筒车与生物膜联合技术处理城市湖库黑臭水体研究

第38卷第4期2016年7月环境影响评价EnvironmentalImpactAssessmentVol.38,No.4Jul.,2016筒车与生物膜联合技术处理城市湖库黑臭水体研究黄健盛1，童启邦1，张杰2,朱力3，賡伟伶1，陈婷婷1，吕圣红1，姚源1(1.重庆市环境科学研究院，重庆401147;2.北京泽信地产有限公司，北京100070;3.国内贸易工程设计研究院，北京100069)摘要：为了探索城市湖库黑臭水体修复技术，本文对筒车与生物膜联合技术修复重度黑臭湖库水体进行了研究，结果表明，该技术在有效去除COD和氨氮的同时，还能快速提高水体的溶解氧、透明度和氧化还原电位。依据城市黑臭水体整治工作指南要求，该技术对消除城市湖库水体黑臭现象是可行的。关键词：筒车；生物膜；黑臭水体DOI：10.14068/j.ceia.2016.04.018中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：2095-6444(2016)04-0070-03近年来，随着城市化进程的加快，我国许多城市湖库水体污染问题日益严重，甚至出现水体黑臭现象。城市黑臭水体是指城市建成区内，呈现令人不悦的颜色和（或）散发令人不适气味的水体的统称[1]。水体黑臭主要是由于水中耗氧性污染物含量过高，大量消耗水中溶解氧，进而造成水体严重缺氧而呈黑臭状态[2]。城市湖库水体黑臭不仅影响城市形象及城市的发展，而且对人体健康以及城市生态安全构成了严重的威胁。城市湖库水质改善与生态修复现已成为城市环境改善的焦点之一，而努力解决城市湖库污染问题、恢复城市湖库生态环境是当前城市发展的重要任务。目前，我国许多城市已经开展了一系列城市湖库黑臭水体整治工作，在这个过程中，各种微生物技术因其特有的优势而得到了越来越多的重视。微生物技术净化黑臭水体是利用微生物的生命活动，对水中污染物进行转化、降解，从而实现水体净化，该技术具有处理效果好、工程造价及运行成本低廉、无二次污染等优点[3]。本研究以前期开发的筒车技术为基础[4]，并联合生物膜法来处理城市湖库黑臭水体，考察该技术对黑臭水体的处理效果，为城市湖库黑臭水体整治提供可参考的思路和方法。1材料与方法1.1试验水体概况试验所用水体取自重庆市主城区一黑臭湖库，水体呈泛黑色，且散发恶臭气味，原水水质见表1。从表1可以看出，氨氮浓度高于15mg/L，溶解氧低于0.2mg/L,透明度介于10~25cm之间，氧化还原电位介于-200~50mV之间，根据《城市黑臭水体整治工作指南》[1]中城市黑臭水体污染程度分级标准，该水体达到“重度黑臭”级别。表1原水水质及黑臭级别判定Table1Determinethequalityandblack-odorouslevelofrawwastewater检测项目化学需氧量/(mg/L)氨氮/(mg/L)溶解氧/(mg/L)透明度/cm氧化还原电位/mV原水检测值162.3019.860.1211.514轻度黑臭界定范围—8.0-150.2-2.025~10-200-50重度黑臭界定范围—150.210-200黑臭级别原水黑臭级别判定—重度重度重度黑臭轻度轻度收稿日期：2016-05-11基金项目：重庆市基础科研业务费计划项目（2013cstc-jbky-01603;2013cstc-jbky-01611)作者筒介：黄健盛（1980—），男，广西藤县人，高级工程师，博士，主要研究方向为水污染控制，E-mail:hjso419@126.com1.2检测指标及分析方法水质检测指标包括化学需氧量（COD)、氨氮、溶解氧（DO)、透明度、氧化还原电位（0RP)。分析方法如下[5]:C0D采用重铬酸钾法，DO采用便携式溶解氧仪法，氨氮采用纳氏试剂分光光度法，透明度采用第4期黄健盛等：筒车与生物膜联合技术处理城市湖库黑臭水体研究71铅字法，ORP采用电极法。1.31.3装置及其启动用反应池来模拟湖库，反应池规格为1.5mxl.5mxo.45m，水深0.4m，筒车安装在反应池的一角。筒车中装满4>25mm和4>38mm的两种聚丙稀多面空心球填料，之后接种污泥并以连续进水方式培养生物膜[6]，直至挂膜成功并稳定运行后，再用于处理后续试验中的黑臭水体。试验过程中，采样点设在筒车所处反应池位置的对角约1/2水深处。2结果与分析2.1水体中COD的变化水中的有机物是不稳定的，在其降解过程中会消耗大量的溶解氧，这是导致水体严重缺氧的主要原因。因此，快速、有效地降低水体中有机物浓度并使其处于合理范围是消除水体黑臭的关键。试验过程中，水体中COD的变化见表2。从表2可以看出，在黑臭水体COD浓度达到162.30mg/L情况下，经三天处理后COD浓度值下降到30mg/L以下，去除率为81.8%，C0D浓度值达到《地表水环境质量标准》IV类标准值。同时，实