[发明专利]一种快速修复黑臭水体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速修复黑臭水体的方法，属于黑臭水体污染控制技术领域。

背景技术

近年来，随着我国城市经济的快速发展和城市规模的日益膨胀，城市污水排放量不断增加，大量污染物未经处理或未经完全处理后被排入河流，导致水体中化学需氧量(COD)、氮(N)、磷(P)、重金属(如铁、锰、镉等)等污染物浓度超标，出现季节性或终年黑臭的状况，同时大量营养盐、重金属、有机物通过大气沉降、雨水冲刷等方式再进入水系，从而使城市生态水系的生态平衡崩溃，形成黑臭水体。

黑臭水体的成因复杂，地域特征及水体的环境条件都会直接影响黑臭水体治理的难度和工程量，因此需要根据水体的污染原因、污染历史、污染程度和治理阶段的不同以及环境、气候和水力条件的差异，有针对性地选择适用技术和确定组合模式。因此，为控制城市内黑臭水体，实现城市生态文明，改善城市水生态环境是我国目前重点解决的问题之一。

当前黑臭水体修复的方法主要有异位处理技术和原位处理技术。其中原位控制技术较异位修复技术具有投资小、操作容易、不易产生二次污染等优点，但现常用的原位修复技术处理城市黑臭水体时存在明显的问题，如水体和底泥中污染物成分复杂、水体和底泥同时修复的能力有限、修复周期长等。因此，若要彻底解决城市黑臭水体的污染问题，需要有效降低浊度和提高溶解氧、氧化还原电位等指标，同时控制水体、底泥中主要污染物如化学需氧量、氮、磷等。

发明内容

为了克服现有治理技术中修复周期长等缺点，本发明的目的旨在提供一种快速修复黑臭水体的方法，即利用铁碳生物耦合载体(铁碳生物耦合载体是申请人2014年07月23日已授权的发明专利“好氧低碳氮比污水氨氮直接脱氮生物颗粒载体及制备方法”(专利号ZL201310093411.5)所制备出的好氧低碳氮比污水氨氮直接脱氮生物颗粒载体)结合氧化剂次氯酸钙制成隔离层，内部根据污染物浓度和处理要求填充不同配比的生物载体及氧化剂次氯酸钙，综合利用物理吸附和化学作用，实现对黑臭水体浊度、色度、气味和氮磷营养物、有机污染物等的有效去除，为解决引起的黑臭水体污染问题提供新的途径，在黑臭水体污染控制领域具有广阔的应用前景。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种快速修复黑臭水体的方法，根据黑臭水体中污染物浓度和修复要求填充不同配比的生物载体及氧化剂次氯酸钙，用于实现氮、磷和有机物的快速降解；包括铁碳生物耦合载体和布置于铁碳生物耦合载体内部的氧化剂次氯酸钙，铁碳生物耦合载体和氧化剂次氯酸钙被透水透气材质的土工布包裹。

还含有以下步骤：

步骤1、调查实际黑臭水体污染区域，获取区域范围、面积数据；主要污染物类型、浓度数据；及相应水文地质特征数据；

步骤2、根据所获取的数据，确定修复体系中铁碳生物耦合载体的体积和氧化剂次氯酸钙投加量，按照比例填装至土工布内，氧化剂次氯酸钙置于铁碳生物耦合载体内部，土工布四周封闭，制成相应的黑臭水体修复体系；

步骤3、将制成的黑臭水体修复体系直接投加进入水体，根据重力作用沉于黑臭底泥表面，并覆盖黑臭底泥层进行修复；2天左右浊度即可有明显降低，氨氮去除率可达95％以上。

步骤1中需要确定修复的黑臭水体浓度，在步骤2中利用添加不同比例的铁碳生物耦合载体用于实现污染物的快速吸附和去除，包括悬浮物、有机物等，有效降低浊度；同时对水体中的磷进行化学沉淀，并促进水体微生物反硝化作用；氧化剂次氯酸钙用于实现氨氮的快速去除，可以将氨氮直接氧化成氮气释放至大气，不造成二次污染；土工布可将铁碳生物耦合载体和氧化剂次氯酸钙包裹制成协同修复体系，同时避免体系因水流等外力因素而遭到破坏，保证体系的完整性。

铁碳生物耦合载体，能够在短时间内有效修复黑臭水体的污染；氧化剂次氯酸钙消耗殆尽后，铁碳生物耦合载体还可以继续通过其原电池作用去除氨氮、磷、有机物等污染物。铁碳生物耦合载体中的零价铁与碳组合形成原电池反应，具有可显著降解氮、磷的特点，其巨大的比表面积也可促进特定微生物新陈代谢，以提高去除污染物的效率。

氧化剂次氯酸钙可高效去除氨氮，并将其转化为无毒无害的氮气释放到大气中，并可通过降解大分子有机物成小分子有机物。

根据待处理黑臭水体的区域面积、范围、污染程度、经济预算实际情况，灵活选择投加的铁碳生物耦合载体和氧化剂次氯酸钙的体积、浓度；直接投加处理，不会对周围地面环境造成影响，同时可以根据降雨、排污发生的情况第一时间进行处理，且不易受到季节变化等因素的影响。