利用分散式污水处理技术修复城市河流的.研究 65页

'独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得(2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：私炯签字日期：’∥旧?年石月／Et学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：欲弘亏签字日期：伽嚼年／月厂Et导师签字：7k签字日期：扣吆年石月／日 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究1绪论1．1概述河流孕育了人类文明，现代建筑大师莱特有句名言：没有河流的城市，是人类永远的沙漠。在城市形成和发展过程中，河流作为关键的资源和环境载体，关系到城市生存，制约着城市发展，是城市生态环境的重要组成部分，是影响城市风格和美化城市环境的重要因素Ill。泰晤士河创造了伦敦；塞纳河孕育了巴黎；莱茵河成就了波恩；尼罗河中刷出开罗、谱写了人类历史最辉煌的古埃及文明，黄河以其生命之水哺育了中华民族的成长。但是随着经济发展和人口的快速增加与集聚，这些河流所接纳的污废水成倍增加，已严重超过河流的纳污能力，河流的生态功能丧失，城市的生态环境受到严重影响。．城市河流作为城市生态系统中的一种自然地理要素，对城市生态环境和城市建设的意义重大：为城市生活和生产提供就近水源，减弱城市热岛效应和洪涝灾害，为城市绿地的建设提供基地，丰富城市景观多样性和城市物种多样性，为市民创造文体娱乐、亲近自然的空间12I。上个世纪以满足人类生存为特征的城市化建设，极大地改变了城市的河流，土地和与之相关的自然要素的使用；在城市化过程中遭遇着河流泛洪区被建筑物挤占、河床硬化、河道断面几何规则化、河道被裁弯取直(河流形态直线化)。侵占水面面积致使城市河道生态碎化与孤岛化，失去调节气候和生物多样性保护功能；直线化破坏生物生存的物理水文条件，降低了物种的多样性：渠道化，切断或者减弱了水体与地下潜流带及河岸的联系，干扰了河道正常的水文循环，河流的自净能力下降，切断了水生物的能量来源，深槽和浅滩的序列破坏，干扰了生物的栖息与繁殖。而向其中排入生活和工业污水更使水质严重恶化，水生物无法生存，河流自身的生态功能完全丧失。人类在满足物质生活水平后，产生了对城市水环境的关注和需求，经济的发展也使人类有能力关注并改善城市水环境，因此治理城市河流污染、修复城市河流系统生态功能已成为各地生态城市建设的主要内容。城市河道生态系统是复杂的系统，受多种因素影响，有物理因素，化学因素和生物／生态因素，在这些众多的因素中，水质的影响是第一位的，水质是综合 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究影响河道生态系统，容易监控，直接反映河道物理化学条件的指标。所以改善河道的水质是改善城市河道生态环境和修复生态系统的关键。本论文正是基于此，探讨以改善城市河道水质为措施，以城市河道生态修复为目标的研究。探索适合我国国情的河流修复方法和措施。1．2城市河流特征1．2．1城市河流水文特征长期以来，在传统的河流治理与管理思想指导下，大多数城市对城市河流的治理是基于最佳水力半径的概念，用最经济断面输送最大流量，结果造成城市河流坡降较大，河道断面相对狭窄，河水暴涨暴落，水位水量随季节变化显著。汛期洪水入河流量大、流速快、水量集中，不仅危害城市居民的生命财产安全，而且过量洪水还破坏了河流生态系统的稳定性。非汛期，河道内流量小，流速慢，水位低，甚至干枯。1．2．2城市河流结构特征河流结构包括河流横向、纵向和垂向形态，也包括河流的泥沙沉积、造陆等方面。河流水文和水力过程决定了流域和河流纵向上的地形特征、河岸和河床的横向形态以及河流基质类型和底层模式，反过来，河流结构的变化也影响了河流的水文过程。人类对河流结构的改造，包括河流长度的缩短、浅滩和深潭消失以及沿河洪泛平原和湿地消失等，这些变化改变了河流的水力条件和生物条件，从而导致河流稳定性降低、自净能力下降、生物多样性减少等。1．2．3城市河流物质特征河流物质包括溶解的营养物质、有机质、氧、主要离子和污染物等，这些溶解质随着水流而流动。一般情况下，从流域边界到河流，从河源到河口，物质溶解量逐渐增加。污染物的不达标排放，大量的有毒有害物质(能量)进入到水体中，使水体的水质和水体底质的物理、化学性质和生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和功能13l。造成城市河流污染的主要原因是由于不适当的城市生活和工业生产活动所引起，特别是由于城市生活污水和工业废水等点源污染的任意排放；其次是由城市地表径流污染以及上游农业面源污染所致，见图1．1。生活污水中主要含有有机物和氮、磷等营养物质，并含有大量细菌和病原体；工业废水中的主要污染物2 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究有：不溶性、难溶性和可溶性固体致浊物，无机有毒有害物(氰、铬、铅、汞、福等)，有机物(分为可生物降解有机物和难生物降解有机物)以及油类物质和放射性物质等；它们对天然纳污水体和人类可持续用水都具有很大的危害性14J。2002年中国环境状况公报显示，我国河流污染主要指标为石油类、COD、州．N、高锰酸盐指数、挥发酚等。据统计，我国现有污水的年排放量已达365亿m3(不含乡镇)，城市污水处理率只有7％，大量(约80％)未经处理的污水排入各种水体，引起水环境不同程度的污染。从而造成全国1，3以上的河段受到污染，90％以上的城市水域污染严重，全国60％天然湖泊中有不同程度的富营养化现象。50％的重点城镇水源地达不到国家饮用水卫生标准。1．3河流污染治理技术随着现代经济的飞速发展和城市人民生活水平的提高，人们对城市河流的功能需求在不断地发生变化，他们要求现代城市河流不仅要具有安全性，还要具有舒适性。通过上述对城市河流存在问题的分析可以看出，当前城市河流的现状与人们对其功能的需求极不协调。尤其在我国提出建设和谐社会的总体发展目标的情况下，人与自然和谐相处将成为今后开展各项工作的基本出发点，因此治理城市河流污染、修复城市河流系统生态功能已成为各地生态城市建设的主要内容。1．3．