關于組合生物技術對黑臭水體凈化修復探討

尤新軍(臨沂市生態環境局，山東 臨沂 276000)

0 引言

從實踐中的水質特性實施解析，產生黑臭水體的COD、BOD、氨氮等耗氧性污染物含有數量超高，從而造成水體缺氧。其水體發黑關鍵吸納了黑色FeS、MnS等金屬硫化物的懸浮顆粒；水體發臭就是厭氧微生物針對水體當中有機污染物的轉變進程中出現大部分硫化氫、硫醇、氨和胺等氣態污染物。基于此，不但要攔截外源污染物，及其清理沉積水底淤泥之外，經過工程技術針對水體當中存在的污染物實施及時凈化修復則是改變黑臭水環境品質與生態優良發展的主要方式。

1 黑色水體的主要種類

1.1 未截污黑臭水體

一般情況下，黑色水體生成的關鍵因素為許多污染物直接進入河道。大部分廢水沒有經過凈化處置進入河流，導致水中含氧量很低，結果造成水體發黑變臭。

1.2 封閉與半封閉黑色及其有怪味的水體

此水體絕大多數為湖泊、斷流河儲水盒等。此水體不可跟外界河流有交匯，環境很輕易滋生藻類，造成水體發黑發臭。

1.3 減速流動與停止黑色氣味水體

此黑色水體通常會出現在東南沿海城市。比如：上海河水為通常在3.5～3.0m，其在自然環境下流速非常慢，沉積物等非常輕易的沉浸在河床當中，同時長久停止不動則會顯得非常黑暗。

2 黑色水體發生的關鍵因素

再過量的污染物排出，已完全超出河流自凈能力，造成水質無法挽回，結果導致污染。河流被污染的關鍵因素為下述幾個方面。

2.1 不加制止的排入沒有處理的污水

當前國內經濟高速發展的背景下，污水排放數量完全超越改革開放早期的2倍之上。且大量污水不經過處置，直接排到河流中。

2.2 超低的污水處置率

通過搜集大量信息展示出，國內大部分城鎮污水處置率極低，跟發達國家比僅占1/6。

2.3 化肥與農藥不加節制

比如二十世紀以后，國內與國外糧食的需求逐漸增加，以至于肥料與農藥濫用情況很嚴重。所以大多數化學肥料與農藥直接排除到河流中，結果引發水體黑色污染出現。

3 黑色水體標準與評估

黑色處理的根本為收集黑色水體標準同時實施合情合規的評估。當前，一般經過數理統計或其他方式定量描述水質。其經過數理統計方法針對監測資料實施處置得到是特征值與代表值。結果參照水環境品質評估方式與分級指標實施非常精準的評估。在國內黑色水體標準分為兩類：第一，單項標準，則是針對黑色水體自身氣味定量監測，比如：臭閾值和色度測定色閾值；第二，水質變動標準，比如：溶解氧、化學耗氧量、氨氮有機污染物等。其溶解在水體當中氧含量為溶解氧。通常狀況下，DO趨于飽和，水當中有充分氧氣，首先能增強水中有氧消耗進程中針對污染物的解析，地外，可能加強水體自凈率。一旦執行不到，水中污染物將被厭氧微生物分開，再此進程中發生黑色物體。在DO含油量小于1mg/L時，水體很適合厭氧微生物的生長，結果造成水體發黑變臭。然而，氨氮(NH-N)含量高，很輕易形成生成氨等有臭氣體。其氨氮在微生物的影響下，被分開成為硝酸鹽類無機氮化物。在此進程中，逐步消耗水中剩余氧氣，造成水體惡化，水質極差。COD為在相應條件下，下水體當中被氧化的物質被氧化是多消耗，BOD則為指是參照需氧微生物作用導致水體當中有機物和完美氧化時代所產生的水溶解量。COD與BOD其關鍵控制水體當中有機污染，避免水體發變臭。通過數據分析得出，水體中DO含量＜2mg/L，在COD含量超出思思中水質指標時，水體變更與產生異味。

