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【摘 要】 将军河位于石桥街道杨家社区。河道东起江干界，西至石桥河，水域面积21710平方米，河两岸建游步道，绿化面积24567平方米，为区管三类河道。2008年区河道整治建设对其进行了河道整治，但仍有部分河段整治不彻底。日常主要靠江干区流入将军河内，日引水量约0.4万立方米，流动性差。将军河水质处于劣Ⅴ类，氨氮超标严重。
【关键词】 固定盘式；链式曝气；优势菌群；河水治理
一、将军河概况
1.河道概况
根据现在资料，将军河总长约1.67km，河道宽8-18米，总水量约为0.4万立方米。为了让本河段实现“长治久安”的目标，使这条需“美白除臭”的将军河进一步成为环城景区的“白富美”，为了以最低土建成本治理该河道工作，我们以“将军河桥”（以东）下游500米河段为试点，针对河床淤泥中有机成分的治理实施方案，主要用固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺。在增加河水的含氧量外，用气体推流，以增加水体流速。
2.将军河水质及污染源分析
将军河的水源主要来自于附近地表水系和江干区流入的补给，日流量约为0.4万立方米；近年来，由于城市化进程的加快，将军河承担了城市防洪和雨水调蓄的功能，暴雨泄洪期间，雨水夹带着大量生活污水、杂物、泥土进入将军河，使河床淤积、水质恶化。此外，河段两岸的绿化植被的落叶飘进河道中，也会对将军河水质产生一定的影响。
以上所述的污染物进入河段后，若来不及打捞就会最终沉积于河底。河底於泥的长期积累形成腐殖质，经发酵释后放分解出N、P等营养盐，导致部分水体出现富营养化，溶解氧（DO）急剧下降.死亡的藻类沉积于河道内进一步加重了水体的污染，导致水体逐渐变绿，产生异味，发黑发臭，形成恶性循环。此外，河床已经硬化处理，外界微生物无法进入，导致河道失去自净能力。
3.河段现存问题
（1）CODcr，BOD5，SS高
（2）TN，TP，NH3-N高
（3）SD（透明度）低
（4）DO（溶解氧）少
4.河床淤泥情况及实施目标
对实施河段现场的考察与参考相关的数据分析，了解该河段底泥厚度大，其中腐植质的含量高，和其他成份较为复杂。
实施目标：本次实施主要针该河段底部淤泥的腐植质成分，通过优势菌群的有效降解，使腐植质的质量含量降至5%以下，河床底泥厚度降至0.15—0.20m的范围之内，从而防止底泥中有机成分对治理后河水的二次污染，并实现水质透明度的大幅提高。
二、将军河可以采取的一般治理措施
1.排水抽淤泥法
此法将河水抽干，清掉河道底部污泥后重新灌入净水，而且尽量切断外来的污染源。很显然，此举对于改善将军河水质效果起到了立竿见影的功效。可是此法所面对的则是需要耗费大量的人力、物力和财力，而且抽出的淤泥同时会对环境造成二次污染。此外，这种机械地依靠外力的治理方法会随着时间的推移，河道的污染情况很有可能出现反复，因此，此法只能起到治标不治本的功效。案例：二十世纪九十年代，西安市军民曾采取此方法清理护城河的淤泥。
2.水体自净法
此法利用洁净水体灌入将军河，利用洁净水体本身所具有的自净能力来冲刷稀释水体中的污染物，应用此方法的前题是，该种水体应具有足够的自净力来降解（包括不断进入）将军河的污染物质。但此方法将浪费大量的净水资源。而且，目前的将军河水已处于富营养化状，其自净的速度远赶不上污染的速度，而且流动性比较差。因此，采用此方法对将军河水体的改善效果不明显。
三、采用固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺治理将军河水体实施方案
1.实施方案治理方法
