关于组合生物技术对黑臭水体净化修复探讨

尤新军(临沂市生态环境局，山东 临沂 276000)

0 引言

从实践中的水质特性实施解析，产生黑臭水体的COD、BOD、氨氮等耗氧性污染物含有数量超高，从而造成水体缺氧。其水体发黑关键吸纳了黑色FeS、MnS等金属硫化物的悬浮颗粒；水体发臭就是厌氧微生物针对水体当中有机污染物的转变进程中出现大部分硫化氢、硫醇、氨和胺等气态污染物。基于此，不但要拦截外源污染物，及其清理沉积水底淤泥之外，经过工程技术针对水体当中存在的污染物实施及时净化修复则是改变黑臭水环境品质与生态优良发展的主要方式。

1 黑色水体的主要种类

1.1 未截污黑臭水体

一般情况下，黑色水体生成的关键因素为许多污染物直接进入河道。大部分废水没有经过净化处置进入河流，导致水中含氧量很低，结果造成水体发黑变臭。

1.2 封闭与半封闭黑色及其有怪味的水体

此水体绝大多数为湖泊、断流河储水盒等。此水体不可跟外界河流有交汇，环境很轻易滋生藻类，造成水体发黑发臭。

1.3 减速流动与停止黑色气味水体

此黑色水体通常会出现在东南沿海城市。比如：上海河水为通常在3.5～3.0m，其在自然环境下流速非常慢，沉积物等非常轻易的沉浸在河床当中，同时长久停止不动则会显得非常黑暗。

2 黑色水体发生的关键因素

再过量的污染物排出，已完全超出河流自净能力，造成水质无法挽回，结果导致污染。河流被污染的关键因素为下述几个方面。

2.1 不加制止的排入没有处理的污水

当前国内经济高速发展的背景下，污水排放数量完全超越改革开放早期的2倍之上。且大量污水不经过处置，直接排到河流中。

2.2 超低的污水处置率

通过搜集大量信息展示出，国内大部分城镇污水处置率极低，跟发达国家比仅占1/6。

2.3 化肥与农药不加节制

比如二十世纪以后，国内与国外粮食的需求逐渐增加，以至于肥料与农药滥用情况很严重。所以大多数化学肥料与农药直接排除到河流中，结果引发水体黑色污染出现。

3 黑色水体标准与评估

黑色处理的根本为收集黑色水体标准同时实施合情合规的评估。当前，一般经过数理统计或其他方式定量描述水质。其经过数理统计方法针对监测资料实施处置得到是特征值与代表值。结果参照水环境品质评估方式与分级指标实施非常精准的评估。在国内黑色水体标准分为两类：第一，单项标准，则是针对黑色水体自身气味定量监测，比如：臭阈值和色度测定色阈值；第二，水质变动标准，比如：溶解氧、化学耗氧量、氨氮有机污染物等。其溶解在水体当中氧含量为溶解氧。通常状况下，DO趋于饱和，水当中有充分氧气，首先能增强水中有氧消耗进程中针对污染物的解析，地外，可能加强水体自净率。一旦执行不到，水中污染物将被厌氧微生物分开，再此进程中发生黑色物体。在DO含油量小于1mg/L时，水体很适合厌氧微生物的生长，结果造成水体发黑变臭。然而，氨氮(NH-N)含量高，很轻易形成生成氨等有臭气体。其氨氮在微生物的影响下，被分开成为硝酸盐类无机氮化物。在此进程中，逐步消耗水中剩余氧气，造成水体恶化，水质极差。COD为在相应条件下，下水体当中被氧化的物质被氧化是多消耗，BOD则为指是参照需氧微生物作用导致水体当中有机物和完美氧化时代所产生的水溶解量。COD与BOD其关键控制水体当中有机污染，避免水体发变臭。通过数据分析得出，水体中DO含量＜2mg/L，在COD含量超出思思中水质指标时，水体变更与产生异味。

4 组合生物技术针对黑水体净化案例解析

4.1 处理技艺

针对某条河流的污染状况与排污能力等状况实施调研之后，结果明确了以微生物为主体的生物修复技艺。此程序大致为：引水，随后实施曝气充氧，再然后应用微生物解决导致人工湿地环境，最终把水排走。

4.2 系统筹备

(1)曝气复氧系统。应用曝气机针对河流实施曝气处置。需留意把控曝气机功率，把水体轻轻搅动为准则。最终将水中的溶解氧水准从0.5mg/L提升至4.5mg/L，历经7h完成。

(2)微生物解决系统。流调期间的区域内平均气温要达到30℃，水中温度需平稳在25℃，可满足复合菌剂生长。在15h之后，显微镜展现出水中微生物的数量能够实现之后处置需求，则筹备完成。

(3)人工湿地解决系统。此系统为便捷且特殊的生态系统，一般为水生植物与动物微生物。再加上环境情况构成。约在30d之后，系统筹备完成。

4.3 系统整体运转

(1)温度与溶解氧的变动。此系统运行3个月时间，且地区温度基本保持在30℃。实验河道水中温度也在25℃，同时可实现微生物生长。且无法曝气之前，水体溶解氧位于极度厌氧情况，随后打开曝气机后，DO显著提升。7h后，DO含量区域平稳。

(2)微生物的变化变动。系统运转前30d，各种微生物数量显著提升，伴随着时间推移，微生物数量逐渐减少，最后固定在某个数值。

4.4 净化效果解析

(1)针对COD的处置。参照实验结果，组合生物技术处置COD效果显著。启初时段，水中倒入COD，浓度变动非常大，结果排除水中COD，其含量小于40mg/L，实现了排出需求。有统计结果来讲，整体处置系统约除去90%的COD。

