專利名稱：一種河道底泥原位修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及治理污染的方法，具體的說，涉及一種河道底泥原位 修復(fù)方法。
技術(shù)背景河道黑臭是我國城市河網(wǎng)的普遍現(xiàn)象。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大量 未經(jīng)有效處理的工業(yè)廢水、生活污水排入城市河道、湖泊等，造成水 環(huán)境污染，河道黑臭和河湖富營(yíng)養(yǎng)化是我國城市水環(huán)境普遍現(xiàn)象。據(jù)調(diào)査，在監(jiān)測(cè)的i38個(gè)流經(jīng)城市河段中，符合n、 m類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的僅占23%，符合IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的占19%，符合V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)20%，超V 類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的占38%; 90%流經(jīng)城市河段水體不符合飲用水水源標(biāo)準(zhǔn)； 75%的城市湖泊水域富營(yíng)養(yǎng)化；50%的城市地下水受到嚴(yán)重污染。城市 水環(huán)境是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要要素，其治理對(duì)改善城市景觀，提高城 市品位和競(jìng)爭(zhēng)力、維護(hù)公眾的健康等具有特別重要的意義。底泥是河道生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，主要由無機(jī)礦物、.有機(jī)物 和流動(dòng)相組成。底泥的化學(xué)組成和生物區(qū)系共同組成底泥生態(tài)，決定 上覆水體水質(zhì)；底泥的緩沖能力決定了水質(zhì)的穩(wěn)定性；也決定了上覆 水體藻相的穩(wěn)定性；底泥的微生物活性決定了對(duì)河道有機(jī)物污染分解速度，從而決定了河道水體的凈化能力。底泥中生存大量的生物，主要是藻類、底棲無脊椎動(dòng)物和細(xì)菌。藻類主要是底棲藻類，附生在沉積物表面數(shù)厘米。無脊椎動(dòng)物主要包 括原生動(dòng)物、線蟲、環(huán)節(jié)動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、軟體動(dòng)物和昆蟲。有些動(dòng) 物始終生活在底泥中，有些則交替生活在底泥和水體中。動(dòng)物在底泥 中頻繁運(yùn)動(dòng)，引起底泥空隙水流動(dòng)、底泥顆粒翻動(dòng)和物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化， 稱為生物攪動(dòng)作用。底泥動(dòng)物以微生物和有機(jī)物為食，是底泥微生態(tài) 系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)維持底泥和上覆水體的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng) 和水體水質(zhì)具有重要作用。細(xì)菌是生活在底泥中最重要的生物，對(duì)底 泥的狀態(tài)具有舉足輕重的影響，細(xì)菌起著"分解者"的作用，將底泥 和水體各種生物代謝產(chǎn)物、生物的尸體殘骸、排放河道的各種有機(jī)污 染物進(jìn)行分解、礦化成簡(jiǎn)單的無機(jī)物，以供河道生態(tài)系統(tǒng)中"生產(chǎn) 者"、"供氧者" 一藻類生長(zhǎng)和代謝。因此，在潔凈好氧河道中，底 泥是結(jié)納和分解污染物的"庫"；提供上覆水體無機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的 "源"。在富營(yíng)養(yǎng)水體中，底泥中積累的污染物可向河道釋放，又成 為加劇河道污染的"源"。因此，城市黑臭河涌的治理關(guān)鍵在于底泥的修復(fù)。 生物修復(fù)主要是利用天然存在的或特別培養(yǎng)的微生物或其它生 物，在可調(diào)控環(huán)境條件下將有毒、有害污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的處理 技術(shù)。在大多數(shù)環(huán)境中存在許多土著微生物進(jìn)行的自然凈化過程，由 于種種不利因素的存在，該過程速度很慢。為了加快有機(jī)污染物分解，常常采取一些強(qiáng)化措施如提供電子受體、增加N、 P等營(yíng)養(yǎng)鹽和微量 營(yíng)養(yǎng)、接種高效微生物、表面活性劑等手段，強(qiáng)化和提高微生物活性 和分解能力，這一技術(shù)就是生物修復(fù)技術(shù)。從生物修復(fù)的形式上看，主要有原位修復(fù)和異位修復(fù)，前者指在污染現(xiàn)場(chǎng)就地修復(fù)，后者指將 污染物移出現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修復(fù)。
目前我國城市黑臭河道治理主要采用截污、清淤等市政工程手段 和直接向水里加藥和曝氣等措施。它們的缺點(diǎn)在于
1、 費(fèi)用昂貴，實(shí)施緩慢。截污和清淤通常要調(diào)動(dòng)和協(xié)調(diào)若干個(gè) 部門，造成工程費(fèi)用高，進(jìn)展緩慢的情況。
2、 施工過程過于繁瑣，對(duì)正常市政管理和居民生活造成影響。 這些處理手段通常要?jiǎng)佑么笮蜋C(jī)械設(shè)備和交通工具，通常會(huì)對(duì)城市管 理和居民生活造成影響。.
