[發明專利]一種分級式黑臭河水凈化方法

有效

• 申請號: 201010134064.2
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN102206016A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 黃民生;童敏;何巖;李真
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30;C02F3/34;C02F1/30
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發明屬于環境工程技術領域，涉及一種河水凈化方法，尤其涉及一種分級式黑臭河水凈化方法，應用在城市黑臭型中小河道的水質凈化和生境改善中。

背景技術

目前，城市內河的服務功能主要是排水、景觀、休閑和航運。但這些水體一般較小，水動力不足，環境承載力低，納污負荷高，極易發生黑臭，影響水環境功能達標和社會經濟價值。雖然調水、增氧、混凝等方法能有效凈化黑臭河水，但這些方法存在二次污染、能耗和物耗高的問題，與節能降耗和低碳生態的要求尚存在一定差距。投菌和人工水草的方法和材料在黑臭河道治理中都有應用，但所解決的問題主要是有機污染物的降解，菌劑的功能比較單一，使用條件和方法欠科學、合理，而且碳排放量大。厭氧氨氧化技術具有節能和低碳的優勢，但主要是應用在污水處理中，尚未見在黑臭河水凈化中的相關應用報道。

現有技術在進行黑臭河水凈化時，既沒有考慮節省碳源和降低能耗的要求，也未見類似的分級設計方案。本發明的分級式黑臭河水凈化方法，克服現有技術存在的缺陷。本發明根據黑臭河道表層水光照充足的特點，在不充氧的條件下，實現了光合細菌和厭氧氨氧化菌的富集培養和對有機物的快速凈化，節省河水處理的能耗、降低了有機污染物降解過程中的碳排放量。與現有的投菌和生物膜技術相比，本發明具有高效穩定凈化黑臭河水和節能、低碳的優勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型黑臭河水分級式凈化系統的設計和應用方法，以較低的能耗和碳排放來達到消除河水發生黑臭的污染物基礎和環境條件的目的。

本發明的分級式黑臭河水凈化方法，包括步驟：

(1)第一級預處理：在自然光照條件下，在黑臭河水中投加光合細菌和厭氧氨氧化細菌，并使其富集在阿科蔓材料表面形成生物膜；

(2)第二級處理：在充氧條件下，在黑臭河水中投加硫氧化細菌，并使其富集于阿科蔓材料表面，用以硫離子和亞鐵離子的氧化；

(3)第三級處理：在充氧條件下，在黑臭河水中投加硝化細菌，并使其富集于阿科蔓材料表面，用以氨氮的硝化。

本發明的分級式黑臭河水凈化方法，步驟(1)在第一級凈化槽中進行；步驟(2)在第二級凈化槽中進行；步驟(3)在第三級凈化槽中進行；所述凈化槽內均設置有阿科蔓材料；所述第二、三級凈化槽中均設置有充氧泵；黑臭河水依次進入第一、二、三級凈化槽進行凈化處理。

本發明的分級式黑臭河水凈化方法，經過步驟(3)處理得到的出水，還可以通過回流泵裝置回流至第一級凈化槽中。

本發明利用黑臭河水缺氧和表層光照的條件，在第一級凈化槽中投加光合細菌和厭氧氨氧化細菌并富集到阿科蔓材料表面形成生物膜，起懸浮顆粒修復、有機物降解和氨氮去除的作用。

在充氧條件下，在第二級凈化槽中投加硫氧化細菌并富集到阿科蔓材料表面形成生物膜，用于硫離子和亞鐵離子的氧化；

在充氧條件下，在第三級凈化槽中投加硝化細菌并富集到阿科蔓材料表面形成生物膜，用于氨氮的硝化，將其出水部分回流到第一級凈化槽，促進厭氧氨氧化和提高總氮去除率。

為實現本發明的目的，本發明將導致河水黑臭的有機物、氨氮、硫離子、亞鐵離子及懸浮顆粒的凈化與功能菌劑和功能材料的選用科學對應起來，并實現分級式設計，具有高效、穩定、節能、低碳的優勢。

本發明克服現有技術的缺陷，在低碳和節能的條件下實現了黑臭河水的快速和高效凈化：利用四種微生物(光合細菌、厭氧氨氧化細菌、硫氧化細菌、硝化細菌)對環境條件的不同要求，差異性設計分級式凈化槽，可以保障黑臭河水凈化系統的高效和穩定運行；在第一級凈化槽中利用河水的自然光照和厭氧條件，應用光合細菌、厭氧氨氧化細菌和阿科蔓材料的組合方式對黑臭河水進行預處理，不僅能高效去除黑臭河水中懸浮物、有機物和氨氮，而且還具有無需人工能源和投加碳源及減少碳排放的優勢；在第二級和第三級凈化槽中利用阿科蔓材料富集硫氧化細菌和硝化細菌，可以有效提高自養細菌的生物量和無機污染物(硫離子、亞鐵離子和氨氮)的氧化速率。