微生物水处理剂液可清(ACF32)应用于西坝河污染水治理的研究

Posted 2023-01-13 水体

篇首语：满堂花醉三千客，一剑霜寒十四州。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了微生物水处理剂液可清(ACF32)应用于西坝河污染水治理的研究相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

王浩1.2，胡开林3，邓柳4，王丽凤5，陈玉松6，党艳7，韩冰8(1.3.4.5.6.7.8 昆明理工大学环境科学与工程学院，云南昆明 650093；2.河南科技大学农学院，河南洛阳 471003)
近几十年来，工业不断发展，新技术、新材料不断使用，水环境中的污染物变得更加复杂，特别是大量的人工合成化合物进入水环境，增加了水污染治理难度，传统的废水处理方法去除困难。另外，由于城市建设的不断发展，城市用地逐年紧张，传统的污水处理工艺流程长、占地面积大、操作复杂等矛盾也日趋突出。而采用微生物水处理剂投加于水体，可以就地、简单、节资省费的发挥微生物作用，有效进行水污染水控制，将是极具发展前景的水处理技术。
国内外大量资料表明，向相对封闭的水体中投加微生物菌群能有效降解水中的污染物。但利用微生物进行污染河水的治理还报道稍少。
据资料，目前滇池水体为V类和劣V类地面水，而滇池水体的污染物大多是通过入湖河道进入滇池，滇池水污染控制必先治理污染源头的河道水体。本次试验选取西坝河污染河水进行微生物治理，意在控制西坝河水体中的污染物，减少其滇池进入量，参与滇池水污染治理，并探索相应的治理河流和湖泊水污染的方法、技术。
1　背景材料
1.1　西坝河现状
西坝河源于昆明市区，位于昆明城市西南部。在旱季无盘龙江转输流量时，进入西坝河的均为昆明城市污水，多年平均流量约为0.38m3/s(3.3万m3/d)河水呈灰黑至淡黑色，有异味，尤其是在每年4月至11月，其色近黑，其味20m可嗅、难闻。该水体为重污染水体，急待治理。
1.2　西坝河验证河段主要基础技术资料如表1所示：

2　试验原理
液可清(ACF32)(Aqua Clean ACF32)(下文简称液可清)是一种由32种专性活菌构成的混合液体，用于处理工业、农业、和生活中的有机污染废水。它专业性强，针对性强，对水体无毒无害，是一种良好的水处理剂。获得美国环保局、卫生部和农业部的认证，在美国等国家已有许多成功应用。
本次试验是在昆明市西坝河的自然状态中，投加液可清，使其细菌充分混合于水体或附着在人工设置的载体上。细菌大量繁殖并降解消化水中的有机污染物。细菌的增殖也可为后生动物等提供饵食，逐渐形成完整的食物链，重建生态平衡，使水体得到净化。
3试验条件及方法
为多方了解液可清的功效，在应用于西坝河治理前在试验室做了观测性试验。处理对象包括：西坝试验段河水、西坝河底泥、垃圾渗滤液等。均取得了不同效果。其中对西坝河试验段河水的效果良好，西坝河不同点水样按预期达到无
臭、颜色由淡黑转为透明。
应用于西坝河污染水治理的试验情况如下：
3.1　试验地点及时间
试验地点在昆明市西坝河入滇池河段：液可清第一投加点距离西坝河入滇池口约1.46km。
试验时间：2004年11月21日～2005年3月27日。
3.2　试验设置
3.2.1　试验区的布置
液可清(ACF32)应用于西坝河水治理的试验场布置如图1：

试验区分成两部分。为了促进微生物在河中停留，在试验区中部安装了尽量不改变河道水文自然状况的管式生物载体。管式生物载体固定于河床上，间距5m，管长随河的宽度。
3.2.2　投加方式及投加量
(1)投加方式。如图1，确定了4个投药点，即：T1、T2、T3、T4投加点。投药时在投药点将液可清沿河宽直接均匀倒入河中。
(2)投加量。投加量根据液可清的说明书和西坝河水文情况确定。在2004年11月22号(星期一)开始第一次液可清投加，初期为每星期一投加一次，每次总量为121.12L。后来由于试验区上游闸门有时突然放水，雨季洪水入河、两岸突然排放污水污泥等等，均造成西坝河试验段水体流量、流速、水质负荷剧增，河水部分或全部被瞬时置换，造成试验进程反复进行。
为减小突发性冲击负荷，试验第三周后，即从2004年12月13日起，液可清投加改为每天投加一次，投加总量约为22.71L。T1、T2、T3、T4投加量比为1：1：8：2。
3.2.3 采样
如图1，确定了4个水样取样点，即 A、B、C、D点，每次采样时均采集四点水样。在2004年11月21日采集了空白水样后，每星期日采样一次。
3.3 试验监测
采样时，每次采样后均于当天监测下列项目：pH、浊度、BOD5、CODcr、TSS、TN、TP和观测微生物。同时监测下列数据：河段底部淤泥厚度、河水深、气温、水温、流速，以计算流量。
试验期间试验河段外观及湿度、天气等也同时观测记录。
4试验结果与分析
A点水样是未经液可清处理的水样，D点位于生物载体区
下游约240m。将A、D两点水质进行对比将可以衡量液可清的处理效果。
4.1COD

