[发明专利]一种分级式黑臭河水净化方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，涉及一种河水净化方法，尤其涉及一种分级式黑臭河水净化方法，应用在城市黑臭型中小河道的水质净化和生境改善中。

背景技术

目前，城市内河的服务功能主要是排水、景观、休闲和航运。但这些水体一般较小，水动力不足，环境承载力低，纳污负荷高，极易发生黑臭，影响水环境功能达标和社会经济价值。虽然调水、增氧、混凝等方法能有效净化黑臭河水，但这些方法存在二次污染、能耗和物耗高的问题，与节能降耗和低碳生态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应用，但所解决的问题主要是有机污染物的降解，菌剂的功能比较单一，使用条件和方法欠科学、合理，而且碳排放量大。厌氧氨氧化技术具有节能和低碳的优势，但主要是应用在污水处理中，尚未见在黑臭河水净化中的相关应用报道。

现有技术在进行黑臭河水净化时，既没有考虑节省碳源和降低能耗的要求，也未见类似的分级设计方案。本发明的分级式黑臭河水净化方法，克服现有技术存在的缺陷。本发明根据黑臭河道表层水光照充足的特点，在不充氧的条件下，实现了光合细菌和厌氧氨氧化菌的富集培养和对有机物的快速净化，节省河水处理的能耗、降低了有机污染物降解过程中的碳排放量。与现有的投菌和生物膜技术相比，本发明具有高效稳定净化黑臭河水和节能、低碳的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型黑臭河水分级式净化系统的设计和应用方法，以较低的能耗和碳排放来达到消除河水发生黑臭的污染物基础和环境条件的目的。

本发明的分级式黑臭河水净化方法，包括步骤：

(1)第一级预处理：在自然光照条件下，在黑臭河水中投加光合细菌和厌氧氨氧化细菌，并使其富集在阿科蔓材料表面形成生物膜；

(2)第二级处理：在充氧条件下，在黑臭河水中投加硫氧化细菌，并使其富集于阿科蔓材料表面，用以硫离子和亚铁离子的氧化；

(3)第三级处理：在充氧条件下，在黑臭河水中投加硝化细菌，并使其富集于阿科蔓材料表面，用以氨氮的硝化。

本发明的分级式黑臭河水净化方法，步骤(1)在第一级净化槽中进行；步骤(2)在第二级净化槽中进行；步骤(3)在第三级净化槽中进行；所述净化槽内均设置有阿科蔓材料；所述第二、三级净化槽中均设置有充氧泵；黑臭河水依次进入第一、二、三级净化槽进行净化处理。

本发明的分级式黑臭河水净化方法，经过步骤(3)处理得到的出水，还可以通过回流泵装置回流至第一级净化槽中。

本发明利用黑臭河水缺氧和表层光照的条件，在第一级净化槽中投加光合细菌和厌氧氨氧化细菌并富集到阿科蔓材料表面形成生物膜，起悬浮颗粒修复、有机物降解和氨氮去除的作用。

在充氧条件下，在第二级净化槽中投加硫氧化细菌并富集到阿科蔓材料表面形成生物膜，用于硫离子和亚铁离子的氧化；

在充氧条件下，在第三级净化槽中投加硝化细菌并富集到阿科蔓材料表面形成生物膜，用于氨氮的硝化，将其出水部分回流到第一级净化槽，促进厌氧氨氧化和提高总氮去除率。

为实现本发明的目的，本发明将导致河水黑臭的有机物、氨氮、硫离子、亚铁离子及悬浮颗粒的净化与功能菌剂和功能材料的选用科学对应起来，并实现分级式设计，具有高效、稳定、节能、低碳的优势。

本发明克服现有技术的缺陷，在低碳和节能的条件下实现了黑臭河水的快速和高效净化：利用四种微生物(光合细菌、厌氧氨氧化细菌、硫氧化细菌、硝化细菌)对环境条件的不同要求，差异性设计分级式净化槽，可以保障黑臭河水净化系统的高效和稳定运行；在第一级净化槽中利用河水的自然光照和厌氧条件，应用光合细菌、厌氧氨氧化细菌和阿科蔓材料的组合方式对黑臭河水进行预处理，不仅能高效去除黑臭河水中悬浮物、有机物和氨氮，而且还具有无需人工能源和投加碳源及减少碳排放的优势；在第二级和第三级净化槽中利用阿科蔓材料富集硫氧化细菌和硝化细菌，可以有效提高自养细菌的生物量和无机污染物(硫离子、亚铁离子和氨氮)的氧化速率。