1国内外河流污染治理技术应用简述国外对河流污染治理技术的研究与应用始于二十世纪五、六十年代的日本、美国及欧洲一些发达国家。当时这些国家正处于经济高速发展时期，每天都有大量未经处理的工业废水和生活污水排入就近河流，导致河流水质极度恶化，如英国的泰晤士河、欧洲的莱茵河、美国的Homewood运河和密西西比河、日本的江户川和多摩川掣鳓。针对这种情况，这些国家的政府一方面加大城市污水处理厂的建设力度，减少进入河流的污染物质的量。目前，日本、美国及欧洲一些发达国家的污水处理率已达到9096以上。另一方面就是根据本国河流的特点开始采取人工强化净化措施直接治理污染的河流，加速河流水质的恢复。日本工业发达，人口众多，河流污染比较严重，其中BOD。在20mg／L以上的河流就占全国河流的80％以上。日本经济、技术实力雄厚，但该国地少人多，河流用地大多难以保障，再加上日本的河流具有坡度大、流程短、洪水流量大、水3 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究位陡长陡落、洪水暴发频繁，所以该国研究开发的河流强化净化技术大多是对河流的间接净化，即将净化设施建在河流的一侧，然后利用河道落差将水引到净化设施内进行净化后再放流。此外，净化设施也多采用地下式，以节约用地l¨。欧美等发达国家经济基础好，人少地多，河流用地可以保障，因此这些国家在河流污染治理方面多倾向于河道的直接曝气、河道清淤、恢复河流两岸湿地和恢复蛇形河道等的自然净化方式171。直接曝气耗资大、但可以达到立竿见影的效果：河道清淤工程大、投资较多；修复湿地占地面积大，但有利于河流自净能力的恢复。我国河流污染程度也越来越严峻，尤其是城市中小河流I剐，由于它们大多数环绕居民区、农田，临近禽畜养殖场，又受精养鱼塘、中小型工业等的影响，其水质受污程度相当严重。而中小河流、毛细管河流组成的水网，也是居民用水、农业灌溉和渔业用水的主要水源。水资源的污染，不仅影响作物和鱼类的产量和品质，还会蓄积毒素，生产出有害人类身体健康的农产品。同时，众多被污染河水还会通过水网最终汇入大江大河，从而直接影响大江大河的水质。但由于经济和技术条件的限制，我国对河流污染治理技术的研究还处于起步阶段，实际应用的技术只有引水稀释、清淤等机械物理的方法，河道曝气也只是在北京、重庆和上海等地的小河道治理中使用过；而利用生物(包括水生植物和微生物等)对污染河流进行强化净化的研究还只处于试验阶段19l-11枷。治理污染河流是一项复杂的系统工程。过去几十年世界上那些发达国家城市污染河流治理的经验、河流生态系统的特性以及污染物迁移转化降解的机理表明，消除污染源(或大量削减污染物的排放量)以及恢复河流应有的自然物理结构是治理河流污染和恢复河流生态系统功能的最根本措施。目前国内外已在使用的或已试验的污染河道水体治理技术按照其技术原理主要可分为物理法、化学法、微生物强化技术和自然生态净化技术四类，每种方法都具有不同技术、经济特点以及适用条件，表1．1。表1-1河流污染治理技术分类及其适用范围1徘51阁Tab．1—1Classificationandsuitabilityofriver／streampollutiontreatmenttechnologies4 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究1．3．2目前河流污染治理技术的局限性综上所述，相对于受到严重污染的城市河流，各类技术的自身特点决定了其均有一定的适用范围和应用局限性。●(1)物理净化法治标不治本人工增氧的方法治理河流污染只能促进水体中有机物的降解，效率较低，污染治理所需的时间较长，不能达到立竿见影的效果，如不与其他治理技术相结合，难以达到彻底根治污染源的目的。河流底泥疏浚对控制河水污染的效果不大。我国许多河流都使用过该技术，如上海的苏州河、南京的秦淮河等。但从治理效果来看，许多河流的水质未见大的改善，有的还出现继续恶化现象。如太湖流域于1999年底完成了对14406km河道的清淤，同时实行“禁磷"，但20条主要入湖河道的年平均总磷浓度不但没有降，反而由1998年的O．069mg／L上升到2000年的O．175mg／Lf矧。以湖泊底泥疏浚经验为参考，底泥疏浚对控制水体污染，尤其是富营养化，不一定有效。洲，尤其是在河流外污染源没有得到有效控制的情况下，更是如此。引水稀释方法，只是污染物转移，会对流域的下游造成污染：对引水水域和引入水水域又有一定的负面影响，会导致两水域生态体系的改变。另外，稀释时引用的都是优质的水，会造成水资源的浪费，在干旱季节稀释用水难以得到保证。因此，引水稀释只能是一种救急方法或水体污染治理的辅助手段。(2)化学净化法易造成二次污染 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究若干化学药剂有絮凝、杀藻和除臭等功能，因此可以被用来净化污染的水体，即化学净化法。化学净化法需投入化学药剂，运行费用高，在时效和大水域或水体流动性大处也有一定的局限性。此外，还易造成二次污染。如加入铁盐促进磷的沉淀，沉淀后存在于底泥中的磷在一定条件下还会溶出，继续污染水体。因而，不是一种理想的城市河流污染治理技术。(3)微生物强化技术受多种不确定因素影响微生物强化技术是目前国内外研究的热点，它投资省，净化效果好，同时还能促进水域生态系统的自然恢复。但目前微生物强化技术存在许多缺陷。投菌法的主要缺点是高效微生物的选育需要较长的时间；净化效果持续时间短，易受低温、水流等的影响。’生物膜法适用于有机污染不太严重的小型河流lS5l，过高的有机负荷可能使填料被脱落的生物膜堵塞I矧。此外，该类净化技术在应用过程中，还会对水域生态系统的结构和使用功能造成一定的影响。如向污染水体投加优良净化菌种，可能会引入非土著菌种，破坏水域原有的生态结构；生物膜技术应用时的拦坝及在污染水体中使用的载体会影响到水域的航运和泄洪等使用功能，尽管该技术在降解污染物后能将水返还河道，补充河流需水，但难以适用于污染严重的城市河流。(4)自然生态净化技术所需停留时间长占地面积大自然净化法是通过修复由微生物一植物一动物组成的生态系统，对水域自恢复能力和自净能力的一种强化技术，是今后开发的重点，目前国内外都有该类技术的应用实例。但它的应用有一个比较重要的前提，那就是水体污染不是很严重的自然河流，己能适于水生生物的生长和繁殖。因此，它一般作为水质改善后的完善措施。