不同原位处理对黑臭底泥污染物抑制效果分析

为掌握不同原位处理对黑臭底泥污染物释放抑制效果的差异从而指导工程实践,于2015年12月11日—2016年1月28日采用室外模拟实验,研究了硝酸钙(Ca(NO_3)_2)、过氧化钙(CaO_2)及沸石3种材料以5种不同原位处理方式对黑臭底泥污染物释放的抑制效果。实验期间,各处理对COD_(Mn)抑制效果顺序为:沸石+CaO_2>CaO_2>空白>沸石+Ca(NO_3)_2>Ca(NO_3)_2,对TP抑制效果顺序为:沸石+Ca(NO_3)_2>Ca(NO_3)_2>沸石+CaO_2>CaO_2>沸石>空白,对NH_3-N抑制效果顺序为:沸石+Ca(NO_3)_2>沸石+CaO_2>沸石>CaO_2>Ca(NO_3)_2>空白。研究结果表明:上述实验材料均可抑制底泥污染物释放但效果不一,且同种处理对不同污染物抑制效果也不尽相同。沸石覆盖的加入大大加强了单一材料对黑臭底泥污染物抑制的效果,但各实验材料对污染物抑制效果均具有时效性,随着药效衰退抑制效果会逐渐减弱,因此在工程实践中应根据需要选择合适处理方式及定期补充材料以持续发挥抑制作用。     

CaO2不同投加方式对黑臭河道底泥内源磷释放抑制作用

以S市某黑臭河道底泥和上覆水为研究材料,研究了CaO_2在3种不同投加方式下对内源磷释放的抑制效果.结果表明CaO_2在3种投加方式下,均导致上覆水中pH和DO有所增加.注射条件下,上覆水DO浓度明显低于覆盖,说明注射确实延缓了CaO_2的氧化速度,有利于创造底泥微氧化环境.CaO_2覆盖和注射条件下,上覆水中TP和DIP浓度以及变化趋势基本一致,均明显低于混匀条件.但是,覆盖条件下,间隙水中DIP浓度最高,达到注射条件下的120.33~142.18倍.相反,注射条件下,间隙水中DIP浓度最低,并且上覆水中DIP浓度也较低,说明注射条件下CaO_2对内源磷的释放确有抑制作用,这与其创造的微氧化环境密切相关.底泥中不同形态磷数量分布也证实了这一点.投加CaO_2加快了有机磷的矿化速度,铁铝结合态磷和钙结合态磷也明显增加,使得内源磷持留能力增强.     

一种黑臭河涌底泥生态清淤及异位处理方法

黑臭河涌底泥治理有原位修复和异位处理2种方法,本文以广东省中山市部分黑臭河涌整治工程为例,阐述了河涌底泥通过生态清淤、重金属固化稳定、板框脱水、泥饼制砖利用的处理方法。实际工程案例表明,生态清淤可有效清除黑臭河涌内源污染,使水质得到改善。淤泥在底泥处理厂集中进行筛分、调理、脱水,泥饼含水率为40%、重金属和有害成分含量低于城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质标准限值,可作为制砖原料利用。     

河道黑臭污染简易评价方法研究

河道黑臭主因是底泥和水体在缺氧乃至厌氧条件下,污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质.目前,河道黑臭评价主要采用多因子黑臭指数法(NH3-N、COD、DO等),但NH3-N、COD难以在现场快速测定,也无法定量袁征底泥黑臭程度.本文选取能够现场快速监测的氧化还原电位ORP作为独立黑臭评价指标,分析论证了ORP与部分黑臭因子DO、S∞、PH、SO4=的相关性,结果表明,ORP与pH、SO42-、DO、S2-相关性较好,可以单独作为水体和底泥黑臭现场监测评价指标,用于入河污水、河道水体与河道底泥黑臭度的现场快速监测和定量评价.     

苦草(Vallisneriaspiralis)对城市缓流河道黑臭底泥理化性质的影响

以苦草(Vallisneria spiralis)和城市缓流河道黑臭底泥为研究对象采用模拟实验方法,探讨了苦草对城市缓流河道黑臭底泥理化性质的影响.结果表明,苦草可以显著改善城市缓流污染河道底泥氧化还原环境.实验期间表层底泥Eh从-70 mV升高至90 mV;减少致黑物质亚铁的含量,实验组表层底泥降低25%,而对照却升高38%;促进铁、硫的自然循环,防止亚铁、H2S的累积;明显改善底泥黑臭现象,实验组表层底泥第7 d出现约3 mm厚灰黄色氧化层,氧化层随时间推移逐渐增厚,第28 d厚度为11 mm.该氧化层无明显恶臭气味.对照则在实验第14 d出现1 mm氧化层并维持至实验结束,期间恶臭气味未消减;种植苦草可显著提高沉积物致密程度,降低底泥含水率,有效改善表层底泥流动状态,且在段头浜、河湾、人工湿地景观等处不影响防汛等功能,对减少河道底泥冲刷迁移和抑制黑臭物质悬浮具有积极的生态学意义.     

