探討用于黑臭河道處理的生物酶凈化劑及其制備方法

楊安霓

（廣東大禹水利建設(shè)有限公司 廣東汕頭 515041）

1 引言

生物修復(fù)的方式于20世紀(jì)的90年代獲得了飛速發(fā)展的一類對水質(zhì)污染進(jìn)行處理的工藝，該工藝是運(yùn)用著生物生命這樣的代謝活動方式使得污染水質(zhì)之中有毒有害的濃度得到下降，或者是變成無毒害的水質(zhì)，進(jìn)而使得污染的環(huán)境可以有一部分或者完全恢復(fù)成原始狀態(tài)。該方式為運(yùn)用著生物的方法來對于環(huán)境中污染的物質(zhì)進(jìn)行降解、吸收以及代謝等多類工作，對于環(huán)境方面的污染物質(zhì)降解有著催化的功能，使得環(huán)境之中的污染物質(zhì)得到去除。運(yùn)用微生物的組合以及天然生物等多種產(chǎn)品來對于富營養(yǎng)的水體物質(zhì)實(shí)施分解，而且分解基礎(chǔ)之上把活性的氮磷物質(zhì)給轉(zhuǎn)變成惰性物質(zhì)，與國內(nèi)外對于水體的富營養(yǎng)化方面的研究相對比，當(dāng)前該生物修復(fù)以及生物調(diào)控工藝有著成本低廉、操作簡易，見效快，沒有污染，無二次污染以及處理徹底等優(yōu)點(diǎn)，所以獲得領(lǐng)域之內(nèi)的各方面認(rèn)可，水體的富營養(yǎng)化得到消除之后，就可以使得河道湖泊方面自凈能力得到實(shí)現(xiàn)。

2 背景技術(shù)

黑臭水體是水體有機(jī)物污染的一種極端表現(xiàn)，是由于水體中缺少氧氣，有機(jī)物的腐敗等方面引起的，在眾多有機(jī)的污染物進(jìn)到水體后，于好氧的微生物凈化之下，對水體之中眾多氧氣進(jìn)行了一定的消耗，使得水體轉(zhuǎn)變成了缺氧的狀態(tài)，從而使得厭氧的細(xì)菌得到大量繁衍，如圖1。

圖1 黑臭水體

由于歷史遺留問題，大部分城市河流都承載著排污，生活污水、生活垃圾、工業(yè)廢水等大量污染源進(jìn)入河道，造成黑臭河道的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響周邊居民的正常生活，因此，黑河道治理成為了城市河道治理的重點(diǎn)。

生物酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，大部分為蛋白質(zhì)，也有極少數(shù)部分為RNA。現(xiàn)在酶處理工藝公認(rèn)是一種符合環(huán)保要求的綠色生產(chǎn)工藝，生物酶制成的水質(zhì)凈化劑來改善養(yǎng)殖水質(zhì)、生活污水、凈化天然水和工業(yè)廢水具有成本低、投資少、見效快、效果好的優(yōu)點(diǎn)，是目前改善水質(zhì)污染的有效途徑，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。

現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)于生物酶用于凈化水質(zhì)，但大部分都是微生物和生物酶的簡單組合，其凈化效果不穩(wěn)定，且效果一般。

3 發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種凈水效果好，原料來源豐富，易于生物降解，價(jià)格低的復(fù)配型的用于黑臭河道處理的生物酶凈化劑及其制備方法。

本實(shí)用新型公開了一種具有吸附功能的護(hù)岸模塊，包括由普通混凝土制成的基體，所述基體的外形為矩形，所述基體的內(nèi)部設(shè)有上下貫穿的容腔，所述容腔的壁面上鋪設(shè)有-防水膜，所述容腔內(nèi)從上到下依次填充有植被層、生態(tài)混凝土層、第一吸附層和第二吸附層，所述第一吸附層由砂石、煤矸石和礦渣中的至少一種組成，所述第二吸附層由若干個吸附單體疊加而成，所述吸附單體由人工凈水草縱橫交織而成；所述基體的底部還固定設(shè)有-透水基底。本實(shí)用新型的護(hù)岸模塊能有效吸附水中的溶解態(tài)和懸浮態(tài)污染物，降低雨水對地下水的污染，且能為各類微生物和微型動物等提供良好的生長環(huán)境，利用微生物降解其吸附的污染物，如圖2。

