用于处理黑臭水体的生态净化系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于处理黑臭水体的生态净化系统，属于水处理技术领域。所述系统包括可供黑臭水体依次流经的沉降区、脱色区、缺氧区和好氧区；所述沉降区可通过减缓黑臭水体流速实现杂质沉降；所述脱色区投入絮凝剂；所述缺氧区填充有特异性微生物活化填充料，用于活化黑臭水体中的有益微生物；所述特异性微生物活化填充料的投加量为每升黑臭水体投加2300～5000mg；所述好氧区填充有固定式纤维状填料与高空隙填料；所述缺氧区与好氧区的体积比为1∶5‐1∶7。本发明专利技术的系统工艺简单，占地面积小，运行管理方便，投资和运行费用低，适应条件范围广，可在河道及景观水体的生态修复中广泛应用。

Ecological purification system and method for treating black and odorous water bodies

The invention provides an ecological purification system for treating black and odorous water bodies, belonging to the technical field of water treatment. The system includes area, decolorization area, anoxic zone and aerobic zone settling for black and odorous water flows across; the settlement area by slow flow of malodorous black impurities to achieve settlement; the area into the Decolorizing Flocculant; anoxic zone filled with specific microbial activated filler for activation of beneficial microbes in black smelly water; the specific microorganism activated filler dosage for black and odorous water per liter with the dosage of 2300 ~ 5000mg; the aerobic zone is filled with fixed fibrous fillers with high void filler; the anoxic zone and aerobic zone volume ratio of 1: 5 - 1: 7. The system of the invention has the advantages of simple process, small occupation area, convenient operation and management, low investment and operation cost, wide adaptation condition and wide application in the ecological restoration of the river channel and the landscape water body.

【技术实现步骤摘要】
用于处理黑臭水体的生态净化系统及方法
本专利技术属于水处理
，具体涉及一种用于处理黑臭水体的生态净化系统及方法。
技术介绍
随着城市的发展，环境污染不断困扰居民的生活，大气污染，地表水污染土壤污染等等。人类的发展依水而居，但是让我们所赖以生存的水，变了，变得又黑臭。黑臭水体是当前水体污染重要表现，即水体中氮、磷等营养元素物质大量积累，水体缺氧严重，底泥历史沉积严重，水体透明度差，其本质问题是水体生物多样性的破坏，由此造成系统丧失自我维持、自我调节的能力与系统平衡失稳，并最终导致水生生态系统的破坏和环境问题的进一步加剧。到2020年，我国地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内；到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除。这是国务院发布的《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)对黑臭水体治理提出的明确要求。