利用水生植物净化水体，要定期对水生植物进行收割，防止其枯萎后沉积水底，造成二次污染。城市土地寸土寸金，难以适用湿地、稳定塘等占地面积较大的净化技术，其较长的停留时间不能满足城市居民对环境的需求。本研究结合国内外技术研究的现状，以位于城市中心区的城市河道位研究对象，针对中心区城市化过程时间较长，河道渠化程度较高，水质污染严重，用地受到中心城市空间的限制，等特点，研究探讨在现有的条件下，能够提高该河段的水质，补充河道的水量，改善河道生态环境的技术措施。6 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究1．4本文的研究内容通过对河流污染治理技术和国内外污水处理产业发展的概况和现状的综合调研，从研究的对象河段——济南玉绣河的实际出发，按照生产性和实用性需求，对比研究各种可能的技术的前提下，提出玉绣河综合治理，改善水质，补充水量，提升生态环境的治理方案：以达到改善水质为核心，以分散处理方式为手段，以改善生态环境目的的技术路线和工程规划。对采用分散处理技术修复后的河段进行评价：选定评价参数，对选定的评价参数进行综合评价，确定进一步完善水质的预期的工程规划建议。探求修复后河段仍然出现水华现象的原因，并通过藻类增长潜力试验来确定玉绣河藻类增殖的限制因子。对现有的分散处理工艺的技术和经济可行性进行了对比分析，给出适合于当地环境特点的推荐工艺。本研究以实际工程为研究对象，对已经应用的技术进行现场评价，具有实际应用价值，和对未来其他工程指导的示范性效果。对今后城市河流修复技术在我国深入发展具有重要的理论和实践意义。7 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究2点源污染分散处理技术2．1城市排水体制的演变2．1．1早期的无序排污历史上所有的城市几乎都是依河而建，城市排水问题随着城市文明的发展而产生。初期，由于经济的不发达，以及环境意识的缺位，住宅及作坊的污废水都直接排入街道上的排水管道、小沟、小溪等，并最终汇流到附近的河流。19世纪30--一50年代，霍乱、伤寒等流行病的蔓延推动和促进了城市排水系统的完善Wrl，城市污废水被集中收集排入下游或近海水体。例如，公元前1700年克利特(希腊)将污水排入Kairatos河；公元前800年罗马住宅污水经室内排水管道直接排到街道，最后排入Tiber河；早期的巴黎于1370年将污水排入罗浮宫附近的塞纳河；伦敦市在18世纪后期通过下水道将冲厕污水送入泰晤士河；我国20世纪80年代之前几乎所有的城市都将城市污废水直接排入城市河道或下游受纳水体。河流、湖泊等不仅提供了水源，而且也提供了受纳和净化污水的简单场所。2．1．2污水集中处理排放’城市排水系统虽然最初解决了城市积水和环境污染问题，但很快引起河水水质恶化，对公众健康构成了很大威胁l矧。到19世纪后期，随着工业城市的形成和迅速发展，河流、湖泊和近海水体已难以容纳和净化随生活污水和雨水径流产生的高浓度有机负荷，城市居民的生活环境日益恶劣，河流、湖泊和近海水体频频发生水华、赤潮现象。随着污水处理技术的进步和环境意识的提高，许多国家开始意识到城市下水道系统和城市污水处理厂是防治水污染的必要措施。例如，莱茵河沿岸的德国从1975年开始建立污水处理厂处理排河污水；1964年英国开始对泰晤士河进行治理，建设了453座污水处理厂，形成完整的城市污水处理系统；北京建成了100万吨／日的污水处理厂集中处理城市污废水，出水排入下游的通惠河。随着集中的污水处理解决了人们关心的水环境污染问题，集中污水处理成为一种城市污水处理的注意方式，各个城市纷纷效仿。青岛在各入海口分别建成海泊河、李村河等五座大型污水处理厂处理城市污水，出水排到近海水体；济南在郊区的城市管网末端建设净化一厂、净化二厂，出水排入小清河等。城市污废水的集中处理排8 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究放在很大程度上解决了城市河流、受纳水体的污染问题，保护了水环境，同时可以发挥规模效益，降低建设费用和日常运行费用，但这种思维显然没有考虑到污水回用的因素I鲫。更没有考虑到从河流的上游取水，用于城市的生产和生活，集中处理后的水排入城市的下游水体，造成城市中河段的水量短缺，许多城市的城市内河段枯竭，甚至废弃，严重影响了城市生态景观环境。如何在治理城市污水的同时，还能改善城市内的景观河道，维持河道的水质和水量是城市化进程中要解决的突出问题。2．1．3分散处理的发展趋势随着水资源短缺，城市水环境污染日趋严重，污水回用已经成为缓解水资源短缺的有效措施之一，城市污水的再生利用成为开源节流、改善生态环境、解决城市缺水问题的有效途径之一I砷】。但是在污水集中处理排放的基础上进行污水处理回用的方法却显现出其巨大的能量、水量、水质损失的弊端。净水从水源地一用户一集中污水处理厂一中水用户的流动过程中，在城市的管网系统中至少进行三次输送，在输送过程中：(1)将产生大量的基建费用和运行维护费用，在两次到达用户的过程中产生的费用将是重复的；(2)由管道腐蚀、泄漏等引起净水或中水的品质下降，可能到达终端用户时，水质达不到用途要求；(3)两次高压供水将产生供水量的21．4％的管网漏损，污水输送管道的渗漏将污染地下水质。可见，当考虑污水回用时，集中的污水处理模式显然是有历史局限性的，它以巨大的能量损失为代价，换来的仍然是岌岌可危的环境污染问题唧l。针对这种弊端，污水分散处理的思想应运而生，实行污水就地处理就地回用，示意图2．1，大幅度缩短甚至取消中水在集中污水处理厂和中水用户间的管网输送，减小在运输过程中的能量、水量和水质损失，改变将污水处理厂摆放在城市最下游进行高度集中处理的传统做法I绷。与集中处理相比，城市污水分散处理在管理、占地等方面也具有诸多优势16¨，表2—109 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究(a)(b)图2．1污水集中处理回用与分散处理回用的示意图Fig．2-1Wasewatertreatmentmentandreclamation用肇元(a)centralizationandreclamation；(b)decentralizationandreclamationlO 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究表2-l城市污水集中处理与分散处理的比较1611．