圖2 處理黑臭河道的生物酶凈化劑

4 河道中水體生物的治理修復(fù)措施概述

河道水體的治理措施主要涵蓋著生態(tài)修復(fù)方法、物理法還有化學(xué)法這3種。微生物的修復(fù)工藝為一類常用生態(tài)修復(fù)措施，他運(yùn)用著特定微生物于一定條件之下把環(huán)境當(dāng)中污染物給徹底的降解，以及轉(zhuǎn)化成無毒無害物質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對于污染環(huán)境實(shí)施治理這個目的，有著經(jīng)濟(jì)、安全系統(tǒng)以及實(shí)用等大量的優(yōu)勢。所以，對有機(jī)物的污染較為嚴(yán)重城市的河道而言，微生物的修復(fù)有著獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)。

4.1 修復(fù)方面的舉措

生物的修復(fù)方式指的是運(yùn)用著特定的生物轉(zhuǎn)化、吸收與降解還有將環(huán)境中污染的物質(zhì)給消除掉，進(jìn)而使得受到污染的環(huán)境可以部分甚至是完全恢復(fù)成原始狀態(tài)，這樣的生物手段。主要為采取該組合的微生物于生物治理其基礎(chǔ)的方面實(shí)施改造，對污染進(jìn)行有效的處理，把人工曝氣方面強(qiáng)化修復(fù)的工藝、投入營養(yǎng)與促進(jìn)劑工藝、投入土著微生物和生物酶的修復(fù)工藝還有水生植物方面的修復(fù)工藝間有效合理的結(jié)合。采取該天然的生物酶還有本源的微生物等來對污染的水體生物環(huán)境實(shí)施一定的改變，還要運(yùn)用著該生物的環(huán)境來對污染物進(jìn)行降解，進(jìn)而對受到污染水體進(jìn)行一定的修復(fù)，這是環(huán)境凈化這個方面的一個受控的進(jìn)程。所謂原位生物的修復(fù)手段就指的是水體在收到污染之后不通過運(yùn)輸以及搬運(yùn)等方式，卻是經(jīng)過投進(jìn)相關(guān)微生物的菌種還有生物酶以及電子受體等類似的手段，實(shí)施原位來對于毒害生物物質(zhì)進(jìn)行相關(guān)的降解工作。其用于水體方面治理工作還有微生物方面修復(fù)工作的手段主要包含著三種類型：①為直接往受到污染的河道內(nèi)投入一定量的菌種，該類菌種為通過培養(yǎng)篩選出的一類甚至是幾類微生物；②為往受到污染河道內(nèi)投進(jìn)微生物類型的促生劑，促使“土著”的微生物能夠快速的生長；③為生物膜工藝；④為水生植物的凈化方式。

4.2 生態(tài)工程中綜合性的修復(fù)工藝

4.2.1 河道曝氣方面生態(tài)凈化

河道曝氣方面生態(tài)凈化體系是應(yīng)用著水生生物來當(dāng)做主體部分，并用恰當(dāng)?shù)娜斯て貧鈦碜鱿嚓P(guān)的輔助工作，來建立起人工模擬的生態(tài)處理體系，來使得水體之中污染的負(fù)荷得到高效降解，使得水質(zhì)得到改善以及凈化，是生態(tài)凈化還有人工凈化方面相結(jié)合的工藝。河道曝氣的生態(tài)凈化體系方面，其氧氣的來源為人工的曝氣復(fù)氧，這其中的大氣復(fù)氧以及水生生物是經(jīng)過光合作用來對部分的氧氣進(jìn)行傳輸?shù)热惙绞健Ｔ谶\(yùn)用該曝氣生態(tài)的凈化體系污染的河道內(nèi)部形成一類有著大量水生動物以及微生物共同存在的繁雜生態(tài)體系，有著真菌、細(xì)菌、藻類以及霉菌等多種。經(jīng)過生物降解、物理吸附以及生物吸收等多種作用，還有各種微生物間功能方面協(xié)同的作用來使得污染物得到去除，而且形成了新的食物鏈，實(shí)現(xiàn)了使污染物去除的目的，如圖3。

