植物 为主体,运用无土栽培技术原 理,使用可漂浮与水面的材料 为载体和基质,采用现代农艺 和生态工程措施综合集成的水 面无土种植植物技术。它是应 用物种间共生关系和充分利用 水体空间生态位和营养生态位 的原则,建立高效的人工生态 系统,以削减水体中的污染负 荷。 实例应用 在福州市白马支河运用 生态浮床修复技术进行治理 ,在河道内安装面积达2352 m2的浮岛,浮岛上栽培的植 物有近40种,还栖息着多种 昆虫、两栖类和鸟类等动物 ,该实验河道每天排入的污 水约5000吨,进水水质BOD5 为80~120 mg·L-1,经处 理后的BOD5小于11mg·L-1 ,昔日的恶臭已基本消失。
采用曝气生物塘和人工 湿地相结合的组合生物 -生态技术基本消除了 福州白马支河黑臭,近 一年运行监测结果表明 ,该系统净化效果好, 可达到景观用水的水质 目标。
工程实例
生物修复技术在白海面黑臭河涌治理中的应用
白海面位于广州市白云区石井镇清湖村,主河道宽约20m, 水深1.6m~2m,河涌集雨面积56.53km2(含磨刀坑水库9.5km2 , 红路水库1.8km2) ,干起点在磨刀坑水库,干流在流溪河灌区 左干渠末端大陂站穿过新广从公路,经新市鱼苗场、竹仔园至 长湴大宝桥进入白海面,在江村水厂侧汇入流溪河。 几十年来,该河涌作为排污通道,多年的污染沉淀淤积,河 涌底部形成厚度不等、成份复杂、污染不堪的黑臭淤泥状污 染底泥。底泥的成份以有机污染为主,氮、磷含量高,河涌底 泥极度厌氧,臭气熏天,鱼虾绝迹。
2.中试河段透明度变化 2.中试河段透明度变化
在中试工程入水口,河水呈现严重的黑臭现象,经过强氧 化曝气后,河水的黑臭现象得到明显改善,水体由黑色变为褐 色或者灰色,在2#坝上游,水体感观现象进一步得到改善,变为 灰白色,在生态修复区,河水基本消除黑臭现象,并逐渐转为绿 色,在中试工程出水口,河水水质进一步得到改善,呈现好看的 碧绿色,水体透明度最高可达50cm,此后,随着生态恢复措施的 加强,全河涌生态系统更加稳定,水体透明度进一步增加,表现 为从上游到下游逐步增高的趋势。
生物栅实景
浅水湖生物栅
生物修复
2.3 底泥生物氧化技术
底泥生物修复是通过土著微生物定向扩增,就地大量繁 殖土著微生物,利用土著微生物、各种电子受体、共代谢底 物等生物氧化组合技术生产出药物,通过靶向给药技术直接 将药物注射到河道底泥表面,对河道黑臭底泥进行生物氧化 ,可有效降低底泥有机物含量和耗氧速率,提高底泥对上覆 水体的生物降解能力,促进底泥微量营养释放和藻类生长。
生物强化技术实 际上是外源微生物投 放技术,已广泛应用 于水产养殖、农业等 领域,向水体中添加 一定量的微生物制剂 ,能够加速水体中污 染物降解,增强水体 的自净功能。
生物强化 技术
生物促生 技术
生物膜 技术
生物促生技术 是通过对自然界中 污染物降解者-土 著微生物的促生作 用,为之创造一个 能顺利完成自然降 解功能的环境,强 化污染环境的自净 能力,加速对有机 污染物的分解。
蒋跃平将人工湿地用于水体富营养化,发现 植物对氮磷的去除贡献分别为46.8%和51%

德国利用水平流和垂直流湿地芦苇床系统处理 富营养化水体中营养物质,进行比较,结果表 明,超过90%的有机污染和N、P 等污染被去除
加拿大潜流芦苇床湿地系统在植物生长旺季 中的TN平均去除率为60%,TP 为73%,磷酸盐 平均去除率为94%。
生物修复
2.2 生物栅修复技术
生物栅是按照生态学原理、根 据水质强化净化要求构建而成的一 种近自然型水环境治理与生态修复 装置。生物栅技术是生态修复技术 中的一种,它利用植物、微生物、 水生动物和底栖动物等生态要素的 协同作用来实现生态修复功能,在 有限的空问内富集巨大的生物量, 以达到快速、高效的处理效果。生 物栅系统具有巨大的由植物根系和 组合填料形成的表面积,对固体物 质、胶体物质及NH3-N 等有一定的沉 降、拦截和吸附作用。
3.中试河段CODcr变化 3.中试河段CODcr变化 中试河段CODcr
