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1.2 化学法
(1)强化混凝
化学法常见的有强化混凝、药剂杀藻、活性炭等,其中强化混凝法被美国环保局推荐为最佳去除有机物的方法。自然水体存在的混凝现象对水质转变有十分显著的影响。水体颗粒物及溶解性的毒害物质通过自然混凝沉淀、迁移、转化,逐渐恢复水体健康。混凝过程分为压缩双层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀物网捕 4种。
通过增加混凝剂的投加量来提高有机物去除率的方法即强化混凝技术,相对常规混凝不同,强化混凝可高效地去除有机物污染物、浊度。引起水体黑臭原因分别有腐殖质、硫化铁胶体和悬浮颗粒等。混凝剂通过中和带负电腐殖质,吸附架桥、共沉淀作用,有效去除水中有机物污染和黑臭现象。
不同的化学混凝剂,胶体脱稳、凝聚或絮凝方式也不同。常见的絮凝剂分为无机、有机高分子、表面活性剂三种,如聚丙烯胺、聚合氯化铝(Polyaluminium Chloride,PAC)。氯化镁较少使用,主要是因为可能引入杂质,但可添加助凝剂石灰、卤素等很好地去除镁离子,并促进混凝沉淀。聚合氯化铝在工业中常用作表面活性剂、润滑剂等,在水处理混凝去除浊度和可溶有机物。往往阳离子水解盐比铝盐或铁盐更有效。因为胶体在自然水体以负电荷的形式存在。强化混凝沉淀能够有效移除有机污染物,但混凝效果与有机物分子量有关,常用于富营养化水体,急性有机物污染,高效且短期效果明显,但混凝剂增加底泥负荷,且不利于生态修复,也易破坏原有的生态系统,适用于水质和水量经常发生变化的河道。
IWW 和 NGK通过实验室和小试实验用混凝工艺处理鲁尔区河,结果显示河流的恢复率高达96.6%。Konieczny 等通过混凝方法处理污染河流,并且对比使用三种混凝剂 FeCl 3 ,Fe 2 (SO 4 ) 3 和Al 2 (SO 4 ) 3 的处理效果,结果显示在超滤前投加混凝剂可极大地提高有机物去除率,而且混凝剂的选择对有机物去除率也有很大的影响,混凝去除率对比分别为 Al 2 (SO 4 ) 3 >Fe 2 (SO 4 ) 3 >FeCl 3 。
(2)药剂杀藻
当水体富营养时,藻类大量繁殖代谢产生嗅味导致水体黑臭严重。藻类是典型的氯化消毒副产物前驱物质,所以控制藻菌可使用杀菌灭藻剂。化学杀菌剂除藻快速高效,但除微囊藻外,其他生物副作用较大且会加速释放藻毒素,造成二次污染也破坏了生态平衡。
杀菌剂除藻又分氧化型和非氧化型,氧化剂杀菌剂中,液氯最为普遍,次氯酸钠、二氯或三氯异氰尿酸等也有使用。非氧化型杀菌剂主要是金属化合物及重金属制剂,例如铜、汞、锡、铬酸盐等。这些会对鱼类水草等产生一定程度伤害有致死致癌作用,只能作为应急处理。马军等通过高锰酸盐复合药剂预处理藻污染水体,结果显示高锰酸盐复合药剂极大地提高了除藻效率,降低了紫外吸光度。
1.3 生物法
生物法主要依靠细菌、真菌以及细胞游离酶、高等植物自然代谢降解环境污染物,通过修复强化生态系统,是环境污染治理不可缺少的方法。较之传统的物理、化学方法,生物法有着显著优点,污染物不转移,运用于河道污染治理当中可高效、经济地控制环境、健康风险。
1.4 微生物强化技术
微生物强化技术广泛运用于各大自然水体、水处理厂、污泥池等,处理方法多种多样,按处理位置可分为原位和异位两种方式,本文主要是介绍强化技术的原位处理。在污染水体中,人为投加的高效微生物/酶制剂或加强微生物生存环境技术(生物共代谢基质及辅助营养物质),促进土著微生物生长代谢,高效分解水体中的污染物,使得水体生态恢复。
(1)微生物菌剂法
微生物菌剂指通过一系列的驯化、筛选、诱变和基因重组等技术而制得的高效降解有机污染的微生物。当原处理系统中存在少量高效菌种,再投加高效菌种后,微生物驯化的时间大大缩短,因为水体生态系统内的竞争与环境风险降低,河流也可长效保持生态健康。
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