本发明专利技术公开了一种利用固定化微生物包埋微球修复河床底泥生态系统的方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、测量水体的pH值，选择pH值在6～8.5之间为包埋微球投放时机；步骤二、测量河道底部和上覆水体中溶解氧的DO浓度，并使河道底部DO浓度维持在2～3mg/L之间，使上覆水体中DO浓度维持在4～6mg/L之间；步骤三、在水体中投放微生物包埋微球，温度在25℃到30℃之间，投放量在1.75～1.90kg/m2之间；温度低于25℃，投放量在2.00～2.25?kg/m2之间；温度高于30℃，投放量在1.95～2.15kg/m2之间。本发明专利技术通过在不同水体水温和pH值下合理控制河道底部和上覆水体的溶解氧浓度，有效提升固定化微生物包埋微球的处理效果，达到对河道上覆水体氨氮、总氮和COD处理效果的影响，且去除效果非常明显且具有较长的持续性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其特征在于，步骤如下：步骤一、测量水体的pH值，选择pH值在6～8.5之间为包埋微球投放时机；步骤二、测量河道底部和上覆水体中溶解氧的DO浓度，并使河道底部DO浓度维持在2～3mg/L之间，使上覆水体中DO浓度维持在4～6mg/L之间；步骤三、在水体中投放微生物包埋微球，温度在25℃到30℃之间，投放量在1.75～1.90kg/m2之间；温度低于25℃，投放量在2.00～2.25?kg/m2之间；温度高于30℃，投放量在1.95～2.15kg/m2之间。本专利技术通过在不同水体水温和pH值下合理控制河道底部和上覆水体的溶解氧浓度，有效提升固定化微生物包埋微球的处理效果，达到对河道上覆水体氨氮、总氮和COD处理效果的影响，且去除效果非常明显且具有较长的持续性。【专利说明】—种利用固定化微生物包埋微球修复河床底泥生态系统的方法
本专利技术涉及一种用于河床底泥生态系统恢复的固定化微生物修复方法，具体是微生物包埋微球的使用方法。
技术介绍
河流污染是目前全球范围内普遍存在的突出环境问题之一，作为河流生态系统的重要组成部分，底泥不仅是河流各类物质循环的中心环节，而且也是这些物质的主要聚集库——底泥是水体中污染物质的“库”和“源”。在点源污染得到有效控制以后，底泥就成为河流水体污染的重要内源，底泥中累积的大量有毒有害污染物，通过一定的交换作用重新释放，是影响和制约上覆水质的主要二次污染源。如何有效的控制河床底泥污染，改善河流水质，已成为我国水环境中最重要的环境问题。河道底泥修复主要有物理修复、化学修复和生物修复三大类修复技术。物理修复包括疏浚和覆盖等，环保疏浚耗资耗力，并且容易对原有生态环境造成损害，水质改善效果也不甚明显；覆盖技术无法从根本上去除污染物，大量使用覆盖材料会减小湖泊库容，并且寻找覆盖材料源也成为问题。化学修复需要向水中投加化学药剂，投资大，破坏河流生态系统，而且容易产生二次污染。污染水体中底泥的特殊性质更是增加了物理修复和化学修复的困难性。向污染底泥生态系统中投加微生物菌液或者固定化菌剂是一种常用的生物修复方法，但是其实际修复效果并不理想，主要存在以下问题: 1、底泥生态系统通常包括流动水体如河流、滩涂等，直接投放液体或粉状微生物很快就流失而无法起作用。2、微生物固定化的推广使用面临着很多现实问题。包埋介质、包埋微生物与包埋工艺的选择决定了固定化微生物的稳定性、生物活性及修复效果，而实际污染底泥生态系统的水温、PH值、溶解氧浓度、固定化微生物投加量及投加方式等也是影响其修复效果的关键因素。影响微生物固定化的因素多且复杂，制约着其在污染底泥生态系统修复中的广泛使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种修复水体具有高有效性和长持续性的利用固定化微生物包埋微球修复河床底泥生态系统的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是: ，其特征在于，步骤如下: 步骤一、测量水体的PH值，选择PH值在6~8.5之间为包埋微球投放时机； 步骤二、测量河道底部和上覆水体中溶解氧的DO浓度，并使河道底部DO浓度维持在2~3mg/L之间，使上覆水体中DO浓度维持在4~6mg/L之间；步骤三、在水体中投放微生物包埋微球，温度在25°C到30°C之间，投放量在1.75~1.90 kg/m2之间；温度低于250C，投放量在2.00~2.25 kg/m2之间；温度高于30°C，投放量在1.95~2.15 kg/m2之间。还包括步骤四、检测不同水体中底泥不同污染物对象的含量，河道污染COD大于100mg/L，底泥TOC大于3000mg/L,投加微球S~I和N~I体积比在3:1~5:1之间；当河道污染氨氮大于7mg/L,总氮大于8mg/L,底泥全氮大于1400mg/L,投加微球S~I和N~I体积比在1:3~1:6之间。