曝气技术对黑臭水体治理效果影响的研究进展

城市水体黑臭已成为全球重要的水污染问题,对黑臭水体的治理已经刻不容缓.曝气技术在提高黑臭水体自净能力方面发挥着重要作用,为了深刻理解曝气技术对黑臭水体水质的提升效果及其对污染物去除效果的影响,综述了曝气对黑臭水体复氧效率以及对黑臭水体中污染物去除率的影响.结果表明:①不同曝气技术的复氧效率不同,纯氧曝气复氧效率最高,达70%.②单独曝气能有效地去除黑臭水体中的污染物,NH₄+-N、COD_Cr和BOD₅的去除率范围分别为3.2%~45.6%、19.5%~84.8%和56.4%~88.2%,同等条件下,曝气与其他技术结合使得污染物去除率显著增加,综合治理后水中污染物去除率在46.8%~98.7%之间,底泥曝气下污染物的去除率比水曝气下污染物的去除率高20%以上.③曝气深度、曝气时间和曝气强度都影响水中污染物的去除率,但对其影响程度不同,且都存在各自的边界条件;另外,曝气强度影响细菌的优势类群,曝气增加了氨氧化菌和反硝化菌的数量及组成.目前仍存在不同曝气技术的复氧效率、曝气边界条件优化、曝气对污染物迁移转化规律、曝气对微生物群落影响等方面研究不足的问题,建议未来我国曝气技术在以下几方面加强研究:①加强不同曝气技术复氧效率的研究;②加强曝气对污染物去除机理研究;③加强曝气边界条件的优化研究;④加强曝气对功能微生物的影响机理研究.      

曝气复氧+微生物菌剂修复黑臭河道工程试验

应用"曝气复氧+微生物菌剂"技术进行黑臭河道修复的工程试验研究。结果表明:采用自制的移动式微孔曝气复氧机结合投加微生物菌剂,可以消除试验区河道的黑臭、改善水质指标,同时消除河道岸边黑泥,降低蓝藻爆发率。试验结果为短期内无法完全截污、进行大规模施工困难较大的黑臭污染河道实现消除黑臭的目标提供了切实可行的工程技术借鉴,具有良好的社会和环境效益。     

基于微生物修复技术的黑臭水体底泥治理研究

为助力我国黑臭水体治理行动,本文通过微生物修复技术和常规的曝气复氧技术对黑臭水体底泥治理进行了研究,发现基于微生物修复技术能降低黑臭水体底泥厚度、底泥COD、上清液COD、上清液NH_3-N等指标值,对黑臭水体底泥治理效果明显,适合大范围推广。     

基于城镇黑臭河道水体的组合型原位生态修复系统的构建与效果：以上海市地区某黑臭河道为例

为促进组合型原位生态修复技术对城镇黑臭河道水体治理效果的工程应用,基于“原位生态修复、截污控源、营造景观、水动力改善、生物多样性”的修复理念,以生物修复方式为主,结合河道黑臭的成因与水质检测分析,构建了“微生物载体缓释+曝气复氧+水生植物+循环泵设备”组合型生态修复系统,对上海市地区某黑臭河道进行工程试验研究。工程实践表明：试验进行56 d时,河道上、中、下游COD、NH₃-N和TP平均去除率分别达到71.25%、84.10%和89.94%,水体黑臭现象基本消除;水体DO质量浓度由1.1 mg/L上升到4.5 mg/L。河道水质修复得到明显改善,符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准。该组合型生态修复系统可以有效消除水体黑臭现象,增加水体溶氧量,有效降解水体中的有机污染物,对城镇黑臭河道生态修复具有较好的净化和景观效果,同时其切实可行的工程技术措施可为类似工程提供良好借鉴。     

优化生物组合技术提高黑臭水体净化效能

目前组合生物技术治理黑臭水体存在效率低、周期长、易复发等问题,进一步提高组合生物技术对黑臭水体净化效率成为亟待解决的问题。通过单因素及正交实验分析比较了不同促生剂、曝气方式、填料、植物对黑臭水体的净化效率,并通过高通量测序从微生物角度理解不同条件净化效率产生差异的原因。结果表明:不同条件对黑臭水体净化效率存在差异,其中净化效果较佳的为生物促生剂（BE）、持续曝气、弹性立体填料及水花生,且各实验组优势菌门、优势菌属及其相对丰度不同。说明微生物群落结构组成的差异是不同条件对黑臭水体净化效率产生差异的原因。持续曝气,刺激了好氧菌与兼性菌的大量生长;弹性立体填料表面生长的生物膜,为好氧菌、厌氧菌、兼性菌尤其是后两者的生长提供了必需条件,刺激了厌氧菌、兼性菌的大量生长繁殖;水花生也有其独特的有利于污染物净化的根际微生物群落结构。研究结果可为组合生物技术选取高效的条件参数提供参考,为强化组合生物技术高效净化黑臭水体提供理论依据。     

