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環(huán)評工程師學術(shù)論文:向陽涌黑臭水體生物修復試驗

發(fā)表時間:2013/6/25 11:05:18 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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學術(shù)論文:向陽涌黑臭水體生物修復試驗

論文作者:劉軍劉志標2 李青2 陳洽群1 劉斌1

擇要:議決底泥生物氧化、水體生物修復、河涌生態(tài)規(guī)復等生物修復技能,對廣州市白云區(qū)向陽涌黑臭河流水體舉行治理。效果評釋,在每天進水流量1800~2300 m3,水力停頓時間為2.17~2.78 d的高負荷產(chǎn)業(yè)廢水和生存污水沖量情況下,議決生物治理,消除了上游預處理河段水體黑臭征象,使中鄙俚自然潮汐狀態(tài)下水體清潔好氧。評釋在肯定污水流量情況下對都市黑臭河涌舉行生物治理,能有用地消除水體黑臭、延伸河涌生物鏈、增長水體生物多樣性、前進河涌水體自凈本事,為都市黑臭河涌治理和養(yǎng)護提供了確切可行的要領(lǐng)。

要害詞:黑臭河流生物修復生態(tài)規(guī)復底泥生物氧化

Keywords: Black-odor river Bioremediation Ecological-mediation Bbiologic oxidation of the sediment in the river

河涌黑臭是我國都市河網(wǎng)的一個廣泛征象,緊張影響住民生存、都市形象和生態(tài)情況,治理黑臭河涌已成為都市水情況治理的緊張組成部門。

生物修復是情況工程領(lǐng)域剛剛興起的一門新技能,已樂成應用于土壤、地下水、河流和近海洋面的污染治理[1~5]。為了進一步探索華南地域高負荷污水流量和潮汐狀態(tài)下的黑臭河涌生物治理技能,在廣州市白云區(qū)向陽涌舉行了黑臭水體生物修復試驗。

1 試驗河涌和測試要領(lǐng)

1.1 試驗河涌

向陽涌位于廣州市白云區(qū)石井街,為感潮河涌全長3200 m,勻稱寬度5.8 m,勻稱底泥深度0.9 m。由于上游大量產(chǎn)業(yè)廢水、生存污水排入河涌,近十年來河涌不停處于黑臭狀態(tài)。

1.2 試驗要領(lǐng)及工藝參數(shù)

從紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第1排放口向廣花高速公路偏向,人工壘壩截流875 m作為預處理河段,人工截流使預處理河段水位穩(wěn)固在0.8~1.1 m以上,總水量為5000 m3 左右,每天上游排放污水1800~2300 m3,勻稱水力停頓時間為2.17~2.78 d。預處理河段鄙俚為自然潮汐河段,人工壩上留有泄洪孔,以便在暴雨和上游污水排放量加大情況下,直接排入潮汐河段(見圖1)。

1.3 預處理河段處理要領(lǐng)

紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第1排放口前放養(yǎng)鳳眼蓮,同時在鳳眼蓮下懸掛2~3 m3生物填料,設置射流式增氧機1臺(1.10 kW,每臺增氧量為3.5 kg/h)地埋式生物應聲器1套;紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第2排放口設置打仗氧化池1套;預處理河段部署5臺水車式增氧機,其中1臺為永世性增氧措施(1.50 kW,增氧量為2.6 kg/h),4臺為暫時性增氧措施(0.75 kW,增氧量為1.5 kg/h)(見圖1)。

1.4 藥物處理要領(lǐng)

藥物處理分3個階段。

第一階段:底泥生物氧化 60 d(8月23日~10月23日)

使用河流底泥接種專業(yè)作育基,定向擴增河涌土著微生物,制成土著微生物作育液,將微生物作育液(細菌含量1×106pic/mL),和肯定量共代謝底物等資助藥物一起共250 kg,加上6.6加侖Bio-energizer生物促生液(簡稱BE,美國普羅生物技能公司生產(chǎn))、3.3加侖Micatrol生物解毒劑(簡稱MIC,美國普羅生物技能公司生產(chǎn)),用黑臭河水稀釋殽雜后,直接噴射于河涌底泥內(nèi),以促進河涌底泥生物氧化。此歷程連續(xù)舉行5 d后,接納上述要領(lǐng)連續(xù)30 d向河涌底泥噴灑3.3加侖/d BE,然后將劑量減半,連續(xù)25 d舉行底泥生物氧化。

第二階段:水體生物修復 30 d(10月24日~11月24日)

在第一階段底泥生物氧化基礎(chǔ)上,連續(xù)30 d在預處理河段勻稱潑灑2加侖/d BE和50 kg微生物作育液,同時啟動水體增氧措施,藥物使用量憑據(jù)當天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指標作適當調(diào)解。隨著水體好轉(zhuǎn)將藥物劑量使用量降至0.5加侖/d,至第二階段竣事。

第三階段:河涌生態(tài)規(guī)復 20 d(11月25日~12月15日)