圖3 黑臭河道的處理

生物柵的工藝是在生態(tài)的修復(fù)工藝方面較為獨(dú)特的一類，其運(yùn)用了植物還有微生物等多個方面的生態(tài)要素來協(xié)同的作用，來使得該生態(tài)修復(fù)方面的能力得到實(shí)現(xiàn)，于有限的空間內(nèi)部來將大量的生物給富集起來，從而使得高效以及快速的處理效果得到實(shí)現(xiàn)。該生物柵體系有著非常大的表面積，該表面積是植物根系以及組合的填料而形成的，對于膠體物質(zhì)還有固體物質(zhì)等方面有著一定吸附、沉降以及攔截的影響。

4.2.2 多功能的河道方面有關(guān)生態(tài)工程的修復(fù)

最近幾年，該種生態(tài)河道方面的理念已經(jīng)逐漸開始得到群眾的接受。不過生態(tài)護(hù)岸項(xiàng)目是在生態(tài)河道其建設(shè)這個方面最為關(guān)鍵的一步。自然原型的護(hù)岸手段主要是采取植被方面的種植來對于河堤實(shí)施相關(guān)的保護(hù)，使得城市自然景觀方面得到有效增強(qiáng)，對大眾親近自然以及休閑娛樂等方面供給出良好場地。

4.2.3 底泥生物的氧化修復(fù)工藝

底泥生物方面的修復(fù)為經(jīng)過原始的微生物從而來定向進(jìn)行擴(kuò)增的，就地對土著方的微生物實(shí)行廣泛繁衍，運(yùn)用著土著的微生物、代謝底物以及各類電子受體等多種生物氧化的組合工藝來生產(chǎn)出相關(guān)的藥物，經(jīng)過靶向給藥工藝直接把藥物注射進(jìn)河道的底泥表面上，來對于河道的黑臭底泥實(shí)施生物氧化措施，能夠使得底泥的有機(jī)物含量以及耗氧的速率得到有效的降低，使得底泥對于上覆水體方面生物的降解水平得到提升，促使底泥的微量營養(yǎng)得到有效釋放。

5 結(jié)束語

生物修復(fù)工藝于城市河道污染治理方面已經(jīng)獲得極為廣泛的應(yīng)用，不過他自身為一項(xiàng)非常繁雜的系統(tǒng)項(xiàng)目，再加上當(dāng)前城鎮(zhèn)的小河流水方面污染情況皆非常惡劣，借鑒了國外成功進(jìn)行治理的基礎(chǔ)之上，今后在生物修復(fù)工藝于城市黑臭治理進(jìn)程方面的運(yùn)用還需對下面幾個的問題進(jìn)行關(guān)注：黑臭水體修復(fù)第一步應(yīng)當(dāng)因地制宜，依照水體的受污現(xiàn)實(shí)狀況，與一定化學(xué)以及物理的修復(fù)工藝相結(jié)合，才可以有效合理的對生物修復(fù)的措施進(jìn)行實(shí)施。而且應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化生物生態(tài)方面組合性的修復(fù)工藝，城市的污染水體是屬重污染的水體，在生物修復(fù)方面所選出的植物以及微生物等多種特點(diǎn)是對污染治理起決定因素的。所以強(qiáng)化高效的生物物種篩選以及開發(fā)為這個行業(yè)方面一個關(guān)鍵的任務(wù)。