一株反硝化细菌对黑臭水体净化修复效果初探

好氧反硝化细菌可以有效降低水体氨氮含量,研究其对黑臭水体的净化效果对水环境治理和修复有着重要意义。以银川市西夏区西大沟黑臭水体为菌源,采用传统富集分离及其纯化技术筛选出1株好氧反硝化细菌BJTNXUAD010,并加入供试水体测定其净化修复效果。结果表明:菌株BJTNXUAD010对黑臭水体COD、NH3-N、水体浊度的降解率分别为72. 36%、89. 96%、67. 12%,DO增长率为141. 38%,与对照组相比差异显著(P<0. 05,P<0. 01);对其形态和生理生化特征和菌株16S r DNA序列进行分析,初步鉴定为约氏不动杆菌。该菌株对黑臭水体净化修复效果良好,是1株高效型反硝化细菌,可为今后黑臭水体净化修复微生物制剂的制备提供技术支持。     

微生物菌剂对黑臭水体水质改善及生物多样性修复效果研究

试验分梯度模拟了一种复合微生物菌剂不同投加浓度对黑臭河道物化指标的影响,采用高通量测序技术,着重分析底泥中微生物在菌剂影响下的变化情况。试验结果表明:微生物菌剂的投加浓度为0.5~1 mg/L时对黑臭水体和底泥的处理效果较好,此时上覆水中COD去除率可达87.37%,TN和NH_4~+-N去除率分别达到90.7%和95.24%,水体透明度显著提高,底泥厚度从平均3.7 cm下降到平均2.3 cm,最优投加浓度组底泥中微生物种类主要以乳酸菌、丝状菌为主,生态系统进入良性循环,生物多样性得到初步恢复。     

苏州河污染支流--绥宁河生物修复试验研究

采用曝气复氧、投加高效微生物菌剂及生物促生液、放养水生植物等构建的组合生物修复技术,对苏州河严重污染支流——绥宁河进行原位污染治理和生态恢复工程试验。结果表明,严重污染的水体消除了黑臭,水体COD平均下降50％以上,DO平均升高2mg/L左右、透明度平均增加10cm以上;单一工程措施的修复效果不及组合技术。试验期间,主要微生物指标以及底泥有机质含量未发生显著变化,说明河流生态的彻底恢复还有待时日。     

长期低强度曝气技术处理黑臭水体的可行性研究

为在保持曝气复氧技术优点的同时,通过控制曝气强度以节约曝气能耗,较大幅度地降低运行成本,拓展其应用范围,提出了1种长期低强度曝气处理黑臭水体的河道复氧技术。取用上海市徐汇区新港河水为实验用水,通过长期低强度曝气与连续曝气,间歇曝气的比较实验,结果表明,低强度曝气技术消除河道黑臭是完全可行的,同时还能有效去除水体污染负荷。实验中,氨氮去除率90%以上时,低强度曝气所消耗能源仅为连续曝气的10.52%和间歇曝气的25%,可节约大量的能源。     

苏州河河道曝气复氧工程研究结论

在日前召开的“苏州河河道曝气复氧工程方案研究”课题鉴定会上,通过该课题的实验室试验以及计算、分析和论证,对苏州河充氧的作用、效果和曝气工程的可行性得出了以下结论: 苏州河下游水体接纳了过多的污染物,远远超出其自净能力,致使水体的耗氧量大幅超出河道的复氧量,为严重缺氧水体。消除苏州河下游水体黑臭和改善水质的根本措施是削减华漕以下支流对苏州河的污染负荷量。苏州河下游水体黑臭的主要原因是水体处于缺氧状态和水体中存在大量的还原性物质。这些还原性物质在有氧的情况下将被迅速氧化去除,从而消除水体黑臭。实验室试验证明,人工充氧对消除水体黑臭有良好效果,并能削减污染负荷。 目前苏州河下游表层底泥处于厌氧状态并影响上复