Tab．2-lComparisioubet"慨ncentralizationangdecentralizationtotreatwastewater比较项目大规模集中处理小规模分散处理建设周期长，1．3年短，3—6月建设内容复杂，配套设施多，提升泵站’输送管网墨羞封化设计’孺长距服务范围大，全面小，有的地方难以落实处理效果稳定较好容易产生波动投资曼奎0嚣般为为主题工程得到2·3倍，小，容易实施，可以自行落实扶姐资金凑措困难1。咽。刎苏肥’1阶目¨惯天工艺成熟，较少，设计比较规范灵活多样，存在设计不规范现象实施难度较大，施工管理比较严格室量耋蒌，短平快，存在施工不祧7B现豕．运行费用难以达到设计负荷，造成运行费用偏高较低管理维护复杂，配备专业管理人员简单，维护人员少占地大，一般需大量拆迁，选址困难小，可利用闲地或公共场所地下周围影响大，涉及面较广小，涉及内容少再生利用需另建中水管网就近回用污泥处理可以厂内处置后外运．．一般外运处置济南市政府规定日用水量在120m3以上的用水单位要建设中水处理回用设施，目前已建成72座小型污水回用设旌。实践证明，污水的回用既解决了水污染问题，还同时实现了水资源的回收和物质的回收，是解决水资源短缺，防治环境污染的有效的技术措旌，同时也是其它技术如长距离调水和海水淡化所不能比拟的，是今后全世界污水处理的发展方向忡I。本研究即是将这种思想应用于城市河流的水污染治理与资源化。2．2城市河流点源污染分散处理技术2．2．1技术方案设计目前运用的河流污染治理技术，大都是针对受流域开发影响而产生微污染或富营养化水体开发的，例如：物理法、化学法、微生物强化技术等。对受到严重污染的城市河流，物理法虽然可以在一定程度上削减污染，但其实质是将河流污染转嫁到下游或其它地方，另外，单一截污措施将会增加下游污水管网负荷，容易造成下游管道堵塞冒溢等问题，在雨季尤其明显。因此对受到严重污染的城市河流水质净化与生态修复技术的选择应同时考虑河流治理技术的有效性、长效性、经济性和生态相容性，并争取将它们统一起来I配l。除了需要考虑费用与技术等因素外，还应考虑该方案是否有利于实现污水资源化，即是在原有技术经济分析因子的基础上，增加“促进污水资源化’’和“环境质量的改善’’这两个重要 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究的比较因子I驯。遵循安全性、长效性、经济性、实用性、系统性和集成性紧密结合的总体原则1631，根据污染现状、河流的物理结构和生态系统的特点，制定技术上科学、工程上合理、经济上可行的综合技术方案。本研究综合城市河流污染治理技术的特点，根据城市河流污染和生态破坏的特征，选择适当的治理技术并加以组合使用，使各种技术之间合理结合，充分发挥出各自的优越性。所选择治理技术应遵循下列原则：(1)有较高的处理效率，能安全有效地去除河水中的污染物质；(2)要有一定的持续性和稳定性，能在较长时间内发挥作用；(3)能够在改善河道环境的同时促进污水的资源化，不仅提高城市河道水质，并且补充城市河道生态环境用水；(4)能较好地与河流原貌、城市环境相结合，有一定的生态相容性；(5)建造和运行费用较低，能保证在城市河流中可持续使用。根据上述原则设计城市河流污染治理技术方案，图2．2。由于点源污染是城市河流污染的主要贡献者，实施截污工程将污染物输入河流的通道切断，是根治城市河流污染的直接有效的方法，也降低了后续治理措施成本。为满足河流生态系统对水质水量的要求，实现污水的资源化，对截流的污水进行就近深度处理，就近回用，出水返回河道，补给城市河流的生态需水，实现修复河流生态系统功能的目的。图2．2城市河流点源污染分散处理模式流程示意图Fig．2-2Patternofdecentralizingpointsourcewastewatertreatment2．2．2点源污染分散处理工艺优化目前，根据回用水的使用对象不同，可以将污水回用的模式分成两类，一类为街区规模的闭环水再循环系统，该系统的水的来源为街区内的居民和办公楼的12 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究生活污废水，经就地处理后循环回用。另一类为大规模的再循环系统，处理污水为城市市政污水，回用的用途也更为广泛。由于两类污水的来源不同，污水水量和水质也就存在着巨大的差异，也决定了采用不同的处理技术措施。对于大规模的再循环系统，处理污水的对象为城市市政污水，在国内通常采用常规的二级处理之后进行三级处理。对于处理的污水的对象为街区内的居民生活用污废水，采用的技术方法较多。当以优质的杂排水为中水水源时，主要采用以物理化学处理为主的工艺流程：原水专格栅专调节池_混凝沉淀或气浮哼过滤专消毒专用户当以生活污水为水源时，通常采用生物处理和物化处理相结合的工艺流程：混凝剂毒原水_格栅_调节池专生物处理_沉淀池一过滤寸消毒专用户上污泥目前国内常用的工艺流程类型及应用情况如表2．2所示：表2．2国内设计流程类型和应用情况—T—a——b．—2——-—2Ch——aracterist—i—candap—p—l—i—cationofdomesticadvancedtreatmentprocesses 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究根据分散处理技术的污水来源以及污水资源化后的应用，宜将街区规模的水再循环模式与大规模的水再循环模式相结合，建立沿河道局部污水深度处理、局部回用、就地补充河道生态需水的新模式。在城市中，由于土地紧张，不可避免地产生人水争地，挤占河滨带区域现象，造成河岸带被大量各种用途的建筑占据。因此地理空间狭窄成为点源污染分散处理技术应用于城市河道治理的限制条件。另外，城市是人类居住集中的区域，点源污染处理设施与周围自然环境、人居环境的和谐也是分散处理技术应用必须考虑的问题。因此应因地制宜地选择实用、经济、高效、适合城区特点的污水处理工艺和技术。鉴于此，分散处理技术应用于城市河道点源污染的治理，其工艺的选择必须符合下列条件：(1)选用适合处理以城市污水为主兼有少量其他性质污水的工艺；(2)分散处理设施占地面积小；(3)充分利用现有的水力高程，减少运行费用；(4)产生少量或不产生臭味、污泥等易引起二次污染的产物；(5)分散处理设施的建设与周围景观环境协调一致。