黑臭水體治理及水質(zhì)達(dá)標(biāo)保障

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★ 黑臭水體成因

  河水黑臭主要是過(guò)量納污導(dǎo)致水體供氧和耗氧失衡，污染物再此條件下轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生氨氮、硫化氫、揮發(fā)性有機(jī)酸等惡臭物質(zhì)以及鐵、錳硫化物等黑色物質(zhì)。河道“黑臭”產(chǎn)生的原因總體上來(lái)說(shuō)主要有三個(gè)方面：

  第一，部分河水系流動(dòng)性差，造成水體呈死水狀態(tài)；

  第二，水體中有機(jī)污染物超標(biāo)（污水直排、偷排、漏排）；

  第三，水體中溶解氧不足，造成水體呈厭氧環(huán)境。

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  綜合以上三方面原因，外部環(huán)境充足的條件下，水體中原有的好氧微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行好氧分解，消耗大量的氧氣，造成水體溶解氧不足形成厭氧環(huán)境，使得厭氧微生物大量繁殖，對(duì)水體中的有機(jī)污染物進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生氨氣、硫化氫、硫醇等多種發(fā)臭物質(zhì)，逸出水面進(jìn)入大氣，直接刺激人的嗅覺(jué)器官，同時(shí)，水中鐵、錳等重金屬在厭氧條件下被還原，與水中的硫形成硫化物，形成大量黑色懸浮膠體顆粒，加上水體自身的色度，使其顏色為黑色或者泛黑色導(dǎo)致河流黑臭。

★ 黑臭水體治理目標(biāo)

（1）消除黑臭。依據(jù)《城市黑臭水體整治工作指南》中城市黑臭水體污染程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)指標(biāo)，消除黑臭即水質(zhì)好于輕度黑臭的低限水質(zhì)指標(biāo)，水質(zhì)指標(biāo)列入下表：

 住建部黑臭水體治理目標(biāo)

項(xiàng)目	透明度（cm）	溶解氧（mg/L）	氧化還原電位（mV）	氨氮（mg/L）
指標(biāo)	＞25	＞2.0	＞50	＜8.0

 （2）消除劣五類，使水體水質(zhì)達(dá)到Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，提升人居環(huán)境質(zhì)量，部分主要水質(zhì)指標(biāo)如下表所示：

 

  構(gòu)建HDP工藝，通過(guò)曝氣充氧+流水不腐+微生物凈化三部分核心，改善水體溶氧環(huán)境，增強(qiáng)水動(dòng)力，使水體內(nèi)部形成循環(huán)；利用生物模塊在載體上形成生物膜，通過(guò)與水體接觸降解水體中的有機(jī)物，提升水體自凈能力；并借助后期規(guī)劃水系駁岸建設(shè)種植的水生植物，促進(jìn)水體生態(tài)系統(tǒng)快速構(gòu)建，逐漸形成穩(wěn)定的水生生態(tài)系統(tǒng)；同時(shí)，通過(guò)底泥原位修復(fù)，對(duì)剩余底泥以及新產(chǎn)生底泥進(jìn)行持續(xù)削減，防止二次污染，同時(shí)延長(zhǎng)清淤周期；通過(guò)有效的專項(xiàng)治理措施，抑制富營(yíng)養(yǎng)化，應(yīng)對(duì)去除黑臭之后可能出現(xiàn)的富營(yíng)養(yǎng)化。

★ 黑臭水體治理原理

微生態(tài)活水直接凈化工藝的核心技術(shù)在于微生物凈水，借鑒城鎮(zhèn)污水處理廠通用的生物接觸氧化原理，利用特制設(shè)備或組合設(shè)備通過(guò)大水面廣域曝氣及造流活化水體，直接在河湖水體內(nèi)部構(gòu)筑生物凈化體系，將水體中天然存在的土著微生物進(jìn)行直接培育，在生物載體上培養(yǎng)龐大的微生物種群，建立起一個(gè)看不見(jiàn)的污水處理廠，利用微生物的新陳代謝對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，最大程度地恢復(fù)水體的自凈能力，使水質(zhì)得到凈化，重建并恢復(fù)適宜多種生物生息繁衍的水生生態(tài)系統(tǒng)。“HDP河流直接凈化技術(shù)”示意圖如下：

HDP工藝示意圖（代表河湖水質(zhì)原位凈化機(jī)，代表生物載體）

曝氣增氧方式可有效增加水體溶解氧，有助于水中微生物種類由厭氧向耗氧轉(zhuǎn)化，形成河道水體自然富氧系統(tǒng)。微生物群體需要附著于載體表面形成生物膜，通過(guò)與水體接觸，生物膜上的微生物攝取水中的污染物作為營(yíng)養(yǎng)吸收并進(jìn)行同化，最終實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)修復(fù)。微生態(tài)活水（HDP）直接凈化工藝能夠滿足治理河水黑臭所需要求——曝氣充氧和微生物凈化，同時(shí)能夠使非流動(dòng)河道的水體流動(dòng)。具體而言，微生態(tài)活水（HDP）直接凈化工藝實(shí)現(xiàn)了如下三大基本功能模塊。