CaO2促进MFC同步处理剩余污泥和六价铬废水的效能

为了提高剩余污泥降解效能和废水中六价铬还原效能,研究了CaO₂对微生物燃料电池同步处理剩余污泥和六价铬废水的影响,考察了不同CaO₂投加量下微生物燃料电池阳极剩余污泥的降解效能、阴极六价铬的还原效能及产电效能.结果表明,当阳极室CaO₂投加量分别为0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8gCaO₂/gVSS时,运行120h后,阴极六价铬还原率分别为73.38%,78.91%,99.47%,97.70%,97.04%,96.37%,运行30d后,阳极剩余污泥TCOD降解率分别为72.4%,76.9%,81.0%,78.2%,75.7%,74.2%.证明投加CaO₂后,六价铬还原率和TCOD降解率都有提高.当投加量为0.2gCaO₂/gVSS时处理效能最好,输出电压最大为1.15V.六价铬还原率提高了36.08%,TCOD降解率提高了11.88%.此外,投加CaO₂后微生物燃料电池电化学活性有所提高,表明CaO₂投加对电池电子传递过程有促进作用.结果说明CaO₂有利于提高对微生物燃料电池同步处理剩余污泥和六价铬废水效能.     

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。     

过氧化钙(CaO2)联合生物炭对河道底泥的修复

底泥内源污染是导致河道黑臭反复的主要因素.为防止河道黑臭现象反复,以无锡市滨湖区某一河道为实验地点,采用CaO₂联合生物炭原位覆盖技术修复黑臭河道底泥,研究了该技术对泥水水质、底泥酸挥发性硫化物(AVS)和磷形态以及微生物的影响,探究该技术对黑臭底泥修复效果.结果表明, CaO₂联合生物炭覆盖可显著提高泥水体系溶解氧(DO)浓度和氧化还原电位(ORP),其中上覆水DO浓度和ORP分别保持在2 mg·L^-1和50 mV以上.间隙水氨氮(NH⁺₄-N)、化学需氧量(COD)和总磷(TP)去除率分别达到了43.40%、 41.18%和50.97%.底泥AVS去除率达到了37.03%,高通量测序表明,底泥厌氧微生物相对丰度明显降低,出现热单胞菌属(Thermomonas)、Dechloromonas、变形菌属(Proteus hauser)、脱硫微菌属(Desulfomicrobium)和硫杆菌属(Thiobacillus)等脱氮除硫菌群.底泥中磷转化为稳定的铁铝结合态磷和钙结合态磷....     

投加生物激活剂和电子受体修复黑臭底泥的研究

研究了单独投加生物激活剂(CVE)、联合投加CVE和电子受体对南京市南湖北河黑臭河道底泥修复效果的影响。结果表明:单独投加CVE、联合投加CVE和电子受体对底泥和上覆水体均有很好的修复效果,并且联合投加CVE和电子受体对底泥反硫化细菌的抑制和上覆水体TP去除的效果略优于单独投加CVE。试验80 d后联合投加CVE和电子受体组底泥TN和NH3-N分别降低了50.9%和62.1%,有机质削减率达到17.8%,底泥反硫化细菌数由开始时的31.3×103cfu/g(以干土计)减少到2.1×103cfu/g(以干土计);上覆水体COD,NH3-N,TP分别降低了74.8%,85.1%,83.9%,水质指标由劣Ⅴ类变为Ⅴ类。     

不同配方菌剂对黑臭水体及底泥修复效果差异研究

为探究不同菌剂对黑臭水体的修复效果,揭示研究过程中微生物群落变化规律,采用不同配方菌剂对黑臭水体进行修复,探讨不同菌剂对上覆水、底泥和微生物的影响。结果表明：投加菌剂组上覆水pH均略高于试验前;化学-复合微生物菌剂组上覆水DO浓度略低于空白组（6.95 mg/L）,且上覆水NH₄ ⁺-N和TP去除率分别达到86.60%和66.07%,底泥酸可挥发性硫和有机质去除率分别达到79.20%和52.71%,去除效果均明显优于其他试验组;高通量测序表明,投加菌剂组底泥中硝化、反硝化细菌和有机质降解类细菌均具有较高相对丰度,且Vicinamibacterales下的某属在化学-复合微生物菌剂组中的相对丰度明显高于其他试验组（1.07%~2.18%）。研究显示化学-复合微生物菌剂对黑臭水体具有良好修复效果。

     

两级串联水力旋流器原位处理疏浚泥水

采用两级串联水力旋流器进行疏浚泥水原位处理技术在实现高效固液分离的同时,出水SS满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》Ⅲ级标准,可直接排入水体。实验条件下,一、二级水力旋流器最佳锥角分别为8°和5°,一级水力旋流器最佳分流比为0. 12。PAM的混凝作用一方面可以提高二级水力旋流器固液分离效率,降低二级出水SS;另一方面可以提高一级水力旋流器底流体积浓度,降低一级分流比。二级水力旋流器PAM投加量为4 mg/g干污泥时,出水ρ(SS)为(301. 5±54. 1) mg/L,满足GB 8978—1996排放标准;一级水力旋流器PAM投加量为1 mg/g干污泥时,分离效率为60%时,分流比由0. 15降至0. 05。该技术有望在疏浚泥水原位处理中得到推广应用。     