憑據(jù)污水排放量,每天向紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第1、第2排放口投加25 mg/L微生物作育液和2 mg/L BE、1 mg/L MIC,每周向預處理河段勻稱潑灑2加侖BE,憑據(jù)當天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指標適當調(diào)解BE劑量或接納其他應急步伐。

1.5 采樣點及采樣要領(lǐng)

水體采樣點分別位于紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第1排放口(1#)、紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第2排放口上游(2#)、紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第2排放口鄙俚(3#)、木橋(4#)、高速公路(5#)、朝豐路橋上游(6#),用500 mL取樣瓶直接取樣,并于當天測定各項指標。(見圖1)

底泥采樣點同水體,用自制底泥采樣器(直徑15 cm玻璃柱)取河床外貌20 cm泥柱,在30 ℃烘箱24 h烘干,取烘干泥樣測底泥TOC和底泥生物活性(G值)。

1.6 測定項目及要領(lǐng)

1.6.1理化指標測定及要領(lǐng)

DO接納上海產(chǎn)溶解氧測定儀,于每天上午11:00現(xiàn)場測定;透明度接納自制塞氏盤舉行測定,于每天上午11:00現(xiàn)場測定;pH接納上海產(chǎn)筆式pH計,于每天上午11:00現(xiàn)場測定;NH3-N接納納氏比色法舉行測定;H2S接納碘量法舉行測定;CODCr接納重鉻酸鉀法測定;底泥TOC參照土壤TOC測定要領(lǐng)。

1.6.2 生物學指標測定及要領(lǐng)

細菌總量:接納平板作育法;微型動物:用吸管羅致1滴(約0.05 mL)水樣,在血球計數(shù)板上直接舉行活體視察并計數(shù);以上指標測定要領(lǐng)見文獻[6];底泥生物活性(G值):見文獻[7]。

2 試驗效果與闡發(fā)

2.1 污染源生物處理效果

經(jīng)過20 d運行,紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第1排放口地埋式生物應聲器對污水CODCr撤消率可達20%左右;紅星產(chǎn)業(yè)區(qū)第2排放口打仗氧化池對污水CODCr撤消率可達50%左右。二排放口污水排放總量1800~2300 m3/d,排放污水平均CODCr(3#)穩(wěn)固在150 mg/L左右。

2.2 預處理河段底泥生物氧化處理效果

底泥耗氧是河涌黑臭的緊張緣故原由之一。由于向陽涌恒久受納來自上游的產(chǎn)業(yè)廢水和生存污水,污染物和生物殘體、固體顆粒等沉入河底,形成80~120 cm的玄色底泥,底泥議決物理、化學及生物作用舉行遷移和轉(zhuǎn)化,影響上覆水體。

議決60 d的底泥生物氧化,6個樣點底泥勻稱TOC由28.28 g/kg低落至9.10 g/kg,低落了近2/3倍;底泥生物降解本事(G值)由1.7 kg/kg.h升至5.6 kg/kg.h,前進了近2.3倍。

2.3 水體透明度及色澤厘革

從10月24日水體生物修復開始,10 d內(nèi),預處理河段水色孕育發(fā)生了顯著厘革,由玄色變?yōu)榛野咨?、褐?10月30日預處理河段鄙俚潮汐河涌水體已基本消除黑臭征象; 11月12日,預處理河段水體開始發(fā)綠,并出現(xiàn)下午變綠,上午變黑的厘革規(guī)律;11月15日全河段藻類大量繁殖,迅速消除黑臭。從上游至鄙俚,出現(xiàn)暗灰色-灰黃色-黃綠色的漸變歷程,水體透明度也穩(wěn)步前進,從上游暗灰色水體的12 cm左右,前進到鄙俚高速公路的35 cm左右,而且出現(xiàn)從上游到鄙俚漸漸前進的趨向(見圖2)。

2.4水體pH和溶解氧厘革

隨著河涌底泥和水體生物修復的不停增強,11月12日預處理河段鄙俚出現(xiàn)藻類,水體pH上升,從上游到鄙俚(1#~6#),pH從7.3漸漸上升為8.1左右,從11月20日開始,2#~6#采樣點,pH穩(wěn)固在8.1~8.3,而1#采樣點(排污口)不停連結(jié)在6.9~7.3。11月5日前,河涌水體不停為黑臭狀態(tài),水體溶解氧0.3 mg/L左右,隨著水體生物修復進程,河涌溶解氧漸漸前進,并出現(xiàn)從上游到鄙俚穩(wěn)步增高的趨向。11月5日,經(jīng)過綜合步伐處理,預處理河段水體開始變灰變白,3#~6# DO已升至0.8~0.9 mg/L,以后穩(wěn)步增長,至11月15日預處理河段3#~6# DO已穩(wěn)固到3.5~4.8 mg/L。而且從上游到鄙俚,DO值出現(xiàn)漸漸增長的趨向(見圖3)。

2.5 水體CODCr和BOD5厘革

隨著生物促生劑的投加和生物修復步伐的舉行,處理河段CODCr和BOD5顯著低于進水,而且隨著時間的推移,這一效果不停增強,10月24日剛開始處理時,從二排污口會集點(3#)到朝豐路上游(6#)預處理河段河段CODCr去除率僅為8.2%(包羅河水稀釋作用),11月5日,河涌CODCr去除率為27.4%,11月5日后,CODCr去除率不停穩(wěn)固在30%左右(見圖4、圖5)。