  要長(zhǎng)期保證水質(zhì)，必須實(shí)現(xiàn)水體的快速交換，實(shí)現(xiàn)水體的”活化”，只有流動(dòng)的水體才能達(dá)到”流水不腐”的效果。通過(guò)專利設(shè)備河湖水質(zhì)原位凈化機(jī)（A型、B型）營(yíng)造龐大水流，讓水體流動(dòng)起來(lái)。

 （2）曝氣充氧

污染嚴(yán)重的城市河道一般都缺氧嚴(yán)重，缺氧條件下會(huì)產(chǎn)生沼氣，使水體發(fā)臭發(fā)黑。溶解氧也是水中魚(yú)蝦、微生物、水草等動(dòng)植物的生存基礎(chǔ)。曝氣充氧是解決水體黑臭的必要手段，曝氣機(jī)雖然早已有之，但常規(guī)的鼓風(fēng)機(jī)曝氣根本無(wú)法在形態(tài)復(fù)雜面積龐大的河湖水域里安裝，機(jī)械曝氣機(jī)擴(kuò)散面積很小，除非高密度設(shè)置否則無(wú)法對(duì)大水面均勻曝氣，真正適合用于龐大河湖的凈化機(jī)幾乎沒(méi)有。佳業(yè)佳境公司提供采用國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品“河湖水質(zhì)原位凈化機(jī)”，既能高效曝氣，又能將溶解氧大范圍擴(kuò)散，特別適合大水面的河湖曝氣，而且無(wú)需用繩索牽拉固定，安裝使用非常方便。

在水體中安放特殊的微生物載體，水中原有土著微生物或人工投撒的微生物菌種附著在載體上大量生長(zhǎng)。大量的微生物以水中污染物為食，從而就降解污染物，極大地強(qiáng)化了水體自凈力，全面提升了水質(zhì)。

微生物凈化水質(zhì)這一點(diǎn)正是污水廠的原理，通過(guò)這種方式得以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。曝氣充氧為大量微生物呼吸生存創(chuàng)造條件，生物填料則為微生物繁殖和降解污染物提供了場(chǎng)所，兩大功能模塊互相配合，在河道中建立了如同小型污水處理廠的生物凈化系統(tǒng)，培育土著微生物的大量繁殖，恢復(fù)河道的自凈能力，實(shí)現(xiàn)了污水廠生物接觸氧化的效果。

微生物凈化示意圖

當(dāng)然實(shí)際工程應(yīng)用中，還需要根據(jù)情況追加其它輔助工藝，共同組成一個(gè)完整的治理工藝。佳業(yè)佳境公司還開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)后續(xù)新技術(shù)，以便適應(yīng)各種復(fù)雜多變的水環(huán)境，解決用戶各種難題。

★ 黑臭水體治理水質(zhì)保障

  （1）有機(jī)物

  通過(guò)生物膜表層生長(zhǎng)的好氧和兼性微生物，在有氧條件下，有機(jī)污染物經(jīng)微生物好氧代謝而降解，終點(diǎn)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。

  （2）營(yíng)養(yǎng)元素（N、P）

  借鑒污水處理廠的脫氮除磷工藝，采用微生物進(jìn)行降解，即在好氧、缺氧、厭氧等不同環(huán)境中進(jìn)行利用微生物來(lái)凈化水體。同時(shí)考慮到河湖水體中的氮、磷含量會(huì)比污水中的氮、磷低，搭配水生植物進(jìn)行深度降解。

  在河湖水質(zhì)原位凈化機(jī)的充氧和推流下，依托河湖水專用生物填料，在生物填料上的生物膜存在溶解氧梯度，使得生物膜內(nèi)層形成缺氧微環(huán)境。生物膜表層生長(zhǎng)的是好氧和兼性微生物，內(nèi)層的則是厭氧微生物，形成好氧區(qū)和厭氧區(qū)，各種微生物相輔相成，形成了微生態(tài)活水直接凈化工藝中的直接控氮除磷技術(shù)。

  （3）除藻

  HDP工藝通過(guò)營(yíng)造水流、生物膜中的原生動(dòng)物、投撒生物控藻素等幾種方式，相輔相成，實(shí)現(xiàn)藻類去除。

  a.營(yíng)造水流除藻抑藻

  具體除藻原理：

   1）形成超大水流，打破藻類生存環(huán)境，抑制其繁殖；

   2）把藻類送到光照少的水底、從而抑制其光合作用；

◎ 革命性突破

水體凈化速度 >> 水體惡化速度

強(qiáng)大的凈化能力，使得河道的凈化速度大于水體惡化速度，徹底扭轉(zhuǎn)水體惡化趨勢(shì)，從而使水體越來(lái)越清澈，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。解決了一直以來(lái)水體惡化速度大于自凈速度的難題，實(shí)現(xiàn)了重大革命性突破。

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