根据以上的限制条件，进行分散处理工艺的优化选择。本研究课题提出了4种类型适宜的污水处理工艺流程，其它具体处理方法可因地制宜根据实际情况进行变异，以加强工艺对特定污染物的去除性能。(1)厌氧．缺氧．好氧工艺(A2／O)A2／O工艺是在70年代由美国的一些专家在A／O脱氮工艺的基础上开发的，旨在实现同步脱氮除磷功能。其特点是为活性污泥分别创造厌氧、缺氧和好氧环境，利用硝化菌、反硝化茵和聚磷菌等在不同环境下的特定功能，在降解污染物的同时实现污水脱氮除磷的目的。该工艺在系统上是最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其它同类工艺1641；在厌氧、缺氧和好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，不会引起污泥膨胀；其典型的变异工艺为UCT工14 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究污艺(图2．3)，在内部实现混合液回流，可大大减小构筑物数量和占地面积。好氧混合液回流图2-3UCT工艺流程图Fig．2-3FlowchartofUCTprocess(2)序批反应池工艺(SBR)SBR工艺流程简单(图2_4)，主体设备只有一个序批式间歇反应器，无单独的二沉池、污泥汇流系统，调节池，初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。另外，工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活，通过适当的控制运行方式，可以实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。⋯理一L空气Fig·2-4FlowchartofSBRprocess(3)生物曝气滤池工艺(BAF)BAF工艺(图2．5)是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备，与给水处理的快滤池类似。池内底部设承托层，上部则是作为滤料的填料，被处理的污水从池上部进入池体，通过由滤料形成的滤层。在填料表面形成由微生物栖息形成的生物膜，自上而下的污水和自下而上的空气为生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物，在微生物的新陈代谢作用下，有机物被降解，污水得到处理。由于气液在滤料间隙充分接触，气、液、固三相接触，氧的转移率高，动力消耗低；系统自身具有截留原污水中悬浮物和脱落的生物污泥的功能，无需15 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究设沉淀池，占地面积少；无需污泥回流，不会出现污泥膨胀；滤料附着生物膜内外层形成生物微环境，有脱氮除磷的效果。反冲洗排水污图2-5BAF工艺流程图Fig．2-5FlowchartofBAFprocess(4)膜生物反应器工艺(MBR)MBR工艺(图2．6)是将膜分离技术与生物处理技术相结合的一种高效污水处理工艺，其特点为：污染物去除效率高，不仅对悬浮物、有机物去除效率高，且可以去除细菌、病毒等，无需沉淀池，占地面积小；可使微生物完全截留在生物反应池内，实现反应池水力停留时间和污泥泥龄的完全分离，使运行控制更加灵活、稳定；生物反应池内的活性污泥浓度高，耐冲击负荷；有利于增殖缓慢的微生物，如硝化细菌的截留和生长，系统硝化效率得以提高，同时可提高难降解有机物的降解效率；传质效率高，氧转移效率高达260--60％左右；污泥产量低；出水水质好；易于实现自动控制，操作管理方便等。根据膜材料结构的不同，分为平板膜、中空纤维膜、管状膜和卷式膜等。。混合液回流污—固—困◆图2-6MBR工艺流程图Fig·2-6FlowchartofMBRprocess2．2．3分散处理单元的选址原则由于点源污染分散处理模式是对城市污水进行深度处理，将不可避免地产生剩余污泥、异味等对城市环境和居住产生影响的因素，因此分散处理设施的合理16 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究选址是分散处理技术治理城市河道是否成功的一个重要方面。根据城市河流及河滨带的特征，分散处理设施的建设选址应遵循以下原则：(1)在靠近河道的收水区域铺设汇水总干管；(2)要有足够的空间，用于构筑物的建设用地；(3)对于空间紧张的，根据情况可以考虑建成地下式系统；(4)具备便利的交通条件，便于废弃物运出，安装和维修维护；2．3本章小结本章总结了城市排水体制的演变过程。对城市污水分散处理与集中处理两种模式的情况进行分析，得出在水资源短缺的形势下，考虑到污水资源化的因素后，在城市下游建立集中的大型污水处理厂，在经济上并不是最优的。将城市污水进行分散处理就地回用应用于城市河流点源污染的治理与资源化，在实现污水处理的同时，实现了污水就地回用，补充了城市河道的生态需水量。。本章总结了城市污水分散处理回用模式以及工艺，分析了分散处理技术在城市应用的限制条件，总结了四种类型适宜的污水处理工艺流程，即：A2／O工艺、SBR工艺、BAF工艺、MBR工艺。并指出分散处理设施的选址原则。17 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究3济南玉绣河治理工程背景3．1济南玉绣河基本状况3．1．1济南市自然地理概况济南市位于山东省中部，是山东省的政治、经济、文化及科技产业中心，是连接华北和华东、沿海和内地的重要的交通枢纽，四周与德州、滨州、淄博、莱芜、泰安、聊城等地市为邻。南北长168．4km，东西宽约123．1km，总面积8154kin2，其中济南市区面积2119kin2。济南市地形较为复杂，地势南高北低，北部为黄河冲积平原，海拔17～lOOm：中部为山前倾斜平原带，海拔100～500m；南部为低山丘陵区，海拔500--000m。济南市玉绣河流域地处华北中纬度地带，属暖温带半湿润大陆性季风气候区，光热资源较丰富，多年平均气温12．9"C，全年无霜期202天。极高气温41．1℃，极低气温．24．5℃。其特点是春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干冷期长，总之四季分明，雨热同期。大气降水量多年平均617．