中国水利技术信息中心
《2012
全国河道治理与生态修复技术
汇总
》
污染水体底泥原位生物修复技术的探索及应用奚健1李晓粤教授2陈越高工1(1北京巨景统成生物科技有限公司北京10008
5
2河北工程技术高等专科学校河北沧州061001)
【摘要】人类生活生产活动造成水体污染和淡水资源短缺对受污染的江河湖库水体进行修复已
成为
社
会经济发展及生态环境建设的迫切需要针对受污染河流湖泊等大水体的特点和治理技术
工
程
实施的可行性采用原位生物修复技术更具经济和技术合理性本文重点介绍了生物系列酶的作
用机理及工程实践生物系列酶能迅速提高水体的复氧功能消除水体及底泥的黑臭现象生物
系列酶技术在污染水体的原位修复治理和底泥修复中推广应用前景广阔
【关键词】生物系列酶污染水体底泥原位修复标本兼
治应
用
水是人类的生命线是构成所有生物体的必要成份是人和其他生物繁衍生存的基本条件水也是最重要的工农业生产资源是生态环境中最活跃最重要的因素构成生态循环的基础人类生活生产活动改变了天然水体的物理化学或生物学的组成性质其直接结果是造成水体污染和淡水资源短缺水体污染又制约了社会经济的可持续发展影响了人民群众的身体健康所以对受污染的江河湖库水体进行修复己成为社会经济发展及生态环境建设的迫切需要目前污染水体的修复技术主要有截污技术底泥疏浚和底泥覆盖技术人工曝气富氧技术人工岸边植被技术清水冲污技术和生物修复技术等但采取截污底泥疏浚和覆盖曝气富氧清水冲污以及岸边植被缓冲带的建设等在某种程度上都属于辅助治理手段不能彻底改善水质而生物修复技术则是最具发展前景的主体修复技术生物修复技术是利用特定的生物(植物微生物或原生动物)吸收转化清除或降解环境污染物实现环境净化生态效应恢复「14〕目前生物修复技术被划分原位微生物修复和异位生物修复两种原位生物修复技术是在受污染区域直接进行污染水体的原位处理不需要搬运或输送污染水体(包括底泥和岸边受污染的土壤)直接采用微生物酶与载体的自固定化技术对污染水体就地处理的净化处理此类技术在保证原有水体功能的同时实现了水质的净化处理为被污染的水体提供了一个可靠的卓有成效的修复方法具有治理费用低环境无影响最大程度降解污染等特点异位生物修复则需把污染介质(土壤水体)搬动或输送到它处进行生物修复处理【2]针对受污染河流湖泊等大水体的特点和治理技术工程实施的可行性采用原位生物修复技术更具经济和技术合理性本文将重点介
绍
生物系列酶在污染水体原位生物修复技术
领域的开发及应用
1生物系列酶作用机理
11生物系列酶产品
特
征
生物系列酶是一种含多种生物酶表
面活性剂以及多种营养元素的液态修复剂
在美国去除河流黑臭中应用很多我们北
京巨景统成生物科技有限公司在引进美
国
高科技公司研发生产的生物系列酶技术产
品基础上自主研发了相关的应用技术及配套设施从而在中国形成了一流的水环
境保护生物修复治理技术体系该技术可
以克服传统治理的诸多不足采用“原位
修复标本兼治”的治理方法不但可
以
使水质迅速达标而且同时还赋予了已被治理过的水质可以使其不断自检并使其保持清洁的功能此项技术的主要产品包括:(1)生物系列酶
生物系列酶是一种结合多种酶类非离子型表面活化剂蛋白质和无机营养物
的生物激活剂它通过激活和提高土著微生物种群的生理活性增强水体的自净能力促进水环境良性生态系统的建立从
而改善水体由于它不含任何菌体是
生
物酶的组合体所以具有以下特点
:
①一步脱去氨氮
亚硝基氮硝基氮
②分解不溶于
水的油性污染物和其它
水溶性物质中的碳③原位处理
迅速降低c0DBoDS氨
氮等污染指标恢复水生生物多样性中国水利技术信息中心《
全国河道治理与生态修复技术汇
总
》
④快速有效地促进污染水体由
黑臭缺氧状态向良性富氧的生态系统转变⑤治理成本较低⑥无毒无公害绿色环保不产生二次污染和污染物转移等环境问题(2)生物抑藻剂生物抑藻剂是一种无公害无污染无激素的绿色环保产品能发挥氧化氨化硝化等作用该产品具有以下特点:①消耗水藻生长所需氮源抑制水藻形成提高水体能见度②降解有机物③将水中含氮有机物经分解及氮素的转化等反应使氨态氮硝态氮减少达到无臭味提高水体自身净化能力12生物系列酶工作原理生物系列酶能刺激加速微生物的反应促进污水中的大分子化合物分解成小分子化合物同时释放出结合氧增强水体复氧功能这些简单化合物又很容易被微生物所利用在有机物被降解的同时又有利于细菌的多样性提高细菌的活性和繁殖能力达到一种微生态平衡在大多数环境中存在着许多土著微生物进行的自然净化过程但该进程很慢其原因是溶解氧(或其它电子受体)营养盐的缺乏而另一个限制因子是有效微生物常常生长缓慢生物酶可有效地刺激和加速自然的生物反应激发土著微生物的活性加速微生物的生长和繁殖同时对浮游生物和环境无害从而可以快速有效地促进受污染水体向良性生态系统演替使得水体中的加得以恢复CODBODS甜3一N等污染指标迅速下降水体的黑臭异味现象得以快速消除生物系列酶还可有效地促进有机物在水体中乳化和溶解直接攻击水体中污染物生物系列酶不仅能够应用于好氧环境也可应用于厌氧环境水体中无机还原性物质主要有HZSHs一FeSZ等在生物系列酶的催化作用下硫细菌将还原性物质氧化从氧化中获取能里13生物系列酶治理目标及适用条件采用生物系列酶对污染水体进行原位生物修复的方法是:根据污水库容量和污染物总量以及外源生活污水和工业废水的排放量确定生物系列酶的投加剂量和投加方式其工作流程包括:考察污染水体分析污水库容量和污染物总量制定修复计划确定生