本实施方案的治理方法遵循“见效快，易操作，投资省，对景观影响小”的基本方针，并以消除河床底泥腐殖质成分的主要目的，通过运用曝气增氧助推的作用，再利用生物工程的最新技术使实施河段实现最完整的生态修复。
在实施河段水体的人工天然修复过程中，通过移动的链式曝气，搅动底部淤泥，使淤泥中的有机污染成分尽可能溶解于水体中，并利用投入的优势菌群，在河水中形成了相对稳定的“生态系”和平衡的“食物链”，在生物的“同化呼吸”对数生长期、“内源呼吸”的自身氧化和新细胞质的合成“增殖”过程，并自动根据废水水质和供氧量调节代谢速度。
并在试验河段上游，用固定悬挂生物转盘（转盘直径与数量，需按实际水质参数，通过设计标准确定），利用转盘挂上生物膜，降解水中有机物，并助推水流。
蛋白质是所有异养微生物的主要氮源，其彻底分解需要经过两个阶段：第一阶段经微生物分泌的胞外蛋白酶水解作用，蛋白质水解成多肽和氨基酸。第二阶段是氨基酸被吸收进入微生物体内后，有的转化成另一种氨基酸或用于合成菌体蛋白质，有的进一步氧化分解。其降解过程如下：
蛋白质——多肽——氨基酸——NH3等
淀粉的降解是经多种淀粉酶同时作用，形成双糖或单糖，才能被吸收利用。葡萄糖（单糖）生成后，被微生物吸入体内，好氧菌使之氧化为CO2和H2O。其降解过程如下：
淀粉——糊精——麦芽糖——葡萄糖——CO2、H2O
硝化和反硝化作用
蛋白质降解的部分产物是有害物质氨和铵离子，而氨、亚硝酸盐、硝酸盐与磷共同作用，是导致河内藻类疯狂生长（富营养化）的主要原因。因此，通过硝化作用和反硝化作用脱氮，已成为抑制河段富营养化的重要措施。
硝化作用过程分为二个步骤：首先，在亚硝化细菌作用下，使河道中的氨和铵离子氧化成亚硝酸盐；然后再在硝化细菌作用下，亚硝酸盐氧化成硝酸盐。
反硝化作用过程需要底层污泥（含5C有机物）的配合和缺氧环境。在反硝化细菌作用下，底层污泥中的硝酸盐转化为氮气（N2）排到大气中。同时，底层的污泥迅速减少，而达到清除污泥的目的。
硝化细菌和亚硝化细菌适合在低浓度的BOD环境中生长，而且生长速度缓慢，在与将军河水源有微生物竞争中处于劣势。
根据将军河水的水质，我们通过实施实验室筛选，驯化微生物和扩大培养后，依照各种微生物的生长特点按比例投入河中，使各种微生物平衡生长，形成一条净化水质的微生物反应链。
2.可靠性分析
生物处理工工艺，在我国各污水处理厂已得到认可。而优势菌治理河水水体技术已在鱼虾养殖场中广泛使用，养殖水体的水质得到有效控制。配合类氧化沟工艺，和链式曝气共同作用下，水体有机物的分解情况，基本是肯定的，而且在曝气和转盘的驱动下，也增加了将军河的水流速度。
因此，通过固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺治理将军河水体，降低底泥中腐殖质的含量是科学的、成熟的、可靠的、符合国情的。
3.实施效果的维持与新污染物的防治
经净化后的河段，可通过不定期供氧方式（如：开启风机接通链式曝气管插入河床或开启曝气转盘），使河段内的含氧量达到2.0-3.0mg/L，让该河段内的优势菌种处于活跃状态。通过优势菌群的新陈代谢作用，把新进入河段的污染物充分分解为以二氧化碳为主的无机物质。此外，新生的菌体又可作为河道内的鱼虾等生物的饲料，进一步促进了河道内生态系统的良性发展，从而长期确保实施河段治理效果和防止新污染物质对河段的重新污染。
四、结语
在将军河水治理过程中，首先加装固定转盘（类氧化沟式）工藝，是最节能，且是很成熟的技术。而采用移动链式曝气，在开始治理初期，能迅速增加水中含氧量和搅动水中污泥，起到立竿见影作用。再配合优势菌群处理工艺，其所投加的优势菌为纯天然的微生物活菌制剂，是从自然界众多菌群中纯提、扩培后的成果，不会造成河道水质环境的恶化，对于动植物都是有益的，不能通过食物链影响人类健康。所以采用固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺治理地表河水体是较有效和最安全的一种方法。