2毫米，总的分布趋势南部多于北部，中部大于东西两端。南部中低山区年平均降水量为700-750毫米，中部丘陵山区年平均降水量为600--,700毫米，北部平原区年平均降雨量为550-600毫米。降水年内分布很不均匀，主要集中于汛期6-9月份，降水量约占全年的75．5％，年际间丰枯期交替出现。历史上年最大降水量1145毫米，发生于1962年，而年最少降水量仅336毫米，并具有周期变化与持续时间较长的特点，时常发生旱涝灾害，且水资源严重不足，这些都直接影响着工农业生产的发展。2006年济南市区降水量为652．5毫米。3．1．2流域状况济南市玉绣河水环境治理工程南起分水岭水厂，北至大明湖。地形南高北低，自西南向东北倾斜。途经分水岭庄、十六里河庄、张安、东八里洼、西八里洼、玉函小区、舜玉小区和市内的机关、企业、宾馆、公园等，有兴济河、广场东沟、广场西沟、西洛河等多处河道，规划长度约10．5km，规划面积约40万m2。区位图见图3．1。18 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究一二～j：～—。～一。图3-1济南市玉绣河区位图(图中深蓝色线条所示)Fig．3-1locationofYuxiuRiver规划区域治理前的状况：(1)分水岭水厂至南外环段：目前锦绣川水库至分水岭水厂东侧己建成长约30km的流水明渠，分水岭水厂东侧的明渠和两条沟之间、两条沟和护城河之间均无连接渠道。分水岭水厂至南外环段包括分水岭庄、十六里河庄，主要为农田和少部分的企事业单位，因缺乏管理，部分地段已成为垃圾堆积场。(2)南外环至八里洼路：南外环至八里洼路主要为居住小区，包括六里河新村、兴济河小区、玉涵小区、南郊水厂，兴济河由东向西流经此区，由于连年干早，河水主要为沿途排放的污水。居住区内建筑密度大。(3)“广场西沟”：八里洼沟至文化西路沿高架桥北去称为“广场西沟”，其中经十路以南长3350m，石砌，断面为复式结构，上宽20m，下宽8m，平均深8m；经十路以北长750m，石砌，断面为矩形，宽7m，深4m。两段累计明渠3800m，暗道300m，穿越桥梁6座，河道两侧污水口共20余处。其中，八里洼路—舜玉路段张安新村居民倾倒的垃圾使河底宽度只有2-3m；舜玉路一济大路段河底全部是淤泥，河床上种植农作物、臭椿，植被覆盖率低，抗外界干扰的能力较差，有向裸地演变的趋势。沿线有四处污水口，有一条自八里洼至马鞍山路的热力管线，河道两侧多为居民小区和单位宿舍，沿河道每边留有15．20m的空地，已被违章建筑、19 利川分敞』℃污水处理技术修复城市}lIJ流的研究农贸市场占据；济大路一马鞍LlJ路段离济大路北侧120m处有‘拦水坝；马鞍Ilj路一经十路段除金三杯广场处河道被篷盖，其它河床均被垃圾覆盖，杂草丛生；经十路一文化西路段，两侧建筑密集，紧压河道。(4)“』“场东沟”：由太平庄南侧流经财政学院、沿舜耕路至文化西路，在齐鲁医院附近和“广场西沟”汇合。其中，财政学院一文化西路段河道穿越桥梁16座；财政学院一舜耕路段河底杂草丛生，淤泥严重，两岸有少量绿化，植被结构单一；舜耕路一济大路段河底淤泥严重，河底有乱石及混凝土铺装，济南大学院内两岸绿化较好，但有大的污水口；济大路一马鞍山路段河道内有两条热力管线；青年东路一文化西路段河底淤泥严重，有8条热力等管线。3．2河流水环境污染状况调查及成因分析玉绣河的两个支流：』一场东沟、广场西沟是济南南部的主泄洪沟，且西沟沿线居民区居多，排入污水以生活污水居多，污染物浓度高，异味大，色度深。广场西沟有污水口39处，广场东沟现有污水口31处，两沟日排污量约在1．1．5万m3。这些污水口排出的大量污水导致河沟的水质恶化，加之周围居民向河中乱丢垃圾，造成玉绣河现在这种恶劣水质状况，图3．2。经测定，这种水质与《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》(GB／T18921．2002)相比，不能达到景观用水的标准，见表3．1。20 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究图3-2生态改造前的玉绣河Fig．3-2ReviewofYuxiuRiverbeforerestoration表3-1济南市玉绣河治理前水质Tak4-1waterqulityofYuxiuRiverbeforerestoration水体污染物的来源分为点源和非点源两类。在此点源污染是指企业、社区、医院、学校、商场等通过特定的排污管道，将各种污水集中排入地表水环境所造成的污染；非点源污染是指污染物从不确定的地点、在不确定的时间内、通过不确定的途径进入地表水环境所造成的污染，包括农田和城市降雨径流、大气干湿沉降、底泥二次污染等。(1)沿岸点源污染调查济南市区段大量工业废水和生活污水的排放，使得玉绣河成为纳污河道，其污染负荷大大超过水体的自净能力。污水口分布见表3．2。表3-2济南市玉绣河治理前污水口分布Tab．3-2distributionofwastewateroutfallinYuxiuRiver河段名称所属河道污水口(处)经十路一文化西路广场西沟1经十路一马鞍山路广场西沟8马鞍山路一司法局东南拦水坝广场西沟8司法局东南拦水坝一济大路广场西沟17省邮政局宿舍一市审计局宿舍广场西沟2市审计局宿舍—舜玉小区农贸市场I广场西沟广场西沟2农贸市场一舜玉路广场西沟1经十路一经十一路广场东沟7经十一路一马鞍山路广场东沟3马鞍山路一济大路广场东沟12济大路一舜耕路广场东沟6舜耕路一财政学院广场东沟3(2)沿岸非点源污染调查21 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究通过截污工程能够有效控制市区段的点源污染，但对各种非点源污染目前尚无良好的解决方法。由于发生上的随机性、区域性和不确定性，非点源污染在时空上无法定点监测和控制。玉绣河的非点源污染类型包括农业非点源污染、底泥二次污染、城市地表径流污染等。农业非点源污染主要是指农业生产活动中，农田中土粒、氮素、磷素、农药及其它有机或无机物然物质，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏等过程进入水体造成的污染，主要包括农药污染和化肥污染。在分水岭庄、十六里河庄段有农田，如不加以合理控制，会形成玉绣河庞大的污染来源。