本发明公开了一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，包括以下措施：1）生物接触氧化、电化学处理、增氧曝气处理；2）投入微生物菌剂，在此之前结束电化学处理，同时保持增氧曝气处理；3）撒入底泥生物菌剂，同时保持增氧曝气处理；4）间隔一段距离安置生物膜系统；5）设置人工浮岛，在人工浮岛上种植挺水水生植物，种植水草。本发明经济、实效，达到快速治理，消除水体黑臭，延长河道生物链，增加水体生物多样性，提高河道水体自净能力。
1.一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于包括以下措施：
1）在待治理河道的外源污染进入前端，围堰形成接触氧化池，在接触氧化池中设置生物接触氧化系统，同时在待治理河道中进行电化学处理，将待治理河道中分段并设置曝气系统进行增氧曝气处理；
2）在待治理河道中投入微生物菌剂，在此之前结束电化学处理，同时保持增氧曝气处理；
3）在待治理河道中撒入底泥生物菌剂进行底泥氧化修复处理，建立氧化还原和生物降解有机物污染的系统，同时保持增氧曝气处理；
4）在待治理河道中间隔一段距离安置能够吸附微生物和浮游生物，让微生物和浮游生物进行繁殖的生物膜系统；
5）在待治理河道中央设置人工浮岛，在人工浮岛上种植挺水水生植物，在待治理河道中种植水草，使待治理河道恢复天然自净能力。
2.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述电化学处理使用电压为5～30V的电化学处理器，根据待治理河道水量均匀布置，每只电化学处理器处理100～500吨水量，两两相近的电化学处理器的间距为20～40米，并使用DSA惰性电极和金属电极。
3.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述生物接触氧化系统包括悬浮填料、挂在悬浮填料上的生物接触膜和充氧装置，所
述生物接触膜的比表面积380～1200m/m，孔隙率大于99%，并由充氧装置充氧，保持溶氧不小于2mg/L，保持DO在2mg/L以上，控制深度保持在1.5～3.5m之间。
4.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述曝气系统包括水下自沉式微孔曝气管和提水式曝气器，所述增氧曝气处理保持水中DO浓度在3mg/L以上。
5.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特
征在于：所述微生物菌剂的细菌总数≥1×10/g，密度为30～520kg/m，使用量为0.5～
6.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述微生物菌剂包括硝化菌、反硝化菌、光合细菌、乳酸菌、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
7.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述底泥生物菌剂由微生物菌剂、生物促生剂及硅藻土、沸石组成，根据底泥污染程2
8.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述生物膜系统包括生物膜、挂生物膜的生物绳以及人工水草，所述生物膜占待治理2
河道总面积的10～20%，所述生物绳的直径为40～60mm，表面积0.65～2.10m/m；所述人工水草包括由高分子材料制造的片状、柱状、树根状水草。
9.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述挺水水生植物的种植面积占待治理河道总面积的10～30%。
10.根据权利要求1所述的一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于：所述水草的种植面积占待治理河道总面积的15～35%。
一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及环保行业，特别是一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法。
背景技术
[0002] 黑臭河道主要是由外源污染不断进入河道，造成河道的纳污能力大于自净能力所致。黑臭河道水体污染严重，溶解氧几乎为零。河道底泥是河道重要的内污染源，黑臭底泥通过不断向上覆水体释放有机物和无机盐，使水质恶化，底泥耗氧是水体耗氧主要部分，是河道黑臭主要原因，底泥反硝化、甲烷化造成大量黑臭底泥上浮，底泥中的N、P、营养盐释放又引起富营养化。目前城市黑臭河道治理中，单一或几种技术使用，缺乏系统和连贯性，例如单独使用生物生态技术治理，具有见效慢、难持久、效率低等缺点，而电化学污水处理因为成本较高，很少单独使用到黑臭河道治理中。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的问题就是提供一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，经济、实效，达到快速治理，消除水体黑臭，延长河道生物链，增加水体生物多样性，提高河道水体自净能力。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，其特征在于包括以下措施：
