[发明专利]一种基于“先泥后水”新修复模式的城镇河湖水生态修复方法

说明书

本发明公开一种基于“先泥后水”新修复模式的城镇河湖水生态修复方法，以用于城镇河湖底泥原位修复与微生态重构，其包括以下步骤：通过SedCaN颗粒，实现厌氧底泥碳氮硫污染物同步削减，之后基于微生物驯化散播，原位调控底泥微生物群落结构，实现有氧微生物生态系统构建。本发明提供的河湖污染原位治理模式与方法具有低耗能、低成本、更高效、更全面、更安全的优势，能够实现水体‑底泥健康生态系统构建与污染物协同削减的原位治理目标。在15天内可以去除底泥硫化物等耗氧污染95％，基本消除底泥黑臭，解决了有氧工艺难以快速恢复污染底泥自然环境的技术瓶颈，工期缩短30天以上，同时对比清淤方案可节约成本40‑50％以上。

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，具体涉及一种基于“先泥后水”新修复 模式的城市河湖污染治理方法，以用于处理河道黑臭底泥、水质净化和重构 微生物生态系统。

背景技术

目前城市河湖普遍存在底泥污染问题，重污染底泥释放的有机物、氮、 硫等物质会严重破坏城市水生态环境。考虑到经过达标处理后仍有一定的超 过河湖承载力负荷的污染物进入城市河道，同时，大量面源固体废物随着雨 水径流汇入城市河流，部分污染物最终通过沉淀和颗粒物吸附蓄存到底泥 中，形成潜在内源污染。目前，我国城市河湖底泥处理可分为异位处理和原 位处理技术，均取得一定成效。异位处理技术主要包括环保疏浚和底泥处置， 但疏浚底泥工程量大、干化场地大、容易引起河湖搅动和二次污染问题。原位生态修复技术是我国底泥处理过程中一种主要措施，通过生物生命代谢活 动可对污染物进行原位处理，从而降低底泥及上覆水体中的碳氮硫等污染物 浓度，但是，污染治理周期长，见效慢是技术应用中的难点。

传统城市河湖黑臭底泥治理一般采用“曝气复氧+外源功能菌”修复模 式或底泥清淤工艺。前者由于溶解氧难以渗入泥-水界面、生物氧化局限于 底泥表层、处理效率低、容易引发外来生物风险。后者具有投资高、施工条 件要求高、二次风险大等缺点。

目前对于河道底泥处理多见于常规曝气复氧技术，例如，中国专利申请CN112979116A公开了一种河道底泥氨氮治理方法，该方法包括在河道内安 装截流板将河道划分成多个治理区，并在河道治理区域内安装曝气管，通过 投入一定种类硝化细菌，提高河道底泥中氨氮的降解效率，其基本原理在于 制造好氧环境强化好氧功能菌的净化作用。

此外，对于底泥碳氮硫去除一般使用常规外源投加菌技术，例如，中国 专利申请CN111087085A公开了一种黑臭水体底泥原位修复的方法，该方法 先通过化学方法调理底泥后，向底泥中投加活化后的反硝化菌剂、光合细菌 剂和枯草芽孢杆菌剂等，并进行底部曝气，最终恢复了水生态环境，其主要 特征为引进外源菌剂强化水质净化效果。

目前仍亟需一种河流污泥原位修复与微生态重构方法，以解决现有技术 无法快速提升城市黑臭河道水质和河道底部生态系统恢复时间长的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的部分技术问题，本发明提供了一种强化城市河湖 底泥原位治理“先泥后水”的新型修复模式，首先利用“厌氧底泥碳氮硫污 染物同步去除技术”强化削减底泥污染物浓度，恢复河湖底部自然复氧环境。 其次，通过“功能微生物驯化散播技术”原位富集土著净水功能微生物，重 构河湖底部良性微生物生态系统，快速恢复自然净化能力，从而提升水质， 显著改善河湖水环境和人居环境。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的第一方面，提供一种基于“先泥后水”新修复模式的城镇河湖 水生态修复方法，以用于城镇河湖底泥原位修复与微生态重构，其至少包括 以下步骤：

S1.通过污染底泥原位反硝化生物强化，在厌氧环境下高效去除泥水界 面的耗氧物质，快速消除底泥黑臭，从而为恢复水体有氧环境创造有利条件；

S2.通过激活好氧活性功能菌群，恢复包括以自然复氧和好氧反应的污 染净化过程，进一步全方位消除污染物，引导重构泥-水好氧微生物健康生 态系统。