河湖水污染治理技術(shù)及工程案例1河湖水污染治理技術(shù)及工程案例碳素纖維是一類以人造纖維或有機(jī)纖維為前驅(qū)體，經(jīng)過1000℃以上高溫處理制得碳含量在90%以上的無機(jī)纖維。碳素纖維又稱碳纖維（CarbonFiber，簡(jiǎn)稱CF）。在國(guó)際上被譽(yù)為“黑色黃金”，它繼石器和鋼鐵等金屬后稱之為“第三代材料”，具有極高的強(qiáng)度，且超輕、耐高溫高壓、耐摩擦、耐腐蝕及導(dǎo)電、導(dǎo)熱等特點(diǎn)。碳纖維種類很多。生物碳纖維是其中之一，它分為高強(qiáng)度生物碳纖維和生物活性碳纖維材料兩類，具有極高的吸附性與生物親和性，是良好的微生物掛膜填料，在生物法污水處理領(lǐng)域具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵技術(shù)一：碳纖維材料碳纖維材料

該填料由丙綸纖維網(wǎng)眼布纏繞在生物活性碳纖維上形成生態(tài)碳纖維復(fù)合材料，在使用過程中，微生物掛膜快、生物膜易脫落，抗堿、耐老化、不受水流影響，使用壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品耐生物降解，剩余污泥極少，安裝方便。生態(tài)碳纖維是環(huán)境友好型生物碳纖維，對(duì)整體生態(tài)環(huán)境具有維護(hù)和保養(yǎng)作用，生態(tài)碳纖維與周圍環(huán)境具有很好的相容性，對(duì)環(huán)境沒有任何破壞作用，對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境具有保護(hù)作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零負(fù)荷與完全的生物安全。生態(tài)碳纖維復(fù)合材料(專利號(hào)：2.3)關(guān)鍵技術(shù)一：碳纖維材料

在污水處理過程中，碳纖維表面官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和組成與對(duì)污染物的吸附以及生物膜的負(fù)載密切相關(guān)，通過調(diào)整表面修飾方法和工藝參數(shù)，工程中心自主研發(fā)并制備出潤(rùn)濕性好和微生物相容性高的生物碳纖維，即高強(qiáng)度生物碳纖維。該材料相比于生物碳纖維材料而言，具有更好的親水性、生物相容性以及吸附性，是良好的微生物掛膜填料，在生物法污水處理領(lǐng)域具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。高強(qiáng)度生物纖維草（專利號(hào)：2.8）關(guān)鍵技術(shù)一：碳纖維材料微生物主要以生物膜的狀態(tài)附著在固體填料上，污染物去除主要靠生物膜的作用來完成。隨著有機(jī)物的降解，微生物不斷增殖，生物膜厚度不斷增加，到一定程度后，在氧不能透入的內(nèi)側(cè)就形成了厭氧層。當(dāng)厭氧層厚度增加到一定程度，老化的生物膜脫落后，載體上重新生成新的生物膜，不斷更新、脫落。這種新陳代謝作用多是局部進(jìn)行的，但整個(gè)裝置的處理效果是基本穩(wěn)定的。生物親和性生物膜結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)一：碳纖維材料新型生物碳纖維材料①材料比表面積大；②音波效應(yīng)特性；③生物親和性好，生物易附著性，充氧效率高；④穩(wěn)定性強(qiáng)，填料能抗酸、抗堿、耐氧化，不易老化，無二次污染，長(zhǎng)期持續(xù)性消減污染物的能力；⑤質(zhì)輕、機(jī)械強(qiáng)度大和壽命長(zhǎng)；⑥安裝方便，施工期短,無維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用。關(guān)鍵技術(shù)一：碳纖維材料碳纖維材料特點(diǎn)濾膜生物碳纖維襯板活性污泥空氣生物碳纖維平板膜錯(cuò)流過濾模型污水清水生物碳纖維襯板濾膜關(guān)鍵技術(shù)二：碳纖維雙層平板膜技術(shù)碳纖維雙層平板膜技術(shù)(專利號(hào)：2.6)

四種不同規(guī)格的膜片材料關(guān)鍵技術(shù)二：碳纖維雙層平板膜技術(shù)核心技術(shù)之二：碳纖維雙層平板膜技術(shù)(專利號(hào)：2.6)