LMB8菌株产微生物絮凝剂用于河道疏浚底泥快速脱水的研究

河道疏浚会产生大量疏浚底泥,其水分含量很高,不利于处理和二次利用。而将微生物絮凝剂用于河道疏浚底泥快速脱水,具有高效、无毒、无二次污染的特点。对菌株LMB8进行产絮凝剂优化培养后,将其所产微生物絮凝剂用于河道疏浚底泥快速脱水。实验结果表明,当底泥泥浆(含水率为93%)体积为100 m L,p H值为9,助凝剂Ca Cl2溶液投加量为5 m L,LMB8菌株发酵液的最适投加量为3 m L时,LMB8菌株产絮凝剂对河道疏浚底泥泥浆的絮凝率最高可达83.1%。LMB8菌株所产絮凝性物质中含有多糖,不含有蛋白质,具有热稳定性。LMB8菌体本身则不具有絮凝性,其有效絮凝性物质是该菌体在发酵过程中产生的胞外分泌物。     

土壤和河流沉积物中硫的形态分析

建立了土壤和河流沉积物中硫的形态分析方法。应用分级萃取技术分离水溶性硫、吸附性硫、盐酸可溶性硅和盐酸挥发性硫;用电感耦合等离子体发射光谱法测定不同形态硫和总硫,由差减法测得有机硫。该方法的优点是操作简单,可应用于大批土壤和河流沉积物中不同形态硫的测定。     

人工湿地技术处理河道污水

概要介绍了水生植物与其净化性能在人工湿地技术上的应用等方面的研究成果与工程实例情况。     

超微米气泡技术应用于黑臭河水质处理试验研究

以珠江水系某一支涌为研究对象,采用AH型超微米气泡发生水处理装置,研究试验其治理污水能力。试验结果表明:该方法能显著降低BOD和总磷及氨氮含量,处理后,溶解氧大幅度提高,水质明显改善。对超劣质水(ρ(COD)>500 mg/L),COD和BOD去除率达70%以上,同时氨氮和总磷也得到大幅度去除,对色度也有较好去除,大大缓解了该支涌的水质污染压力。通过运行成本的分析,其每吨水成本为0.277元,处理费用较低。该技术为河涌水质改善和治理提供新的参考。     

复合生态浮岛处理微污染河水

构建融合具有缓释碳源特性的生态基质的复合生态浮岛(CFI),研究了DO对CFI净化效果的影响,探究了CFI的微生物群落结构及其多样性。结果发现:不同DO条件下CFI的TN去除效果均明显高于普通生态浮岛(FI),表明其具有强化脱氮作用。ρ(DO)为3~5 mg/L时CFI的NH_4~+-N和TN的平均去除率比ρ(DO)为1~3 mg/L时分别提高了28.15%和降低了19.98%,说明提高DO有利于NH_4~+-N的去除,但不利于TN的去除。CFI中的优势菌种较为集中,主要为假单胞菌属、紫色杆菌属和狭义梭菌属。CFI中的物种丰度高于FI,FI中的微生物群落多样性高于CFI。     

气相色谱-质谱法测定底泥中农药残留量

建立气相色谱-质谱法测定土壤中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留分析方法。以丙酮-石油醚(体积比为3∶1)为提取剂,采用超声波提取土壤中农药残量,经弗罗里土层析柱净化,气相色谱-质谱以选择离子监测法同时测定土壤中多种有机磷和氨基甲酸酯类农药,取得了较好的效果。在0.1、0.5μg/mL两个质量浓度添加水平的回收率分别为70.1%～119.0%和78.1%～119.0%,相对标准偏差分别为6.30%～9.80%和5.20%～8.23%。     

pH值对黄河沉积物磷吸附的影响

采用连续48小时振荡的方法来使沉积物与上覆水吸附磷达到平衡,用SEDEX法测得其中的可溶态磷含量,在不同的pH下沉积物对磷的吸附量不同,结果发现,随着pH的升高,沉积物对磷吸附量增加,且在实验过程中pH值是向中间靠拢的,即低pH值有变高的趋势,而高pH有变低的趋势,对产生的原因进行了分析.     

汞污染河流底质迁移模式研究

对蓟运河下游汞污染底质迁移过程的研究表明:在水流作用下,底质的重新悬移在其过程中起主要作用.在过去七年中,由这一作用带入渤海的汞为16.6t.本文提出了一种数学模式来描述这一过程.与实测数据对比,模式计算结果具有较好的精度(误差为16.4％)和重现性.用模式预测出底质中汞浓度降至目前二分之一所需时间为9—10年.