杏悦2娱乐主管！黑臭小微水体治理技术的研究现状与发展趋势杨 娜1 袁王趁义 1袁徐园园1袁郑宇1 袁王凤玲 2渊1. 浙江万里学院生物与环境学院袁浙江宁波 315100曰2. 宁波晟乾环境技术开发有限公司袁浙江宁波 315100冤咱摘要暂 与人类生活密切相关的小微水体袁不断地受到人类活动的干扰袁使其黑臭现象日趋严重袁已成为河湖库等水体的污染来源和死角遥 而现有的修复和治理技术存在着各自不同的技术弊端和技术瓶颈袁使其处理效果不能持续袁治标不治本袁常规的市政污水处理工艺也难用于此遥 综述了黑臭小微水体的物理尧化学和生物等技术和综合治理技术的研究现状袁并对黑臭...

　　黑臭小微水体治理技术的研究现状与发展趋势杨 娜1 袁王趁义 1袁徐园园1袁郑宇1 袁王凤玲 2渊1. 浙江万里学院生物与环境学院袁浙江宁波 315100曰2. 宁波晟乾环境技术开发有限公司袁浙江宁波 315100冤咱摘要暂 与人类生活密切相关的小微水体袁不断地受到人类活动的干扰袁使其黑臭现象日趋严重袁已成为河湖库等水体的污染来源和死角遥 而现有的修复和治理技术存在着各自不同的技术弊端和技术瓶颈袁使其处理效果不能持续袁治标不治本袁常规的市政污水处理工艺也难用于此遥 综述了黑臭小微水体的物理尧化学和生物等技术和综合治理技术的研究现状袁并对黑臭小微水体治理新技术及其发展趋势进行了展望袁以期为各地正在开展的黑臭小微水体的综合整治提供有意义的参考遥咱关键词暂 黑臭小微水体曰修复和治理技术曰综合治理技术咱中图分类号暂 X703 咱文献标识码暂 A 咱文章编号暂 1005-829X渊2021冤05-0015-07Research status and development trend of the treatmenttechnology of black odor small and micro鄄water bodyYang Na 1 袁Wang Chenyi 1 袁Xu Yuanyuan 1 袁Zheng Yu 1 袁Wang Fengling 2渊1. College of Biology and Environment袁University of Zhejiang Wanli袁Ningbo 315100袁China曰2. Ningbo Shengqian Environmental Technology Development Co.袁 Ltd.袁Ningbo 315100袁China冤Abstract院 The small and micro鄄water bodies closely related to human life are constantly disturbed by human activiti鄄es袁which makes the black and odor phenomenon become increasingly serious. This has become the source and deadangle of polluted water bodies such as rivers袁lakes袁reservoirs袁etc.. However袁there are different technical disadvant鄄ages and technical bottlenecks in the existing remediation and treatment technologies袁which make the treatment eff鄄ect unsustainable袁palliatives and the conventional municipal sewage treatment process is also difficult to use. In thispaper袁the research status of physical袁chemical袁biological governance technologies