3、 維持時(shí)間短。由于采用治理手段以物理清淤為主，沒有任務(wù) 生態(tài)修復(fù)功能，特別是對(duì)于不能有效實(shí)現(xiàn)截污的城市或城郊河道，清 淤以后維持時(shí)間短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低，操作簡(jiǎn)單、高效持久的一種 河道底泥原位修復(fù)方法。
底泥是河涌生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，底泥對(duì)上覆水體水質(zhì)凈化 起著很重要作用，底泥有機(jī)物含量決定了底泥氧化還原狀態(tài)，底泥氧 化還原狀態(tài)又決定了底泥對(duì)上覆水體的凈化能力和底泥營(yíng)養(yǎng)鹽的釋 放，從而決定上覆水體的藻相和生物多樣性，最終決定河涌生態(tài)系統(tǒng) 的穩(wěn)定性。現(xiàn)有研究結(jié)果表明，城市黑臭河涌治理的關(guān)鍵在于底泥修 復(fù)，本發(fā)明采用微生物制劑和特有的方法對(duì)底泥進(jìn)行原位修復(fù)，在底 泥表^發(fā)生生物氧化還原反應(yīng)，形成一層閂色的氧化層，去除氧化層中的有機(jī)物，阻止底泥向上覆水體釋放營(yíng)養(yǎng)鹽，為河涌好氧自凈生態(tài) 系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了極為有利的條件，從而在根本上消除河涌水體的黑 臭狀況。
本發(fā)明具體是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種河道底泥原位修復(fù)方法，包括如下步驟
(1) 將土著微生物液、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) 采用高壓噴槍或注射的方法將步驟(1)所得混合液注入河道底 泥底部，土著微生物液的濃度為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 量與步驟(1)的混合液重量相同，接下來以每天減半的量注射，持 續(xù)25 30天。
上述步驟(1)所述土著微生物液指利用河道底泥，以有機(jī)或無 機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為基質(zhì)，通過厭氧或好氧發(fā)酵形成的微生物菌液。本發(fā)明 的修復(fù)方法的關(guān)鍵在于整個(gè)修復(fù)方法整體，對(duì)菌種的要求不嚴(yán)格，利 用河道底泥，添加常見的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在自然狀態(tài)下發(fā)酵得到的常用于 治理污水的微生物即可。本發(fā)明所用微生物的獲取成本低廉，所得到 的微生物菌液主要是反硝化菌株。
上述步驟(1)和步驟(3)所述的生物促生液為腐植酸溶液。
上述步驟(1)所述生物解毒液為復(fù)合的螯合物，包括EDTA螯 合的螯合鐵、螯合錳或螯合鋅。
通過上述方法治理后，底泥將會(huì)上浮，并且在土著微生物的作用下，底泥表層將會(huì)迅速出現(xiàn)白色氧化層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1. 與傳統(tǒng)的截污、清淤相比，本發(fā)明成本大大降低，并且施工進(jìn)展快 速，治理修復(fù)效果良好。2. 本發(fā)明的修復(fù)方法操作簡(jiǎn)單，無需動(dòng)用大型機(jī)械設(shè)備，無需大量施 工人員，對(duì)正常的市政管理和居民生活造成的影響極小，尤其是對(duì)周 圍環(huán)境造成影響小。3. 本發(fā)明的修復(fù)方法不同于傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法，通過建立河涌好氧 自凈生態(tài)系統(tǒng)，使得其治理能夠維持持久的良好狀態(tài)。4. 本發(fā)明的修復(fù)方法極大地提高了河道底泥的生物對(duì)污染物的降解能力，并為河涌好氧自凈生態(tài)系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了良好的條件，從而在 根本上消除了黑臭。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1利用河道底泥，以多種有機(jī)和無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為基質(zhì)，通過厭氧發(fā) 酵形成以反硝化菌為主的土著微生物液。