[0005] 1）在待治理河道的外源污染进入前端，围堰形成接触氧化池，在接触氧化池中设置生物接触氧化系统，同时在待治理河道中进行电化学处理，将待治理河道中分段并设置曝气系统进行增氧曝气处理；
[0006] 2）在待治理河道中投入微生物菌剂，在此之前结束电化学处理，同时保持增氧曝气处理；
[0007] 3）在待治理河道中撒入底泥生物菌剂进行底泥氧化修复处理，建立氧化还原和生物降解有机物污染的系统，同时保持增氧曝气处理；
[0008] 4）在待治理河道中间隔一段距离安置能够吸附微生物和浮游生物，让微生物和浮游生物进行繁殖的生物膜系统；
[0009] 5）在待治理河道中央设置人工浮岛，在人工浮岛上种植挺水水生植物，在待治理河道中种植水草，使待治理河道恢复天然自净能力。
[0010] 进一步的，所述电化学处理使用电压为5～30V的电化学处理器，根据待治理河道水量均匀布置，每只电化学处理器处理100～500吨水量，两两相近的电化学处理器的间距为20～40米，并使用DSA惰性电极和金属电极。
[0011] 进一步的，所述生物接触氧化系统包括悬浮填料、挂在悬浮填料上的生物接触膜2 3
和充氧装置，所述生物接触膜的比表面积380～1200m/m，孔隙率大于99%，并由充氧装置充氧，保持溶氧不小于2mg/L，保持DO在2mg/L以上，控制深度保持在1.5～3.5m之间。
[0012] 进一步的，所述曝气系统包括水下自沉式微孔曝气管和提水式曝气器，所述增氧曝气处理保持水中DO浓度在3mg/L以上。水下自沉式微孔曝气管氧利用率高，能够直接对底泥供氧；提水式曝气器扩大水域溶氧范围，加速上下水层的交换，还美化了景观。
[0013] 进一步的，所述微生物菌剂的细菌总数≥1×109/g，密度为30～520kg/m3，使用量为0.5～2ppm。
[0014] 进一步的，所述微生物菌剂包括硝化菌、反硝化菌、光合细菌、乳酸菌、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。用经过筛选、适应、培养并改良的微生物菌种来补充土著微生物群体于水中迅速繁殖，形成优势菌群，加强对有机物的分解，清洁水体，微生物菌剂为天然微生物，不产生变异和致病菌，对人体无毒无害。
[0015] 进一步的，所述底泥生物菌剂由微生物菌剂、生物促生剂及硅藻土、沸石组成，根2
据底泥污染程度定期加入，每次使用量在5～30g/m。利用微生物氧化分解淤泥中的有机物，提高底泥氧化还原电位，促进底泥矿化，并达到固磷作用，消除河道黑臭的根本原因。
[0016] 进一步的，所述生物膜系统包括生物膜、挂生物膜的生物绳以及人工水草，所述生物膜占待治理河道总面积的10～20%，所述生物绳的直径为40～60mm，，表面积0.65～2
2.10m/m；所述人工水草包括由高分子材料制造的片状、柱状、树根状水草。
[0017] 进一步的，所述挺水水生植物的种植面积占待治理河道总面积的10～30%。
[0018] 进一步的，所述水草的种植面积占待治理河道总面积的15～35%。
[0019] 采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：不用在待治理河道内兴建建筑物和引水至待治理河道外处理，无需清淤载污，不影响原有泄洪、防洪等功能，即原位治理；解决了生物生态技术的治理见效慢、难持久、效率低等缺点，成本比较低，提高了生物生态修复的效率，缩短治理周期，快速使水体达到生态平衡。
附图说明
[0020] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0021] 图1为本发明的治理措施框图；
[0022] 图2为本发明的治理流程图。
具体实施方式
[0023] 本发明提供了一种采用电化学结合生物生态治理黑臭河道的方法，包括以下措施：
[0024] 1）在待治理河道的外源污染进入前端，围堰形成接触氧化池，在接触氧化池中设置生物接触氧化系统，同时在待治理河道中进行电化学处理，将待治理河道中分段并设置曝气系统进行增氧曝气处理；
[0025] 2）在待治理河道中投入微生物菌剂，在此之前结束电化学处理，同时保持增氧曝气处理；
[0026] 3）在待治理河道中撒入底泥生物菌剂进行底泥氧化修复处理，建立氧化还原和生物降解有机物污染的系统，同时保持增氧曝气处理；
[0027] 4）在待治理河道中间隔一段距离安置能够吸附微生物和浮游生物，让微生物和浮游生物进行繁殖的生物膜系统；
[0028] 5）在待治理河道中央设置人工浮岛，在人工浮岛上种植挺水水生植物，在待治理河道中种植水草，使待治理河道恢复天然自净能力。
[0029] 所述电化学处理使用电压为5～30V的电化学处理器，根据待治理河道水量均匀布置，每只电化学处理器处理100～500吨水量，两两相近的电化学处理器的间距为20～40米，并使用DSA惰性电极和金属电极。所述生物接触氧化系统包括悬浮填料、挂在悬浮