and comprehensive treatment te鄄chnologies for black odor small and micro鄄water body袁and the new technology and development trend of black odorsmall and micro鄄water body are prospected袁which is in order to provide a meaningful reference for the comprehensivetreatment of black odor small and micro鄄water bodies that is being carried out in various regions.Key words院 black odor small and micro鄄water body曰repair and governance technology曰comprehensive treatment te鄄chnology咱基金项目暂 国家自然科学基金项目渊21207036冤曰浙江省公益性技术应用研究计划项目渊GF21E080059冤曰宁波市公益类科技计划项目渊20191JCGY020575冤曰宁波市高新区重大科技专项渊20201CX050018冤曰浙江省野生物工程冶一流学科自设课题渊ZS2019008袁ZS2020007冤曰浙江万里学院生态养殖模式与尾水水质调控科技特派团队项目渊甬科社也2018页65 号冤由于工业化尧 城市化和现代农业的快速发展以及人类活动的不断干扰袁导致大量的营养元素渊N尧P等冤及有机物排入一些面积较小尧流动性差的小微水体 也1页 渊如小池塘尧小水沟尧小湖泊尧风水塘尧小山塘尧边沟边渠尧灌溉渠道尧养鱼塘尧河道支流尧断头河尧垃圾渗滤池等冤袁这些受污染的小微水体会随着洪水或在高水位时流入大水体袁 影响到大河道乃至整个流域的整体水质状况遥 主要表现为环境水体中的溶解氧减少尧透明度下降尧藻类频繁爆发尧水质发黑发臭尧水生态功能退化尧水质性缺水日趋严重遥这不仅会导致第 41 卷第 5 期圆园21 年 5 月工业水处理陨灶凿怎泽贼则蚤葬造 宰葬贼藻则 栽则藻葬贼皂藻灶贼灾燥造援41 晕燥援5May袁圆园21DOI院10.11894/iwt.2020-0502开放科学渊资源服务冤标识码渊OSID冤院15。 。. .。 。 水体中的动植物和微生物的大量死亡袁 还会严重威胁到水生态安全袁并通过食物链危害人类的健康 也2页 遥因此袁 小微水体的富营养化及其黑臭现象已经成为倍受关注的环境问题之一遥由于周围环境及水体污染的复杂性袁 黑臭小微水体治理方法存在着各自不同的技术弊端和技术瓶颈袁效果不可持续且不稳定袁治标不治本袁收效甚微 也2页 袁使一些环境水体出现了污染反弹袁区域水环境质量改善的形势仍然十分严峻 也3页 遥 因此袁针对小微水体的特点渊例如流动性差尧分布广且数量多尧生态系统脆弱等冤袁综述并展望了当前黑臭小微水体的国内外治理技术以及新兴技术的研究现状袁 以期为黑臭小微水体的治理提供一些新的思路遥1 黑臭小微水体治理技术的应用现状1.1 物理修复技术物理修复技术在许多天然水体渊如河湖库等冤和黑臭小微水体中应用得比较多袁常见的技术有富氧曝气尧黏土矿物吸附法尧清淤和引水冲污等遥1.1.1 富氧曝气法富氧曝气法因其运行简单袁设备投资少袁具有一定的景观效应等优点袁 被广泛应用到治理缺氧污染水体中遥 Xiuhua Wu 等 也4页 利用微孔管低强度曝气法袁使污水中平均 COD尧NH 4 + -N尧TP 降低了 40%~50%遥汪建华等 也5页 在上海某河段进行原位曝气袁结果表明水体中 TN尧NH 4 + -N尧TP 的去除率分别达到 50.5%尧46.3%尧35.4%遥罗茜平 也6页 在室内进行河道水表面曝气模拟试验后袁水体中 NH 4 + -N尧TN尧TP尧COD 的去除率分别达到 85.9%尧64.6%尧85%尧56.34%遥1.1.2 