關(guān)鍵技術(shù)二：碳纖維雙層平板膜技術(shù)功能強(qiáng)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)化強(qiáng)化人工濕地技術(shù)是指通過對(duì)濕地系統(tǒng)的物理作用、化學(xué)作用和生化反應(yīng)的強(qiáng)化，提高濕地去除污染物的凈化功能。濕地防滲、基質(zhì)、腐殖、水生植物和水體等層次結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與預(yù)處理、床體、布水、根系和集水等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)協(xié)同性。填料強(qiáng)化強(qiáng)化高爐渣、鋼渣、無煙煤等13種經(jīng)驗(yàn)填料與碳纖維生態(tài)草等高科技填料的混合吸附能力。生物強(qiáng)化濕地防滲、基質(zhì)、腐殖、水生植物和水體等層次結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與預(yù)處理、床體、布水、根系和集水等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)協(xié)同性。過程強(qiáng)化強(qiáng)化基質(zhì)填料-水生植物-根區(qū)微生物凈化過程，包括其厭氧、兼性和好氧三種凈化及沉積、過濾、吸附、降解轉(zhuǎn)化、硝化和反硝化作用。關(guān)鍵技術(shù)三：強(qiáng)化人工濕地技術(shù)預(yù)處理系統(tǒng)濕地植物（蘆葦）根系凈化系統(tǒng)布水系統(tǒng)防滲膜原地質(zhì)土層出水管道集水系統(tǒng)液位控制器人工介質(zhì)用于人工濕地中的天然填料又稱基質(zhì)一般由土壤、細(xì)沙、粗沙、礫石、碎瓦片或灰渣等構(gòu)成?；|(zhì)在為植物和微生物提供生長(zhǎng)介質(zhì)的同時(shí)，通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物。關(guān)鍵技術(shù)三：強(qiáng)化人工濕地技術(shù)兩級(jí)串聯(lián)生態(tài)床人工濕地關(guān)鍵技術(shù)三：強(qiáng)化人工濕地技術(shù)兩級(jí)串聯(lián)生態(tài)床人工濕地關(guān)鍵技術(shù)三：強(qiáng)化人工濕地技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)四：碳纖維生態(tài)浮島技術(shù)生態(tài)浮島技術(shù)是一項(xiàng)重要的水質(zhì)修復(fù)技術(shù)，已成功地應(yīng)用在湖泊、河流的生態(tài)修復(fù)、生態(tài)整治工程中。

碳纖維微生物掛膜菌劑BABRC-1含有異養(yǎng)硝化細(xì)菌，好氧反硝化細(xì)菌，芽孢桿菌和光合細(xì)菌，能夠同時(shí)處理污染水體中的有機(jī)物、氨氮及亞硝氮，并能顯著提高碳纖維生物膜反應(yīng)器的掛膜效率和污染物去除率，用于碳纖維水處理可以提高過濾系統(tǒng)掛膜效率，改善水體環(huán)境，降低生產(chǎn)成本。該產(chǎn)品是卓越的活性微生物和酶的混合體，包括桿菌等多種微生物以及脂肪酶、蛋白酶、纖維素酶等生物酶。在使用過程中，可以迅速分解有機(jī)物質(zhì)，并且能夠衍生出更多的有用的菌種，減少病原菌和寄生蟲的生成。用于碳纖維水處理，可以改善水產(chǎn)養(yǎng)殖的生長(zhǎng)環(huán)境，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。關(guān)鍵技術(shù)五：微生物掛膜菌劑

微生物鏡檢照片（×400）填料的電鏡掃描照片（×600）（×3500）旋回式氣液混合型微納米氣泡發(fā)生技術(shù)測(cè)定結(jié)果：本裝置生成的微納米氣泡水中90%以上的氣泡直徑分布在40微米以內(nèi)，均值30微米關(guān)鍵技術(shù)六：微納米曝氣①微納米氣泡：指在發(fā)生時(shí)，直徑在1～50微米的氣泡為微米氣泡，直徑1微米以下的氣泡為納米級(jí)氣泡，兩者統(tǒng)稱為微納米氣泡。含有大量微納米氣泡的水被稱為微納米氣泡機(jī)能水，通常外觀表現(xiàn)為乳白色。微納米氣泡一般氣泡(mm、cm級(jí))水中形態(tài)微納米氣泡（μm、ｎm級(jí))水中形態(tài)形狀復(fù)雜、非球狀。上升過程中伴隨分裂現(xiàn)象，并附帶產(chǎn)生更小氣泡形狀球狀。上升過程中伴隨收縮、溶解消失現(xiàn)象關(guān)鍵技術(shù)六：微納米曝氣微納米氣泡的特性上升速度慢自我增壓溶解比表面積超大表面電荷富集浮力F

