人工水体 篇1
1 试验装置与方法
1.1 试验对象
针对邯郸市某公园内的再生水景观水体, 进行人工湿地生态修复技术研究。该景观水体的补充水源为邯郸市某污水处理厂二级出水。水质如下:温度为8~38℃;COD为16.00~88.56 mg/L;TN为6.33~53.75mg/L;TP为0.16~1.79mg/L;NH4+-N为0.25~52.37mg/L。
1.2 试验装置
污水经潜污泵进入进水箱, 通过重力自流进入黄菖蒲垂直潜流人工湿地和空白垂直潜流人工湿地, 湿地流态均为上行流。湿地系统内填充的填料为:底层填充粒径为30-40mm的砾石, 填充厚度为30cm;中层填充粒径为20-30mm沸石, 填充厚度为40cm;表层填充粒径为40-60目的细砂, 填充厚度为20cm。
1.3 监测项目与分析方法
COD:重铬酸钾法[2];TN:过硫酸钾消解-紫外分光光度法[2];TP:过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法[2]。
2 影响湿地系统净化效果的主要因素
2013年6月~2013年12月, 考察了黄菖蒲湿地系统对污染物的去除效果以及其影响因素分析。实验结果见表1所示。
2.1 地植物
由表1可知, 在水力负荷从1.2~2.5m3/ (m2·d) 变化时, 种植植物的湿地系统对COD、TN、的去除效果均优于空白人工湿地。这主要是由于植物发达的根系对不溶性有机物具有强大的截留作用。此外, 由于植物对氧具有输送、释放和扩散作用, 为微生物脱氮提供了良好的环境, 因此, 种植植物的湿地系统对COD、TN的处理效果要优于空白湿地系统[3]。
由表1还可以看出, 在相同的水力负荷下, 种植植物的湿地系统与空白湿地系统对TP的去除率相差不明显, 说明在人工湿地中, 植物对TP的去除作用较小, 这与一些学者的研究结果一致[4]。
2.2 水力负荷
由表1可知, 随着水力负荷的不断增加, 种植植物的湿地系统对COD、TP的去除率呈下降趋势。这主要是由于当水力负荷过大时, 污水在湿地系统中的停留时间过短, 造成微生物与污染物的接触时间较短。
该湿地系统对TN的去除率呈先上升后下降趋势, 这主要是由于水力负荷在1.6m3/m2·d之后, 水力负荷过大, 污水与填料上的微生物接触不充分, 硝化和反硝化反应不能顺利进行。可见, 菖蒲湿地系统去除TN的最佳水力负荷为1.6m3/m2·d。
2.3 温度
许多研究表明, 温度的季节性变化会影响人工湿地对污染物的去除效果, 为此考察了种植植物的湿地系统在相同的水力负荷下, 夏秋季节与冬季对污染物的净化效果进行比较, 结果见表2。
由表2可知, 在相同的水力负荷条件下, 黄菖蒲湿地系统在夏秋季节对COD、TN、TP的去除率略高于冬季, 这主要是由于夏秋季温度较高, 微生物活性较高, 对污染物的降解和吸收作用明显;而冬季温度较低, 植物枯萎, 同时微生物量大量减少且活性降低, 以致对COD、TN、TP的去除率降低。
3 结论
本文研究了菖蒲湿地系统修复以再生水为补充水源的城市景观水体的效果以及影响因素。试验结果表明湿地系统中植物的存在增强了人工湿地对COD、TN的去除效果, 而对TP无显著影响;且随着水力负荷的不断增加, 人工湿地对COD、TP的去除均呈下降趋势, 而对TN的去除率呈先上升后下降趋势。人工湿地的最佳水力负荷为1.6m/d;人工湿地在冬季条件下对COD、TN、TP的去除率均有所降低, 说明温度是人工湿地对污染物去除的重要影响因素之一。
参考文献
[1]王坦, 李昊.再生水回用于景观水体的富营养化问题和生态修复[J].环境科学与管理, 2011, 36 (3) :134-138.
[2]国家环保局.水和废水检测分析方法[M].第4版.北京:中国环境科学出版社, 2002.
[3]万金保, 兰新怡, 汤爱萍, 等.多级表面流人工湿地/氧化塘工艺处理微污染原水[J].中国给水排水, 2011, 27 (21) :11-14.