4 組合生物技術針對黑水體凈化案例解析

4.1 處理技藝

針對某條河流的污染狀況與排污能力等狀況實施調研之后，結果明確了以微生物為主體的生物修復技藝。此程序大致為：引水，隨后實施曝氣充氧，再然后應用微生物解決導致人工濕地環境，最終把水排走。

4.2 系統籌備

(1)曝氣復氧系統。應用曝氣機針對河流實施曝氣處置。需留意把控曝氣機功率，把水體輕輕攪動為準則。最終將水中的溶解氧水準從0.5mg/L提升至4.5mg/L，歷經7h完成。

(2)微生物解決系統。流調期間的區域內平均氣溫要達到30℃，水中溫度需平穩在25℃，可滿足復合菌劑生長。在15h之后，顯微鏡展現出水中微生物的數量能夠實現之后處置需求，則籌備完成。

(3)人工濕地解決系統。此系統為便捷且特殊的生態系統，一般為水生植物與動物微生物。再加上環境情況構成。約在30d之后，系統籌備完成。

4.3 系統整體運轉

(1)溫度與溶解氧的變動。此系統運行3個月時間，且地區溫度基本保持在30℃。實驗河道水中溫度也在25℃，同時可實現微生物生長。且無法曝氣之前，水體溶解氧位于極度厭氧情況，隨后打開曝氣機后，DO顯著提升。7h后，DO含量區域平穩。

(2)微生物的變化變動。系統運轉前30d，各種微生物數量顯著提升，伴隨著時間推移，微生物數量逐漸減少，最后固定在某個數值。

4.4 凈化效果解析

(1)針對COD的處置。參照實驗結果，組合生物技術處置COD效果顯著。啟初時段，水中倒入COD，濃度變動非常大，結果排除水中COD，其含量小于40mg/L，實現了排出需求。有統計結果來講，整體處置系統約除去90%的COD。

(2)NHy-N處置。NH3-N為導致河水產生臭味的主要原因。其在實驗啟初時段，在水中倒入NHJ-N濃度非常大，可實現16mg/L。結果排出水中NH3-N的含量小于2mg/L，符合排出標準。有統計解析結論來講，整體處置系統大約清除了80%的NH3-N。

5 組合生物技術的原料與方法

5.1 組合生物技術原料

水樣來自某市黑臭河水，微生物菌劑包含有光合細菌菌液、硝化細菌菌液；耐污型先鋒水生植物為鳳眼蓮；生物促生劑采用上海某公司產品。其他實驗原料則有水族缸，小型充氣泵為3.2W。

5.2 組合生物技術實驗方式

實驗設計啟初設立A組空白對照；B組為光合細菌與硝化細菌；C組光合與硝化細菌，曝氣充氧；D組光合與硝化細菌，生物促生液，曝氣充氧，E組為光合與硝化細菌，生物促生液，曝氣充氧，鳳眼蓮。每組設置兩個水族缸實施平行實驗。其中缸中都倒入20L黑臭河水，缸壁采用黑紙覆蓋。整體實驗場地選在室外陽臺實施，其在進程中，采取蒸餾水補充蒸發后的水分。其微生物菌液與生物促生劑需在實驗啟初就一次性投入，劑量為光合細菌10mL/m3；硝化細菌10mL/m3；生物促生液5mL/m3。鳳眼蓮率先培育一段時間，實驗啟初取生長優良且大小一致的鳳眼蓮5株置于水缸當中，每株重量150g上下，持續曝氣充氧，同時開啟檢測相關理化與生物學標準。