所述投放时机的PH值为6.5~7.5，所述河道底部DO浓度在2.3~2.6mg/L,上覆水体中DO浓度为3.2~4.8mg/L0所述投放时机的PH值为7;所述河道底部DO浓度在2.5mg/L,上覆水体中DO浓度为 4.2mg/Lo与现有技术相比，本专利技术具有如下优点: 1、本专利技术通过不断研究和反复试验，发现河道水体水温、PH值和溶解氧浓度是影响固定化微生物包埋小球修复河床底泥生态的重要因素。并通过在不同水体水温和PH值下合理控制河道底部和上覆水体的溶解氧浓度，有效提升固定化微生物包埋微球的处理效果，达到对河道上覆水体氨氮、总氮和COD处理效果的影响，且去除效果非常明显且具有较长的持续性。2、本专利技术还能根据水体特性的不同，即只要污染物的不同，而采用了不同比例的微球，针对性更强，去除效果就更明显，微球利用率也大为提升。3、本专利技术修复方法的DO浓度控制和PH值选择是本专利技术的非常重要的两个点，对于PH值的选择，当PH在6.5~7.5之间，尤其是为7时，微球对污泥覆水体NH4+~N、TN和COD的去除效果均达到了最好的效果其中对COD的去除在PH为7时，达到了最优，而当位于7两侧时，去除效果则开始明显降低，是具有突变效果的；而氨氮和总氮的去除基本上同步，最有效的去除率在6~8.5之间，所以综合后，将PH值得范围定在了 6.5~7.5。【专利附图】【附图说明】图1不同温度对氨氮、总氮和COD的去除效果图； 图2不同pH值对氨氮、总氮和COD的去除效果图； 图3河道底部不同溶解氧浓度对氨氮、总氮和COD的去除效果图； 图4不同投加量对底泥T0C、全氮、异养细菌和反硫化细菌的去除效果图； 图5微生物产生气体体积随时间变化图； 图6底泥TOC浓度和上覆水体COD浓度随时间变化图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术作详细说明: 以聚乙烯醇为包埋剂，以海藻酸钠、二氧化硅、碳酸钙、凹凸棒土为胶凝剂，包埋微生物菌液(微生物菌液包含S~I和N~I两种，S~1:枯草杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、纤维单胞杆菌、脱氮假单胞菌、沼泽红假单胞菌、双氮纤维菌、施氏假单胞菌等，主要用于降低湖泊河道的COD和底泥TOC浓度，恢复水体的生态平衡；N~1:亚硝化单胞菌、亚硝化螺菌、亚硝化叶菌、硝化刺菌、维氏硝化杆菌、硝化球菌等，能将氨氮、总氮和底泥全氮等转化成N2释放出水体，解决水体富营养化的难题。S~I和N~I体积比由污染对象决定。)，制备出固定化微生物包埋微球，已申请专利技术专利，申请号为201310264883.2。本专利技术针对北京及时的主要问题，主要提供固定化微生物包埋微球用于修复底泥的方法，通过正确合理地使用包埋微球，可以有效去除河床底泥中的总有机碳和总氮，改善底泥上覆水体COD、氨氮和总氮污染状况，是一种高效低耗、操作简单、有发展前景的河道生态治理方案。温度高低影响微生物体内酶的活性和细胞膜的流动性，是影响微生物生命活动最重要的因素之一。在不同温度条件下，投加固定化微生物包埋微球进行河道底泥修复实验，持续45天。投加前上覆水体C0D184mg/L、NH4+~N6.67 mg/L、TN7.5 mg/L。不同温度对上覆水体NH4+~N、TN和COD的去除效果详见图1。由图可知，在15°C情况下，修复后NH4+~N、TN和COD浓度分别为2mg/L、2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用固定化微生物包埋微球修复河床底泥生态系统的方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、测量水体的PH值，选择PH值在6～8.5之间为包埋微球投放时机；步骤二、测量河道底部和上覆水体中溶解氧的DO浓度，并使河道底部DO浓度维持在2～3mg/L之间，使上覆水体中DO浓度维持在4～6mg/L之间；步骤三、在水体中投放微生物包埋微球，温度在25℃到30℃之间，投放量在1.75～1.90?kg/m2之间；温度低于25℃，投放量在2.00～2.25?kg/m2之间；温度高于30℃，投放量在1.95～2.15?kg/m2之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：傅大放，杨新德，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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