=ρgV(ρ:流體密度，g:重力加速度，V：排開水體積

）關(guān)鍵技術(shù)六：微納米曝氣青海海東市平安縣污水處理廠日處理能力0.5萬噸，工藝為AA0。執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)，出水COD濃度在46.2mg/L，氨氮濃度為7.53mg/L，總磷為1.14mg/L。工程應(yīng)用案例平安縣污水處理廠水質(zhì)提標(biāo)工程工程應(yīng)用案例北京農(nóng)業(yè)展覽館后湖水質(zhì)凈化工程通州碧水污水處理廠提標(biāo)項(xiàng)目

北京市碧水污水處理廠，位于通州區(qū)梨園鎮(zhèn)磚廠村北，設(shè)計(jì)處理能力10萬噸/天，最大處理能力為15萬噸/天，出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，要求水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

該廠采用的“深池曝氣污水再生與回用”生態(tài)處理技術(shù)的缺點(diǎn)是微生物量不足、活性不強(qiáng)，導(dǎo)致雖然停留時(shí)間足夠長(zhǎng)但是處理效率依然不高（低COD和高氨氮）。針對(duì)上述問題，本中心進(jìn)行了碳纖維材料、生態(tài)浮床技術(shù)水質(zhì)達(dá)標(biāo)工程試驗(yàn)，其結(jié)果：COD從60mg/L降到25mg/L；氨氮從31mg/L降到6mg/L以下，基本實(shí)現(xiàn)一級(jí)A排放目標(biāo)。工程應(yīng)用案例2012年12月份和2013年4月份期間對(duì)常興莊和張家灣養(yǎng)殖中心進(jìn)行原位修復(fù)工程施工。工程示范采用竹子浮島、PVC管浮島、泡沫浮島、花碟浮島等形式。施工完成后，我中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)池塘水的水質(zhì)，經(jīng)過1個(gè)月多的運(yùn)行，取得了初步成效，養(yǎng)殖水環(huán)境修復(fù)技術(shù)能有效地實(shí)現(xiàn)循環(huán)水養(yǎng)殖及養(yǎng)殖污水的“零排放”，是滿足環(huán)保要求的一種多功能、低成本、效果好的水體凈化方法。工程應(yīng)用案例水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理工程工程應(yīng)用案例地點(diǎn)COD（mg/L）氨氮（mg/L）色度左各莊南環(huán)路橋北361.832.7660左各莊南環(huán)路橋南291.431.7860左各莊南合成銨廢水242.837.3950文安縣左各莊鎮(zhèn)的十馬干渠出現(xiàn)嚴(yán)重污染，水體顏色為呈綠色，有臭味，10公里，水量約為60-100萬噸。工程應(yīng)用案例文安縣十馬干渠現(xiàn)狀強(qiáng)化之前強(qiáng)化之后500m3/每天，占地面積為2500m2，吉林四平強(qiáng)化人工濕地工程應(yīng)用案例遼寧錦州強(qiáng)化人工濕地工程應(yīng)用案例

本項(xiàng)目目標(biāo)河段為新鳳河李營(yíng)閘至南湖路橋河段，全長(zhǎng)約為8100m，河底寬為8-30m，河深約3.5-5.5m，最大設(shè)計(jì)流量為0.09m3/s。有效水面寬度約為10m，水深約為1-3m。

截污及水質(zhì)改善重點(diǎn)考慮新鳳河李營(yíng)閘下游至南湖路橋約8公里河道的截污。采用排污口截污，水生物強(qiáng)化（生物強(qiáng)化人工濕地，水生動(dòng)植物強(qiáng)化，微生物群落調(diào)控），生態(tài)修復(fù)（碳纖維生物膜修復(fù)，碳纖維人工浮床原位修復(fù)，高效節(jié)能微納米增氧，微生物掛膜菌劑，底泥疏浚）等集成技術(shù)，使河道水質(zhì)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

示范工程共分兩段，分別為