5.3 解析與測試

按照一定時間段來收集水族缸水樣，解析理化標準與生物學標準。比如：異養細菌、氨化細菌、亞硝酸細菌等。

5.4 結論與探討

實驗有八月底起始，時間段內水溫保持在28～35℃，有助于鳳眼蓮生長。實驗開始10d之后，針對A組與每個實驗其他小組水質已展現出顯著的區別。

(1)有機污染物凈化成果。第一，每組的CODc和BOD含量都展現為減少態勢，同時一周之后逐漸趨向平穩；C、D、E實驗組針對有機污染物的凈化成果明顯高于其他組別，10d之后水中的CODa和BOD凈化效率可實現54%～77%與83%～91%，其中D組與E組排出水水質此兩項標準已達成地表水IV類標準。B組因沒有使用曝氣充氧，有機污染物的含氧降解速率緩慢，同時發生浮游藻類很多的問題。第二，實驗之前黑臭水體中B/C是0.27，伴隨著凈化進程的實施D、E組排水B/C都產生先升后將的變動規則，10d之后D、E組排水B/C顯現小于其他組別，此展現了水質凈化成果隨著技術項目的提升隨之上升。

(2)氮形態的變動趨勢與總氮的凈化成果。實驗前期，黑臭水體中NH3-N/TN大約是0.77，即為水體中氮形態以NH3-N為主要。第一，跟A、B兩組做比較，C、D、E三組氨化和硝化作用有明顯的上升，其E組10d之后的NH3-N與TN的凈化率可實現至93%和78%。第二，C、D、E組的硝化作用重點是4d之內達成的，隨后D、E組展現相應反硝化作用，實驗進程中E組排水無法實現NO2-N積累。第三，畢竟原黑臭水體的NH3-N與TN含量太高，通過10d之后凈化實驗排水氮含量完全沒有實現地表水V類標準需求。此外，實驗進程中，A組和B組排水TP含量無顯著改變；C、D、E組排水中TP含量呈現減少趨勢，減少幅度分別達成至46.21%、50.34%和75.52%。

(3)微生物生態的變化走向。異養細菌、氨化細菌與硝化細菌等總數量測定以及變動走向解析為判斷污染水體治理成效、預測生態系統恢復進度的主要方式。另外，實驗進程中，A組的異養細菌和氨化細菌大體數量沒有變動，自始至終確保在105數量上下，而C、D組中異養細菌與氨化細菌數量明顯下降，其E組下降非常大，此體現了以上實驗組有機物污染凈化已非常徹底。硝酸細菌總數E組非常多，其有機污染物收獲高效凈化及其充足溶解氧狀況下水體中氨氮轉變至硝氮的速率顯著提升。每個實驗組微生物生態表動走向跟其主要理化水質標準變化走向保持相對應。

6 組合生物技術實驗結論

第一，組合技術針對黑臭水體污染凈化和生態修復效果顯著高于單一技術，最理想的組合方式是曝氣充氧加上投加功能性微生物菌劑加上投加生物促生液加上放養水生值物，經過10d之后重點污染物含量明顯減少，并且，浮游藻類生物量下降，且各樣性指數明顯上升，微生物生態走向潔凈水體型演變。第二，組合技術使用進程中，多種單項技術產生了各自功效，并且收獲了協調和共生。曝氣充氧能夠迅速提升水體溶解氧，水體當中污染物凈化進程從厭氧發酵變化為好氧礦化，致使黑臭的二次污染物濃度大大減少，投加功能性微生物菌劑將此凈化作用獲得更好的升級。第三，組合生物技術被當做污染水體治理與生態修復的先鋒生物典型，鳳眼蓮的影響展現在光合作用泌氧、抑藻、給微生物帶來了附著載體與針對污染物有效的吸附。投加生物促生液能夠推動鳳眼蓮和微生物的生長茂盛，提升其生理活性，則為黑臭水體污染凈化與生態修復的優良的調理劑。第四，微生物生態系統優良的替換不但為水體環境質量得到改變、水體自凈功能同時獲得加強的主要體現，并且針對評估水體生態系統恢復過程起到了關鍵的指示影響。

7 結語

總之，文章重點解析了黑色水體的種類，原因及其評價標準。隨后綜合實際案例與實驗分析，全方位的解析了組合生物技術針對黑色水體的治理探究，給黑色水體凈化修復探究提供了大量新理論依據，并且給組合生物技術在黑色水體污染修復治理使用中帶來了更加創新的技術支持。