一种城市湖泊综合治理方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种城市湖泊综合治理方法和系统

【技术实现步骤摘要】
一种城市湖泊综合治理方法和系统


[0001]本专利技术属于城市环保
，具体涉及一种城市湖泊综合治理方法和系统
。

技术介绍

[0002]目前污水处理方法通常包括生物处理法和化学处理法
。
[0003]生物处理法，指利用微生物代谢净化污水，是现有技术中主流的污水处理工艺
。
生物处理法在水处理领域得到广泛应用，包括利用活性污泥工艺
、
生物滤池
、
人工湿地等方法
。
这些方法通过提供适宜的环境条件和有机物质源，促进微生物生长和代谢，从而实现有机污染物的去除
。
[0004]化学处理法，指利用化学物质来处理污水中的污染物
。
化学处理法在水处理领域被广泛应用，包括利用氧化剂
、
吸附剂
、
沉淀剂等方法
。
这些方法通过添加特定的化学物质，使污染物发生氧化
、
吸附
、
沉淀等反应，从而实现污染物的去除
。
[0005]化学处理法通常需要额外投加化学剂来实现污染物的去除
。
这增加了处理过程的复杂性和成本，并对化学品的采购
、
存储和操作提出了要求
。
此外，投加化学剂也可能引起环境和健康风险，并增加了对处理过程的监控和控制的需求
。
另一个问题是处理后产生的化学残留物的处理
。
化学处理法中使用的化学试剂和产生的反应产物可能会留下残留物，这需要进一步处理或处置，处理这些化学残留物可能涉及到额外的工艺步骤和设备，增加了处理系统的复杂性和运营成本
。
[0006]城市湖泊是城市水环境的重要组成部分，对生活环境的质量和生态安全有着重要影响
。
然而，城市湖泊面临着日益严峻的挑战，其中主要问题有氨氮污染和藻类繁殖等
。
氨氮污染主要源于城市管网的溢流废水，这种废水具有高浓度
、
间歇性和短期性的特点，传统的生物法或化学法难以有效处理
。
此外，氨氮等营养物质为藻类的生长提供了充足的条件，造成藻类的大量繁殖，容易导致水华的发生和水质的恶化
。
[0007]在解决溢流污水处理问题方面，现有技术的方案只能完成本技术方案的一部分，不能高效氨氮去除和协同控制藻类：
[0008]单一氨氮去除方法的局限性：某些现有技术仅侧重于氨氮的去除，如生物法
、
化学法等
。
然而，这些方法在实际应用中可能无法满足溢流污水高效处理的要求，特别是在协同控制藻类方面存在局限性
。
[0009]单纯利用化学除藻剂的局限性：其他替代方案可能倾向于采用化学除藻剂进行藻类控制
。
然而，这种方法可能存在环境污染的风险，并且对于污水中的氨氮去除效果有限，无法实现与本专利技术相同的高效协同处理效果
。
[0010]因此，亟需开发一种高效的处理方法，能够有效去除城市溢流污水中的氨氮并能抑制城市湖泊中藻类泛滥
。

技术实现思路

[0011]为了有效地解决城市溢流废水中的氨氮去除和城市湖泊中藻类控制问题，本专利技术
提出了一种综合治理系统和方法，该方法通过电化学氧化处理溢流废水中的氨氮，并利用氧化后剩余的氯对湖泊中的藻类进行控制
。
电化学氧化技术是一种利用电化学材料和机理来实现废水中氨氮氧化的技术，具有高效
、
环保
、
资源利用等优点
。
通过加入氯离子
(Cl
‑
)
，可以产生活性氯
(Cl2、HClO)
，加速氨氮的间接氧化，使其比不添加氯离子时更快
、
更有效
、
更经济
。
同时，处理结束后的余氯对藻类起着有效的抑制作用，它可以通过破坏藻类细胞壁来灭活藻类细胞，并减少湖泊中藻类的爆发
。
[0012]本专利技术针对电化学过程的关键操作参数
(
电流密度
、
初始氯离子浓度和初始氨氮浓度
)
对氮素去除和藻类抑制的影响进行了评估，并在数值优化的基础上确定了利用电化学技术同时控制溢流废水脱氮和受纳湖泊抑藻的应用可行性
。
这一综合技术方案具有高效
、
环保
、
资源利用等优点，能够有效改善城市湖泊水环境质量，保护生态环境，满足城市可持续发展的需求
。
[0013]第一方面，本专利技术提出了一种城市湖泊综合治理方法，包括以下步骤：
[0014]S1
：对待处理污水进行过滤去除悬浮物，得到第一产物；
[0015]S2
：向步骤
S1
得到的第一产物中加入氯化钠，利用电极电解产生活性氯将第一产物中的氨氮转化为氮气释放，得到第二产物；
[0016]S3
：将步骤
S2
得到的第二产物释放到湖泊水中
。
[0017]根据本专利技术，步骤
S2
的电化学氧化处理阶段主要进行氮素的去除
。
将待处理污水经过预处理后引入电化学反应池
。
在电化学反应池中，利用电极产生的电流和电位，实施电化学氧化处理，电化学产生的活性氯可以将污水中的氨氮转化为氮气而实现去除过程
。
[0018]经过电化学氧化处理后，利用产生的余氯作为活性氧化剂，将电化学反应池中的余氯释放到湖泊水中
。
余氯的氧化作用可以控制藻类的繁殖和生长，有效改善水体的富营养化问题
。
[0019]作为本专利技术的具体实施方式，所述步骤
S1
中，所述第一产物中的氨氮浓度为5‑
60mg/L。
[0020]作为本专利技术的具体实施方式，所述步骤
S2
中，氯化钠的加入量以氯离子浓度计使第一产物中氯离子浓度为
350
‑
3500mg/L
；优选为
1925
‑
3500mg/L。
[0021]作为本专利技术的具体实施方式，所述步骤
S2
中，所述电极包括阳极和阴极；所述阳极为
Ti/IrO2‑
RuO2电极；所述阴极为纯钛板；所述电极的电流密度为
2.5
‑
15mA/cm2；优选为6‑
12mA/cm2；更优选为
9.09mA/cm2。
[0022]作为本专利技术的具体实施方式，所述步骤
S2
中，所述第二产物中的氯离子浓度为1‑
800mg/L
；优选为
400
‑
600mg/L
；更优选为
500mg/L。
[0023]作为本专利技术的具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种城市湖泊综合治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：对待处理污水进行过滤去除悬浮物，得到第一产物；
S2
：向步骤
S1
得到的第一产物中加入氯化钠，利用电极电解产生活性氯将第一产物中的氨氮转化为氮气释放，得到第二产物；
S3
：将步骤
S2
得到的第二产物释放到湖泊水中
。2.
根据权利要求1所述的综合治理方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述第一产物中的氨氮浓度为5‑
60mg/L。3.
根据权利要求1或2所述的综合治理方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，氯化钠的加入量以氯离子浓度计使第一产物中氯离子浓度为
350
‑
3500mg/L。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的综合治理方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，所述电极包括阳极和阴极；所述阳极为
Ti/IrO2‑
RuO2电极；所述阴极为纯钛板；所述电极的电流密度为
2.5
‑
15mA/cm2；优选为6‑
12mA/cm2；更优选为
9.09mA/cm2。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的综合治理方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，所述第二产物中的氯离子浓度为1‑
800mg/L
；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，王亚宁，谢佳芳，李丁，赵全保，
申请(专利权)人：中科环境科技研究院嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：