本发明属于污水治理技术领域，具体涉及一种黑臭水体生态修复治理方法。
背景技术：
城市黑臭水体是指城市建成区内，呈现令人不悦的颜色和（或）散发令人不适气味的水体的统称。一般黑臭水体主要具有以下特点:有机污染严重，富营养化明显;颜色呈黑色或泛黑色;散发刺激的气味;水体溶解氧含量较低;透明度较差，氨氮含量较高。
水体黑臭是水污染的一种极端现象，其中溶解氧不足和水体自净能力过低是导致水体黑臭的根本原因。水体中有机污染物在好氧微生物的作用下，消耗了水中大量的氧气导致水体溶解氧浓度逐渐降低，当水中溶解氧浓度低于0.2mg/l时，水体进入厌氧阶段，这将会加速厌氧细菌大量繁殖，它们在对有机物厌氧分解时会产生大量的硫化氢、甲烷、氨氮、硫醚、有机酸和硫醇等制臭气体，导致水体发臭。此外，水中铁、锰等重金属在缺氧的状态下会被还原，与水中的硫反应形成fes、mns等悬浮颗粒，使水体变黑。城市水体由于长期外源污染输入、底质污染物严重积累和恶性循环，导致水体生态系统脆弱，最终引起水质恶化并产生黑臭现象。
解决黑臭水体、恢复河流良性生态和社会功能是城市可持续发展过程中亟待解决的关键任务之一。加强城市黑臭水体的治理及修复，可以改善城市水环境质量、保障人居健康。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种黑臭水体生态修复治理方法，在通过本发明方法完成黑臭水体生态系统修复后，仅需保持活水、适量充氧和定期少量补充逐步衰老的微生态制剂，便能维持稳定的生态系统和水体自我净化能力，因此维持成本低。本发明治理黑臭水体是一种设备投资省、治污速度快、运行成本低、可持续性强的黑臭水体治理技术。
本发明的技术方案为：
一种黑臭水体生态修复治理方法，包括以下步骤：
s1.在黑臭水体水面安装活水机；
s2.在黑臭水体水面安装水车增氧机；
s3.向黑臭水体施加微生态制剂；所述微生态制剂的用量为350-550g/1000m³；
所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群21-36份，假单胞菌复合菌群17-28份，光合菌复合菌群12-17份，戈登氏复合菌群15-32份，营养物质11-19份，水解酶6-14份，固体载体55-68份。
进一步的，所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群25-32份，假单胞菌复合菌群19-23份，光合菌复合菌群14-16份，戈登氏复合菌群18-24份，营养物质13-17份，水解酶8-11份，固体载体58-63份。
进一步的，所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群28份，假单胞菌复合菌群21份，光合菌复合菌群15份，戈登氏复合菌群22份，营养物质14份，水解酶9份，固体载体61份。
以水生生物为载体的水体能量转换和物质循环，是水域生态系统的主要功能和本质特征。在水域生态系统中，水是水生生物群落的载体，为水生动物、植物、微生物提供了生存环境。多样化的水生生物与水域中多因子的非生物环境一起，构成了持续进行能量转换和物质循环的水域生态系统。水体多样化生物之间及其与水体中有机、无机环境因子之间既相互对抗、相互冲突，又相互利用、相互依赖，构成了运动发展中的水域生态系统。多样化水生生物的新陈代谢推动了水域生态系统中能量转换和物质转化，带动了投入到水体中各类有机物或由“食物→污染物→营养物”等生物化学过程，或由“污染物→营养物→食物”等生物化学过程，实现循环转化利用，使生态系统或由“自我污染”到“自我净化”，或由“自我净化”到“自我污染”的循环往复中，维持了水体生态系统的稳定与提升，形成了水体相对稳定的自然净化机制。因此，维持水体生物多样性，保持水体营养（食物）链完整性，才能保障水体自我净化能力的稳定性。
