[发明专利]去除水体中环境激素类污染物和黑臭的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及水环境修复，是适用于黑臭水体的多效处理方法和系统，特别适合受到严重污染而引起水体黑臭现象和环境激素类污染物浓度超标的城市景观河流。

背景技术

在城市化进程中，由于污水收集处理和面源污染控制系统不完善，大量污染物进入城市景观河流，导致河流溶解氧被消耗殆尽，水体发生严重的“黑臭”现象。水体进入厌氧阶段后，厌氧微生物大量繁殖，并对水体和底泥中大量有机物进行酸化分解，产生各种挥发性的有机物中间体，水体开始出现腐败性气味，严重影响河岸居民身心健康。在黑臭河流中，大量鱼类和其他水生生物死亡，河流生态受到毁灭性破坏。当水体溶解氧接近0mg/L时，水体中产生硫化铁锰类无机物以及腐殖质类有机物，呈现“黑”状态，而硫化氢以及由厌氧放线菌分泌产生的土臭素和异莰醇则使水体呈现强烈的“臭”味效应。除了常规的污染物，今年调查表明，受污染城市河流中环境激素类微量污染物浓度非常高，一般达到600ng/L～6000ng/L范围，而水体生态安全性水平应该是10ng/L，因此，城市河流环境激素类微量污染物的控制已经成为一个关乎水环境生态安全的迫切问题。

针对城市河流的黑臭现象问题，国内外展开了大量的研究和实践。目前的治理方法主要包括物理法、生物法和曝气充氧等。

物理法主要包括截污、调水、清淤等。采用物理法治理的河流，其水体质量会得到明显的改善。但是这类方法往往需要大量的投资，建造大型的构筑物或者水利工程，水资源浪费比较严重，也受当地水利水文条件的限制，适应性较差，这种方法不能从根本上解决水体黑臭问题。

生物法是利用特定的生物处理工艺对被截留的污水进行生物降解，处理后的水作为生态补水，排入城市河流。因此，生物处理技术需要与其他环境工程技术如截污等结合同步进行。目前，我国生物处理工艺出水都采用一级标准，这样的水质的色度都比较高，呈现棕褐色，不能够满足城市景观河流的要求。另一方面，目前生物处理工艺对环境激素类微量污染物的处理效率比较低，一般处理效率在50％左右，生物处理出水中环境激素类污染物浓度仍然比较高，不能满足城市景观河流生态安全性的要求。

曝气充氧技术是以人工方式向水体中充入空气或氧气，提高水体溶解氧浓度，改善水体中好氧细菌的活力，使河流水体中的污染物质得以逐渐降解，从而改善水质。但是，由于空气中氧气比例只有21％，其在水体中饱和浓度也只有8mg/L左右，通过空气曝气进入水体的溶解氧会很快被消耗，因此空气曝气效果持续时间短，常常需要布置很多曝气器，投资和运行成本高。

相对来说，采用纯氧曝气技术，其效果比空气曝气效果好。纯氧曝气可以比较快地抑制产生黑臭物质的厌氧细菌，氧化水体中的H₂S、甲硫醚及FeS等，有效地消除水体黑臭现象。具体的纯氧曝气方式分为固定式曝气站和移动式曝气船两种形式。例如，德国在Emscher河、Teltow河、Fulda河，西班牙在Secura河，美国在Homewood河口治理中分别建立了固定式纯氧曝气站，通过管式扩散系统对河道进行曝气充氧；德国在Saar河、英国在Thames河口、澳大利亚在Swan河治理中均采用了纯氧曝气船。

但是，纯氧曝气对于水体中微量的环境激素类污染物的去除效果非常有限。目前，国内外研究集中在调查分析环境激素类污染物在河流中的分布规律和生态风险，但是还没有直接的控制技术。本项发明采用臭氧化纯氧混合气体，能够同时实现对河流中微量环境激素类污染物的去除。

发明内容

鉴于现有黑臭水体修复技术存在上述缺陷，本发明的目的是提供一种去除水体中环境激素类污染物和黑臭的方法及系统。

本发明是通过臭氧化纯氧混合气体的快速释放，在短时间内迅速杀灭水体中的有害病菌，氧化有色物质，降解环境激素类微量污染物，并大幅度增加水体中的溶解氧浓度，从而使水体在比较短的时间内转变成高品质的景观水。具体包括，利用臭氧的强氧化性去除水中的大量耗氧物质，降低水体的耗氧速率，使水体中的溶解氧在更长时间内维持在2mg/L以上，提高氧化还原电位，从而抑制水体中的厌氧微生物，中断“黑臭”产生过程，持续性地消除水体的“黑臭”；通过提高水体的溶解氧浓度，还能够原位钝化河流底泥表层，抑制底泥中污染物向河流水体的释放，进而有效地减轻底泥对河水造成的二次污染；显著改善河流水体的自净容量，提高河流水体抵抗污染负荷冲击的能力；去除水中微量的环境激素类污染物(EDCs)，有效降低水体的生态风险。本发明具体技术方案如下：

一种去除水体中环境激素类污染物和黑臭的方法，包括以下步骤：