[發明專利]可持續降解河涌黑臭水體中氨氮總氮的混合菌種、菌種載體及方法

在審

• 申請號: 201711091787.7
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107619810A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 鐘華
• 申請（專利權）人: 鐘華
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/30;C02F3/34;C08L75/04;C08K13/04;C08K3/08;C08K3/04;C08K3/34;C08K7/06;C12R1/125;C12R1/10;C12R1/01;C12R1/46;C12R1
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司11496
• 代理人: 王程遠

技術領域

本發明涉及河涌黑臭水體處理技術領域，尤其涉及一種可持續降解河涌黑臭水體中氨氮總氮的混合菌種、菌種載體及方法。

背景技術

黑臭是水體有機污染的一種極端現象，是由于水體缺氧，有機物腐敗而造成的。水體黑臭的直接原因是由于DO溶解氧不足造成的，而污染物的排放是造成水體黑臭的根源。河流黑臭現象其實是一種生物化學現象，水體中有機物質的厭氣分解。認為水體中的有機物質在分解過程中耗氧大于復氧，造成缺氧環境，厭氧微生物分解有機物產生大量的臭味氣體逸出水面進入大氣，致使水體黑臭。

詳細的來說，水體黑臭主要有以下幾個方面的原因：

(1)水體有機污染

城市河流不僅供水，同時也已成為城市工業廢水、居民生活污水的主要排放場所。隨著工業廢水和生活污水的大量排放，河流中有機碳污染物(COD、BOD)、有機氮污染物(NH3-N)以及含磷化合物負荷不斷加大。有機污染物在分解過程中耗氧大于復氧，造成水體缺氧，厭氧微生物大量繁殖并分解有機物產生大量有臭氣體如甲烷(CH4)、硫化氫(H2S)、氨(NH3)等逸出水面進入大氣使水體發臭。有機物主要是指糖類、蛋白質、油脂、氨基酸、酯類等。

這些物質以懸浮態或溶解態存在于污廢水中。排入水體后能在微生物作用下分解成CO2和水等簡單無機物，同時消耗大量的氧。除此之外，當水體中受到有機碳與有機氮以及有機磷污染物污染時，無論其中是否有充分的DO，在適合的水溫下都將受到好氧放線菌或厭氧微生物的降解，排放出不同種類發臭物質，引起水體不同程度的黑臭。

造成水體黑臭的根本原因是有機污染日益嚴重，水體稀釋自凈能力的差距越來越大。

(2)氨氮、總磷污染

生活污水中各種有機還原氮磷物質在水體中緩慢的好氧降解，導致水體DO降低。含氮有機物降解的耗氧遠大于碳有機物降解的耗氧，氮磷物質與一般的碳水化合物一起參與耗氧過程，使水體中DO降低，導致水質惡化，發黑發臭。

從污染物耗氧、污染物降解能力、水體氧平衡和水文條件等方面剖析這種水質污染的原因，進而提出解決河段水污染控制的有效途徑。河段DO低，局部水體發黑發臭的主要原因是水體中NH3-N太多，大量消耗水中的DO所致。

(3)底泥以及底質的再懸浮

城市河流污染的特點就是不僅是其水質受到嚴重污染，而其底泥的污染也非常嚴重。水體中的大量污染物沉淀并累積在河流底泥中，某種意義上，底泥是排入河流中各種污染的主要歸屬之一。大量的污染嚴重的底泥在物理、化學和生物等一系列作用下，吸附在底泥顆粒上的污染物與孔隙水發生交換，從而向水中釋放污染物，造成水體二次污染，導致河道水體常年黑臭；大量的底泥也為微生物提供了繁殖的溫床,在這些微生物中，放線菌和藍藻類對水體黑臭貢獻最大。沉積在河床底部的污泥，由于水流的沖刷、人為擾動，大型工程的建設以及生物活動均能引起底泥再懸浮。懸浮于水流中的底泥顆粒本身對水體也起著致黑的作用，懸浮顆粒物中主要致黑成分為易被氧化的硫化亞鐵和硫化亞錳，即本身有顏色的則參與致黑。

不同擾動下底泥再懸浮對河涌黑臭的影響研究中，得出隨著擾動速度的增加可以加劇河流水質的黑臭程度。

(4)水體熱污染

城市河流的熱污染是指河流兩岸工廠向水體排放的高溫廢水，如電站的冷卻水，它不僅能威脅到河流中水生生物的繁殖和生存，同時它使局部甚至整個河流的水溫上升，而水溫是促進水體發臭的一個重要因素。

水體溫度低于8℃和高于35℃時，河流一般不產生黑臭，因為在這個溫度段內放線菌分解有機污染物，產生喬司瞇的活動受到抑制。而在25℃時放線菌的繁殖達到最高，河流的黑臭也達到最大。因此當河流受到有機物污染且水溫適宜的情況下，微生物強烈的活動會使水體中的有機物質大量分解，生成各種發臭物質，從而引起河流出現不同程度的黑臭。

(5)其他因素

如重金屬污染：重金屬污染也是城市河流污染類型的一種，對河流黑臭的貢獻主要在于水體中鐵、錳的濃度，而懸浮物質中的鐵、錳是重要的致黑因子之一。

如航運：城市河流的主要功能之一就是航運。船舶污染是一種綜合性的污染，但總體來說主要和運輸貨物的性質、船上的生活污水、垃圾、糞便以及廢油的排放有關。而航運對河流產生黑臭還有一大貢獻,就是它會導致河流沉積物發生再懸浮。

此外，生活、工業垃圾的隨意堆放、城市暴雨徑流、支流泄水或上游的污水等對河流的黑臭均具有不同程度的貢獻。

目前解決河涌水體DO溶解氧不足問題，主要有以下技術方法：