中试河段试验过程中,河段水质总体比较稳定,CODcr一般处 于120mg/L左右,经过强氧化曝气后,由于水体溶解氧状态得到明 显改善,由缺氧状态转为好氧状态,促进了好氧微生物的生长繁 殖,这些好氧微生物生长繁殖过程中,利用水体中的污染物为营 养物生长繁殖。在2#监测点,水体CODcr已经下降到100mg/L左右 ,生态修复区的4#监测点CODcr下降到60mg/L左右的水平,出水 CODcr浓度进一步下降为54mg/L左右,中试工程CODcr去除率达 55%左右。
英国芦苇床垂直流中试系统用于处理高 氨氮污水,平均去除率可达93.4%。
生物修复
2.生态工程综合性修复技术 2.1 河道曝气生态净化
河道曝气生态净化系统以水生生物为 主体,辅以适当地人工曝气,建立人 工模拟生态处理系统,以高效降解水 体中污染负荷,改善或净化水质,是 人工净化与生态净化相结合的工艺。 人工曝气复氧 水生生物通过光合作用 大气复氧 在采用曝气生态净化系统的黑臭河道内形成了一种有多种微 生物和水生动物共存的复杂生态系统,有细菌、真菌、藻类、原 生动物、后生动物、地栖动物和生水动物等.通过物理吸附、生物 吸收和生物降解等作用以及各类微生物和水生生物之间功能上的 协同作用去除污染物,并形成食物链,达到去除污染物的目的。
源自文库
工程实例
5.中试河段TP变化 5.中试河段TP变化 中试河段TP
白海面河水中的磷含量和NH3-N一样,浓度很高,其原因 也是由于养殖业废水造成的,因为动物的粪便以及供禽畜食 用的饲料中,含有大量的N、P物质,这些物质随废水排入河 道因而导致水体中磷的含量很高。 在中试工程处理过程中,磷的去除率约为25%左右。
生物修复
生物修复是指利 用特定的生物吸收、 转化、清除或降解环 境污染物,从而使受 污染环境能够部分或 完全地恢复到原初状 态的生物措施。
植物修复 动物修复 微生物修复
生物修复技术具有环境友好、 生态节能的优点,是最具发展 前景的主体修复技术。
生物修复
1.水生生物基础性修复技术 1.1 微生物强化净化
工程实例
白海面各监测点分布图
工程实例
分析方法
水体理化指标包括水温、DO、pH、CODcr、NH3-N、TP、PO43、透明度等指标,其中水温、DO、pH、透明度每天由工人现场测 定, CODcr、NH3-N、TP、PO43- 每两天测一次; 测试方法如下: 温度 :温度计测定,于每天上午9:00现场测定; DO :采用上海产溶解氧测定仪,于每天上午9:00现场测定; 透明度:采用自制塞氏盘进行测定,于每天上午9:00现场测定; pH :采用上海产笔式pH 计,于每天上午9:00现场测定; NH3-N :采用纳氏比色法进行测定; CODcr :快速密闭催化消解法测定; TP :钼锑抗分光光度法; PO43- :钼锑抗分光光度法。
工程实例
实验方法
白海面中试工程技术路线总体定位于以原位生物修复技术 为主,同时辅以环境工程手段实现对河段的有效治理。在河道 上游构建三道拦水坝,变无控河道为可控中试河道,在1#坝下 游100m设置2#坝,2#坝下游100m处设置3#坝,1#坝~2#坝之间 为工程处理河段,2#坝~3#坝之间为生态修复河段,生态修复 区河段两岸,人工构建岸基复合生态滤床和浮叶植物化感作用 区,岸基复合生态滤床中间布设集水管,在水泵的作用下,回 流至整个中试工程入水口,接种下游生态系统。 中试河段全长200m,宽20m,人工截流使预处理河段水位稳 定在1.5m~2.0m左右,总水量为6000m3左右,每天上游排放污 水3000~4000m3 ,上游工业废水及生活污水排入预处理河段, 平均水力停留时间为1.0~1.5天。工程调试完工后,对实验河 段进行监测分析。
生物膜技术是指使微生物群体附着 于某些载体的表面上呈膜状,通过与污 水接触,生物膜上的微生物摄取污水中 的有机物作为营养吸收并加以同化,从 而使污水得到净化。
生物修复
1.2 水生植物净化