黑臭水体因缺氧使以h2s为代表的有毒有害物质大量增加，让各类水生生物失去了生存条件，恢复溶解氧是促进各类水生生物回归的基本前提。同时，必须快速完善水域生态系统的主要生物组成，包括水生动物、植物、微生物等三类水生生物。而好氧有益菌是水体生态系统实现物质循环和能量转换的核心。以好氧有益菌为代表的微生物既是物质循环的终点：在水体中各类水生生物都会产生排泄物并伴随死亡，成为水体中废弃污染物，为好氧有益菌生活提供原（食）料；同时，又是物质循环的起点：好氧有益菌带动水体中氧化还原反应时，将有机污染物降解为无机营养盐，又为水生植物（主要是浮游植物）光合作用形成初级生产力提供原料。在溶解氧充足的条件下，好氧有益菌通过分泌产生多种催化酶，加速生物大分子的氧化分解，没有好氧有益菌的参与，生物大分子的氧化分解效率将大幅度降低。因此，在水域生态系统中，好氧有益菌发挥着“既承前启后，又继往开来”的关键核心作用。因此，本发明中通过添加微生态制剂，使水体中的微生物菌剂量迅速增加，形成黑臭水体有机污染物快速降解能力，从而消除黑臭现象。至于组成生态系统的浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等水生生物，在水质良好的前提下，通过适当引水便能建立完整的水体生态系统，形成持久高效的污染水体净化能力。
进一步的，所述步骤s1中，以黑臭水体水面宽度计算，按每20-30m安装一台活水机。
进一步的，所述步骤s2中，水车增氧机与活水机的数量比为1-3:1。
进一步的，所述水车增氧机沿黑臭水体水面长度均匀分布。
本发明中，通过采用活水机与水车增氧机，能全方位迅速恢复黑臭水体溶解氧，为生物回归打牢基础。溶解氧是水生生物生存的基本前提，无论是水生动物，还是水生植物，都离不开溶解氧。即便微生物，除了少数厌氧菌，在无氧情况下也无法生存。因此，恢复水体溶解氧是恢复水体生态系统的关键。黑臭水体缺氧的根源是水体底部沉积了大量有机污染物（黑臭淤泥），成为水体亟待偿还的“氧债”。即便更换新水带入少量溶解氧，在夜晚和阴雨后水体实现了上下交流，导致水体仅存的少量溶解氧在短时间内消耗殆尽。而且，一般化学增氧和机械增氧仅能恢复水体中上层溶解氧，难以恢复底层溶解氧。因此，黑臭水体生态系统恢复的关键在于偿还水体和水底淤泥中长期累积的“氧债”。本发明通过机械增氧与机械活水相结合的方法，并适当配合生物和化学改底，全面偿还水体“氧债”，全方位恢复水体溶解氧，尤其是恢复水体底部溶解氧。通过水机和增氧机配合使用能加速恢复水体溶解氧。
同时，黑臭水体最大的污染源是黑臭底泥，黑臭底泥中含有大量有机污染物，是水体主要耗氧源。夏季暴雨和夜晚凉风会使表层水迅猛降温冷缩，带动底层沉积的黑臭底泥泛起，使底泥中有机污染物向水体的二次释放，已成了河湖水体黑臭持续的重要因素，并使黑臭水体中本以匮乏的溶解氧在短时间内消耗殆尽。因此，恢复黑臭水体溶解氧的关键在于尽快消除黑臭底泥中大量累积的“氧债”。由于“气”、“水”比重的巨大差距，因此决定了“水往低处流，气往高处走”，一般机械增氧和生物增氧方法只能增加水体上层的溶解氧，无法解决黑臭水体底层缺氧问题，更无法去除大量沉积在黑臭底泥中的“氧债”。本发明方法通过活水机持续不断地将一般增氧机或生物光合作用产生的溶解氧运送到水体底层和底泥表层，加速消减底泥表层积蓄的大量“氧债”。同时，还结合具有强烈氧化作用的生化改底，迅速恢复水底溶解氧并使底泥表面的有机污染物加速氧化还原，形成一定厚度的氧化还原层，阻止表层淤泥之下污染物向水中扩散，这是水体恢复溶解氧的关键措施。建立了表层氧化还原层的淤泥才能附生好氧有益菌，从而提高底泥净化有机污染物的能力。经本发明治理后的水体溶解氧迅速恢复，并维持在较高水平。