由图2可得：在2005年1月30日之前，按液可清水处理特性，处于细菌适应和培养期，去除CODcr的效果不明显。
在2005年1月30日至2月27日便出现明显下降，D点曲线总体低于A点。由于西坝河由昆明城区而来，水量、水质变化复杂，河水水质在这段时间内数次反复恶化。但在这段时间对CODcr的平均去除率仍然达到44.3%。
4.2 TN

由图3可看出，A、D两点的TN均上下波动，并且基本同步。2005年1月2日D点值出现突增，这是由于鱼塘污水的排放。所有21次数据中共有11次D点低于A点，其中8次在图中较为明显。说明液可清对TN的去除是有一定效果的。
4.3 TP

由图4可得：TP的去除可分为两个阶段。第一阶段为2004年11月21日至2005年1月30日。此时D点曲线总体高于A点，液可清对TP的去除效果不明显。这可能有以下两个原因：
(1)聚磷菌在厌氧环境下会释放出磷。A点至D点的河段中，水流极为平缓，且有机污染严重，水体处于厌氧状态。在河水由A点流至D点的过程中，聚磷菌释放出磷；
(2)这段时间气温过低，液可清中的微生物活性低。第二阶段为2005年2月6日至2005年3月27日。这一时期时D点曲线总体明显低于A点。平均去除率27%。液可清在这段时间显出一定脱磷作用。
4.4　浊度

由图5可得，对浊度的去除也可分为两个阶段。第一阶
段从2004年11月21日至2005年1月30日。这段时间D点与A点浊度差别不大，液可清对浊度去除效果不明显。A点平均浊度为46.37度，D点平均浊度为47.63度。第二阶段从2005年2月6日至3月27日。这段时间液可清对浊度去除的效果明显。D点曲线总体明显在A点之下。平均去除率43.6%。
CODcr、TP、浊度的去除都可以2005年1月30号为界分为两个阶段。在此日期之后的效果明显优于之前的效果。这是因为液可清受工作环境温度的影响较大，在此日期之前水温较低，之后随着天气转暖，水温逐渐回升。根据试验数据，认为在本试验中水温低于10℃时液可清的功效会受到明显抑制。
据液可清说明书，其工作环境的pH值应当在4～9范围内。西坝河试验段河水的pH值在7到7.8之间，完全符合要求。
5经济分析
若以液可清在美国市场上的价格考虑药剂费用，则本试验中液可清处理西坝河水的费用约为0.1元/m3。若能够在国内建立生产液可清的工厂，费用可望降低。
6结束语

在液可清应用于西坝河污染河水治理中，尽管存在诸多利因素仍然取得了较好效果，水质得到了一定改善，如图6所示。但由于液可清过去多应用于相对封闭水体中，用于治理河道还未有尝试，缺乏相应经验。分析水样监测数据可得：在试验期间河流投加点下游的CODcr、TN、TP、浊度较投加点上游都有不同程度的降低。
6.1去除河流中的污染物有待解决的几个问题
6.1.1 试验经历了过长时间的低温：在试验期间，西坝河边的平均气温为8℃，其中共有38天最低气温在4℃或低于4℃。平均水温为10℃。多数时间里的水温不足10℃，这对微生物的活性极为不利。
6.1.2　河道中来水变化大，情况复杂：在试验过程中时常遇到上游开闸放水，大水量将投下的液可清迅速冲向下游，使之不能发挥作用。并且西坝河穿过人口密集城区，流域内也有不少各种工厂。有些工厂短时间内集中放水，也会冲走药剂，并导致河中污染成分的突然改变，对微生物的活性产生冲击。有的工厂的废水中甚至含有毒性，易危害水体微生
物。在试验期间，这种情况曾在试验区域内发生过数次。
6.1.3　由于没有采用固定化技术，液可清微生物菌体大部分仍以游离状态存在，部分菌体仍会向滇池内流失。
6.1.4　试验地点位于高原，较高的海拔是否会对微生物效果的发挥产生不良影响，这有待进一步研究。
尽管如此，大量的事例和本次试验的结果证明，液可清用于污水治理的理想药剂。重要的是，要将液可清用于河道及湖泊治理，必须进一步进行探索，解决上述问题，并在探索中找到理想的技术方案。
6.2建议
6.2.1可将投药点设在河流污染区域的上游。以使液可清所含微生物在河道中获得足够的停留时间，能充分发挥作用；
6.2.2 监控河流水量水质，及排污情况，以及时调整液可清的投加量；
6.2.3 采用每天24小时连续滴加的方法，消除投药的空白点，减轻水量、水质突然变化引起的不利影响；
6.2.4 采用固定化技术，使液可清所含微生物事先固定在生物载体上，增加微生物在河道水体中的停留，以有利于降解水体中的污染物，净化水体。
6.2.5 增加河中生物载体的密度。