黏土矿物吸附法黏土矿物因其成本低廉尧 无毒无污染且容易获得袁一直以来都受到研究者的重视遥 M. H. Zawawi等 也7页 研究发现袁活性炭能通过范德华力或化学键作用袁对水体中有机物产生较强吸附袁并将活性炭装入小型浮动水处理装置袁 利用活性炭吸附法处理池塘污水 48 h 后袁浊度尧总悬浮颗粒渊TSS冤尧COD 的去除率分别达到 94%尧92%尧100%袁治理效果显著遥 焦巨龙等 也8页 比较了沸石尧麦饭石尧硅藻土尧膨润土和活性炭 5 种材料对黑臭水体中 NH 4 + -N 的吸附性能袁发现 NH 4 + -N 的去除率随着材料投加量的增加而升高袁最优为沸石袁最大去除率达 100%袁水质改善效果明显遥 原因是沸石具有较大的比表面积和较多的吸附活性位点袁能吸附聚集 NH 4 + 袁并置换出沸石内部的游离金属离子袁从而使 NH 4 + -N 得到去除遥1.1.3 清淤和引水冲污法清淤和引水冲污通常被认为是快速去除水体中N尧P尧COD 等污染物质的重要措施袁近年来依旧被工程上广泛使用遥吕拥军等 也9页 对总长度为 5 380 m 的黄孝河进行清淤处理袁底泥清淤量为 153 000 m 3 袁使水体黑臭现象得到明显缓解遥 为消除玉环市玉坎河劣吁类现象袁从周围水库及污水处理厂引水冲污袁3 个月内间歇式引水 238 万 m 3 袁有效地降低了水体富营养化程度 也10页 遥但清淤容易破坏原有的生态系统袁臭味很大袁底泥处置也是难题曰 引水冲污实质上是对水体污染物的稀释扩散袁存在污染物转移的问题袁也缺乏足够的水质好的水源曰且这 2 种方法费用较高袁都难以长期实施遥曝气法易使底泥泛起袁矿物吸附法存在着原生土易破坏以及吸附饱和后如何处理和污染重新释放等问题袁因而在黑臭小微水体治理中难以广泛使用袁寻求更环保便捷的物理修复技术是未来本领域水体净化的方向遥1.2 化学修复技术化学修复技术在黑臭小微污染水体治理中的运用主要分为药剂法和电化学法等遥1.2.1 药剂法药剂法是在污水中加入除藻剂尧混凝剂尧沉淀剂尧脱色剂等水处理药剂遥 Na Gu 等 也11页 在 Na 2 S 2 O 8 /FeSO 4质量比为 2颐1袁Na 2 S 2 O 8 投加量为 25 mg/L袁pH 为 4 时袁反应 60 min 后袁可以使铜绿微囊藻叶绿素 a 的去除率达到 95.38%遥 马韩静等 也12页 按 n渊Fe冤颐n渊Al冤=3颐1 的比例配制复合除磷剂袁 在投加量为 100 mg/L 时袁磷的去除率可达 96.4%遥J. Dotto 等 也13页 利用 NaCl 和 KCl均为 1 mol/L 的混合盐溶液中袁提取辣木种子中具有絮凝活性的蛋白质提取液袁 然后用于去除污水的浊度和 COD袁去除率分别可达 82.2%和 83.05%袁快速且有效地降低了水体的浊度和 COD遥 药剂法针对性强袁见效快袁但成本也高袁有可能造成二次污染遥1.2.2 电化学法电化学法是利用微生物电解尧二维电极尧三维电极等方法处理污水遥 Yang Deng 等 也14页 利用电化学系统渊CES冤处理含氮的有机废水袁能去除 94.6%的专论与综述 工业水处理 圆园21-05袁41渊5冤16。 。. .。 。 COD 和 98.3%的 TN袁CES 工艺见图 1遥图 1 电化学系统渊CES冤工艺H.Zazou 等 也15页 运用电-凝聚渊EC冤+电-Fenton渊EF冤高级氧化组合工艺处理含亚甲基蓝活性染料的废水袁使总有机碳渊TOC冤尧浊度尧色度的去除率分别达到 97%尧100%尧100%遥 电化学法具有氧化能力强尧去除率高等优点袁逐步被研究者所重视遥理论上袁化学法可以除掉任何污染物袁但因化学药剂及其反应产物可能造成二次污染袁 对水环境乃至整个生态系统产生负面影响袁 由于化学药剂的投加袁可能破坏喜水性生物和微生物原有的稳态袁为此化学药剂投入较少的电化学法尧 光化学法等受到了越来越多的重视袁 但是其长期的生态效应以及治理效果稳定性等尚待进一步研究遥1.3 生物修复技术生物法环保且经济袁目前已被广泛应用袁运用最多的是植物修复和微生物修复等遥1.3.1 