將土著微生物液、腐植酸溶液、螯合鐵按重量比8: 1.0: 1.2充 分混合。通過高壓噴槍將所得混合液按土著微生物液0.010Xl{y6g/m3的濃度直接注入底泥底部。五天后，以每天按與所注入混合液相同的用量向河涌底泥注射腐植酸溶液，然后以逐天減半的量注射，持續(xù)30天。經(jīng)治理后底泥逐漸上浮，在土著微生物的作用下，底泥表層出現(xiàn)白色氧化層。去除氧化層中的有機(jī)物，阻止底泥向上覆水體釋放營(yíng)養(yǎng)鹽，為河涌好氧自凈生態(tài)系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了極為有利的條件，從而在 根本上消除河涌水體的黑臭狀況。實(shí)施例2利用河道底泥，以多種有機(jī)和無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為基質(zhì)，通過好氧發(fā) 酵形成以反硝化菌為主的土著微生物液。將土著微生物液、腐植酸溶液、螯合鋅按重量比10: 0.8: 1.0充 分混合。通過高壓噴槍將所得混合液按土著微生物液0.015 X 1(^g/m3的 濃度直接注入底泥底部。七天后，以每天按與所注入混合液相同的用量向河涌底泥注射腐 植酸溶液，然后以逐天減半的量注射，持續(xù)25天。經(jīng)治理后底泥逐漸上浮，在土著微生物的作用下，底泥表層出現(xiàn)白色氧化層。去除氧化層中的有機(jī)物，阻止底泥向上覆水體釋放營(yíng)養(yǎng)鹽，為河涌好氧自凈生態(tài)系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了極為有利的條件，從而在 根本上消除河涌水體的黑臭狀況。在實(shí)驗(yàn)室里模擬河涌的自然狀態(tài)。通過實(shí)施例1和實(shí)施例2的治 理，河涌黑臭水體的修復(fù)作用明顯，可使底泥TOC從36.3g/kg降到 9.6g/kg,降低了3.8倍，G值提高了3.3倍。
權(quán)利要求
1. 一種河道底泥原位修復(fù)方法，其特征在于包括如下步驟(1)將土著微生物液、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)采用高壓噴槍或注射的方法將步驟(1)所得混合液注入河道底泥底部，土著微生物液的濃度為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，生物促生液的重量與步驟(2)所注入混合液的重量相同，接下來以每天減半的量注射，持續(xù)25～30天。
2. 如權(quán)利要求1所述的河道底泥原位修復(fù)方法，其特征在于步驟 (1)所述土著微生物液指利用河道底泥，以有機(jī)或無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為基質(zhì)，通過厭氧或好氧發(fā)酵形成的微生物菌液。
3. 如權(quán)利要求1所述的河道底泥原位修復(fù)方法，其特征在于步 驟(1)和步驟(3)所述的生物促生液為腐植酸溶液。
4. 如權(quán)利要求1所述的河道底泥原位修復(fù)方法，其特征在于步 驟(1)所述生物解毒液為復(fù)合的螯合物。
5. 如權(quán)利要求4所述的河道底泥原位修復(fù)方法，其特征在于所 述生物解毒液為螯合鐵、螯合錳或螯合鋅。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種河道底泥原位修復(fù)方法，包括如下步驟(1)將土著微生物液、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)采用高壓噴槍或注射的方法將步驟(1)所得混合液注入河道底泥底部，土著微生物液的濃度為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，生物促生液的重量與步驟(1)的混合液重量相同，接下來以每天減半的量注射，持續(xù)25～30天。本發(fā)明的方法治理修復(fù)效果良好，操作簡(jiǎn)單，對(duì)正常的市政管理和居民生活造成的影響極小。建立的河涌好氧自凈生態(tài)系統(tǒng)，能夠維持持久的良好狀態(tài)，為河涌好氧自凈生態(tài)系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了良好的條件，從而在根本上消除了黑臭。
文檔編號(hào)C02F11/02GK101224940SQ20071002644
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月19日
發(fā)明者軍 劉, 劉洪偉, 張和旺, 李碧清, 楊偉東, 江秀賢, 潘漢飛, 剛 羅, 胡和平, 辜娟娟, 兵 郭 申請(qǐng)人:廣州市污水治理有限責(zé)任公司