【关键词】 固定盘式；链式曝气；优势菌群；河水治理
一、将军河概况
1.河道概况
根据现在资料，将军河总长约1.67km，河道宽8-18米，总水量约为0.4万立方米。为了让本河段实现“长治久安”的目标，使这条需“美白除臭”的将军河进一步成为环城景区的“白富美”，为了以最低土建成本治理该河道工作，我们以“将军河桥”（以东）下游500米河段为试点，针对河床淤泥中有机成分的治理实施方案，主要用固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺。在增加河水的含氧量外，用气体推流，以增加水体流速。
2.将军河水质及污染源分析
将军河的水源主要来自于附近地表水系和江干区流入的补给，日流量约为0.4万立方米；近年来，由于城市化进程的加快，将军河承担了城市防洪和雨水调蓄的功能，暴雨泄洪期间，雨水夹带着大量生活污水、杂物、泥土进入将军河，使河床淤积、水质恶化。此外，河段两岸的绿化植被的落叶飘进河道中，也会对将军河水质产生一定的影响。
以上所述的污染物进入河段后，若来不及打捞就会最终沉积于河底。河底於泥的长期积累形成腐殖质，经发酵释后放分解出N、P等营养盐，导致部分水体出现富营养化，溶解氧（DO）急剧下降.死亡的藻类沉积于河道内进一步加重了水体的污染，导致水体逐渐变绿，产生异味，发黑发臭，形成恶性循环。此外，河床已经硬化处理，外界微生物无法进入，导致河道失去自净能力。
3.河段现存问题
（1）CODcr，BOD5，SS高
（2）TN，TP，NH3-N高
（3）SD（透明度）低
（4）DO（溶解氧）少
4.河床淤泥情况及实施目标
对实施河段现场的考察与参考相关的数据分析，了解该河段底泥厚度大，其中腐植质的含量高，和其他成份较为复杂。
实施目标：本次实施主要针该河段底部淤泥的腐植质成分，通过优势菌群的有效降解，使腐植质的质量含量降至5%以下，河床底泥厚度降至0.15—0.20m的范围之内，从而防止底泥中有机成分对治理后河水的二次污染，并实现水质透明度的大幅提高。
二、将军河可以采取的一般治理措施
1.排水抽淤泥法
此法将河水抽干，清掉河道底部污泥后重新灌入净水，而且尽量切断外来的污染源。很显然，此举对于改善将军河水质效果起到了立竿见影的功效。可是此法所面对的则是需要耗费大量的人力、物力和财力，而且抽出的淤泥同时会对环境造成二次污染。此外，这种机械地依靠外力的治理方法会随着时间的推移，河道的污染情况很有可能出现反复，因此，此法只能起到治标不治本的功效。案例：二十世纪九十年代，西安市军民曾采取此方法清理护城河的淤泥。
2.水体自净法
此法利用洁净水体灌入将军河，利用洁净水体本身所具有的自净能力来冲刷稀释水体中的污染物，应用此方法的前题是，该种水体应具有足够的自净力来降解（包括不断进入）将军河的污染物质。但此方法将浪费大量的净水资源。而且，目前的将军河水已处于富营养化状，其自净的速度远赶不上污染的速度，而且流动性比较差。因此，采用此方法对将军河水体的改善效果不明显。
三、采用固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺治理将军河水体实施方案
1.实施方案治理方法
本实施方案的治理方法遵循“见效快，易操作，投资省，对景观影响小”的基本方针，并以消除河床底泥腐殖质成分的主要目的，通过运用曝气增氧助推的作用，再利用生物工程的最新技术使实施河段实现最完整的生态修复。