城市地表径流也是玉绣河水质污染的非点源之一，主要指城市生活垃圾、建筑残渣、汽车排气与漏油、生活污水等通过降雨径流直接排入收纳水体的一种污染现象。在雨季，尤其暴雨来临，未及清运的固体垃圾、建筑材料及公路上的漏油等被暴雨冲刷，许多泥砂、污水、固体废弃物等直接排入玉绣河河道，加剧了水体的污染负荷。(3)造成水质恶化的其它影响因素玉绣河的原有河道片面追求河岸的硬化覆盖，强调河流的防洪功能，而淡化了河流的资源功能和生态功能，破坏了自然河流的生态链。原来的广场西沟和东沟大量建设钢筋混凝土、块石等直立式护岸，河流完全被硬化处理，这样阻隔了土壤与水体的生物化学循环与交流，河道的一些生态功能随之消失，同时加大了河水的流速与径流下泄，减少了河水的入渗。固化的驳岸阻止了河道与河畔植被的水气循环，使很多陆上的植物丧失了生存空间，还使一些水生动物失去了生存避难地，易被洪水冲走，这无疑破坏了水滨生态系统和生物过程的连续性。3．3济南玉绣河治理工程背景目前玉绣河生态修复一期工程已进行完毕，完成投资额2．O亿元，主要对支流广场西沟实施了综合治理工程，具体措施包括：底泥疏竣玉绣河清淤约17．4万m3，将底泥中的营养物质移出了水体，显著降低内源磷负荷，这就为后续治理工作减轻了压力。截污及废水资源化堵截河道污水口105处，铺设截污管线3900m，在点源污水较集中的河道旁分散建设中水站，对点源污水进行深度处理，目前已建成4 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究座，日处理能力达N9500ma，出水回补河道。’水体复氧沿玉绣河设置5座跌水坝，分别位于青年桥(㈣)、植物园北侧(0+110)、植物园中段(0+1200)、植物园南侧(0+1400)和舜玉路(0+3100)，以充分利用水坝的跌水和河道纵断面的近自然处理等进行曝气增氧。植物园附近的景观水体设计以人工增氧为主的梯级复氧来改善水环境质量。在其它河段沿主河道每间隔约200m修建了滚水坝、橡皮坝等进行蓄水，以增加渗漏，补充泉源。生态化措施在玉绣河植物园附近建设水面面积约2200ms的景观塘，景观塘内架设漂流浮岛，种植芦苇、美人蕉等植物，以提高水体景观性和水域净化能力，同时改变水环境生态链结构的单一性。生态河道断面设计根据生态河道的原理，顺应原有地理结构，采用多种河道断面形式，通过改变水体状态和增减水岸遮蔽物等方式，降低水流速度，为河流水生生物提供可栖息的隐蔽场所，增加生境多样性和物种多样性，以形成稳定的河流生态系统。在河道断面处理上，采用可渗透性的生态驳岸形式，充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能，同时具有一定的抗洪强度，在低水位时，两岸景观和河道的生态系统也能够保持连续性。河滨带治理拆除沿岸违章建筑和部分建筑约1．5万m?，恢复河滨带空间，为两岸景观生态建设用地提供基础：沿玉绣河原有明沟两侧，每侧留15m宽的景观植被带，在沿途人类活动较集中的地段做节点，形成绿线上的亮点，一期治理工程已建设景观生态节点2处，种植植物60个品种18．9万株，增加植被面积14．2万m?。在景观生态节点处结合蓄水，顺势建设小游园，营造不同形式的城市水景和园林小品，为市民提供亲水空间。3．4本章小结本章介绍了济南市玉绣河的自然地理及流域状况，并对导致玉绣河水质状况恶化的的污染源调查和分析。分析得知玉绣河受到点源和面源等的多重污染以及河道，尤其是来自河道两侧的点源污染，每日排入大量的污水，同时又遭受了河道被硬化棚盖以及建筑物挤占，致使水质劣于地表水V类标准，河流生态系统。破坏殆尽。玉绣河综合治理一期工程实施之后，通过一系列的工程措施使玉绣河的生态状况得到巨大改善。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究4利用点源污染分散处理修复城市河流的试验研究4．1水样的采集与处理根据济南市玉绣河的环境特点和研究的目的，调查污水处理构筑物的分布，处理的程度，对河流的水质，生态状况的影响。我们于2006年5月．11月沿河设置了10个采样点(Stl．Stl0)，其中采样点Stl．St6沿支流广场西沟设置，采样点St7．Stl0沿支流广场东沟设置(如图4-1所示)。监测期间，每月连续7天，每天上午和下午两次采样分析。取样现场测定水温、浊度、溶解氧，同步取样测定的项目有总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD口)、生化需氧量(BOD5)、氨盐(NH4+-N)、硝酸盐浓度(N03"-N)、亚硝酸盐浓度(N02"-N)、磷酸盐浓度(P04。)和叶绿素a(Chl．a)等。测试方法主要参照《水和废水监测分析方法》(第四版)，见表4．1。’表4．1分析项目测试方法Tab．4-1Testingmethodtoselectedindex序号项目分析方法标准1水温电化学探头法GBll913—892溶解氧3叶绿素a丙酮提取法4化学需氧量封闭回流，分光光度法美国公共卫生协会5220D5总氮碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法GB11894-896氨氮纳氏试剂比色法GB7479-877硝酸氮紫外分光光度法GB7480—878亚硝酸氮分子吸收分光光度法GB7493—879总磷钼酸铵分光光度法GB11893—8910磷酸根钼酸铵分光光度法 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究———————‘———————‘————————————————————————————————————一-Z一-S●乾煽‰●uLu廖植物i·茎23#玉路Stl址图4-1研究河段及取样点标示图啦4．1Reses托hr鞠曲and龋mpIesitesOBtheYuxiuRiver 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究4．2分散处理单元在河流修复中的作用分析本节将通过广场东沟与广场西沟的对比分析探讨分散处理单元在河流修复中的作用。沿玉绣河各观测点的理化指标随水流变化如表4—2所示(2006年6月份监测结果平均值为例)。表4_2玉绣河水体理化指标随水流变化表Tab．