城镇区域黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生活的突出水环境问题。当务之急，就是要认清其成因并采取有效治理措施，消除黑臭。黑臭水体河流治理是一项复杂的系统工程，纵观目前国内外已在使用或已使用的河道污染控制与修复的技术，依据处理的原理不同可分为物理法、化学法、生物法、生态修复法四大类。物理法水体修复技术包括疏浚，引清调水，曝气充氧等。底泥疏浚技术往往工程量巨大,且容易带来二次污染问题；引清换水、稀释水中的杂质浓度通过引水换水来治理水污染是比较常用的方法，但对于孤立的偏远封闭水体,引清释浊往往变得困难；曝气充氧可以提高水体溶解氧，改善黑臭水体，但很难从根本上去除污染物质，往往治标不治本，污染物只是得到了转移并没有消除，水体自净能力未得到有效恢复。化学方法：如加入化学药剂杀藻，加入铁盐促进磷沉淀，加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染，且运行成本极高，通常只可作为对付突发性水体污染的应急措施。传统的生物旁通水处理工艺，可以有效的去除废水中的有机C、N、P，但其生物去除机制是在封闭的微生物作用单元内完成，并且磷的去除主要通过污泥的排放完成，大量污泥的产生不仅造成了二次污染，投资和运行费用也极高，如何有效的处理处置大量过剩的活性污泥成为现代污水处理厂的发展瓶颈。以活性污泥法为代表的传统生物处理工艺难以应用于河道及景观水体的修复中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有工艺路线的不足，提供一种简单、高效、便捷、节能的适用于黑臭水体修复的原位水体修复工艺，避免了清淤带来的生态影响。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术首先提供了一种用于处理黑臭水体的生态净化系统，其特征在于，包括可供黑臭水体依次流经的沉降区、脱色区、缺氧区和好氧区；所述沉降区可通过减缓黑臭水体流速实现杂质沉降；所述脱色区投入絮凝剂，用于通过絮凝沉淀对黑臭水体进行去色，提高水体透明度；所述缺氧区填充有特异性微生物活化填充料，用于活化黑臭水体中的有益微生物；所述特异性微生物活化填充料的投加量为每升黑臭水体投加2300～5000mg；所述好氧区填充有固定式纤维状填料与高空隙填料，用于使水体流经所述填料形成二次过滤并帮助减缓流速；所述缺氧区与好氧区的体积比为1∶5‐1∶7。关于所述特异性微生物活化填充料的具体投加量，本领域技术人员可结合实际需要，基于本专利技术披露的上述数值范围，适当调整投加量，可以取上述范围内的任一数值，例如，所述特异性微生物活化填充料的投加量为每升黑臭水体投加2300、2301、2302、2303、2304、……、3660、3661、3662、……、4996、4997、4998、4999、5000mg。所述缺氧区与好氧区的体积比设置成1∶5‐1∶7，好处是形成兼性含氧过度空间；上述比值可以取上述范围内的任一数值，例如，1∶5、1∶5.1、1∶5.2、……、1∶5.9、1∶6、1∶6.1、1∶6.2、……、1∶6.8、1∶6.9、1∶7。采用上述结构和参数的生态净化系统，使黑臭水体流经沉降区、脱色区、以及投加有特异性微生物活化填充料的缺氧区，并在好氧区对其进行充氧后，使之排放入自然水体改善水体水质，调节水生态系统物质和能量平衡，最终实现水体自净。所述沉降区主要用来进行前端的初步隔离沉淀，将进水中的悬浮物泥沙等颗粒物的沉降，主要通过水流静置、溢流叠水的方法，减缓流速沉降；本领域实现减缓水体流速的手段有很多，例如，在一些具体的实施例中，所述沉降区通过设置水流挡板或过滤网来减缓流速，或者设置成沉淀池的形式。在一些具体的实施例中，所述沉降区、脱色区、缺氧区和好氧区均为顶底部可封闭的箱体结构；各区域相邻箱体之间紧挨着的侧壁可透水，而其它侧壁则封闭；所述沉降区的前端设置有进水口；所述好氧区的后端设置有出水口；所述缺氧区的箱体顶端还设置有填料投加口，用于投加特异性微生物活化填充料；所述好氧区的箱体顶端还设置有菌剂添加口，用于定期添加菌剂；所述固定式纤维状填料选自多孔球、火山石、陶瓷环、珊瑚石；所述高空隙填料指高炉渣与多孔悬浮球的混合物。