济南恒大绿洲人工湖水体净化建议 篇2
济南恒大绿洲人工湖水体净化建议方案项目背景分析
济南市恒大绿洲A地块人工湖，总建筑面积约计平方米，但是由于湖域西侧湖水缺乏流动性，自净能力不足，周围环境、空气中的污染物逐渐聚集到湖水中时时，使水体特别是底层水体严重缺氧，极大地抑制了好氧微生物(硝化细菌)的活性。在缺氧状态下厌氧微生物大量繁殖，对落入水底的有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷、氨等有害气体。硫化氢与水中的铁反应，生成硫化铁使水体发黑。得不到及时分解的有机物沉积在水底，形成黑色淤泥，致使有害菌异常繁殖，藻类异常增长，溶解氧降低，蚊虫孳生，失去景观效果。
为了制定科学、经济、合理的净化建议方案，客户服务中心组织相关人员对现场进行了多次勘查，在查阅大量技术资料的同时，请教相关技术人员，在充分考虑到后期物业管理的成本运行的需要同时，特对该项目制定了经济、合理的湖水净化建议方案，以大幅度的降低工程造价、工期以及净化系统的运行成本，仅供参考。水体净化建议方案
2.1方案制定依据
2.1.1依据
《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB3838-2002） 《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）
1深圳市塞纳河水务有限公司
城市区域环境噪声标准（GB3096-93）
《给水排水设计手册》
2.2工程建议方案
建议方案的核心工艺：湖水整体循环系统＋人工造流曝气辅助循环系统+高效光催化水质净化系统＋水生动植物系列＝高效综合自净系统。
(一)湖水整体循环系统
流水不腐，利用循环水泵使湖水流动起来，整体循环，循环强度达到每三天全湖水量循环一次。湖水整体循环系统可设置两台高流量、低扬程的潜水泵及管路系统组成，为了防止水流短流，吸水管路可采用交叉吸水循环的方式布置。
(二)人工造流曝气辅助循环系统
人工造流曝气辅助循环系统是一种大流量人工造流爆气系统，该系统可以高效快速提升溶解氧。要治理湖泊中有机污染物超标造成的水体污浊、黑臭污染，首先必须运用人工方法提高湖泊水体的自净能力，而最有效的方法就是对严重缺氧湖泊人工造流并进行高效曝气，将严重缺氧的死水区变成富含氧气、充分流动交换的活水区。由于在湖泊中铺设遍布全区的曝气管网是不现实的，而且氧气自身在水中的传递速度很慢，在20°C时的水中氧的溶解度仅为0.00917g/l，曝气时水体必须流动，才能将曝气点处的富氧水块与远离曝气点的贫氧水块充分交换，实现全水域曝气。对于人工湖水体基本为非流动的死水，必须在曝气的同时进行人工造流，实现全
水域曝气，才能让富氧水与贫氧水进行迅速交换。由于水量庞大，传统工艺曝气造流的电耗大得惊人，根本很难实现，建议此处采用“超大流量造流曝气灭藻机”用以解决了低成本造流和全流域曝气这个问题。需要特别说明的是，该系统在处理人工湖等微污染水体时，不需经常开动，只是在夏季温度高、气压低、日照强烈适宜藻类繁殖生长的时候，或水体感官不佳的时候才需要开启系统。
(三)高效光催化水质净化系统（含高精度叠片式自动冲洗过滤器）
高效率光催化水质净化系统，是利用紫外光催化水质净化技术去除水中的有机污染物和有害菌，处理后的水质清澈透明、透明度大于1m，水体生态平衡，并可饲养观赏鱼（相见后附的各个工程案例彩色照片）。各项指标均达到国家《景观娱乐用水水质标准》A类水质标准，优于地表水环境质量标准GB 3838-2003中III类标准。
紫外光催化技术是在现代防疫学、光学、生物学及物理化学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的C波段紫外光照射在流过式不锈钢装置内壁的纳米材料涂层产生的大量具有很强氧化还原能力的电子和空穴对，在光催化作用下产生羟基(·OH)和超氧化物离子。·OH基是强氧化剂（E0=+3.07V），他们与附着在水中的有机物或微生物产生化学反应，各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体受到一定剂量的羟基(·OH)后，其细胞中的DNA结构受到破坏（键断裂，或光化学反应，如使DNA中THYMINE二聚等），从而在不使用任何化学药物的情况下将水中的细菌、病毒以及其它致病体和
有机物完全氧化成二氧化碳、水和无机小分子，达到了消毒和净化的目的。
(四)水生动植物系列
水生植物根据生长部位的不同分为沉水植物、浮叶植物、漂浮植物、挺水植物、湿地植物等。工程费用估算
吨水投资额约为100元，吨水运行费用约为0.5元。
济南恒大绿洲客服中心工程维修部