物系列酶投加剂量和投加方
式的工作流程;建立操作平台确定进入修复强化期修复巩固期和修复维护期的
工作流程该技术分期治理治理目标为:
(1)第一年修复强化期消除水体黑臭清除水体油污根除水体富营养化通过治理的原水体可以用于城市景观用水工业用水和农业用水同时消除河道底泥
黑
臭快速培养底栖生物群恢复生物多样
化为底泥恢复其活性打下了基础使河道的水质主要指标达到m类水标准
修复强化期分三个阶段来实施
:①强
化治理阶段需持续工作2至3个月的时
间根据水质污染程度不同每天投加生
物复合酶加速降解河道水体及底泥中有机物的分解转化无机营养盐;在此基础
上对水体进一步修复;②调整修复阶段
需持续工作3至4个月的时间每周投加
生物水净化剂;③平稳修复阶段需持续
工作
6个月的时间根据水体的变化不定
时地投加生物复合酶与生物水净化剂投加量根据水质变化的实际情况控制其用量维护底泥及水体中微生物的活性及有效生
物量
(2)第二年修复巩固期使底泥恢复活性达到河道自净能力在治理水体中培
养了大量的原始生物使水体进入了一个良性循环状态无需人为的种植水生动植
物(3)第三年修复维护期巩固上述各项
成果维护好上述各项指标本公司研发的生物系列酶产品的优点
是:通过恢复水体的自净能力来治理污水
恢复自然生态环境;由于生物系列酶不含微生物对水体无毒因而生态风险低;修复中无需人工曝气无需再调配修复剂现场操作简单无需复杂昂贵的仪器;综合治理费用低适合于城市缓流型封闭
型黑臭河道或富营养化河道以及大面积
受污染水域的环境治理
2生
物系列酶应用实
例
从2004年开始我们北京巨景统成生物科技有限公司采用生物系列酶技术先后对全国数十个省市黑臭富营养化蓝藻暴发河湖进行了生物治理连续五年对北京城市河湖奥运主要场所水环境进行修复均得到当地政府专家一致好评取得
了
较好的效果中国水利技术信息中心
《全国河道治理与生态修复技术汇
总
》
北京市小月河生物修复治理工程北京市小月河横贯通往8奥运场馆的
多条主干道小月河的水质好坏将关系国
际形象小月河治理段河道长5880米正常库容135万立方米最大水域面积18万平方米此河段平时无清水汇入水体流动性较差水质一般为劣V类氨氮达
到656高锰酸盐指数达到356上游段暗沟出口水体呈黑灰色异味较重
经过90天的生物治理后黑臭消除水质指标恢复—氨氮降为023高锰酸
盐指数降为69;治理后水体黑臭消除能
见度提高表观恢复小月河治理前后水质变化情况见表2一1
口监测项目治理前(07614)治理后(0796)
团pH值779
1
回氨氮氮6560233冈高锰酸盐指数数35669
团总磷磷6599036困总氮704120困叶绿素0218440032766
22北京市西护城河(二热闸一大观园)
生物修复治理工
程
北京市西护城河(二热闸一大观园)河段全长约368米水域面积129万平
方米水体容量193万立方米治理前水体呈现严重黑臭现象每天有一定量的
生活污水排入该段河道白纸坊桥中游Con
最高达906经过40多天的治理水体黑臭现象基本消除水质改善明显白纸坊中游Co降低至109河道的生态系统结构显著改善
西护城河治理前后水质变化情况见表2一2
口监测项目治理前(05617)治理后(
0
581)
团pH值7473
团C0D90661099团氨氮氮433115回总磷51111255
困叶绿素素0316688001638
23北京市玉渊潭公园樱花小湖生物修复
治理项目北京市玉渊潭公园内樱花小湖面积约为3000平方米水体容量近400立方米水体属于密封型人工湖湖底是天然泥地水中主要以人工放养鱼类为主局部地区种植荷花湖面四周有大量水华形成天气炎热时更严重采用生物系列酶治理樱花小湖的效果明显—经过生物修复治理水质改善明显水体异味现象消除“水华”得到有效控制湖泊的生态系统结构得到明显改善24北京市西土城河生物治理水体修复底泥治理项目西土城河段全长约380米水域面积57万平方米水体容量952万立方米最大容量n1万立方米该河段上游污水较多污染物长期的超负荷排放使得水体呈黑灰色淤泥疏松呈黑色并伴有恶臭治理后底泥恢复活性呈灰白色25秦皇岛护城河水体底泥治
理修复
秦皇岛护城河全长310米水域底泥
52万平方米该河道上中游污水较多长
期超负荷排放使得水体黑臭淤泥疏松呈黑色伴有恶臭治理后底泥硫化氢己消除有机质削减60%以上底泥颜色明显
变浅说明代谢增强在较短期间内调整
了微生物适应性其结构与生理特性的变异开始适应变化的环境底泥的活性得到恢复2005年北京水务专家委员会对我公
司
采用生物系列酶治理北京黑臭水体与防止
水华的技术进行了鉴定会上对该项成果经济效益(每立方米治理价)的论证结论是:在北京用传统的治水方法(把黑臭水