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自改革开放以来,我国在城市化发展方面取得的成就堪称世界奇迹,大量的外地人口爆发式地涌向城市。然而许多城市的基础配套设施却远跟不上城市扩张速度和人口流入速度。大量未经处理的生活污废水以及工业污废水直接排入到附近水体中,除此之外还伴随着大量的生活垃圾流入到水体中,导致水体被严重污染。由于城市水环境的急剧恶化,许多水体出现极为严重的黑臭现象,对城市环境和居民生活造成了严重危害。目前黑臭水体问题已经成为城市治理中最棘手的难点之一。尽管政府部门对其投入了很大的人力和财力,但是仍然未能全面有效地消除水体黑臭现象。如何有效治理黑臭水体乃当下亟待攻克的难题之一。原位化学处理技术作为一种快速有效的黑臭水体治理方式,受到许多研究人员的青睐。本文以实地采集的黑臭水体的底泥和上覆水作为研究样本,进行黑臭环境仿真模拟实验。以过氧化钙、天然沸石和抗坏血酸为基础,发明一种新型复合化学药剂来探究新型复合药剂对黑臭水体的修复效果,分析修复机理,并确定复合药剂的最适宜投加量。然后在此基础上,优化初始条件和辅之以曝气,进一步探究在不同条件下复合药剂对黑臭水体的修复效果。通过实验,得出的结论如下:(1)相对于单种药剂的修复效果而言,新型复合药剂对黑臭水体的修复效果有明显的提升。但其修复效果并非随着复合药剂投加量的增加而一直增强。综合考虑各个污染指标的削减率,新型复合药剂最适宜投加量为过氧化钙6 g/L+天然沸石8 g/L+抗坏血酸1 g/L(均以底泥量计),此时新型复合药剂对COD、氨氮、硝态氮、总氮、总磷、色度以及浊度的去除率分别为:82%、81%、58%、77%、94%、74%、66%。新型复合药剂释放氧气的时间比单独使用过氧化钙以及过氧化钙、天然沸石组成的复合药剂释氧时间要长4～6天左右。(2)通过设置反应装置的不同初始pH发现,当调节反应装置的初始pH=5时,复合药剂的反应速率会大大加快,在实验进行的前2天复合药剂就基本已经完成了释放氧气过程。而且对COD的处理效果比不调节初始pH明显要好。但是初始pH=5时,不利于复合药剂对TP的去除。当调节反应装置的初始pH=7时,新型复合药剂对氨氮、硝态氮和总氮的去除效果最佳,分别为88%、67%和 84%。(3)在添加复合药剂后,曝气依然可以提高对氮的去除率以及提高上覆水溶解氧的含量。其中每天曝气9h的实验组上覆水溶解氧含量的提高幅度最大,比只添加复合药剂而不曝气的实验组的上覆水溶解氧含量提高了 23%。曝气9 h的实验组对氨氮的去除率最高为92%,相对于未曝气实验组氨氮去除率提高了11%,而总氮去除率则提高了 13%,去除率提高幅度最大的硝态氮为19%。由于只添加复合药剂而不曝气的实验组的上覆水TP去除率已经很高,故而曝气对TP的去除率的进一步提升作用并不明显。曝气9h时其上覆水TP的去除率最高为96%。相对于未曝气的实验组,其TP的去除率仅提高了 3%。