新型黑臭水体治理技术研究
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LOW CA RBON W ORLD 2019/3
新型黑臭水体治理技术研究
王茜茜（广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010）
节能环保
【摘 要】水体黑臭是环境受到污染的表观体现。黑臭水体危害居民身体健康，制约城镇经济发展，对黑臭水体的治理响应国家倡导的生态文明
建设与可持续发展。本文通过对几种新型治理技术的研究，提出不同技术的适用范围和适用阶段，为相关黑臭水体治理工程提供技术参考。
图 1 生态透析景观水治理技术路线 2.1.3 技术特点
渊1冤增加了包括物种多样性和功能多样性等在内的水生 态系统多样性遥
渊2冤增强了水体的抗冲击性袁提高了水体的稳定性遥 渊3冤活化水体的同时袁实现底泥贫化袁减少清淤成本及治 理过程中的环境影响遥 渊4冤无需换水尧节约水资源遥 渊5冤原位净化袁不产生二次污染遥
应急治理阶段主要实施外源减排技术及内源控制技术袁 通过截污控制外源污染物的进入袁通过絮凝剂尧除藻剂等药剂 快速去除污染物袁通过底泥清淤将大量污染物迁移出水体袁通 过地表水或再生水补充袁使污染物质快速迁移尧稀释袁以短期 内消除黑臭遥 水质改善阶段重点实施水质净化技术袁在水体保 持好氧状态的前提下袁 提高水体中有机物等污染物质的降解
的治理阶段综合考虑遥 针对未截污的黑臭水体袁 外源减排技术是治理工作的重
中之重曰对于封闭型和半封闭型黑臭水体袁内源控制技术及水 质净化技术的选择是治理工作的核心曰 对于缓流型和滞留型 的黑臭水体袁 治理过程中则更侧重活水补水技术及生态修复 技术的应用曰 流动型黑臭水体的治理应以外源减排技术为首 选袁 同时多以兼具水质净化作用及生态修复作用的综合技术 手段净化水质遥
水体环境缺氧袁 促使原本以好氧微生物为主导的降解反 应受到抑制袁 水体自身将有机物分解成无机物的能力逐步减 弱直至消失袁最终水生态系统丧失原有的自净能力遥
在失去自净能力的水体中袁 厌氧微生物在数量及活性上 占有优势袁水体内有机物中含有 C尧N尧S 的污染物被分解成难 溶于水的恶臭气体如 CH4尧NH3尧H2S 等袁 这些恶臭气体逸出水 面袁是水体发臭的主要原因遥 同时袁这些难溶于水的恶臭气体 在从水体分离逸散入空气的过程中袁对水体产生扰动袁部分底 泥沉积物随气体上浮袁导致水体浑浊袁表观体现为水体发黑遥 部分水体缺氧还会导致导致其中的 Fe尧Mn 等重金属发生还 原反应袁与水中的 S 形成 FeS 等物质袁这其也是导致水体产生 黑臭的一个因素遥
速度袁改善水质以达到水质净化的目标遥 消除黑臭后的水体袁 仍然是富营养化水体袁藻类容易暴发袁最终导致黑臭袁应采取 合理的生态修复技术袁以保证水质长效稳定遥
2 新型黑臭水体治理技术
2.1 生态透析技术
2.1.1 技术原理 生态透析的核心技术是利用藻类能快速吸收 T尧P 等营养
物质的原理袁在水体中建立一整套生态系统袁提高水体自净化 能力袁保证水环境的稳定性遥
整套生态系统包括院 渊1冤微生物系统曰 渊2冤微藻系统曰 渊3冤浮游生物系统曰 渊4冤栖底生物系统曰 渊5冤水生植物系统曰 渊6冤鱼类系统遥 首先在水体中创造出利于藻类快速增殖的环境袁 利用藻 类去除水体中 T尧P 等富营养物质袁 进一步通过浮游微生物对 藻类进行去除袁达到活化水体尧贫化底泥的目的遥 同时利用生 物多样性的技术原理袁 在水体中种植水生植物尧 引入鱼类系 统袁促使水体净化进入良性循环遥 2.1.2 技术路线
【关键词】黑臭水体；生态透析；ISSAPGPR；食藻虫
【中图分类号】X52
【文献标识码】A
【文章编号】2095-2066（2019）03-0001-02
1 黑臭水体概述
1.1 黑臭水体成因
水体长期被污染袁处于过量纳污状态袁污染物在降解过程 中消耗大量 O2袁导致水体的供氧能力不能满足耗氧需求袁厌氧 及兼氧微生物逐步成为优势群体曰 水体中的外源污染物及内 源污染物被分解形成的丰富碳源袁 为厌氧及兼氧微生物的增 殖提供了充足的营养物质遥 在大量微生物生长繁殖作用下袁水 体的耗氧速度进一步提高袁最终形成了缺氧环境遥
