城乡黑臭水体“植物-微生物”协同净化与原位生态修复技术

  • 行业领域  水污染治理
  • 专利信息  非专利技术
  • 成熟度  可以量产
  • 技术推广状态  
  • 技术合作方式  其他
  • 技术交易价格  面议

成果介绍

由于基础设施建设落后、河网客观条件制约、污水管网地下渗漏及私接行为、城中村和农村河道面源污染仍未彻底解决等原因,部分城乡河道严重污染的情况依然存在,进一步提升水环境质量困难重重,水环境整治任务十分艰巨。近两年来,项目组通过研究探索和技术创新,采用凤眼莲作为吸污植物,进行水体污染和营养物质的转移,研发出具有自我知识产权的河道水质强化净化工艺1套和渣汁分离成套设备1套,可以基本解决凤眼莲的就地采收处置关键问题,为全面实施凤眼莲治污,实现生态农业资源化利用,走一条具有鲜明特色的生态治污之路,积累了经验和奠定了基础。 本项技术成果以“消灭劣V类水质断面”为主要目标,采用水生植物放养、河道曝气增氧和再生水回灌等技术手段,进行河道生态修复,工艺原理示意图,见图1。 (1)水中——水生植物与微生物协同作用原位净化 采用水生植物与微生物协同工艺,采用大规模可控种养凤眼莲的方式,提高污染水体中污染物的转化能力。安装微孔鼓风曝气设施,提高水体的溶解氧浓度;安装循环水泵,实现水体的内部循环,利用水力推流和扩散作用,促进凤眼莲的定向移动。用这种方法,将水体中的主要污染物,富集在增殖的水生植物上,实现水体的水质提升和包括磷在内的营养盐去除。 (2)岸上——水生植物压榨减量和渣汁处理 对打捞上岸的水生植物进行就地处理,通过压榨方式进行减容减量,实现渣汁分离。开发新型分离工艺和便于移动的专用设备,对高浓度的汁采用“混凝”、“过滤”和“吸附”等方法进行处理,采用物理和化学方法强化除磷效果,将浓缩分离的污泥与压榨的渣一起处理,进一步脱水干燥后制备高效有机肥,从而达到变废为宝的目的。

成果特点与优势

迅速有效消除城乡河道的黑臭现象,显著改善河道湖泊水体的环境质量,实现消除劣V类水体的目标。用于城乡河道水质的提升和生态修复,有助于提升城市品位,改善区域生态质量和环境卫生面貌,有助于人民群众的身心健康。 以2.0 km长的城乡污染河道为例,全覆盖、高密度、控制放养水生植物凤眼莲,每年产量将达到5000 t,吸收转化产生生物质250 t, 从河水中吸收氮15 t、磷0.5 t。推广实施这一技术,不但大量转移削减河道中的富营养化物质,每年可提供千吨以上的优质廉价绿色有机肥,显著减少化肥的使用量。

应用前景

项目组在台州市环保部门的支持下,于2014年在台州市九条河海门段开展了小规模的凤眼莲放养水质净化试验。 2014年5月将5 m3体积、约1 t重量的凤眼莲投放到九条河的西端,经自然扩散和爆发性增长,凤眼莲生长迅速、枝叶茂密,到12月覆盖了约1/3河段。若水域面积按30亩、每亩产量50 t计,2014年底已增殖到1500 t,相当于投放时重量的1500倍。按1500t可采收产量计算,5-12月产生生物量约75 t(干基;含光合作用的结果),已从河水中吸收氮5.025 t、磷0.15 t,转化了大量的富营养化物质。 凤眼莲放养试验对该河道的水质改善起了重要作用。监测数据和观察结果表明,试验过程中九条河水质有所改善,水体透明度增大,黑臭现象基本消除。这次试验证实了凤眼莲治污的可行性和有效性,获得宝贵的放养和采收经验,为下阶段大规模放养奠定基础。

成果转化条件说明

实施强化净化与水生态修复技术,建成科技示范工程1-2个,示范(试验)河道长度2 km以上,COD削减30%以上,TN削减20%以上,TP削减10%以上。 对重污染的一般城乡河道水,除磷效果达到V类标准(TP≤0.4 mg/L);对湖泊水,除磷效果达到Ⅲ类标准(TP≤0.05 mg/L);预计处理河道湖泊水质提升项目(包括强化除磷单元)设备投资费用小于10万元/km,运行费不超过2万元/km.年。
  • 成果编号  
  • 发布人  高华生
  • 联系电话及邮箱  13958228878 gaohuasheng@nbu.edu.cn
  • 发布时间  2017-05-26
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