景观水污染治理技术(景观水处理) 6页

城市景观湖泊水污染治理技术——生态修复技术武汉珅德环保技术有限公司，4300001、前言随着我国城镇化的不断发展，人们的生活水平不断提高，绿色环保意识逐渐增强，在住宅小区、城市公园、校园、度假区等公共场所里人工湖泊、河道及景观水池等城市景观水体不断涌现，在改善人居环境的同时，也增添了人们亲近绿色大自然的氛围，景观水体的重要性日趋显著。但许多城市景观水体都出现了不同程度的污染问题，水体呈现富营养化及发黑发臭现象比较严重。根据国家住建部和环保部联合公布的第一轮全国黑臭水体摸底排查结果，截至2016年2月16日，在全国295座地级及以上城市中，有超过七成的城市排查出黑臭水体，已认定的黑臭水体总数1861个。从黑臭水体地域分布情况看，经济发达且水系更多的中东部地区的黑臭水体数量占比较大，中南区域和华东区域合计占比达71%。这些受污染的水体既严重影响周围景观的视觉效果，丧失了景观水体的功能，也使人居环境质量下降，影响城市生态化的建设。因此，如何让这些景观水体碧水常青，生机盎然，避免因水质恶化而影响人居环境，甚至危及人体健康，现已成为了人们值得关注的民生问题，对受污染的景观水体进行治理与修复也已刻不容缓。2、景观水体污染问题原因分析在城市景观水体中，补水带来的氮、磷等营养物质随着水分的蒸发而富集，加上水体流动性不大和水温适宜，致使藻类过度繁殖生长，水体呈现富营养化，水质恶化，蚊虫滋生；同时水体中外源有机污染物的积累也会引起水体中溶解氧的消耗，导致水体缺氧并滋生厌氧微生物，水体透明度变差、颜色变暗，甚至有异味，造成水体发黑发臭，成为黑臭水体，从而出现“半年清，一年臭，三年封”的困局，这样使得本来用于美化人居环境的景观水体成为人们头痛的“包袱”。影响景观水体水质恶化的主要因素包括：有机污染物浓度、营养物质浓度、污染时间、水力条件、温度条件等。由于城市景观水体大多为静止或半封闭的缓流水体，具有水环境容量小、生态系统较为脆弱、水体自净能力有限等特点，一旦受到外源污染物的入侵，极易造成水体中悬浮物增多、浊度增大，水质恶化。特别是在温度较高时，富含N、P等营养元素的水体呈现富营养化，水中会滋长-1-\n大量藻类，而藻类的异常繁殖会破坏水体的生态平衡，形成水华，并伴有明显的鱼腥味，时间一久会造成水体发黑发臭，形成黑臭水体，完全丧失了景观水体的基本功能。3、景观水体污染治理综合解决方案随着我国城市化的发展、生态城市建设的推广和居民环境意识的增强，景观水体的重要性日趋显著，景观水体污染治理必将成为继生活污水处理和工业废水染治理之后又一新的污水处理领域。景观水体污染实则是水体生态系统平衡遭到破坏，污染负荷超出水体的自净能力，仅靠水体原有的生态系统难以完成净化过程。目前常见的景观水体污染治理技术大致可分为物理法、化学法及生物法。其中物理法主要包括截污、调水、清淤等水利工程，以及气浮、除藻、引水稀释、曝气增氧、人工造流等措施；化学处理法涉及絮凝沉淀、药物灭藻等措施；而生物法是利用特定的水生生物，通过其新陈代谢过程对水体污染物进行吸收、转化或降解，达到减少或消除水体污染，去除水体营养物质及有机污染物，主要包括微生物处理、水生动植物操纵调控等方法。但因景观水体污染治理是一个很复杂的事情，污染物的来源和影响因素比较多，存在周期性反复的问题，而水处理中常用的物理过滤、化学处理及生物降解均存在各自的优势、不足和适用条件，很难从根本上解决景观水体富营养化与发黑发臭的问题，使得景观水体污染治理成为一个极为困难的过程。通过多年的实践总结，武汉珅德环保技术有限公司从水环境生态平衡原理出发，以生态滤池修复技术为基础，开发出了“生态净化+生态护坡”的景观水体生态修复（Bioremediation）整体解决方案，采用工程技术措施将微生物、原生动物、绿色植物及活性基质、天然材料等载体有机结合，互为共生，形成具有高度生物活性的微生态平衡系统—自然处理系统，具有优良的吸附过滤、吸收降解、沉淀分离与缓冲等环保功能，通过物理、化学及生物的共同作用对污染水体进行生态修复处理，具有净化水质和水体养护双重功效。需要注意的是，景观水体生态修复（Bioremediation）技术宜与外源截污减排、内源清淤治理工程技术结合起来，否则会由于外源污染物的不断注入、内源污染物的不断释放而影响景观水体生态修复效果。