进一步的，所述好氧有益菌复合菌群的菌落数为30-40cfu/mg,假单胞菌复合菌群13-25cfu/mg，光合菌复合菌群32-45cfu/mg，戈登氏复合菌群35-52cfu/mg。
进一步的，所述水解酶包括淀粉水解酶、脂肪水解酶、纤维素水解酶、蛋白水解酶中的任一种或几种的结合。
天然水体生态系统都具有较好的自然净化能力。但是，在春、夏、秋三季晴日，由于阳光增温作用和水的热胀冷缩特点，形成“温跃层”和“热阻力”，水体上下层之间缺少垂直交流。所以，上述三个季节的晴日白天，天然水体仅在中上层水体对污染物有净化能力。而在污染严重的水体，夜晚和阴雨天气形成的上下层垂直交流，往往会因为长期积累在水底的有机污染物（“氧债”）爆发性耗氧（偿还），使水体溶解氧归零，造成所有生物死亡，原有生态系统崩溃，使水体失去了污染净化的能力。本发明一方面持续稳定进行水体全方位交流，尤其是垂直交流，使水体全方位维持一定溶解氧含量，保证了全水体中各类生物的生存，尤其是好氧有益菌和浮游植物等微生物的生存，进而促进了水体中其他水生生物新陈代谢，带动了水体中能量转换和物质循环，具有稳定高效生态系统。水体中形成的稳定高效生态系统，又能保障水体溶解氧的稳定供给，促进了水体中好氧有益菌对有机污染物的快速降解，加速水中h2s、ch4和no2-等有毒有害物质的转化和消除，避免“氧债”累积。
本发明是保持微速循环流动和以生物带动生态系统能量转换与物质循环的水，是运动之水和生命之水。本发明治水的实质是以物理和生物过程，带动水体生态系统的生物化学过程氧化分解有机污染物，为植物提供营养；植物利用太阳能进行光合作用合成有机物并增加溶解氧释放，为水生动物提供良好环境和食物；水生动物的各类废弃物通过好氧有益菌参与的氧化分解，再转化为植物营养，在达成能量转换的同时，完成了水体生态系统的物质循环过程。必须关注的是，有机污染物必须在微生物参与催化下才能加速氧化分解，达到快速高效降解，消除有毒有害物质，形成良性循环的高效稳定生态系统。
本发明治理黑臭水体是利用生态系统的自我净化能力治理黑臭水体，通过水体持续微速垂直交流带动溶解氧和好氧有益菌到达主要污染物所在水体底部，达到对水底黑臭淤泥的氧化分解，恢复底泥生态系统和对污染物的净化能力，从根本上进行可持续治理。针对的是水体恢复生态系统的主要障碍——底泥沉积的有机物（“氧债”）；扩张的是黑臭水体恢复生态系统的瓶颈——缺氧，尤其是底层缺氧；补充的是黑臭水体最为重要又最为稀缺的生物——高活力好氧有益菌，达到快速高效治理黑臭水体。
在通过本发明方法完成黑臭水体生态系统修复后，仅需保持活水、适量充氧和定期（10-20天）少量补充逐步衰老的微生态制剂，便能维持稳定的生态系统和水体自我净化能力，因此维持成本低。因此，本发明治理黑臭水体是一种设备投资省、治污速度快、运行成本低、可持续性强的黑臭水体治理技术。
本发明治理黑臭水体最好是在相对稳定（适度封闭）的环境中进行，至少应控制水流速度。开放水体的水流会带走大量投放的有益菌和浮游植物，这便使本发明失去了生物基础。同时，应控制治理水体的污染物排放量，以防过量污染物耗竭水体溶氧，造成生态系统崩溃，使水体失去自我净化能力。本次试验水体带有一定的开放性，带动了下游污染水体治理和水质改善，真实检验了本发明治理黑臭水体的强大能力。所以，在水流缓慢的开放水体，可在黑臭水体的上游河道利用本发明技术进行治理，以带动下游河道的污水治理和水质改善。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种黑臭水体生态修复治理方法，包括以下步骤：s1.在黑臭水体水面安装活水机；s2.在黑臭水体水面安装水车增氧机；s3.向黑臭水体施加微生态制剂；所述微生态制剂的用量为450g/1000m³；所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群28份，假单胞菌复合菌群21份，光合菌复合菌群15份，戈登氏复合菌群22份，营养物质14份，水解酶9份，固体载体61份。