2.2 ISSAPGPR 技术
2.2.1 技术原理 ISSAPGPR 技术是对水环境中的原位 PGPR 微生物进行
选择性激活袁通过微生物的增殖袁去除水体中 T尧P 等富营养物
1
节能环保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
LOW CA RBON W ORLD 2019/3
质袁实现污染物原位转移遥 辅助部分微生物的反硝化作用和水 生动植物的促生作用袁水体生态系统得以实现原位修复袁水体 恢复自净能力遥
ISSAPGPR 是利用酶技术选择性的激活水体中的土著微 生物袁实现了技术的普适性遥
渊2冤技术可控性强 ISSAPGPR 技术是一种可控的生态修复技术袁控制点在于 微生物繁殖所需的营养元素遥 通过控制营养元素的投加量袁控 制微生物的繁殖袁进而控制生态修复的进程遥 渊3冤技术全面性强 ISSAPGPR 技术不仅能在表观上降低水中 C尧T尧P 含量袁 而且能够提高水环境的自我修复能力曰 不但可以去除水体内 的污染物袁还可以去除底泥中的有机物袁在生物净水的同时袁 实现生物清淤遥 渊4冤抗冲击性强 ISSAPGPR 技术的主体是微生物对污染物的去除袁微生物 增殖周期短袁可以短时间内实现对污染物消减袁对初雨污染具 有良好的抗冲击性袁雨后 2~3d 即可恢复水质遥 渊5冤不产生二次污染
1.2 黑臭水体表观污染影响因素
黑臭水体表观污染影响因素主要有以下四点院 渊1冤外源污染曰 渊2冤内源污染曰 渊3冤气候条件曰 渊4冤水利条件遥
1.3 黑臭水体治理技术分类及选择
黑臭水体治理技术大体可以分为五类院外源减排技术尧内 源控制技术尧水质净化技术尧活水补水技术及生态修复技术遥
黑臭水体治理技术的选择应根据黑臭水体的类型及不同
其中 PGPR 微生物的激活依靠生态修复剂含有的 7 种具 有选择性的酶遥 整套处理设备的开发融入了固定化酶技术和 流化床技术遥 2.2.2 技术路线
图 2 ISSAPGPR 原位生态修复技术水质提升路线
2.2.3 技术特点 渊1冤技术适用性强 不同黑臭水体的水环境不同袁 实际工程中一方面难以筛
选出适具有普适性的微生物袁 另一方面由于环境因素影响微 生物的繁殖代谢袁进而影响污染物的去除效果遥
新型黑臭水体治理技术研究
王茜茜（广东省建筑设计研究院，广东 广州 510010）
节能环保
【摘 要】水体黑臭是环境受到污染的表观体现。黑臭水体危害居民身体健康，制约城镇经济发展，对黑臭水体的治理响应国家倡导的生态文明
建设与可持续发展。本文通过对几种新型治理技术的研究，提出不同技术的适用范围和适用阶段，为相关黑臭水体治理工程提供技术参考。
图 1 生态透析景观水治理技术路线 2.1.3 技术特点
渊1冤增加了包括物种多样性和功能多样性等在内的水生 态系统多样性遥
渊2冤增强了水体的抗冲击性袁提高了水体的稳定性遥 渊3冤活化水体的同时袁实现底泥贫化袁减少清淤成本及治 理过程中的环境影响遥 渊4冤无需换水尧节约水资源遥 渊5冤原位净化袁不产生二次污染遥
应急治理阶段主要实施外源减排技术及内源控制技术袁 通过截污控制外源污染物的进入袁通过絮凝剂尧除藻剂等药剂 快速去除污染物袁通过底泥清淤将大量污染物迁移出水体袁通 过地表水或再生水补充袁使污染物质快速迁移尧稀释袁以短期 内消除黑臭遥 水质改善阶段重点实施水质净化技术袁在水体保 持好氧状态的前提下袁 提高水体中有机物等污染物质的降解
的治理阶段综合考虑遥 针对未截污的黑臭水体袁 外源减排技术是治理工作的重
中之重曰对于封闭型和半封闭型黑臭水体袁内源控制技术及水 质净化技术的选择是治理工作的核心曰 对于缓流型和滞留型 的黑臭水体袁 治理过程中则更侧重活水补水技术及生态修复 技术的应用曰 流动型黑臭水体的治理应以外源减排技术为首 选袁 同时多以兼具水质净化作用及生态修复作用的综合技术 手段净化水质遥
水体环境缺氧袁 促使原本以好氧微生物为主导的降解反 应受到抑制袁 水体自身将有机物分解成无机物的能力逐步减 弱直至消失袁最终水生态系统丧失原有的自净能力遥
