【干货】城市黑臭河道快速处理技术研究-第3页-北极星环境修复网

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微生物在污染水体中分别以游离态和附着在载体上形成高效生物膜的形式降解有机污染，可分为土著微生物、外来微生物和基因工程菌等，其中土著微生物菌剂恢复水生态系统的效率最佳和净化效果持续性更好。在河流治理中微生物菌剂种类有多种，如有效微生物菌群 ( Effectivemicroorganism，EM )技术、甲壳素包裹微生物菌剂、液可清等。

任河山等以 pH 为 7.0，温度 30 o C，培养微生物菌株去除酚废水，废水经过 72h 后酚去除率高达 99.96%，对含酚废水有较好的处理效果。庄景等通过采用梅花接种的方式将微生物菌剂接入无锡市浒溪河污染水体，结果显示河道溶解氧提升到 2mg/L，COD Mn 、TP 和 NH 3 -N 降解率分别为 43%、56%和 58%，治理黑臭河流效果明显。潘涌璋等利用微生物菌剂处理白云人工湖，在投加菌剂第 9天后，COD 去除率高达 64%，12 天后氨氮去除率达 97%，10 天后浊度去除率达 98%。

微生物菌剂能够快速治理河道有机污染，减少底泥负荷，操作简便，大部分国外的微生物产品被运用到河道污染治理当中，但当环境中的河流微生物充足时，再添加过量的微生物菌剂处理河流污染效率也不高。

(2)酶制剂法

微生物菌剂在生物修复中，因河水的流动性，以及水生态体系内、土著微生物与外源微生物间的竞争、拮抗等关系，导致微生物菌剂持续净化效果不佳。酶制剂通过催化降解河道有机污染，并且消除或者转移这些可能的限制作用，加强水体生物降解效果。

酶处理河流污染通过激活土著微生物，有效激发水体生态的内循环供氧机制，促使水体中溶解氧的自然恢复，水体自净能力增强，实现从受损生态系统向良性生态系统的演替。

酶是具有催化降解功能的生物大分子，根据国际标准，酶可划分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、合成酶，按照不同化学组成可分为蛋白类酶、核酸类酶。与非催化剂相比，具有专一性强，作用条件温和、效率高等特点。在污染控制中，它无明显的环境健康遗传毒性，属于易生物降解性型环境友好物质，不会引入外来微生物，无二次污染或污染物转移，在环保领域广泛应用。适用于突发河道有机污染如高油脂类的工业废水、生活污水、人工合成有机物、大分子聚合物。一般可使用冻干的酶粉催化降解有机污染物，从而净化水体。Goel R 等在间歇式反应处理污水时中投加酶碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、葡糖苷酶、蛋白酶、脱氢酶等，在观察到酶的活性的同时，水体TOC 也降解了 90%。

酶催化活性受底物浓度、生物量影响，当底物浓度过高时，酶反应速度受到抑制反而下降，且单一酶稳定性差，降解物质少，为了克服单一酶不足，复合酶、固定化酶等改造酶制剂逐渐出现。固定化酶指酶与载体结合，以水不容状态催化降解水体污染当废水中含有淀粉、蛋白质、脂肪等有机污染物时，均可在有氧和无氧状态下利用固定化淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶处理。含酚废水也可以运用固定氧化酶进行处理。含有硝酸盐、亚硝酸盐等废水同样也可采用固定化硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和一氧化氮还原酶处理。

复合酶主要由多种酶类组成，表面活性剂作为溶剂，形成液体复合酶制剂，可催化降解多种物质且高效。Leal M C M R 等人通过投加从固态发酵得到的酶制剂预处理乳制品厂废水，水解 14 小时后反应出水 COD 降低了 90%。通过添加蛋白质、无机营养物等构成生物促生剂，不仅降低降解成本也大大增加了微生物新陈代谢和提高微生物酶活性，快速降解污染物，促进黑臭水体恢复好氧状态，在城市河道污染治理当中得到广泛的应用。胡湛波等对南宁市竹排冲河流生态修复，在添加酶制剂后 COD 先升高后降低，在 60 天后 COD 去除率达42.6%，对比实验，曝气和促生剂同时作用效果最佳，COD、氨氮、总磷的去除效率分别为 46.8%、98.7%和 73.37%，底泥有机质也削减了 10.5%。

1.5 生物膜法

河流、湖泊、湿地等自然水体本身存在由多种微生物构成的生物膜，生物膜法则是对河流生物过程的强化，生物膜附着在天然河床，或者附着在人工投加滤料或细菌絮凝颗粒，再加上生物膜表面的原生动物，可迅速降解高浓度有机物。河水流过生物膜时，物理电荷、化学氢键吸附、生物胞外酶吸附[71] 污染物进入膜内部，微生物分泌的酵素和生物胞外酶共同降解污染物，新陈代谢后直接排出生物膜外。

生物膜分为好氧、厌氧，好氧生物膜法可高效处理有机污染。生物膜中的细菌世代生长的时间较长能够持续降解河流中的有机污染物。好氧生物膜一般控制在 0.09~0.13mm 的薄层范围内。膜载体分为固体载体、悬浮颗粒载体。固体载体适用于小河流，悬浮载体适用于大河流和湖泊，既可以补充源头截污不完全，又可以减轻末端治理压力。

吴永红等通过生物膜结合人工水草藻净化武汉市汉阳区月湖湖水，布设过人工水草的湖水藻类生长明显抑制，11 天后透明度由 6cm 提高到62cm，COD Mn 、总磷、总氮和氨氮的削减率分别为92.89%、49.25%、94.97%和 70.15%。生物膜易受溶解氧、营养物的浓度、微生物源、温度、pH 等因素影响，适用于受有机物及氨氮轻度污染水体。

2.小结

城市河道污染严重影响城市生态环境建设，不仅需有高效、生态的方法治理河道污染，处理后的河流也需要长效管理。生物处理技术环境协调性好且河流可长效保持生态健康。微生物菌剂、生物酶等在大量污染河流治理中已有部分应用，但考虑到水体的流动性和微生物等对水质变化敏感度，推广运用还需更多研究。越来越多的治理方法不局限于单一的方法，各种方法相互结合治理效率远高于传统方法，多种方式的组合处理河流污染并长效维持生态健康也需进一步的研究。

原标题：城市黑臭河道快速处理技术研究

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