当然对于不具备截污条件、不适合内源清淤处理的景观水体也可直接采用该生态修复技术原位将污染的景观水净化处理后再进入水体，全面提升景观水体水质指标。-2-\n3.1外源截污首先考虑的是控制外源污染物进入景观水体，截断外源污染物质的输入途径。外源截污减排是景观水体生态修复的前提和基础，否则会由于外源污染物的不断注入而影响水体生态修复效果。3.2内源清淤顾名思义，内源污染就是水体“内部”的污染物，通过打捞、清淤等措施清除水体中垃圾及底泥等污染物，实现内源污染的控制，尤其是重度黑臭水体底泥污染物的清理，可快速降低黑臭水体的内源污染负荷。内源清淤治理是阶段性应急处理措施，也是水体实施生态修复的基础，否则会因底泥、垃圾等污染物的不断释放而影响水体生态修复效果。内源清淤是指采用物理工程措施清除水体底床上层一定范围内富含有机质、氮、磷和重金属的污染底泥并妥当处置，一定程度上可清除水体内源污染，减少底泥污染物向水体的释放，为水体生态修复创造条件。3.3生态净化生态净化是水体生态修复的关键环节，具有水质净化与水体养护之功效。其核心是通过外接生态滤池系统、内置曝气生物栅装置之生态净化技术抑制有害生物的生长繁殖，激活水中具有净化功能的土著微生物和生物酶，进行生物脱氮除磷，逐级降解有机污染物，增加景观水体含氧量，改善水体流动性，控制水中菌藻数量，并增强水体自净能力，创造一个具有良性循环、稳定的微生态平衡系统，依靠相互间互生作用及协同效应，实现水体复氧、水质生物净化、底泥生物氧化、水体养护等水体生态修复，有效去除水体富营养化之营养盐分，高效降解水体发黑发臭之污染物，从根本上解决景观水体水质恶化问题。该生态净化技术采用生态工程技术措施将生态滤池系统和曝气生物栅装置有机组合，强化自然界生态平衡系统之自净能力，提升水体污染物降解与转化效率，达到持续净化水体污染之目的。①SD-BIO生态滤池系统SD-BIO生态滤池系统（Ecologicalfiltersystem，简称EFS）是基于环境生态系统平衡原理自主研制的新型生物治污一体化环保装置，具有环境绿化与污染净化双重功效，创造性地融合了人工生态湿地和生物滤池在污水处理领域的优势，既突出了绿色植物的环境景观绿化效果，增强环境抗污染与自净能力，又具-3-\n有生物吸收并持续降解环境污染物之环保功能。SD-BIO生态滤池系统（EFS）融景观绿化和污染修复于一体，是利用物理、化学、生物三重协同作用进行污水净化的一种自然生态处理系统，具有持续净化效率高、景观绿化效果好、无二次污染、能耗低、占地面积小、可资源化利用等诸多优点，而且其能耗、造价及运行费用远低于常规的环境污染治理技术，特别适合用于黑臭水体污染治理、景观湖泊水体污染治理、雨水回收利用、生活污水处理等富营养化、低污染的水环境治理与水资源综合利用领域，同时农村环境污染连片整治、海绵城市建设等方面也表现出了良好的应用前景。②SD-BIO曝气生物栅SD-BIO曝气生物栅系统（AeratedBiobarSystem，简称ABS）是基于生物接触氧化法原理模拟天然水草形状加工而成的新型生物治污环保设施，是水体生态修复技术的重要组成部分。SD-BIO曝气生物栅系统（ABS）将生物膜净化技术与筛分截留技术加以结合，对水中悬浮物、胶体物质等有良好的沉降、截留和吸附作用。同时，在曝气条件下为参与污染物净化的微生物、原生动物、小型浮游生物及底栖动物等多样性生物群落提供栖息生长的载体和环境条件，使得水体中的生物量呈几何级倍增，在有限的空间内富集巨大的生物量，形成更为多样化的复合式生物膜，强化水体生物自净功能。当污染水体流经曝气生物栅时，可溶性的污染物通过生物膜的吸附及同化与异化作用而除去，净化水质。③工艺技术流程景观水体生态净化技术的核心是通过外接生态滤池系统（EFS）、内置曝气生物栅装置（ABS）创造一个具有良性循环、稳定的微生态平衡系统，依靠互生作用及协同效应，实现水体复氧、水质生物净化、底泥生物氧化、水体养护等水体生态修复，有效去除水体富营养化之营养盐分，高效降解水体发黑发臭之污染物，强化水体自净与修复能力，从根本上解决景观水体水质恶化问题。该生态净化工艺技术流程如下：一级处理：调节池，设置格栅过滤网，主要作用是沉降分离污水中的固体-4-\n颗粒及悬浮物，初级降解水中有机物，调节水量平衡，混合和均衡水质。调节池的出水经虹吸管重力自流进入生态净化系统，开始二级处理。