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微生物修复(ISSAPGPR原位生态修复技术)河道治理技术的研究

2019/08/06 中广微生物

摘要:ISSA PGPR原位生态修复技术。采用“ISSA PGPR原位生态修复技术”来消除水中污染物,修复遭到破坏的水生态系统,治理水体富营养化,改善水体环境,丰富群落种类,优化种群结构,提高水生态系统的自净能力,维持水生态系统的稳定健康发展。

1、技术原理

ISSA PGPR原位生态修复技术是通过将激活PGPR所需的各种营养物质制成生态修复剂,再投放在生态反应池中,建立起“PGPR选择性激活平台”,同时把这些营养物质持续提供给水环境中的PGPR微生物,从而使得原来湖水中的PGPR微生物被连续不断地激活并且快速繁殖,促进生态系统修复。

实现水体污染物原位治理,而不是传统治理方法的污染物转移。根据水环境个样,分步骤分阶段针对性治理,实现水体生态系统的改良与修复,实现生物清淤,降低淤泥总量,达到水质可持续性改善的效果,并最终实现水环境的整体治理与修复。通过选择性激活有益微生物,恢复和增强水环境的自净能力,让污染物就地解决,从传统“对抗性”的解决办法转变到“和谐利用”的方法,不影响治理区域的生产、生活,真正实现“三生共赢”。

2、技术组成

2.1 PGPR微生物

PGPR是指生存在植物根圈范围中,对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益的细菌统称,包括细菌、放线菌、原核生物等,种类将近300种。传统上PGPR主要是指在土壤中的有益微生物,科学家发现,这些PGPR微生物在水环境中同样存在,具有同样的作用,尤其是在生态修复、改善水质等方面具有革命性的作用。

2.2 原位选择性激活:ISSA PGPR技术

ISSAPGPR技术是指原位选择性激活PGPR技术。它是一种把激活微生物所需的各种营养物质(碳源、微量元素、生长因子)通过纳米技术及微包覆技术制成颗粒均匀的生态修复剂,投放在生态反应池中,建立起繁殖平台,同时利用缓释技术把这些营养物质持续提供给水环境中的PGPR微生物,从而使得PGPR微生物被连续不断的激活并且快速繁殖的技术。

ISSAPGPR技术是通过生态修复剂加注和生态反应池的运行,来实现对PGPR进行激活的目的。

2.3 生态修复剂

生态修复剂是一种由选择性激活PGPR所需的各种营养物质(碳源、微量元素、生长因子),通过纳米技术及微包覆技术制成的均匀颗粒(如图3-2)。它能够通过缓释技术把这些营养物质持续提供给环境中的PGPR微生物,从而使得PGPR微生物被激活并且快速繁殖。

生态修复剂的主要成分为生物聚酯、多糖、微量元素、维生素等物质,无二次污染。生态修复剂的比表面积约为900m2/m3,为PGPR微生物提供了较大的附着空间,提高了激活效率。

2.4 生态反应池

生态反应池是一种原位PGPR微生物激活设备。它能够提供半封闭的内部环境,并且具有自动将外部水环境中的PGPR微生物送入内部进行激活后,再将激活后PGPR微生物送回外部水环境的功能。生态反应池具有以下共同特性:

(1)能够提供半封闭的内部环境,可以放置生态修复剂,建立起PGPR激活平台;

(2)能够实现水流从外部环境到反应池内部再到外部环境的自循环过程,从而实现水体中PGPR持续不断的送入生态反应池内进行激活,同时源源不断地将激活后的PGPR投放到水体中的目的。

2.5 排污口高浓度氨氮处理

生活污水的氨氮含量一般较高,受其影响,在排污口附近的水体的氨氮浓度也相对较高,一般大于5mg/L。

需要在河道污染物集中排入点附近安装生态反应池,来选择性激活PGPR中具有有氧反硝化作用的微生物,使其进行有氧反硝化作用,将水体中的氨氮直接转化成氮气,挥发到空气中,从而能够达到快速降低水体中氨氮浓度的目的。

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微生物菌株的挂膜时间一般在3天左右,有氧反硝化脱氮效率约为9~15mg/(L?h)。

2.6 氮磷的转移

水环境中有益微生物被激活后,这些大量繁殖的微生物将水体中的富营养物质如氮、磷等转化成可被浮游微生物及水体植物吸收的营养物质,浮游微生物及水体植物又被当作鱼、虾等生物的食物,从而形成“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”的食物链循环,通过食物链降低水体中的氮、磷等浓度,提高了水体的自净能力。

2.7 淤泥中有机物的分解

在水体有机物含量较多的情况下,在河道内适当位置安装生态反应池,来选择性激活PGPR中具有快速分解有机物的微生物。通过对假单胞菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、黄杆菌属(Chryseobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)等微生物的选择性激活,可以快速降解有机物分解。一方面,河床中的底泥向改善了的水体不断释放富营养物质;另一方面,部分PGPR微生物进入富含营养物质的底泥中进行活动与代谢,降低了底泥中的富营养物质。在两个方面的作用下,使底泥的体积和重量逐步减少,达到生物清淤的效果。

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