植物修复技术Fengquan Ji 等 也16页 比较了 4 种植物对富营养化水体的净化效果袁 发现黄花水龙对于 NH 4 + -N 的去除效果最佳达 92%曰凤眼莲对 TN尧NO 3 - -N尧NH 4 + -N 的去除率分别为 77.2%尧82.2%尧87%曰苦草对于 NH 4 + -N净化效果没有前二者好袁 但去除率也能达 71%曰而莎叶草虽然使各污染物浓度有一定的降低袁 但效果不明显遥刘晓波等 也17页 研究发现袁金鱼藻净化黑臭河道水质的效果取决于其水力停留时间渊HRT冤袁当 HRT为 24 h 时袁与苦草相比袁金鱼藻对 TP尧TN尧NH 4 + -N尧COD 的去除率分别为 74.46%尧77.09%尧81.63%尧75.81%曰而当 HRT 为 12h 时袁两者去除率相差不大遥目前袁 沉水植物的修复效果优于挺水和浮叶植物的观点得到了共识袁因为沉水植物可通过化感作用抑制藻类生长 也18页 袁增加水体底部的溶解氧含量袁减少水体黑臭现象的效果明显优于挺水和浮叶植物遥 但沉水植物的修复效果又受到水体透明度的影响遥1.3.2 微生物修复技术吴涵等 也19页 利用自制的阳离子改性聚乙烯悬浮填料处理模拟污水时发现袁在低温 5 益时袁该填料能富集出嗜冷硝化菌袁且 NH 4 + -N 去除率达 90%以上袁COD 的去除率达 80%以上遥 敬双怡等 也20页 发现袁特异性流化床生物膜反应器渊SMBBR冤对污水中 NH 4 + -N的去除率高达 96.7%遥 Wei Wei 等 也21页 筛选出了一种异养硝化细菌 a-2袁 在适宜温度和 pH 下袁a-2 细菌去除黑臭水体中的 COD 和 NH 4 + -N 效率分别为 89.1%和53.2%遥 丁雄祺等 也22页 从虾养殖水体中分离出了一种有利于对虾生长的麦氏交替单胞菌袁 这种菌对 NH 4 + -N和 NO 2 - -N 有较高的去除效率袁分别为 90%和 70%遥总体来看袁生物法对 N尧P 污染物的去除效率没有化学法高袁 可能原因是生物法受外界水环境条件的影响较多袁抑制了其修复能力遥 另外袁引入生物的生态安全性以及高成本等也是该技术需要考量的重点问题遥1.4 综合治理技术单一的处理方法只能去除污染水体中的某种或某些污染物遥 但针对实际水体中的多成分复杂污染物的处理效果不尽如人意袁 只有通过集成或综合处理技术袁才能取得理想的处理效果遥1.4.1 水下原位修复技术由于目前大部分原位修复技术仅仅停留在水体浅层袁 而对原位去除水下不同深度的污染物则研究较少遥郭炜超等 也23页 集成创新并发明了一种包含野矿物材料+底泥+微生物+沉水植物冶等众多原位处理技术的生态介质箱袁用于处理劣吁类河道污染水体袁经63 d 的试验袁 水体中的 TN尧NH 4 + -N尧TP尧COD Mn 的去除率分别达到 78.8%尧93.8%尧67.3%尧89.3%袁均优于传统浮床袁是一种值得推广的综合技术遥 季亦强等 也24页 利用集超微孔软管曝气技术渊RSH冤和生物处理技术渊AOS冤于一体的装置袁原位修复黑臭水体袁其对COD尧NH 4 + -N 的去除率分别为 79.23%尧87.51%袁水体透明度由 4 cm 提高到 30 cm袁出水水质达到吁类水标准袁AOS 生物反应器内部结构示意见图 2遥1.4.2 人工浮岛技术经不断改进与发展袁 人工浮岛技术已广泛地运用于治理富营养化水体遥 Weijun Tian 等 也25页 将改性后工业水处理 圆园21-05袁41渊5冤 杨娜袁等院黑臭小微水体治理技术的研究现状与发展趋势17。 。. .。 。 2 黑臭小微水体治理新技术2.1 磁处理技术磁处理技术具有占地面积小尧絮凝沉降性能好尧易反复利用等优点 也28页 袁多用于处理生活污水和天然水体袁常与生物滤池尧活性污泥等生化处理技术联用袁能高效地去除水体中的 TP尧NH 4 + -N 和 COD遥 常清一等 也28页 利用生物膜-磁分离装置处理污染黑臭河水袁该装置内含有生物绳填料用于形成生物膜...