水生植物净化法是利用水生植物的自然净化原理达到 净化污水降低污染负荷之目的。利用水生植物来净化水质 就是利用其具有的消化吸收污染物质、承受一定的环境胁 迫的能力来实现的,而水生植物有着其自身的承受极限, 水质过度恶化超过极限则水生植物不能生存,因此在黑臭 河道治理中,因为水质条件极为恶劣,在选择植物种类时 要进行一定的预培养试验。
展望
黑臭水体的修复首 先应因地制宜,根据 水体受污的实际情况 ,结合一定的物理、 化学修复技术,才能 有效的实施生物修复 措施。同时应加强原 位生物修复与异位生 物修复相结合的生物 修复技术试验,探索 治理城市河流黑臭的 有效共性修复技术
广州市朝阳涌治理中,通过底泥生物修复有 效减少河道污染负荷,强化河道自净能力。 冯奇秀利用河道底泥接种专业培养基,研制 的底泥生物氧化高效配方制成复合制剂能显 著促进河涌底泥氧化层的形成,强化底泥对 有机污染物分解能力,底泥对上覆水体生物 氧化能力也逐步增强。
案例
生物修复
3.生物-生态组合性修复技术
4.中试河段NH 4.中试河段NH3-N变化 中试河段
水体中的NH3-N浓度处于很高的水平,最高将近30mg/L,平 均也达到23mg/L左右,这与河道上游的污水来源有关,白云区是 广州市养殖业发达的地区,该河段上游,有大量的养鸡场、养猪 场等养殖企业,有相当多的废水直接排入该河段,因而导致整个 水体NH3-N处于很高的水平。 经过强氧化曝气后,河道水体中的NH3-N浓度有下降的趋势 ,在强氧曝气区的下游(3#监测点)NH3-N下降为19mg/L左右,生 态修复区中的NH3-N浓度进一步下降为17mg/L左右,在系统的出 水口,NH3-N浓度下降到15mg/L左右。污水经过中试工程各处理 单元处理后, NH3-N的去除率达35%左右。由此可知,中试工程 对NH3-N的去除效果一般。
生物修复
人工湿地进行污水净 化的研究始于20 世纪70 年代末。在人工湿地技术 的应用中,其选择使用的 水生植物的耐污和净化性 能是这一技术能否正常发 挥污染治理效能的关键所 在。其净化原理主要为: 接触沉淀作用、水生植物 的根部对氮、磷的吸收作 用、土壤的脱氮作用和土 壤中的矿物质的吸附与离 子交换作用。
生物修复技术在黑臭河道 治理中的应用
黑臭河道
概 念 城市河道黑臭主要 是过量纳污导致水体供 氧和耗氧失衡的结果, 水体缺氧乃至厌氧条件 下污染物转化并产生氨 氮、硫化氢、挥发性有 机酸等臭恶臭物质以及 铁、锰硫化物等黑色物 质。
黑臭河道
污染来源 生活 污水
生活 垃圾
畜禽粪 便污水
污染来源
合流制管网 溢流污水 污水厂 尾水 有机工 业废水
由于黑臭水体受污染情况复杂,单用一种修复方法往往 不能达到理想的效果,往往需要多种方法组合进行处理
采用底泥曝气、底泥 稳定化、土著微生物 激活三种技术组合, 通过氧化底泥硫化物 ,稳定底泥重金属及 磷、底泥及水体微生 物修复等手段可消除 河道黑臭。
将曝气充氧技术、微生 物净水技术、植物净化 技术及生物促生技术进 行组合并用于上海市中 心城区黑臭水体污染治 理与生态修复,对黑臭 水体的COD净化率可达 80%左右,对BOD5和NH3N可达90%以上,能够实 现黑臭水体生态系统的 快速恢复。
工程实例
结果与讨论 1.中试河段溶解氧变化 1.中试河段溶解氧变化
在中试工程入口处的1#监测点,水体溶解氧处于非常低的 水平,只是0.5mg/L的水平,处于缺氧状态;经过一台水车式增 氧机增氧后,水体溶解氧上升到1.9mg/L左右,水体的缺氧现象 得到明显缓解,水体黑臭现象也有所缓解;在3#监测点,溶解氧 进一步上升,达到3.8mg/L,河道水体的感观现象得到改善,由 上游的黑臭现象转化为灰白状态;在生态修复区的4#监测点, 水体溶解氧进一步上升到4.3mg/L左右,水体呈现淡绿色,水体 透明度得到非常明显的改善,而且整个水体的感观现象得到明 显改善,水体的黑臭现象完全消失;5#监测点,中试工程出水口 ,水体溶解氧进一步上升到5.2mg/L,水体的黑臭现象完全消除 ,出水清澈透明。
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