在失去自净能力的水体中袁 厌氧微生物在数量及活性上 占有优势袁水体内有机物中含有 C尧N尧S 的污染物被分解成难 溶于水的恶臭气体如 CH4尧NH3尧H2S 等袁 这些恶臭气体逸出水 面袁是水体发臭的主要原因遥 同时袁这些难溶于水的恶臭气体 在从水体分离逸散入空气的过程中袁对水体产生扰动袁部分底 泥沉积物随气体上浮袁导致水体浑浊袁表观体现为水体发黑遥 部分水体缺氧还会导致导致其中的 Fe尧Mn 等重金属发生还 原反应袁与水中的 S 形成 FeS 等物质袁这其也是导致水体产生 黑臭的一个因素遥
速度袁改善水质以达到水质净化的目标遥 消除黑臭后的水体袁 仍然是富营养化水体袁藻类容易暴发袁最终导致黑臭袁应采取 合理的生态修复技术袁以保证水质长效稳定遥
2 新型黑臭水体治理技术
2.1 生态透析技术
2.1.1 技术原理 生态透析的核心技术是利用藻类能快速吸收 T尧P 等营养
物质的原理袁在水体中建立一整套生态系统袁提高水体自净化 能力袁保证水环境的稳定性遥
整套生态系统包括院 渊1冤微生物系统曰 渊2冤微藻系统曰 渊3冤浮游生物系统曰 渊4冤栖底生物系统曰 渊5冤水生植物系统曰 渊6冤鱼类系统遥 首先在水体中创造出利于藻类快速增殖的环境袁 利用藻 类去除水体中 T尧P 等富营养物质袁 进一步通过浮游微生物对 藻类进行去除袁达到活化水体尧贫化底泥的目的遥 同时利用生 物多样性的技术原理袁 在水体中种植水生植物尧 引入鱼类系 统袁促使水体净化进入良性循环遥 2.1.2 技术路线
【关键词】黑臭水体；生态透析；ISSAPGPR；食藻虫
【中图分类号】X52
【文献标识码】A
【文章编号】2095-2066（2019）03-0001-02
1 黑臭水体概述
1.1 黑臭水体成因
水体长期被污染袁处于过量纳污状态袁污染物在降解过程 中消耗大量 O2袁导致水体的供氧能力不能满足耗氧需求袁厌氧 及兼氧微生物逐步成为优势群体曰 水体中的外源污染物及内 源污染物被分解形成的丰富碳源袁 为厌氧及兼氧微生物的增 殖提供了充足的营养物质遥 在大量微生物生长繁殖作用下袁水 体的耗氧速度进一步提高袁最终形成了缺氧环境遥
2.2 ISSAPGPR 技术
2.2.1 技术原理 ISSAPGPR 技术是对水环境中的原位 PGPR 微生物进行
选择性激活袁通过微生物的增殖袁去除水体中 T尧P 等富营养物
1
节能环保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
LOW CA RBON W ORLD 2019/3
质袁实现污染物原位转移遥 辅助部分微生物的反硝化作用和水 生动植物的促生作用袁水体生态系统得以实现原位修复袁水体 恢复自净能力遥
ISSAPGPR 是利用酶技术选择性的激活水体中的土著微 生物袁实现了技术的普适性遥
渊2冤技术可控性强 ISSAPGPR 技术是一种可控的生态修复技术袁控制点在于 微生物繁殖所需的营养元素遥 通过控制营养元素的投加量袁控 制微生物的繁殖袁进而控制生态修复的进程遥 渊3冤技术全面性强 ISSAPGPR 技术不仅能在表观上降低水中 C尧T尧P 含量袁 而且能够提高水环境的自我修复能力曰 不但可以去除水体内 的污染物袁还可以去除底泥中的有机物袁在生物净水的同时袁 实现生物清淤遥 渊4冤抗冲击性强 ISSAPGPR 技术的主体是微生物对污染物的去除袁微生物 增殖周期短袁可以短时间内实现对污染物消减袁对初雨污染具 有良好的抗冲击性袁雨后 2~3d 即可恢复水质遥 渊5冤不产生二次污染
1.2 黑臭水体表观污染影响因素
黑臭水体表观污染影响因素主要有以下四点院 渊1冤外源污染曰 渊2冤内源污染曰 渊3冤气候条件曰 渊4冤水利条件遥
1.3 黑臭水体治理技术分类及选择
黑臭水体治理技术大体可以分为五类院外源减排技术尧内 源控制技术尧水质净化技术尧活水补水技术及生态修复技术遥
黑臭水体治理技术的选择应根据黑臭水体的类型及不同
其中 PGPR 微生物的激活依靠生态修复剂含有的 7 种具 有选择性的酶遥 整套处理设备的开发融入了固定化酶技术和 流化床技术遥 2.2.2 技术路线
图 2 ISSAPGPR 原位生态修复技术水质提升路线
2.2.3 技术特点 渊1冤技术适用性强 不同黑臭水体的水环境不同袁 实际工程中一方面难以筛
选出适具有普适性的微生物袁 另一方面由于环境因素影响微 生物的繁殖代谢袁进而影响污染物的去除效果遥