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锦州市区河道治理微生物强化修复实验中水体变化监测

日期:2021/9/6 Click:83
总氮量、氨氮量、CODMn等因素的测定方法见表12强化修复实验与监测21锦州市区河道治理微生物强化修复实验2021年9月20日,待旋切式曝气装置安装工作完成后,每天向大凌河和小凌河河道内投放150L光合细菌,若在阴天暂时停止投放工作,恢复天晴后补回暂停投放的数量,直到河道内溶氧值达到5mol/L后,增加投放BSW工作,投放频率为80L/天[7]。
由于城市工业化的快速发展和人口激增的双重因素,越来越多的工业污水和生活垃圾排放在河道内,锦州市河道水质严重恶化。本文以锦州市河道为研究区域,进行了不同微生物的组合,在寻求管理效果最佳的组合方式的同时,探讨了不同微生物在河道管理工作中的作用,得出了以下结论:使用特定的微生物,可以更好地管理河道污染状况,保持水质稳定状态。但是,温度低或污染程度高时,微生物强化修复技术效果差的微生物投入组合具有不同的净水效果,光合细菌、BSW、W14、ID6投入时净水效果最佳。

城市内的河道与城市居民的生产和生活有关,作为城市系统整体的重要组成部分,在城市快速发展的过程中发挥着重要作用1。由于城市工业化的快速发展和人口激增的双重因素,越来越多的工业污水和生活垃圾排放在河道内,城市污染问题越来越严重,城市河道水质严重恶化,管理,但管理程度远远落后于粗放型工业化的发展速度,城市水污染严重

为了保证城市经济和环境的可持续发展,河流污染是大家必须解决的问题2。微生物强化修复技术目前已经成为广泛欢迎和应用的河道治理技术。作为一种新型河道水体污染修复技术[3],它以应用某种微生物激活剂或高效功能微生物为主要技术手段,使河道内的微生物保持较高的活性,使河道中污染物的降解和转化工作加快,以达到河道治理的效果[4]。与其他河道污染治理方法相比,微生物强化修复技术具有明显优点,但河道治理实践中仍存在许多未解决的问题。本文以锦州市内河道为研究区域,进行了不同微生物的组合,以达到管理效果的最佳组合方式,探讨了不同微生物在河道管理中的作用。

1概述

1.1河道概述

锦州市位于辽宁省的西南部,是华北和东北两大经济区域的重要连接点。锦州市在辽宁西南部地区的快速发展过程中,起着举足轻重的作用,锦州市的土地面积达到1.03万km2,水域面积达到8.35万km2,锦州市所在地区属于暖气片半湿地区,全年80%的降水主要集中在7-8月,降水量分布极为不均匀,降水形式多为暴雨或特大暴雨。锦州市国内流域面积较大的河道有大凌河、小凌河等。大凌河在锦州市境内全长65.40km,含沙量高,年均径流量16.67亿m3,水面面积达2.35万hm2,河道中心位置水深约4m,河道整体水体混浊,失去自净能力,水质污染程度严重,特别是下游段淤泥累积,散发刺鼻气味。

主要污染源来自化工厂的工业废水和临近河岸城镇居民的生活垃圾。根据相关资料,2021年河道整体平均溶解氧值为0.92mg/L的平均氨氮值为16.21mg/L,主要污染物CODCr、NH+4-N远远超过国家标准5。小凌河属于山溪性河流,流经锦州市境内段全长约为85km,水面面积约为0.86万m2,多年平均径流量为2.13亿m3,河道中心位置水深约为2.60m,水土流失严重,主要依靠降水进行补水。该河道周围人口密集,基本上接纳了河道附近全部的居民生活污水和垃圾。相关资料显示,该河道的平均溶氧值为0.76mg/L,平均氨氮值为20.84mg/L,水体中的氮素远远超标。

1.2水质测定方法

选用便携式水质监测仪作为量测河道治理现场河水的pH值、溶氧值、温度值等因素的实验工具[6]。总氮量、氨氮量、CODMn等因素的测定方法见表1.