在实施河段水体的人工天然修复过程中，通过移动的链式曝气，搅动底部淤泥，使淤泥中的有机污染成分尽可能溶解于水体中，并利用投入的优势菌群，在河水中形成了相对稳定的“生态系”和平衡的“食物链”，在生物的“同化呼吸”对数生长期、“内源呼吸”的自身氧化和新细胞质的合成“增殖”过程，并自动根据废水水质和供氧量调节代谢速度。
并在试验河段上游，用固定悬挂生物转盘（转盘直径与数量，需按实际水质参数，通过设计标准确定），利用转盘挂上生物膜，降解水中有机物，并助推水流。
蛋白质是所有异养微生物的主要氮源，其彻底分解需要经过两个阶段：第一阶段经微生物分泌的胞外蛋白酶水解作用，蛋白质水解成多肽和氨基酸。第二阶段是氨基酸被吸收进入微生物体内后，有的转化成另一种氨基酸或用于合成菌体蛋白质，有的进一步氧化分解。其降解过程如下：
蛋白质——多肽——氨基酸——NH3等
淀粉的降解是经多种淀粉酶同时作用，形成双糖或单糖，才能被吸收利用。葡萄糖（单糖）生成后，被微生物吸入体内，好氧菌使之氧化为CO2和H2O。其降解过程如下：
淀粉——糊精——麦芽糖——葡萄糖——CO2、H2O
硝化和反硝化作用
蛋白质降解的部分产物是有害物质氨和铵离子，而氨、亚硝酸盐、硝酸盐与磷共同作用，是导致河内藻类疯狂生长（富营养化）的主要原因。因此，通过硝化作用和反硝化作用脱氮，已成为抑制河段富营养化的重要措施。
硝化作用过程分为二个步骤：首先，在亚硝化细菌作用下，使河道中的氨和铵离子氧化成亚硝酸盐；然后再在硝化细菌作用下，亚硝酸盐氧化成硝酸盐。
反硝化作用过程需要底层污泥（含5C有机物）的配合和缺氧环境。在反硝化细菌作用下，底层污泥中的硝酸盐转化为氮气（N2）排到大气中。同时，底层的污泥迅速减少，而达到清除污泥的目的。
硝化细菌和亚硝化细菌适合在低浓度的BOD环境中生长，而且生长速度缓慢，在与将军河水源有微生物竞争中处于劣势。
根据将军河水的水质，我们通过实施实验室筛选，驯化微生物和扩大培养后，依照各种微生物的生长特点按比例投入河中，使各种微生物平衡生长，形成一条净化水质的微生物反应链。
2.可靠性分析
生物处理工工艺，在我国各污水处理厂已得到认可。而优势菌治理河水水体技术已在鱼虾养殖场中广泛使用，养殖水体的水质得到有效控制。配合类氧化沟工艺，和链式曝气共同作用下，水体有机物的分解情况，基本是肯定的，而且在曝气和转盘的驱动下，也增加了将军河的水流速度。
因此，通过固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺治理将军河水体，降低底泥中腐殖质的含量是科学的、成熟的、可靠的、符合国情的。
3.实施效果的维持与新污染物的防治
经净化后的河段，可通过不定期供氧方式（如：开启风机接通链式曝气管插入河床或开启曝气转盘），使河段内的含氧量达到2.0-3.0mg/L，让该河段内的优势菌种处于活跃状态。通过优势菌群的新陈代谢作用，把新进入河段的污染物充分分解为以二氧化碳为主的无机物质。此外，新生的菌体又可作为河道内的鱼虾等生物的饲料，进一步促进了河道内生态系统的良性发展，从而长期确保实施河段治理效果和防止新污染物质对河段的重新污染。
四、结语
在将军河水治理过程中，首先加装固定转盘（类氧化沟式）工藝，是最节能，且是很成熟的技术。而采用移动链式曝气，在开始治理初期，能迅速增加水中含氧量和搅动水中污泥，起到立竿见影作用。再配合优势菌群处理工艺，其所投加的优势菌为纯天然的微生物活菌制剂，是从自然界众多菌群中纯提、扩培后的成果，不会造成河道水质环境的恶化，对于动植物都是有益的，不能通过食物链影响人类健康。所以采用固定盘式结合链式曝气（类氧化沟式）配合优势菌群处理工艺治理地表河水体是较有效和最安全的一种方法。