本發(fā)明涉及一種用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑及其制備方法，屬于水環(huán)境修復技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
目前，我國的城市河涌水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)普遍處于失衡狀態(tài)，水體發(fā)黑發(fā)臭，景觀效果差，污染嚴重，其根本原因在于排放到河涌中的有機污染物量大大超過了水環(huán)境的容納量。排放到河涌中的有機污染物在生物分解過程中會消耗掉水中的溶解氧，使水體和底泥變?yōu)閰捬醐h(huán)境，在厭氧微生物的分解作用下，會產(chǎn)生硫化氫、甲烷、氨氣等惡臭氣體，同時，厭氧過程產(chǎn)生的硫化物還會與金屬發(fā)生反應，生成黑色的FeS沉淀物，導致河涌水體發(fā)黑。研究表明：通過向黑臭水體中投加一定數(shù)量的優(yōu)勢菌種和光合細菌，水體的水質(zhì)會發(fā)生明顯好轉(zhuǎn)。例如，在曝氣條件下投加土著微生物，增加水體中的富氧微生物濃度，便可以有效去除水體中的有機污染物，提高河涌的自我凈化能力。
本發(fā)明公開了一種用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑，可以對黑臭河涌水體中的富氧微生物進行高效修復，可以顯著提升水環(huán)境質(zhì)量，為城市黑臭河涌的生物治理與生態(tài)修復提供全新的解決方案，適宜在全國各城市黑臭水體生物修復治理中推廣應用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑及其制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
一種用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑，其由以下質(zhì)量百分含量的原料組成：
石灰：0.5～3.5％；
粉煤灰：12～38％；
粉末活性炭：3～15％；
粉末氟石：10～25％；
剩余污泥：30～65％。
所述的粉煤灰為工業(yè)鍋爐粉煤灰。
所述的粉煤灰的粒徑小于180μm。
所述的粉末活性炭的粒徑小于180μm。
所述的粉末氟石的粒徑小于180μm。
所述的剩余污泥為城市污水處理廠二沉池或生化池的剩余活性污泥。
所述的剩余污泥的粒徑小于180μm。
上述用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的制備方法，包括以下步驟：
1)分別將石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥在常溫下進行自然干化；
2)將干化后的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥分別碾碎成粉，再進行篩分；
3)將篩分得到的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥按比例混合均勻，得到用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的催化劑可以有效促進黑臭河涌水體中富氧細菌的生長繁殖，馴化培養(yǎng)時間明顯縮短，富氧細菌濃度顯著升高，數(shù)量增大，提高了水體中活性污泥濃度和污泥活性，進而提高了河涌水體的抗負荷沖擊能力，提高了修復系統(tǒng)的處理能力；本發(fā)明的催化劑原料來源廣泛易得，成本極低，制備方法簡便易行，穩(wěn)定性好。
1)本發(fā)明的催化劑中的石灰可以對水體的pH值進行調(diào)節(jié)，增強了絮凝作用，并為富氧微生物的生長和繁殖創(chuàng)造了有利條件；
2)本發(fā)明的催化劑中的粉煤灰具有絮凝作用，可以對水體進行凈化，且其含有多種微量元素，可以起到活化富氧微生物的作用；
3)本發(fā)明的催化劑中的粉末活性炭具有很強的吸附作用，能吸附水中的大分子或微生物，形成生物活性炭；
4)本發(fā)明的催化劑中的粉末氟石能吸附氨氮，附著生長硝化細菌，形成生物氟石，可有效加速硝化細菌的生長和繁殖；
5)本發(fā)明的催化劑中的活性污泥可以接種活性富氧微生物，增加生物種類，加快富氧微生物生長和繁殖。
具體實施方式
一種用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑，其由以下質(zhì)量百分含量的原料組成：
石灰：0.5～3.5％；
粉煤灰：12～38％；
粉末活性炭：3～15％；
粉末氟石：10～25％；
剩余污泥：30～65％。
優(yōu)選的，所述的粉煤灰為工業(yè)鍋爐粉煤灰。
優(yōu)選的，所述的粉煤灰的粒徑小于180μm。
優(yōu)選的，所述的粉末活性炭的粒徑小于180μm。
優(yōu)選的，所述的粉末氟石的粒徑小于180μm。
優(yōu)選的，所述的剩余污泥為城市污水處理廠二沉池或生化池的剩余活性污泥。
優(yōu)選的，所述的剩余污泥的粒徑小于180μm。
上述用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的制備方法，包括以下步驟：
1)分別將石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥在常溫下進行自然干化；
2)將干化后的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥分別碾碎成粉，再進行篩分；
3)將篩分得到的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥按比例混合均勻，得到用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑。