在另一些实施例中，所述沉降区设置有水流挡板或滤网，用于减缓黑臭水体流速以实现杂质沉降；所述进水口处设有进水控制阀；出水口处设置有出水控制阀，用于控制系统的进水量和出水量；所述生态净化系统还包括泵体；所述泵体的进水端通过管道与黑臭水体相连，泵体出水端的管道分成两路，一路与所述进水控制阀连接，用于将黑臭水体抽提，经进水口进入系统的沉降区；另一路经所述出水控制阀排放，用于将抽提的黑臭水体与从系统出水口排出的净化后的水体混合后，回到原水体；所述缺氧区填料比表面积10～15m2/g，好处在于形成兼性厌氧区域；所述特异性微生物活化填充料可以采用现有已知的填充料产品，例如，专利申请201610251287.4中提供的特异性微生物活化填充料，也可以采用下述配方的特异性微生物活化填充料，其包括：微生物诱导剂、附着载体、有机高分子聚合物、无机絮凝物、氧化去色剂；所述微生物诱导剂包含硝化细菌和/或反硝化细菌以及可供所述硝化细菌和/或反硝化细菌生长的培养基物质；所述培养基物质选自由下述物质中的一种或多种：氨基酸、腐植酸、黄腐酸、海藻提取物、糖原。具体地，所述泵体为自吸泵，如图1所示，所述自吸泵的出水管分为两路：一路经沉淀区进水控制阀6，将待处理水体输送到沉淀区中进行杂质沉淀；另一路经出水排放控制阀7排放，此路径排放的水包括经活化后水体与原水的混合，释放于原水体可实现经活化后微生物在水体中的最大限度增殖生长，同时与原水中微生物共存的竞争抑制作用可进一步改善水体微生物群落结构，削减无益微生物量，增加水体自净益生菌含量；优选的，上述管路结构通过一台自吸泵完成净化系统的进水、出水与内循环。进出水管可分区布设，对于封闭水体可采取中心抽水周边布水的形式；对于河道采取分段式处理，处理段采用中间抽水两端出水的模式，但布设方式灵活，并不限于上述两种，且并不影响净化效果。基于上述实施例进一步优选的方案中，好氧区的填料下方设有微纳米气泡发生器，用于曝气增氧使该区域的溶解氧浓度达到2～3mg/L，溶解氧浓度可以具体是2、2.1、2.2、2.3、……、2.7、2.8、2.9、3mg/L，也可以根据实际需求在范围之外调整；本专利技术涉及的任何数值范围均可按照类似规律取值；采用这一浓度范围的溶解氧的好处在于有益菌群进行对数繁殖期；在更进本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理黑臭水体的生态净化系统，其特征在于，包括可供黑臭水体依次流经的沉降区、脱色区、缺氧区和好氧区；所述沉降区可通过减缓黑臭水体流速实现杂质沉降；所述脱色区投入絮凝剂，用于通过絮凝沉淀对黑臭水体进行去色，提高水体透明度；所述缺氧区填充有特异性微生物活化填充料，用于活化黑臭水体中的有益微生物；所述特异性微生物活化填充料的投加量为每升黑臭水体投加2300～5000mg；所述好氧区填充有固定式纤维状填料与高空隙填料，用于使水体流经所述填料进行二次过滤并帮助减缓流速；所述缺氧区与好氧区的体积比为1∶5‐1∶7。

【技术特征摘要】
1.用于处理黑臭水体的生态净化系统，其特征在于，包括可供黑臭水体依次流经的沉降区、脱色区、缺氧区和好氧区；所述沉降区可通过减缓黑臭水体流速实现杂质沉降；所述脱色区投入絮凝剂，用于通过絮凝沉淀对黑臭水体进行去色，提高水体透明度；所述缺氧区填充有特异性微生物活化填充料，用于活化黑臭水体中的有益微生物；所述特异性微生物活化填充料的投加量为每升黑臭水体投加2300～5000mg；所述好氧区填充有固定式纤维状填料与高空隙填料，用于使水体流经所述填料进行二次过滤并帮助减缓流速；所述缺氧区与好氧区的体积比为1∶5‐1∶7。2.根据权利要求1所述的生态净化系统，其特征在于，所述沉降区、脱色区、缺氧区和好氧区均为顶底部可封闭的箱体结构；各区域相邻箱体之间紧挨着的侧壁可透水，而其它侧壁则封闭；所述沉降区的前端设置有进水口；所述好氧区的后端设置有出水口；所述缺氧区的箱体顶端还设置有填料投加口，用于投加特异性微生物活化填充料；所述好氧区的箱体顶端还设置有菌剂添加口，用于定期添加菌剂；所述固定式纤维状填料选自多孔球、火山石、陶瓷环、珊瑚石、纳米毛刷；所述高空隙填料指高炉渣与多孔悬浮球的混合物。3.根据权利要求1或2所述的生态净化系统，其特征在于，所述沉降区设置有水流挡板或滤网，用于减缓黑臭水体流速以实现杂质沉降；所述进水口处设有进水控制阀；好氧区的出水口处设置有出水控制阀，用于控制系统的进水量和出水量；所述生态净化系统还包括泵体；所述泵体的进水端通过管道与黑臭水体相连，泵体出水端的管道分成两路，一路与所述进水控制阀连接，用于将黑臭水体抽提，经进水口进入系统的沉降区；另一路经所述出水控制阀排放，用于将抽提的黑臭水体与从系统出水口排出的净化后的水体混合后，回到原水体；所述缺氧区填料比表面积10～15m2/g；所述特异性微生物活化填充料包括：微生物诱导剂、附着载体、有机高分子聚合物、无机絮凝物、氧化去色剂；所述微生物诱导剂包含硝化细菌和/或反...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，任瑞霞，
申请(专利权)人：中林山水北京生态科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11