曝气联合菌剂对农村黑臭水体治理效果研究

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2020-1265

摘要/Abstract

摘要：

以农村黑臭水体及底泥为研究对象，通过设置不同的处理模式，研究了曝气及曝气联合菌剂对农村黑臭水体污染物及黑臭底泥的治理效果，并对各运行工况下的水质提升效果进行了评价。结果表明，与静置组相比，采用各工况处理后，水质均显著提升，由初始的重度黑臭提升至非黑臭水体，其中，普通强度曝气技术（工况2a）对上覆水水质的提升效果最好，且简便易行；采用各工况处理后，底泥色泽逐渐由黑色变为土黄色，气味由强烈变为微弱，底泥有机质含量减少。

关键词: 曝气, 菌剂, 农村黑臭水体, 底泥

Abstract:

Taking the rural black and odorous water body and sediment as the research object, the treatment effect of aeration and aeration combined with bacteria on the pollutants was studied by setting different processing modes, and the effect of water quality improvement under various conditions was evaluated. The results showed that compared with the static group, the water quality of each treatment condition was significantly improved, from initial severe black odor to non-black odor water. Among of them, ordinary intensity aeration technology(working condition 2a), which was simple and easy to operate, had the best improvement effect on the water quality of the overlying water. After each treatment condition, the color of sediment gradually changed from black to earth yellow, the odor changed from strong to weak, and the organic matter content of sediment decreased.

Key words: aeration, bacteria agent, rural black and odorous water, sediment

中图分类号:

X703.1

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https://www.iwt.cn/CN/Y2021/V41/I10/61

图/表 11

表1 黑臭水体背景值

Table 1 Background value of black and odorous water body

背景值	pH	DO	NH₃-N	TN	TP	COD
上覆水	7.4	0.19	30.33	40.50	2.51	152.5
间隙水	8.29	0.15	68.78	98.00	3.76	250.0

图1 实验装置

Fig.1 Experimental device diagram

表2 试验分组情况

Table 2 Experimental grouping

工况	曝气方式	曝气时间/（h·d^-1）	曝气流量/（L·min^-1）	处理方式
1a	水相曝气	4	2	低强度曝气
1b	底泥曝气	4	2	低强度曝气
2a	水相曝气	8	2	普通强度曝气
2b	底泥曝气	8	2	普通强度曝气
3a	水相曝气	4	2	低强度曝气+菌剂
3b	底泥曝气	4	2	低强度曝气+菌剂
4a	水相曝气	8	2	普通强度曝气+菌剂
4b	底泥曝气	8	2	普通强度曝气+菌剂
5a	静置	—	—	—

图2 不同运行工况下上覆水（a）和间隙水（b）中NH₃-N浓度随时间的变化

Fig.2 Changes of NH₃-N concentration in overlying water (a) and clearance water (b) with time under different operating conditions

图3 不同运行工况下上覆水（a）和间隙水（b）中TN浓度随时间的变化

Fig.3 Changes of TN concentration in overlying water (a) and clearance water (b) with time under different operating conditions

图4 不同运行工况下上覆水（a）和间隙水（b）中TP浓度随时间的变化

Fig.4 Changes of TP concentration in overlying water (a) and clearance water (b) with time under different operating conditions

图5 不同运行工况下上覆水（a）和间隙水（b）中COD随时间的变化

Fig.5 Variation of COD in overlying water (a) and clearance water (b) with time under different operating conditions

图6 不同工况对水体TN、NH₃-N、TP、COD的削减率

Fig.6 Reduction rates of TN, NH₃-N, TP and COD in water under different working conditions

表3 各工况处理后上覆水水质情况

Table 3 Water quality of overlying water after treatment in various working conditions

工况	TN		NH₃-N		TP		COD		DO/（mg·L^-1）	ORP/mV
工况	质量浓度/（mg·L^-1）	去除率/%	质量浓度/（mg·L^-1）	去除率/%	质量浓度/（mg·L^-1）	去除率/%	质量浓度/（mg·L^-1）	去除率/%	DO/（mg·L^-1）	ORP/mV
1a	8.9	78.05	3.74	87.67	0.38	84.96	98.3	35.52	6.10	145.3
1b	12.2	69.78	4.47	85.25	0.36	85.77	102.5	32.79	6.65	119.6
2a	13.1	67.65	3.41	88.76	0.33	86.80	75.8	50.27	7.67	120.4
2b	16.5	59.26	3.61	88.09	0.38	88.85	72.5	52.46	7.54	130.8
3a	6.9	82.95	3.72	87.72	0.52	79.44	95.8	37.16	4.40	93.0
3b	14.4	64.36	5.75	81.06	0.45	81.89	100.8	33.88	4.21	97.8
4a	6.6	83.60	3.79	87.52	0.54	78.62	84.2	44.81	7.34	123.4
4b	9.5	76.50	3.79	87.53	0.52	79.23	87.5	46.62	7.36	124.6
5a	39.5	2.50	32.18	-6.08	1.66	33.86	117.5	22.95	1.11	50.2

表4 城市黑臭水体评价标准

Table 4 Evaluation criteria for urban black and odorous water bodies

特征指标	透明度/cm	DO/（mg·L^-1）	ORP/mV	NH3-N/（mg·L^-1）
轻度黑臭	25~10	0.2~2.0	-200~50	8.0~15
重度黑臭	< 10	< 0.2	< -200	>15

表5 各工况对底泥有机质的削减率

Table 5 Reduction rate of organic matter in sediment under different working conditions

工况	1a	1b	2a	2b	3a	3b	4a	4b	5a
有机质削减率/%	14.74	19.79	16.26	20.59	21.58	23.70	27.76	36.42	12.98

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