(2)NHy-N处置。NH3-N为导致河水产生臭味的主要原因。其在实验启初时段，在水中倒入NHJ-N浓度非常大，可实现16mg/L。结果排出水中NH3-N的含量小于2mg/L，符合排出标准。有统计解析结论来讲，整体处置系统大约清除了80%的NH3-N。

5 组合生物技术的原料与方法

5.1 组合生物技术原料

水样来自某市黑臭河水，微生物菌剂包含有光合细菌菌液、硝化细菌菌液；耐污型先锋水生植物为凤眼莲；生物促生剂采用上海某公司产品。其他实验原料则有水族缸，小型充气泵为3.2W。

5.2 组合生物技术实验方式

实验设计启初设立A组空白对照；B组为光合细菌与硝化细菌；C组光合与硝化细菌，曝气充氧；D组光合与硝化细菌，生物促生液，曝气充氧，E组为光合与硝化细菌，生物促生液，曝气充氧，凤眼莲。每组设置两个水族缸实施平行实验。其中缸中都倒入20L黑臭河水，缸壁采用黑纸覆盖。整体实验场地选在室外阳台实施，其在进程中，采取蒸馏水补充蒸发后的水分。其微生物菌液与生物促生剂需在实验启初就一次性投入，剂量为光合细菌10mL/m3；硝化细菌10mL/m3；生物促生液5mL/m3。凤眼莲率先培育一段时间，实验启初取生长优良且大小一致的凤眼莲5株置于水缸当中，每株重量150g上下，持续曝气充氧，同时开启检测相关理化与生物学标准。

5.3 解析与测试

按照一定时间段来收集水族缸水样，解析理化标准与生物学标准。比如：异养细菌、氨化细菌、亚硝酸细菌等。

5.4 结论与探讨

实验有八月底起始，时间段内水温保持在28～35℃，有助于凤眼莲生长。实验开始10d之后，针对A组与每个实验其他小组水质已展现出显著的区别。

(1)有机污染物净化成果。第一，每组的CODc和BOD含量都展现为减少态势，同时一周之后逐渐趋向平稳；C、D、E实验组针对有机污染物的净化成果明显高于其他组别，10d之后水中的CODa和BOD净化效率可实现54%～77%与83%～91%，其中D组与E组排出水水质此两项标准已达成地表水IV类标准。B组因没有使用曝气充氧，有机污染物的含氧降解速率缓慢，同时发生浮游藻类很多的问题。第二，实验之前黑臭水体中B/C是0.27，伴随着净化进程的实施D、E组排水B/C都产生先升后将的变动规则，10d之后D、E组排水B/C显现小于其他组别，此展现了水质净化成果随着技术项目的提升随之上升。

(2)氮形态的变动趋势与总氮的净化成果。实验前期，黑臭水体中NH3-N/TN大约是0.77，即为水体中氮形态以NH3-N为主要。第一，跟A、B两组做比较，C、D、E三组氨化和硝化作用有明显的上升，其E组10d之后的NH3-N与TN的净化率可实现至93%和78%。第二，C、D、E组的硝化作用重点是4d之内达成的，随后D、E组展现相应反硝化作用，实验进程中E组排水无法实现NO2-N积累。第三，毕竟原黑臭水体的NH3-N与TN含量太高，通过10d之后净化实验排水氮含量完全没有实现地表水V类标准需求。此外，实验进程中，A组和B组排水TP含量无显著改变；C、D、E组排水中TP含量呈现减少趋势，减少幅度分别达成至46.21%、50.34%和75.52%。

(3)微生物生态的变化走向。异养细菌、氨化细菌与硝化细菌等总数量测定以及变动走向解析为判断污染水体治理成效、预测生态系统恢复进度的主要方式。另外，实验进程中，A组的异养细菌和氨化细菌大体数量没有变动，自始至终确保在105数量上下，而C、D组中异养细菌与氨化细菌数量明显下降，其E组下降非常大，此体现了以上实验组有机物污染净化已非常彻底。硝酸细菌总数E组非常多，其有机污染物收获高效净化及其充足溶解氧状况下水体中氨氮转变至硝氮的速率显著提升。每个实验组微生物生态表动走向跟其主要理化水质标准变化走向保持相对应。

6 组合生物技术实验结论

第一，组合技术针对黑臭水体污染净化和生态修复效果显著高于单一技术，最理想的组合方式是曝气充氧加上投加功能性微生物菌剂加上投加生物促生液加上放养水生值物，经过10d之后重点污染物含量明显减少，并且，浮游藻类生物量下降，且各样性指数明显上升，微生物生态走向洁净水体型演变。第二，组合技术使用进程中，多种单项技术产生了各自功效，并且收获了协调和共生。曝气充氧能够迅速提升水体溶解氧，水体当中污染物净化进程从厌氧发酵变化为好氧矿化，致使黑臭的二次污染物浓度大大减少，投加功能性微生物菌剂将此净化作用获得更好的升级。第三，组合生物技术被当做污染水体治理与生态修复的先锋生物典型，凤眼莲的影响展现在光合作用泌氧、抑藻、给微生物带来了附着载体与针对污染物有效的吸附。投加生物促生液能够推动凤眼莲和微生物的生长茂盛，提升其生理活性，则为黑臭水体污染净化与生态修复的优良的调理剂。第四，微生物生态系统优良的替换不但为水体环境质量得到改变、水体自净功能同时获得加强的主要体现，并且针对评估水体生态系统恢复过程起到了关键的指示影响。

7 结语

总之，文章重点解析了黑色水体的种类，原因及其评价标准。随后综合实际案例与实验分析，全方位的解析了组合生物技术针对黑色水体的治理探究，给黑色水体净化修复探究提供了大量新理论依据，并且给组合生物技术在黑色水体污染修复治理使用中带来了更加创新的技术支持。