二级处理：生态净化系统，主要由外接生态滤池系统（EFS）和内置曝气生物栅系统（ABS）串联组成，其核心是模拟自然生态系统自净功能，运用生态工程学措施将微生物、原生动物、湿生植物与人工基质、天然材料等载体有机结合，互为共生，形成具有高度生物活性的生态平衡系统，具有优良的重力沉淀、吸附过滤、微生物降解、动植物吸收及负荷缓冲等环保净化功能，通过物理、化学和生物的协同净化作用，实现对水中N、P营养盐及有机污染物的去除，提高水体流动性和生物自净能力，真正从根本上解决水质污染问题。生态净化系统出水被提升至杀菌消毒装置进行三级处理。三级处理：接触消毒池，生态净化系统出水浊度低，生物种类多样且生物量大，可根据实际需要选配接触消毒池进行杀菌灭藻处理。通过在接触消毒池中定量投加杀菌剂（或紫外线消毒）可将水中藻类、细菌、病毒和原生动物等有害生物绝大部分杀灭，出水中大肠杆菌小于2个/L，并且深度氧化分解水中残留有机污染物，进一步提升出水水质指标。经过这样的三级处理后，景观水体将达到如下整体效果：Ⅰ.有效抑制富营养化型蓝绿藻类的大量繁殖滋生；Ⅱ.水体能见度达到国家景观水质标准；Ⅲ.维持水质稳定，长时间内不会发臭变黑；Ⅳ.保证水体内养殖的生物健康生长。Ⅴ.处理后的景观水质中氨氮、总磷、COD等重要指标符合国家GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类以上标准，完全可满足景观水质要求。3.4生态护坡生态护坡是指通过种植绿色植物或者构建绿色植物与天然材料相结合的土木工程，利用植物与岩土的相互作用（根系锚固作用）对边坡表层进行防护、加固，控制侵蚀，与水体相连自成一体，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的水体生态环境的护坡形式。生态护坡是一项既能满足水体岸坡的防护要求，又有利于水体生态系统恢复平衡的生态工程。生态护坡除了具有增强岸坡稳定性，满足城市水体防洪排涝、防止水土流失等功能外，还体现了滞留并净化初期雨水、抑制地表径流量并削弱-5-\n雨滴溅蚀、促进水体与岸坡之间的水土交换、增强水体自净能力，对于营造城市生态景观、改善人居环境起到了积极的作用。4、结语随着我国城市化的发展、生态城市建设的推广和居民环境意识的增强，景观水体的重要性日趋显著，景观水体治理必将成为继生活污水、工业污水治理之后又一新的污水处理领域。国务院颁布实施的《水污染防治行动计划》（“水十条”）明确，城市人民政府是整治城市黑臭水体的责任主体，由住房城乡建设部牵头，会同环境保护部、水利部、农业部等部委指导地方落实并提出目标：2017年年底前，地级及以上城市实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口，直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体；2020年年底前，地级以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内；到2030年，全国城市建成区黑臭水体总体得到消除。由于景观水体多为近于封闭的静止或缓流的浅层水体，流动性较差，水环境容量小，生态系统相对脆弱，水体自净能力有限，一旦受到外界环境污染则很难自行修复，久而久之水质恶化。而常规的水处理工艺均存在各自的优势与不足及适用条件，很难从根本上解决景观水体污染问题。“三分治理、七分养护”，这是我们多年的景观水处理的经验总结。一旦水体出现污染，水生态系统平衡遭到破坏，则其治理将是相对较难的一个过程，唯有构建完善的水体生态平衡系统，增强水体的恢复与自净能力，才能从根本上解决景观水体的富营养化及水质黑臭问题。我们从生态系统平衡原理出发，以生态滤池修复技术为基础，开发出了景观水体生态修复整体解决方案，通过物理、化学及生物的共同作用对污染水体进行修复。其中外源截污是景观水体修复的基础与前提，内源清淤是阶段性手段，水质净化是关键，生态护坡是长效保障措施。我们通过外接生态滤池系统（EFS）、内置曝气生物栅装置（ABS）之生态净化技术创造一个具有良性循环、稳定的微生态平衡系统，将常规的污水处理工程技术与环境生态技术有机结合，依靠互生作用及协同效应，构建完善的水体生态平衡系统，实现对景观水体的根本治理和有效养护，使景观水体真正成为城市一道亮丽的风景，为人们生活和城市发展创造良好的生态环境。-6-