局域超临界法协同生物酶技术治理黑臭江河湖泊
发布日期：2022/2/8 16:27:25 访问次数：203
黑臭江河湖泊是我国城市河网的普通现象，究其原因是有机污染物的排入和沉积造成江河湖泊氧平衡体系失衡。黑臭江河湖泊的治理主要采用截污、清淤、驳岸绿化、调水、补水等市政工程方法，但由于各种原因，河道截污、清淤一时无法进行或无法彻底进行，水质净化收效甚微。黑臭江河湖泊污染目前尚未有理想的治理方法。
局域超临界法协同生物酶酶技术是一种切实可行、经济实效的城市黑臭江河湖泊污染治理方法，该方法无须在河道中兴建构筑物或将江河湖泊水引出河道外处理，也无须清疏河道底泥，普遍适用于截污、清淤不彻底或一时无法截污、清淤的江河湖泊，以及受潮汐影响流态变化复杂的河道进行原位治理。
本技术方案是通过河道超临界湿法催化氧化及微纳米增氧、投放复合微生物酶菌剂，底泥生物酶修复和设置生物酶巢系统，控制和消除江河湖泊外源和内源污染净化江河湖泊水质，提高水体自净能力，重建江河湖泊生态平衡，达到消除黑臭的目的。
所谓的超临界湿法催化氧化及微纳米增氧，是通过特别设计的局域超临界湿法氧化装置，进行杀菌、除臭、高效增氧及造流，形成活水。该设备有三级局域超临界湿法氧化反应装置组成，污泥经过三级局域超临界湿法氧化反应装置的共同作用，连续产生高温(约5000℃)高压(50Mpa)的环境，足以满足超临界湿式氧化所需要的374℃、21。8MPam的氧化条件，局域超临界湿法氧化产生的高温高压超过了水的临界，因此在黑臭水体中液体中，有利于增加化学反应速率。在局域超临界湿法氧化区域，伴随强烈的冲击波和速度达400km的微射流，并以每秒数万次连续作用发生着，带来高效机械切碎效应，使得黑臭水体中的恶臭大分子变成短链小分子；与此同时，产生高化学活性的自由基-OH、强氧化剂H2O2及其它活性物质，与黑臭水体中有机污染物发生氧化反应，将大多数有机污染物氧化降解成为无害物质；而局域临界区域产生的冲击波和高速微射流在混合液中产生的强大水力剪切力，对黑臭水体空间结构进行有效做坏，使大分子主链上的碳键断裂，转变为短链低分子有机物，破坏微生物酶细胞壁，细胞內溶质流出，连续三次且不间断的破壁溶胞氧化作用，改变黑臭水的结构和性质，致臭物质含量大大降低，实现从源头上减少、消除臭味物质，而且对水体强效增氧，为水体中有益菌的生长提供了条件，可快速恢复水体生态。
本方案的具体步骤和措施是：
(1)河道原位局域超临界催化氧化和微纳米曝气增氧：在河道分段设置超临界催化氧化和微纳米曝气设施，对水体进行局域超临界氧化处理和强化曝气增氧，消除黑臭水体中的致臭物质，提高溶解氧含量，促进水层交换和水体的循环，增强水体中好氧微生物酶的活性，降解水层和底泥有机污染物、氧化硫化物及亚铁盐等致黑臭物质，为恢复江河湖泊生态平衡创造有利条件；
(2)投加复合微生物酶菌剂：配合水体曝气增氧，在河道中投放复合微生物酶菌剂，复合微生物酶于水中迅速繁殖，形成稳定的优势菌群，实现对水体有机污染物的高效去除，控制和削减江河湖泊污染物受纳总量；
(3)底泥生物酶修复：治理期间直接于河道定期投放底泥生物酶修复剂，改变底泥和底部水层的厌氧生境，促进底部微生物酶由厌氧向好氧演替，加速底泥有机污染物的降解和底泥矿化，控制底泥耗氧物质向上覆水体的释放；此项措施，替代清淤消除江河湖泊内源污染，提高水体的自净能力，恢复水体生态系统的平衡，从根本上消除水体黑臭；
(4)设置生物酶巢系统：在河道适当位置每隔一段距离装设生物酶巢系统，生物酶巢的生物酶附着面巨大，可承载水体微生物酶、浮游生物酶的生长繁殖，减少流失，并为鱼类和其他生物酶物种提供栖息觅食的场所，增加生物酶多样性，发挥水生生物酶链对水质净化的作用，促进水体生态系统的恢复和平衡。
本方案实施的各项技术措施均在江河湖泊水域范围内进行，即原位治理。无须在河道中兴建构筑物或将江河湖泊水引出河道外处理，也无须截污、清淤。不用征地和不用清挖底泥为其突出的优点，避开了征地和淤泥处置的难题，大大降低了投资和运行管理费用，见效快而效果好。此外，经治理后的江河湖泊不影响原有防洪、泄洪、排涝等功能和自然净化功能，为众多的城镇黑臭江河湖泊污染治理提供了一种经济方便、切实可行的方法。
在江河湖泊水质得到改善之后，还可以进一步在江河湖泊人工放养鱼类或借助潮汐作用引入鱼类和底栖生物酶等，种植水生植物，进一步去除水中污染物和营养物质，增强生态修复的效果。
污染治理需用时间：3-6个月。
治理预期效果：治理措施实施一周，水体除臭即可初见成效，一个月内溶解氧达到或超过1.5mg/L，水体转绿色，水中微生物酶逐步由厌氧向好氧演替；1-2个月底泥由黑色逐渐变为灰色，3个月后变为土褐色，矿化度提高，厚度大幅减少，治理河段整体达到去除黑臭的要求。在原江河湖泊水为COD 100-200mg/L的条件下，治理后水质与治理前相比，COD降低40-50%，NH3-N降低70-80%，H2S降低90%，DO保持2mg/L以上，底泥总有机碳下降60-70%；水中生物酶多样性增加，透明度增加，水体正常生态功能得到恢复。往后，在江河湖泊得到正常维护(曝气和适当投加微生物酶菌剂)，且江河湖泊污染负荷不再加大的情况下，可以长期保持水体不黑不臭。