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填料上的生物接触膜和充氧装置，所述生物接触膜的比表面积380～1200m/m，孔隙率大于99%，并由充氧装置充氧，保持溶氧不小于2mg/L，保持DO在2mg/L以上，控制深度保持在1.5～3.5m之间。所述曝气系统包括水下自沉式微孔曝气管和提水式曝气器，所述增氧
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曝气处理保持水中DO浓度在3mg/L以上。所述微生物菌剂的细菌总数≥1×10/g，密度
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为30～520kg/m，使用量为0.5～2ppm。所述微生物菌剂为纯天然微生物，不含致病菌，包括硝化菌、反硝化菌、光合细菌、乳酸菌、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。所述底泥生物菌剂由微生物菌剂、生物促生剂及硅藻土、沸石组成，根据底泥污染程度定期加入，每次
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使用量在5～30g/m。所述生物膜系统包括生物膜、挂生物膜的生物绳以及人工水草，所述生物膜占待治理河道总面积的10～20%，所述生物绳的直径为40～60mm，表面积0.65～
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2.10m/m；所述人工水草包括由高分子材料制造的片状、柱状、树根状水草，例如聚乙烯。所述挺水水生植物的种植面积占待治理河道总面积的10～30%，挺水水中生植物优选为美人蕉、鸢尾、旱伞草、黑麦草、香蒲等。所述水草的种植面积占待治理河道总面积的15～35%，水草优选为金鱼藻、枯草、伊乐藻等。
[0030] 在本实施例中，利用电化学处理产生电离和氧化还原反应，产生大量具有强氧化性的自由基离子OH-，对大分子结构有机物破链开环，打散大分子团，减小水分子团缔合数目，产生氧气、臭氧、磁化、脱色、除臭、絮凝配合增氧曝气快速消解，COD、BOD5、氨氮、总磷等污染物，提高可生化性，一次性降解水体50～70%污染物，析出污染物，活化水体，消除水体黑臭，提高可生化性，为后期的生物生态创造有利条件。增氧曝气的作用是：加速氧化有机物厌氧降解时产生的H2S、甲硫醇及FeS等致黑致臭物质，抑制底泥磷释放，提高水体溶氧含量，增强水体好氧微生物活性，降解水体和底泥有机污染物，为河道生态平衡创造有利条件。采用生物接触氧化系统，利用微生物吸附在填料上的生物接触膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将污水中的有机物氧化分解，达到净化目的，使外污染源进入河道前得到净化处理，减轻河道后期生态治理负担。微生物菌剂投入后，通过人工增氧恢复微生物的矿化作用，使水体中现有的有机物转化为无机态，抑制厌氧微生物的代谢，形成优势菌群，大量繁殖，去除水体有机污染物，控制河道有机污染物总量。在电化学处理后期，直接在河面上撒入底泥生物菌剂进行底泥氧化修复处理，通过水体作为介质的固液交流接触，把河道底厌氧环境转化成好氧环境，建立氧化还原和生物降解有机物污染系统，消除因厌氧环境和厌氧发酵过程中不断向上层水体排放的恶臭污染物产生机制，使河道底泥形成稳定、洁净、好养生态系统。在河道小点源污染和适当位置每间隔一段距离，安置生物膜系统，通过生物膜高比表面积，吸附微生物和浮游生物，使微生物和浮游生物在生物膜上繁殖，减少水体流动造成微生物流失，从而分解水体中的污染物，还为鱼类和螺类等生物物种提供栖息场所，提高水底生物多样性。在待治理河道中央设置人工浮岛，在浮岛上种植挺水水生植物，利用其根系吸附水中有机污染物，根系向水中输送氯气，同时微生物靠根的分泌物繁殖，增强微生物活性能力，通过水体和底泥修复，然后在河道中合适位置，人工种植一定数量水草，水草可以利用无机物合成有机物，有利于实现生态系统物质平衡，增加生物多样性的生态修复，使河道恢复天然自净能力。
[0031] 上述实例例中，电化学处理器根据整河道污染物降解情况，达到强化治理目的后，减少处理器，保留适当数量，作为突发水污染事件和正常维持水质平衡的备用设备。
[0032] 本发明整个治理措施可归纳成如图1所示，具体治理流程如图2所示。河道整体治理开始，经电化学增氧曝气10天后消除黑臭，水体透明度0.6～1.2m，水中微生物由厌氧向好氧演替，水体呈现绿色；2周后，DO达到≥4mg/L以上，；1～2个月后，底泥由黑色转变为灰色；3个月后，底泥逐步变为土褐色，底泥厚度逐步减小。在河道原COD在120—200mg/L之间，治理后COD降低80～90%，NH3—N降低75～85%，H2S降低90%，DO保持在4mg/L以上，底泥总有机碳降低70～80%，透明度保持在2m以上，使之达到环境地表水Ⅲ～Ⅳ类标准。
