CN111362421A - 一种用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，所述药剂包括有3‑羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、可溶性淀粉；3‑羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠的质量比为(0.5‑2):(1‑3)，硫酸亚铁和硫酸镁的质量分别占3‑羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠的总质量的0.005％‑0.01％；可溶性淀粉的质量占3‑羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠的总质量的0.1％‑0.5％。本发明中的药剂具有快速促进水体微生物增殖的功能，可实现湖泊、缓流型河道、水库等有机污染浓度低、氮磷相对污染浓度高、存在富营养化蓝绿藻爆发的水体治理。

Description

一种用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法
技术领域
本发明涉及废水生物处理技术领域，尤其涉及一种用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法。
背景技术
水体的富营养化，指的是水体中营养物质，即氮、磷等物质超出现时水体的环境容量，在短期内快速出现了“富营养化”的问题。富营养化问题通常出现在缓流型的水体中，比如湖泊、河口或者海湾等。出现富营养化的时候，一般伴随着水体透明度下降、水生动物大量死亡(可能出现溶解氧大幅降低的情况)、水质恶化、散发腥臭等不良现象。最终的结果是水体生态***的崩溃，甚至出现水体黑臭的问题。
富营养化水体中营养元素(主要是氮磷元素)的转移首先要经过初级生产者的富集过程，包括微生物和藻类的增殖代谢过程；以藻类活动为主的营养元素富集，所表现出来的特征为“蓝绿藻爆发”；而微生物占优的富集则会显著提升水质和透明度，微生物群体又会被浮游动物类等逐级摄取，使得氮磷等营养元素从溶解体系脱除。因此富营养化问题的解决，从根本上还是要解决氮磷等营养元素的转移、流通渠道的问题，即避免氮磷等元素在藻类生物质上的过量、不受控地聚集。
控制并强化水体中氮磷元素通过微生物增殖实现食物链快速转移的过程，可以快速消减水体中的溶解性氮磷浓度，并且缓解或避免蓝绿藻的爆发。富营养化水体中碳源的不足或者不合适是导致水体本土微生物不能高效转移氮磷物质的主要原因，开发一种高效碳源是解决富营养化问题的新思路。
目前工程上对于湖泊、缓流型河道、水库等富营养化问题的治理措施多为，一体化气浮处理、混凝沉淀处理、高级氧化处理等；当下广泛实施技术存在实施成本高、效果持久性差，且二次污染风险高等问题。
当前关于碳源投加用于污水脱氮除磷的研究和工程，绝大部分是针对生活污水、工业污水等高污染负荷的废水处理，该类废水与富营养化水体，如湖泊、缓流型河道、水库等差异非常大，前者对于药物残留、生态健康等的考虑较少，后者则要重点关注生态安全问题。此外，前者主要是通过碳源促进污泥(大量微生物及杂物的聚集体)的繁殖、代谢功能，后者则是针对性促进水体中游离微生物(密度小，肉眼不可见)的增殖，实现对氮磷等的物质转移。
开发应用如湖泊、缓流型河道、水库等水体氮磷脱除的碳源是一个全新的领域，修复技术创新性高，是未来自然水体控氮控磷污染的一个新方向。
发明内容
本发明的目的是针对于目前湖泊、缓流型河道、水库等富营养化水体治理措施实施成本高、效果持久性差，且二次污染风险高等问题。
针对上述现有技术的缺陷与不足，提供一种用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，所述药剂包括有3-羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、可溶性淀粉；所述药剂的制备方法包括如下步骤：
S1，调配第一药剂，所述第一药剂包括有3-羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠，3-羟基丁酸纳 (3HB)、醋酸钠的质量比为(0.5-2):(1-3)；
S2，将硫酸亚铁和硫酸镁投加到所述第一药剂中，形成第二药剂，硫酸亚铁和硫酸镁的质量分别占所述第一药剂的总质量的0.005％-0.01％；
S3，将可溶性淀粉投加到所述第二药剂中，形成所述药剂，可溶性淀粉的质量占所述第一药剂的总质量的0.1％-0.5％。
较佳地，3-羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、可溶性淀粉为干粉状态和/ 或溶液状态。
较佳地，将所述药剂抛洒进所述富营养化水体中溶解，溶解后的所述药剂在所述水体内的比例为10-80mg/L。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1、本发明提供的用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，可避免传统药剂需求量大，残留量大的问题，可针对性的促进脱氮类微生物的大量增殖；且所述药剂可溶于水，投加在水体中后不会出现不悦颜色，且投加量少，不会引起水体的黑臭问题。
3、本发明提供的用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，可促进本土中微生物快速增殖以实现水体氮磷元素的转移，因此可以丰富水体的生态***。
具体实施方式
本发明提供了一种用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，用于处理湖泊、缓流型河道、水库等有机污染浓度低、氮磷相对污染浓度高，存在富营养化蓝绿藻爆发的水体治理，主要是通过促进水体中微生物的扩增实现氮磷营养物质的去除，下面通过两个实施例具体说明；
实施例一，将5公斤的3-羟基丁酸纳，15公斤的醋酸钠、2g的硫酸亚铁、2g的硫酸镁、60g可溶性淀粉充分混合，溶于1立方的水体中，可用于深度1m，水域免于约20000平方米的湖泊中，可实现水体中TN浓度0.1-0.3mg/L的降低、TP浓度0.01-0.03mg/L的降低。
实施例二，将质量浓度为10g/L的0.5立方的3-羟基丁酸纳水溶液、质量浓度为30g/L 的0.5立方的醋酸钠水溶液、质量浓度为200mg/L的10L的硫酸亚铁、质量浓度为200mg/L 的10L的硫酸镁水溶液、质量浓度为1.2g/L的50L的可溶性淀粉水溶液充分混合，可用于深度1m，水域免于约20000平方米的湖泊中，实现水体中TN浓度0.1-0.3mg/L的降低、TP浓度0.01-0.03mg/L的降低。
本发明所调配碳源可用于湖泊、缓流型河道、水库等有机污染浓度低、氮磷相对污染浓度高，存在富营养化蓝绿藻爆发的水体治理，参照本发明配方调配药剂用于其他水体治理，以实现其他积极效果的方案也属于本发明所保护的范围内。
因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (3)

1.一种用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，其特征在于，所述药剂包括有3-羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、可溶性淀粉；
所述药剂的制备方法包括如下步骤：
S1，调配第一药剂，所述第一药剂包括有3-羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠，3-羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠的质量比为(0.5-2):(1-3)；
S2，将硫酸亚铁和硫酸镁投加到所述第一药剂中，形成第二药剂，硫酸亚铁和硫酸镁的质量分别占所述第一药剂的总质量的0.005％-0.01％；
S3，将可溶性淀粉投加到所述第二药剂中，形成所述药剂，可溶性淀粉的质量占所述第一药剂的总质量的0.1％-0.5％。
2.根据权利要求1所述的用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，其特征在于，3-羟基丁酸纳(3HB)、醋酸钠、硫酸亚铁、硫酸镁、可溶性淀粉为干粉状态和/或溶液状态。
3.根据权利要求1所述的用于富营养化水体微生物脱氮除磷的药剂及方法，其特征在于，将所述药剂抛洒进所述富营养化水体中溶解，溶解后的所述药剂在所述水体内的比例为10-80mg/L。
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