2强化修复实验与监测

2.1锦州市区河道治理微生物强化修复实验

2021年9月20日,待旋切式曝气装置安装工作完成后,每天向大凌河和小凌河河道内投放150L光合细菌,若在阴天暂时停止投放工作,恢复天晴后补回暂停投放的数量,直到河道内溶氧值达到5mol/L后,增加投放BSW工作,投放频率为80L/天[7]。两个月后,大凌河、小凌河两条河使用微生物强化修复技术同时开展河道管理。两条河道的污染程度以不同的组合方式投入不同种类的微生物,探索不同微生物对河道水质管理的作用,获得最佳投入微生物组合(见表2)。

2.2锦州市区河道管理微生物强化修复实验中水体变化监测

2021年9月20日至12月20日,每月随机取样8~9次。两个月后,每天在大凌河、小凌河河道两岸随机取点使用便携式水质检测器进行河道管理现场河水的pH值、溶氧值、温度值等因素检测,每次投入微生物前分别取大凌河和小凌河道表面河水作为样品,记录取样时间和天气,将取回的样品带回实验室,使用仪器进行河水质因素检测实验8。

3河道治理分析

3.1大凌河、小凌河河道水体温度变化

温度作为整个河道生态系统关键的因素,对河道内动植物、各种微生物的生长状况都能产生一定影响,因此将水体温度作为锦州市区河道治理微生物强化修复技术应用效果的重要评价指标[9]。大凌河自2021年9月20日以后,整个河道的河水温度一直在-5~8℃之间变化,温度较低,微生物的新陈代谢变得缓慢,之后水温逐渐回升,到6月份,水体温度上升到25℃,对微生物生长状况基本没有什么影响。2021年5月,小凌河河道内的水体温度上升到22℃,与大凌河的水体温度差别很小。

3.2河道治理微生物强化修复实验中氨氮变化

自2021年9月20日在大凌河、小凌河安装旋切式曝气装置后,每日投放光合细菌,河道水体中氨氮值逐渐降低;9月30日开始投放BSW后,河道内氨氮值并没有出现明显下降情况。10月5日,由于附近居民排放污水和生活垃圾较多,氨氮值可能上升。2021年11月20日,大凌河、小凌河实施二次管理,投入光合细菌、BSW和W14、ID6后,水体氨氮值显着下降速度。2月25日后,下降速度趋于缓慢,大凌河流域氨氮值变化幅度明显大于小凌河,经过两次河道微生物管理,河道水质得到改善,三种微生物在实验初期取得了效果,实验后期微生物不能在污染严重的水体中生长,发挥的作用不明显。通过大凌河与小凌河比较可以看出,W14的修复效果要好于ID6,四种微生物组合使用效果最佳(见图1),应根据污染程度选择相应的配合比。

3.3河道治理微生物强化修复实验中总氮变化

2021年9—12月,大凌河河道水体受工业废水、生活垃圾或天气的影响波动比较大,但最终变化较小,说明大部分的氨氮是被同化了。2021年12月5日以后,大凌河河道内总氮量的变化比较平稳,受天气因素的影响很大。小凌河河道总氨量的变化与大凌河基本相似,在实验初期,下降速度较快,随着时间的推移逐渐缓慢。小凌河与大凌河相比,投入ID6脱氮效果显着,表明短时间内一起投入4种微生物具有明显的脱氮效果(见图2)。

3.4河道治理微生物强化修复实验中CODMn的变化

2021年9月20日,河道治理工作开始后,大凌河道CODMn含量逐渐下降(见图3),实验初期下降速度快,后期缓慢小凌河内CODMn含量先下降后上升,数据变动较大,但没有明显变化,实验初期加入微生物,水体内CODMn含量下降,水质改善,污染物超标,微生物无法有效发挥功能。图3大凌河、小凌河河道水体CODMn变化情况

4结语

本文利用实验室实验和现场实践成果,对微生物强化修复技术在锦州市河道治理中的应用进行了全面研究,得出了以下结论:锦州市利用微生物强化修复技术治理河道污染时,通过监测水体中各种因素的变化,发现当前温度适宜,污染程度一般的前提下,使用特定的微生物,可以更好的治理河道污染情况,保持水质稳定状态。但是,温度低或污染度高时,微生物强化修复技术效果差的微生物投入组合具有净水效果。试验结果表明,当微生物具有W14时,可以有效地去除氨氮,但去除总氮的能力不如增加ID6的投入方式,有效地结合两者,达到净化水质的效果,但CODMn含量低时,微生物修复水的效果不好

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