一种河道底泥原位修复方法

专利名称：一种河道底泥原位修复方法
技术领域：
本发明涉及治理污染的方法，具体的说，涉及一种河道底泥原位 修复方法。
技术背景河道黑臭是我国城市河网的普遍现象。由于社会经济发展，大量 未经有效处理的工业废水、生活污水排入城市河道、湖泊等，造成水 环境污染，河道黑臭和河湖富营养化是我国城市水环境普遍现象。据调査，在监测的i38个流经城市河段中，符合n、 m类水质标准的仅占23%，符合IV类水质标准的占19%，符合V类水质标准20%，超V 类水质标准的占38%; 90%流经城市河段水体不符合饮用水水源标准； 75%的城市湖泊水域富营养化；50%的城市地下水受到严重污染。城市 水环境是城市生态系统的重要要素，其治理对改善城市景观，提高城 市品位和竞争力、维护公众的健康等具有特别重要的意义。底泥是河道生态系统的重要组成部分，主要由无机矿物、.有机物 和流动相组成。底泥的化学组成和生物区系共同组成底泥生态，决定 上覆水体水质；底泥的缓冲能力决定了水质的稳定性；也决定了上覆 水体藻相的稳定性；底泥的微生物活性决定了对河道有机物污染分解速度，从而决定了河道水体的净化能力。底泥中生存大量的生物，主要是藻类、底栖无脊椎动物和细菌。藻类主要是底栖藻类，附生在沉积物表面数厘米。无脊椎动物主要包 括原生动物、线虫、环节动物、甲壳动物、软体动物和昆虫。有些动 物始终生活在底泥中，有些则交替生活在底泥和水体中。动物在底泥 中频繁运动，引起底泥空隙水流动、底泥颗粒翻动和物质的迁移转化， 称为生物搅动作用。底泥动物以微生物和有机物为食，是底泥微生态 系统的重要组成部分，对维持底泥和上覆水体的物质循环、能量流动 和水体水质具有重要作用。细菌是生活在底泥中最重要的生物，对底 泥的状态具有举足轻重的影响，细菌起着"分解者"的作用，将底泥 和水体各种生物代谢产物、生物的尸体残骸、排放河道的各种有机污 染物进行分解、矿化成简单的无机物，以供河道生态系统中"生产 者"、"供氧者" 一藻类生长和代谢。因此，在洁净好氧河道中，底 泥是结纳和分解污染物的"库"；提供上覆水体无机营养盐的 "源"。在富营养水体中，底泥中积累的污染物可向河道释放，又成 为加剧河道污染的"源"。因此，城市黑臭河涌的治理关键在于底泥的修复。 生物修复主要是利用天然存在的或特别培养的微生物或其它生 物，在可调控环境条件下将有毒、有害污染物转化为无毒物质的处理 技术。在大多数环境中存在许多土著微生物进行的自然净化过程，由 于种种不利因素的存在，该过程速度很慢。为了加快有机污染物分解，常常采取一些强化措施如提供电子受体、增加N、 P等营养盐和微量 营养、接种高效微生物、表面活性剂等手段，强化和提高微生物活性 和分解能力，这一技术就是生物修复技术。从生物修复的形式上看，主要有原位修复和异位修复，前者指在污染现场就地修复，后者指将 污染物移出现场进行修复。
目前我国城市黑臭河道治理主要采用截污、清淤等市政工程手段 和直接向水里加药和曝气等措施。它们的缺点在于
1、 费用昂贵，实施缓慢。截污和清淤通常要调动和协调若干个 部门，造成工程费用高，进展缓慢的情况。
2、 施工过程过于繁琐，对正常市政管理和居民生活造成影响。 这些处理手段通常要动用大型机械设备和交通工具，通常会对城市管 理和居民生活造成影响。.
3、 维持时间短。由于采用治理手段以物理清淤为主，没有任务 生态修复功能，特别是对于不能有效实现截污的城市或城郊河道，清 淤以后维持时间短。

发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低，操作简单、高效持久的一种 河道底泥原位修复方法。
底泥是河涌生态系统的重要组成部分，底泥对上覆水体水质净化 起着很重要作用，底泥有机物含量决定了底泥氧化还原状态，底泥氧 化还原状态又决定了底泥对上覆水体的净化能力和底泥营养盐的释 放，从而决定上覆水体的藻相和生物多样性，最终决定河涌生态系统 的稳定性。现有研究结果表明，城市黑臭河涌治理的关键在于底泥修 复，本发明采用微生物制剂和特有的方法对底泥进行原位修复，在底 泥表^发生生物氧化还原反应，形成一层闩色的氧化层，去除氧化层中的有机物，阻止底泥向上覆水体释放营养盐，为河涌好氧自净生态 系统的建立创造了极为有利的条件，从而在根本上消除河涌水体的黑 臭状况。
本发明具体是这样实现的
一种河道底泥原位修复方法，包括如下步骤
(1) 将土著微生物液、生物促生液、生物解毒液按重量比8 10: 0.8 1.5: 0.8 1.2充分混和；
(2) 采用高压喷枪或注射的方法将步骤(1)所得混合液注入河道底 泥底部，土著微生物液的浓度为0.010X 1(X6 0.015X l(T6g/m3;
(3) 5 7天后，每天向河道底泥注入生物促生液，生物促生液的重 量与步骤(1)的混合液重量相同，接下来以每天减半的量注射，持 续25 30天。