本發(fā)明的用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的使用方法如下：按照催化劑、黑臭河涌污水質(zhì)量比(0.1～0.7)：1000將本發(fā)明的催化劑通過播撒的方式投加到黑臭河涌污水中，然后曝氣，進行生物修復處理過程。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋和說明。
實施例1：
用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的制備：
1)分別將石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥在常溫下進行自然干化；
2)將干化后的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥分別碾碎成粉，再過80目篩，進行篩分；
3)將篩分得到的1質(zhì)量份的石灰、20質(zhì)量份的粉煤灰、9質(zhì)量份的粉末活性炭、23質(zhì)量份的粉末氟石和47質(zhì)量份的剩余污泥混合均勻，得到用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑。
實施例2：
用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的制備：
1)分別將石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥在常溫下進行自然干化；
2)將干化后的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥分別碾碎成粉，再過80目篩，進行篩分；
3)將篩分得到的0.5質(zhì)量份的石灰、38質(zhì)量份的粉煤灰、3質(zhì)量份的粉末活性炭、18.5質(zhì)量份的粉末氟石和40質(zhì)量份的剩余污泥混合均勻，得到用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑。
實施例3：
用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的制備：
1)分別將石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥在常溫下進行自然干化；
2)將干化后的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥分別碾碎成粉，再過80目篩，進行篩分；
3)將篩分得到的2質(zhì)量份的石灰、25質(zhì)量份的粉煤灰、15質(zhì)量份的粉末活性炭、18質(zhì)量份的粉末氟石和40質(zhì)量份的剩余污泥混合均勻，得到用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑。
實施例4：
用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的制備：
1)分別將石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥在常溫下進行自然干化；
2)將干化后的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥分別碾碎成粉，再過80目篩，進行篩分；
3)將篩分得到的3.5質(zhì)量份的石灰、12質(zhì)量份的粉煤灰、9.5質(zhì)量份的粉末活性炭、10質(zhì)量份的粉末氟石和65質(zhì)量份的剩余污泥混合均勻，得到用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑。
實施例5：
用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑的制備：
1)分別將石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥在常溫下進行自然干化；
2)將干化后的石灰、粉煤灰、粉末活性炭、粉末氟石和剩余污泥分別碾碎成粉，再過80目篩，進行篩分；
3)將篩分得到的1質(zhì)量份的石灰、29質(zhì)量份的粉煤灰、15質(zhì)量份的粉末活性炭、25質(zhì)量份的粉末氟石和30質(zhì)量份的剩余污泥混合均勻，得到用于黑臭河涌水體富氧生物修復的催化劑。
測試例：
選取實施例1制備的催化劑進行黑臭水體在富氧(DO大于5mg/L)條件下的細菌培養(yǎng)馴化時間測試和CODcr去除效果測試。
黑臭水體在富氧(DO大于5mg/L)條件下的細菌培養(yǎng)馴化時間測試：
分別選取不同CODcr的黑臭水體，在水體中投加不同質(zhì)量的催化劑進行比較實驗，細菌在曝氣富氧(DO大于5mg/L)條件下的培養(yǎng)馴化時間如表1所示。
表1細菌在曝氣富氧條件下的培養(yǎng)馴化時間(天)
由表1可知：投加了本發(fā)明的催化劑后，細菌的馴化時間大為縮短，且催化劑的投加量越大，馴化時間相應縮短的越多，越有利于富氧生物修復。
黑臭水體在富氧(DO大于5mg/L)條件下的CODcr去除效果測試：
分別選取不同CODcr的黑臭水體，在水體中投加不同質(zhì)量的催化劑進行比較實驗，曝氣富氧(DO大于5mg/L)條件下的CODcr去除率如表2所示。
表2曝氣富氧條件下的CODcr去除率(％)
由表2可知：投加了本發(fā)明的催化劑后，富氧生物修復的效果有了顯著提高，且催化劑的投加量越大，CODcr的去除率越高。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。