從11月5日河涌生物體系強化后,BOD5去除率前進至60%以上,并連結(jié)穩(wěn)固,從河涌NH3-N、H2S等還原性產(chǎn)物濃度厘革上看,從二排污口會集點(3#)到朝豐路上游(6#)預處理河段,11月5日以后NH3-N去除率顯著上升(包羅河水稀釋作用),從11.8%增長到29%,隨后穩(wěn)固在39%左右(見圖6)。

H2S含量過高是河涌黑臭的主要緣故原由之一。隨著生物修復的治理效果漸漸增強,河涌H2­S含量從上游比力0.03 mg/L降至處理河段鄙俚未檢出,評釋經(jīng)過生物修復后,處理河涌已開端創(chuàng)建好氧清潔生物體系。

2.6 水體生物相厘革

對水體中細菌總數(shù)視察計數(shù)的效果評釋,隨著水體生物修復和水質(zhì)的革新處理,河涌水體異養(yǎng)細菌總數(shù)較上游少了1個數(shù)目級(上游污水異養(yǎng)菌總數(shù)為0.9×106~1.3×106 PIC /mL,處理河段鄙俚異養(yǎng)菌總數(shù)為0.7×105~1.3×105 PIC/mL)。對水體微型動物視察評釋,千般點的變形蟲、鞭毛蟲、纖毛蟲、輪蟲等種類和數(shù)目通常隨著細菌和藻類的生長高峰而增長。11月13日開始鄙俚潮汐河涌中出現(xiàn)了大量枝角類水蚤(紅蟲),之后出現(xiàn)了小魚。

3 討論

3.1 底泥生物氧化和河涌水體生物修復

底泥是河涌生態(tài)體系的緊張組成部門,主要由無機礦物、有機物、和活動相組成。底泥影響上覆水體水質(zhì);底泥的緩沖本事決定了水質(zhì)的穩(wěn)固性,也決定了上覆水體藻相的穩(wěn)固性;底泥的微生物活性決定了對河涌有機物污染剖析速率,從而決定了河涌的凈化本事[8~10]。

本試驗中,使用生物修復技能,議決實驗室小范圍試驗,從十多種方案中,選擇了兩種高效配方,用于河涌底泥生物氧化,議決靶向給藥技能直接噴射于河涌底泥內(nèi),促進河涌底泥氧化,議決檢測表層20 cm底泥TOC和生物降解本事(G值)以確定底泥氧化水溫和生物活性,至9月23日鄙俚河涌(6#)底泥TOC已從17.9 g/kg降至5.9 g/kg,生物降解本事前進到5.6 kg/kg.h(大概是該河段在2002年4~5月曾做過底泥氧化,底泥狀態(tài)不停較上游好)。底泥氧化層的形成,為河涌清潔好氧生態(tài)體系的創(chuàng)建創(chuàng)造了良好的條件。10月30日鄙俚河涌底泥營養(yǎng)鹽開釋,水體率先開始變綠。11月3日鄙俚河涌已形成穩(wěn)固的清潔好氧生態(tài)體系,水體色澤和潮汐水同等,透明度偶然高達60 cm。

3.2 都市黑臭河涌生物治理技能

都市河涌擔負著防洪排澇、景觀旅游、生態(tài)情況等多種功效,是都市配置的緊張組成部門。河涌整治不停作為政府的“民心工程”、 “形象工程”而備受珍視。在都市河涌整治中,通常珍視清淤,駁岸,綠化和截污等外貌工程,而不珍視底泥和水體生物修復,更不珍視河涌生態(tài)體系創(chuàng)建,這樣導致都市河涌整治中邊治邊黑,邊黑邊治,不能從基礎(chǔ)上革新河涌水質(zhì)和自凈本事。截污雖然能從源頭上管理部門污水排放題目,但河涌是一個開放的水體,面源污水和其它污染源不行能完全截住。清淤雖然能撤消部門底泥,清淤后下層底泥仍將為新的內(nèi)源性污染源。僅議決截污、清淤、沖水,縱然短期內(nèi)能管理黑臭的題目,由于河涌好氧清潔生態(tài)體系尚未創(chuàng)建,水體的自凈本事有限,一旦河涌納污很快又規(guī)復到黑臭狀態(tài)。本試驗效果評釋,在沒有完全截污的情況下,議決底泥生物氧化和水體生物修復,配合河涌生態(tài)規(guī)復技能,能有用地消除了水體黑臭,漸漸創(chuàng)建河涌清潔好氧生態(tài)體系,延伸河涌生物鏈,增長水體生物多樣性,前進河涌水體自凈本事。生物修復是都市黑臭河涌治理不行或缺的治理步伐。本試驗為都市黑臭河涌的生物治理提供了一個可行的技能方案

參考文獻

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來源網(wǎng)絡

(責任編輯:中大編輯)

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