直接投菌法在城市重污染河流治理中的应用研究

Posted 2023-01-13 水质

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摘要：在无截污和清除内源的情况下，对深圳市甘坑河采用梅花式接种法将本源微生物菌剂分两次直接接入河流水体及底泥中。结果表明，第1次接种后的4 d内各项水质指标都不稳定，4 d后，悬浮物、COD、TP和NH3-N等浓度下降，水质明显改善；但从第8天开始，COD、NH3-N和TP的去除率同时下降，本源微生物的处理效率开始降低，需进行第2次接种；第2次接种后，DO浓度提升至2.0 mg/L以上，COD、TP和NH3-N的去除率分别保持在40%、30%和40%以上。

结果表明，直接投菌法在城市重污染河道治理中可以初步消除河道的黑臭现象，修复水质。

随着城市化进程的加剧，城市河流的生态环境和水质状况急剧恶化。传统的物理和化学方法虽然在河道污染治理上具有一定效果，但也存在着问题。例如物理方法中的底泥疏浚能否对河道污染物具有长效的控制以及是否对底栖生境产生负面影响还存在争议。

化学絮凝处理技术中的加入铁盐促进磷沉淀、加入石灰脱氮等方法，虽然见效快、效率高，但易造成二次污染。而生态K生物方法由于其能耗少、易操作、持续时间长、无二次污染等优点，已成为河流治污技术的研究热点。

20世纪，80年代，德国、日本和美国等发达国家高级阶段。我国于20世纪90年代也开始了相关的研究与应用。在众多生物技术中，微生物技术作为综合治理中的主导技术，是最具发展前景的主体修复技术。在苏州河支流绥宁河的治理中，通过曝气复氧、投加高效微生物菌剂及生物促生液、放养水生植物等技术的组合应用，使得水体COD平均下降50%以上，DO平均升高2mg/L左右，透明度平均增加10cm以上。上海市水务部门通过采用投放微生物和水底曝气复氧相结合的办法，全面消除西双泾河道的河水黑臭。吴光前等将“科利尔”活菌净水剂固定在特殊结构的生物带上，配合水体曝气复氧技术进行黑臭水体治理研究，上清液COD、NH3-N的去除率分别达到70%和95%。

由以上实验可以看出，现阶段微生物技术治理河流污染，多采用与人工曝气、水生植物修复技术相结合的综合治理方法，相应的实验室研究则多针对某一特定的河水进行最佳菌类配比，但对直接投菌法改善河流水质进行现场实验鲜见报端。

本实验以深圳市甘坑河为例，对直接投菌法在城市重污染河流生态修复中的现场应用进行研究。

1实验背景

甘坑河总长2.6km，位于深圳市甘坑村。每天有5000～8000m3的废水排入甘坑河，其中600～1500 m3为工业有色废水。河道的主要污染源是沿河居民生活污水及多个电路板厂、电子厂和毛巾厂的工业废水，使甘坑河成为一条黑臭的排污沟。

在河道上游甘坑小学处对甘坑河的水质进行监测（监测数值见表1），并采用内梅罗指数法对监测数据进行水质评价，评价结果见表1。水质分级采用李建军等在2001年对辽东湾浅水区水环境质量现状评价中所采用的水质分级方法（见表2）。对照表1和表2可以得出深圳甘坑河水质属于恶性污染，主要的污染因子是TP和NH3-N。

2实验部分

2.1治理工艺

结合甘坑河的实际情况将治理工艺设计如下（见图1）：从源头到格栅一段，通过直接投加本源微生物菌剂和微生物促进剂进行治理。为了控制河流水位和流速，延长水力停留时间以便菌剂充分反应，分别在甘坑小学前、甘坑小学后、格栅前50m处各垒一个人工坝，坝高0.9m，坝宽1.2m，编号见图1。。

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