进一步的，所述步骤s1中，以黑臭水体水面宽度计算，按每25m安装一台活水机。
进一步的，所述步骤s2中，水车增氧机与活水机的数量比为2:1。
进一步的，所述水车增氧机沿黑臭水体水面长度均匀分布。
进一步的，所述好氧有益菌复合菌群的菌落数为35cfu/mg,假单胞菌复合菌群18cfu/mg，光合菌复合菌群38cfu/mg，戈登氏复合菌群45cfu/mg。
进一步的，所述水解酶包括淀粉水解酶、脂肪水解酶的1:1组合。
实施例2
一种黑臭水体生态修复治理方法，包括以下步骤：s1.在黑臭水体水面安装活水机；s2.在黑臭水体水面安装水车增氧机；s3.向黑臭水体施加微生态制剂；所述微生态制剂的用量为380g/1000m³；所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群25份，假单胞菌复合菌群19份，光合菌复合菌群14份，戈登氏复合菌群18份，营养物质13份，水解酶8份，固体载体58份。
进一步的，所述步骤s1中，以黑臭水体水面宽度计算，按每20m安装一台活水机。
进一步的，所述步骤s2中，水车增氧机与活水机的数量比为1:1。
进一步的，所述水车增氧机沿黑臭水体水面长度均匀分布。
进一步的，所述好氧有益菌复合菌群的菌落数为32cfu/mg,假单胞菌复合菌群15cfu/mg，光合菌复合菌群35cfu/mg，戈登氏复合菌群38cfu/mg。
进一步的，所述水解酶包括淀粉水解酶、脂肪水解酶、纤维素水解酶、蛋白水解酶的1:1:1:1组合。
实施例3
一种黑臭水体生态修复治理方法，包括以下步骤：s1.在黑臭水体水面安装活水机；s2.在黑臭水体水面安装水车增氧机；s3.向黑臭水体施加微生态制剂；所述微生态制剂的用量为520g/1000m³；所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群32份，假单胞菌复合菌群23份，光合菌复合菌群16份，戈登氏复合菌群24份，营养物质17份，水解酶11份，固体载体63份。
进一步的，所述步骤s1中，以黑臭水体水面宽度计算，按每30m安装一台活水机。
进一步的，所述步骤s2中，水车增氧机与活水机的数量比为3:1。
进一步的，所述水车增氧机沿黑臭水体水面长度均匀分布。
进一步的，所述好氧有益菌复合菌群的菌落数为38cfu/mg,假单胞菌复合菌群22cfu/mg，光合菌复合菌群42cfu/mg，戈登氏复合菌群48cfu/mg。
进一步的，所述水解酶包括脂肪水解酶、纤维素水解酶的1:1组合。
实施例4
一种黑臭水体生态修复治理方法，包括以下步骤：s1.在黑臭水体水面安装活水机；
s2.在黑臭水体水面安装水车增氧机；s3.向黑臭水体施加微生态制剂；所述微生态制剂的用量为350g/1000m³；所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群36份，假单胞菌复合菌群28份，光合菌复合菌群17份，戈登氏复合菌群32份，营养物质19份，水解酶14份，固体载体68份。
进一步的，所述步骤s1中，以黑臭水体水面宽度计算，按每22m安装一台活水机。
进一步的，所述步骤s2中，水车增氧机与活水机的数量比为1:1。
进一步的，所述水车增氧机沿黑臭水体水面长度均匀分布。
进一步的，所述好氧有益菌复合菌群的菌落数为30cfu/mg,假单胞菌复合菌群13cfu/mg，光合菌复合菌群32cfu/mg，戈登氏复合菌群35cfu/mg。
进一步的，所述水解酶包括淀粉水解酶、脂肪水解酶、纤维素水解酶、蛋白水解酶的1:1:1:1组合。
实施例5
