朝阳涌黑臭水体生物修复试验

论文作者：刘军 刘志标2 李青2 陈洽群1 刘斌1 摘要：通过底泥生物氧化、水体生物修复、河涌生态恢复等生物修复技术，对广州市白云区朝阳涌黑臭河道水体进行治理。结果表明，在每天进水流量1800~2300 m3，水力停留时间为2.17~2.78 d的高负荷工业废水和生活污水冲量情况下，通过生物治理，消除了上游预处理河段水体黑臭现象，使中下游自然潮汐状况下水体洁净好氧。表明在一定污水流量情况下对城市黑臭河涌进行生物治理，能有效地消除水体黑臭、延长河涌生物链、增加水体生物多样性、提高河涌水体自净能力，为城市黑臭河涌治理和养护提供了切实可行的方法。 关键词：黑臭河道 生物修复 生态恢复 底泥生物氧化 Keywords： Black-odor river Bioremediation Ecological-mediation Bbiologic oxidation of the sediment in the river 河涌黑臭是我国城市河网的一个普遍现象，严重影响居民生活、城市形象和生态环境，治理黑臭河涌已成为城市水环境治理的重要组成部分。 生物修复是环境工程领域刚刚兴起的一门新技术，已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理[1~5]。为了进一步探索华南地区高负荷污水流量和潮汐状况下的黑臭河涌生物治理技术，在广州市白云区朝阳涌进行了黑臭水体生物修复试验。 1 试验河涌和测试方法 1.1 试验河涌 朝阳涌位于广州市白云区石井街，为感潮河涌全长3200 m，平均宽度5.8 m,平均底泥深度0.9 m。由于上游大量工业废水、生活污水排入河涌，近十年来河涌一直处于黑臭状态。 1.2 试验方法及工艺参数 从红星工业区第1排放口向广花高速公路方向，人工垒坝截流875 m作为预处理河段，人工截流使预处理河段水位稳定在0.8~1.1 m以上，总水量为5000 m3 左右，每天上游排放污水1800~2300 m3，平均水力停留时间为2.17~2.78 d。预处理河段下游为自然潮汐河段，人工坝上留有泄洪孔，以便在暴雨和上游污水排放量加大情况下，直接排入潮汐河段（见图1）。 1.3 预处理河段处理方法 红星工业区第1排放口前放养凤眼莲，同时在凤眼莲下悬挂2~3 m3生物填料，设置射流式增氧机1台（1.10 kW，每台增氧量为3.5 kg/h）地埋式生物反应器1套；红星工业区第2排放口设置接触氧化池1套；预处理河段布置5台水车式增氧机，其中1台为永久性增氧设施（1.50 kW，增氧量为2.6 kg/h），4台为临时性增氧设施（0.75 kW，增氧量为1.5 kg/h）（见图1）。 1.4 药物处理方法 药物处理分3个阶段。 第一阶段：底泥生物氧化 60 d（8月23日~10月23日） 利用河道底泥接种专业培养基，定向扩增河涌土著微生物，制成土著微生物培养液，将微生物培养液(细菌含量1×106pic/mL)，和一定量共代谢底物等辅助药物一起共250 kg，加上6.6加仑Bio-energizer生物促生液（简称BE，美国普罗生物技术公司生产）、3.3加仑Micatrol生物解毒剂（简称MIC，美国普罗生物技术公司生产），用黑臭河水稀释混合后，直接喷射于河涌底泥内，以促进河涌底泥生物氧化。此过程连续进行5 d后，采用上述方法连续30 d向河涌底泥喷洒3.3加仑/d BE，然后将剂量减半，连续25 d进行底泥生物氧化。 第二阶段：水体生物修复 30 d（10月24日~11月24日） 在第一阶段底泥生物氧化基础上，连续30 d在预处理河段均匀泼洒2加仑/d BE和50 kg微生物培养液，同时启动水体增氧设施，药物使用量根据当天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指标作适当调整。随着水体好转将药物剂量使用量降至0.5加仑/d，至第二阶段结束。 第三阶段：河涌生态恢复 20 d（11月25日~12月15日） 按照污水排放量，每天向红星工业区第1、第2排放口投加25 mg/L微生物培养液和2 mg/L BE、1 mg/L MIC，每周向预处理河段均匀泼洒2加仑BE，根据当天污水流量和污水CODcr、NH3-N等指标适当调整BE剂量或采用其他应急措施。 1.5 采样点及采样方法 水体采样点分别位于红星工业区第1排放口（1＃）、红星工业区第2排放口上游（2＃）、红星工业区第2排放口下游（3＃）、木桥（4＃）、高速公路（5＃）、朝丰路桥上游（6＃），用500 mL取样瓶直接取样，并于当天测定各项指标。（见图1） 底泥采样点同水体,用自制底泥采样器(直径15 cm玻璃柱)取河床表面20 cm泥柱，在30 ℃烘箱24 h烘干，取烘干泥样测底泥TOC和底泥生物活性（G值）。 图1 朝阳涌1#~6#采样点示意图 1.6 测定项目及方法 1.6.1理化指标测定及方法 DO采用上海产溶解氧测定仪，于每天上午11：00现场测定；透明度采用自制塞氏盘进行测定，于每天上午11：00现场测定；pH采用上海产笔式pH计，于每天上午11：00现场测定；NH3-N采用纳氏比色法进行测定；H2S采用碘量法进行测定；CODCr采用重铬酸钾法测定；底泥TOC参照土壤TOC测定方法。 1.6.2 生物学指标测定及方法 细菌总量：采用平板培养法；微型动物：用吸管吸取1滴（约0.05 mL）水样，在血球计数板上直接进行观察并计数；以上指标测定方法见文献[6]；底泥生物活性（G值）：见文献[7]。