上述步骤(1)所述土著微生物液指利用河道底泥，以有机或无 机营养物质为基质，通过厌氧或好氧发酵形成的微生物菌液。本发明 的修复方法的关键在于整个修复方法整体，对菌种的要求不严格，利 用河道底泥，添加常见的营养物质，在自然状态下发酵得到的常用于 治理污水的微生物即可。本发明所用微生物的获取成本低廉，所得到 的微生物菌液主要是反硝化菌株。
上述步骤(1)和步骤(3)所述的生物促生液为腐植酸溶液。
上述步骤(1)所述生物解毒液为复合的螯合物，包括EDTA螯 合的螯合铁、螯合锰或螯合锌。
通过上述方法治理后，底泥将会上浮，并且在土著微生物的作用下，底泥表层将会迅速出现白色氧化层。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果1. 与传统的截污、清淤相比，本发明成本大大降低，并且施工进展快 速，治理修复效果良好。2. 本发明的修复方法操作简单，无需动用大型机械设备，无需大量施 工人员，对正常的市政管理和居民生活造成的影响极小，尤其是对周 围环境造成影响小。3. 本发明的修复方法不同于传统的物理化学方法，通过建立河涌好氧 自净生态系统，使得其治理能够维持持久的良好状态。4. 本发明的修复方法极大地提高了河道底泥的生物对污染物的降解能力，并为河涌好氧自净生态系统的建立创造了良好的条件，从而在 根本上消除了黑臭。
具体实施方式
实施例1利用河道底泥，以多种有机和无机营养物质为基质，通过厌氧发 酵形成以反硝化菌为主的土著微生物液。将土著微生物液、腐植酸溶液、螯合铁按重量比8: 1.0: 1.2充 分混合。通过高压喷枪将所得混合液按土著微生物液0.010Xl{y6g/m3的浓度直接注入底泥底部。五天后，以每天按与所注入混合液相同的用量向河涌底泥注射腐植酸溶液，然后以逐天减半的量注射，持续30天。经治理后底泥逐渐上浮，在土著微生物的作用下，底泥表层出现白色氧化层。去除氧化层中的有机物，阻止底泥向上覆水体释放营养盐，为河涌好氧自净生态系统的建立创造了极为有利的条件，从而在 根本上消除河涌水体的黑臭状况。实施例2利用河道底泥，以多种有机和无机营养物质为基质，通过好氧发 酵形成以反硝化菌为主的土著微生物液。将土著微生物液、腐植酸溶液、螯合锌按重量比10: 0.8: 1.0充 分混合。通过高压喷枪将所得混合液按土著微生物液0.015 X 1(^g/m3的 浓度直接注入底泥底部。七天后，以每天按与所注入混合液相同的用量向河涌底泥注射腐 植酸溶液，然后以逐天减半的量注射，持续25天。经治理后底泥逐渐上浮，在土著微生物的作用下，底泥表层出现白色氧化层。去除氧化层中的有机物，阻止底泥向上覆水体释放营养盐，为河涌好氧自净生态系统的建立创造了极为有利的条件，从而在 根本上消除河涌水体的黑臭状况。在实验室里模拟河涌的自然状态。通过实施例1和实施例2的治 理，河涌黑臭水体的修复作用明显，可使底泥TOC从36.3g/kg降到 9.6g/kg,降低了3.8倍，G值提高了3.3倍。
权利要求
1. 一种河道底泥原位修复方法，其特征在于包括如下步骤(1)将土著微生物液、生物促生液、生物解毒液按重量比8～10∶0.8～1.5∶0.8～1.2充分混和；(2)采用高压喷枪或注射的方法将步骤(1)所得混合液注入河道底泥底部，土著微生物液的浓度为0.010×10-6～0.015×10-6g/m3；(3)5～7天后，每天向河道底泥注入生物促生液，生物促生液的重量与步骤(2)所注入混合液的重量相同，接下来以每天减半的量注射，持续25～30天。
2. 如权利要求1所述的河道底泥原位修复方法，其特征在于步骤 (1)所述土著微生物液指利用河道底泥，以有机或无机营养物质为基质，通过厌氧或好氧发酵形成的微生物菌液。
3. 如权利要求1所述的河道底泥原位修复方法，其特征在于步 骤(1)和步骤(3)所述的生物促生液为腐植酸溶液。
4. 如权利要求1所述的河道底泥原位修复方法，其特征在于步 骤(1)所述生物解毒液为复合的螯合物。
5. 如权利要求4所述的河道底泥原位修复方法，其特征在于所 述生物解毒液为螯合铁、螯合锰或螯合锌。
全文摘要
本发明公开了一种河道底泥原位修复方法，包括如下步骤(1)将土著微生物液、生物促生液、生物解毒液按重量比8～10∶0.8～1.5∶0.8～1.2充分混和；(2)采用高压喷枪或注射的方法将步骤(1)所得混合液注入河道底泥底部，土著微生物液的浓度为0.010×10^-6～0.015×10^-6g/m³；(3)5～7天后，每天向河道底泥注入生物促生液，生物促生液的重量与步骤(1)的混合液重量相同，接下来以每天减半的量注射，持续25～30天。本发明的方法治理修复效果良好，操作简单，对正常的市政管理和居民生活造成的影响极小。建立的河涌好氧自净生态系统，能够维持持久的良好状态，为河涌好氧自净生态系统的建立创造了良好的条件，从而在根本上消除了黑臭。
文档编号C02F11/02GK101224940SQ20071002644
公开日2008年7月23日 申请日期2007年1月19日 优先权日2007年1月19日
发明者军 刘, 刘洪伟, 张和旺, 李碧清, 杨伟东, 江秀贤, 潘汉飞, 刚 罗, 胡和平, 辜娟娟, 兵 郭 申请人:广州市污水治理有限责任公司