一种黑臭水体生态修复治理方法，包括以下步骤：s1.在黑臭水体水面安装活水机；s2.在黑臭水体水面安装水车增氧机；s3.向黑臭水体施加微生态制剂；所述微生态制剂的用量为550g/1000m³；所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群21份，假单胞菌复合菌群17份，光合菌复合菌群12份，戈登氏复合菌群15份，营养物质11份，水解酶6份，固体载体55份。
进一步的，所述步骤s1中，以黑臭水体水面宽度计算，按每28m安装一台活水机。
进一步的，所述步骤s2中，水车增氧机与活水机的数量比为3:2。
进一步的，所述水车增氧机沿黑臭水体水面长度均匀分布。
进一步的，所述好氧有益菌复合菌群的菌落数为40cfu/mg,假单胞菌复合菌群25cfu/mg，光合菌复合菌群45cfu/mg，戈登氏复合菌群52cfu/mg。
进一步的，所述水解酶包括淀粉水解酶、脂肪水解酶、蛋白水解酶的1:1:1组合。
实施效果验证
采用本发明最优实施例1的方法，对某地一处黑臭水体进行治理，水质各项指标检测结果（取三次检测样品结果平均值）如下：
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。
1.一种黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1.在黑臭水体水面安装活水机；
s2.在黑臭水体水面安装水车增氧机；
s3.向黑臭水体施加微生态制剂；所述微生态制剂的用量为350-550g/1000m³；
所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群21-36份，假单胞菌复合菌群17-28份，光合菌复合菌群12-17份，戈登氏复合菌群15-32份，营养物质11-19份，水解酶6-14份，固体载体55-68份。
2.根据权利要求1所述的黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群25-32份，假单胞菌复合菌群19-23份，光合菌复合菌群14-16份，戈登氏复合菌群18-24份，营养物质13-17份，水解酶8-11份，固体载体58-63份。
3.根据权利要求2所述的黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，所述微生态制剂包括以下重量份数组分：好氧有益菌复合菌群28份，假单胞菌复合菌群21份，光合菌复合菌群15份，戈登氏复合菌群22份，营养物质14份，水解酶9份，固体载体61份。
4.根据权利要求1所述的黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，所述步骤s1中，以黑臭水体水面宽度计算，按每20-30m安装一台活水机。
5.根据权利要求4所述的黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，所述步骤s2中，水车增氧机与活水机的数量比为1-3:1。
6.根据权利要求5所述的黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，所述水车增氧机沿黑臭水体水面长度均匀分布。
7.根据权利要求1所述的黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，所述好氧有益菌复合菌群的菌落数为30-40cfu/mg,假单胞菌复合菌群13-25cfu/mg，光合菌复合菌群32-45cfu/mg，戈登氏复合菌群35-52cfu/mg。
8.根据权利要求1所述的黑臭水体生态修复治理方法，其特征在于，所述水解酶包括淀粉水解酶、脂肪水解酶、纤维素水解酶、蛋白水解酶中的任一种或几种的结合。
技术总结