4-2TypicaldataofeverysablesitesonYuxiuRiver注：位于广场东沟的St7观测点无河水，Chl-a的单位为mg／m3，Tan的单位为℃，其他单位均为meJL将广场西沟的Stl、St2、St3、St4、St5和St6观测点的监测数值与位于广场东沟的St7、St8、St9和StlO四个观测点的监测数值进行对比，并参照国家颁布的GB3838-2002《地面水环境质量标准》(表4—3)，可知：表4-3地表水环境质量标准项目标准限值(rig／L)Tab．4-31imitdataforsurfacewater＼标准值分类序号＼项目＼IⅡⅢⅣV＼人为造成的环境水温变化应限制在：l水温周平均最大温升≤1℃周平均最大温降≤2℃2pH6～93溶解氧≤饱和率90％(或7．5)653‘24高锰酸盐指数≤2461015 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究5CoD≤152030406BOD5≤346107NI-13-N’≤0．15O．51．01．52．0811P≤0．02O．10．2O．30．49TN≤O．20．51．O1．52．0l、位于广场东沟中游的观测点St8处的流量非常小，只有500m3／d，而上游的观测点St7处由于上游河段在非雨季没有任何水源补给，常年干洄，而在同一纬度附近的广场西沟St3处由于有上游的1#、2#两个中水站的补给，流量超过3000m3／d，这为河道水环境的修复提供了基础和保障。可见，分散式污水处理单元增加河流水量，提高了河水的流速，为河道生态修复提供了基础。2、广场西沟源头Stl处水质最差，这是因为源头入水主要为城乡结合部未绥处理的生活污水，下游河段的1#、2#、3#三个处理能力分别为500m3／d，2000m3／d，3000In3／d的污水处理单元不断的将经过深度处理的中水回补河道，这不仅稀释了污染物，而且提高了水体的自净能力，使广场西沟的St2、St3、St4、St5和StC观测点的COD、TN、TP和浊度等指标随水流呈现下降趋势。而在广场东沟由于仅建有一个4#污水处理单元，虽然满负荷运行，但处理水量只有3000mUd，对缓镅河流的水质问题起到的作用十分有限，故在两支流汇合前的各污染指标有较大差距：Stl0处比St6处的COD超出O．34倍，TN超出0．61倍，NH3一N超出0．74倍，TP超出2．15倍。由此可见，分散式污水处理单元对提高河流水质的作用巨大。3、汇合前，广场西沟的St6观测点处水质虽然好于广场东沟的Stl0处水质，但与V类地表水的标准限值仍有一定差距：COD超标0．38倍，TN超标4．31倍，NH3一l超标0．48倍，TP超标1．05倍。经调查，发现原因有两个，一个是由于源头入水主要为城乡结合部未经处理的生活污水，第二是在1撑污水处理单元与St2观测点之间有一个间歇出水的排污口没有被堵截。由于这两个大的污染源使得治理效果大打折扣，如能保证沿河的排污口被彻底堵截，并在源头处新建一座污水处理单元收集并处理周边污水，则水质将得到较大的改善。4．3济南玉绣河发生水华的主要影响因子济南玉绣河在实施利用点源污染分散处理修复水环境的工程后，夏季仍然出现大范围的水化现象，本节探讨济南城市河流富营养化的主要影响因子问题，为进一步防治水华提供依据。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究2006年5．11月7个月间的玉绣河植物园景观塘处的st5观测点水质监测结果汇总见表4_4。表4-42006年孓11月期间玉绣河水体理化指标汇总表Tab．4-4Typi明ldataforYuxiuRiverfromMaytoNovember"2006注：删-a的单位为m咖3，T的单位为℃，其他单位均为mg／L：4．3．1光照和温度对济南玉绣河富营养化的影响光是最重要的环境因素之一。光是水生态系统的主要能源。光通过光合作用直接影响和控制水体的生产力和它的代谢作用，因此光在水生植物的生活中具有特别重要的生态意义。水生植物光合作用的强度因光照强度的不同而变化，据日本环境水利专家对微囊藻增长率与光照的关系的研究，发现此藻光照强度在500．1000Lux时增长率即能进入旺盛生长。温度是水环境中极为重要的因素。水温按照太阳辐射的变化而有日变化和季节变化。济南属于温带大陆性季风气候，温度有明显的周期变化，春夏随着温度的升高蓝藻和绿藻逐渐成为优势种并大量繁殖，发展为蓝藻水华，秋冬季温度下降金藻、硅藻又成为优势种群。浮游藻类的各种生理活动及生化反应都必须在一定的温度条件下进行。温度变化也能引起湖泊环境中其他因子的变化(如PH等)，而这些环境诸多因子(综合体)的变化又能影响到浮游藻类的生长发育，所以温度对浮游藻类的生长有重要意义。对2006年5月至11月的数据处理分析的结果表明水温与水体中叶绿素含量有相关性(图4．2)，说明随着水温的升高，藻类生长较快，温度对藻类生长有显著促进作用。研究表明水温在26—28。C最适宜微囊藻的细胞增殖和上浮聚集，近年来济南全年平均气温和夏季平均气温持续偏高，使得温度更加接近微囊藻生活的适宜温度，温度因素已经成为蓝藻水华爆发的重要因素之一。在水温较高、浮游藻类生长旺盛的7，8，9月份浊度相对较高，而4，5，11 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究月份水温较低、浮游藻类生长速度缓慢，浊度较低，因此光在一定时间范围有可能成为济南玉绣河富营养化的限制性因子(图铊)。图4-22006年5月-Ii月玉绣河浊度(NTU)、水温(℃)、叶绿素a(mg／m3)变化曲线Fig．4-2variationofnephelo，temperature，Chl-afromMaytoNov．，2006光照和温度对玉绣河中浮游藻类生长、繁殖都有限制性作用。光、温度对藻类生长的促进作用是建立在有充足营养物的基础上，所以它们不能单独成为河湖水体富营养化的控制因素。4．3．2生态环境需水量对玉绣河富营养化的影响城市水生态系统中河湖的基本生态需水量指维持河湖系统大部分水生生物的正常发育及河湖系统的基本动态平衡，河道范围内持续流动的水资源总量。另外，水体流动的过程，相当于不断曝气的过程，大气中氧气不断向水体中扩散，增加水体对污染物的净化能力。在城市河流中由于受人为影响和地形的限制，水深和水流速度一般都不大。而改造前的玉绣河因为主要起防洪沟作用，因而非雨季水量很小。污水分散处理单元的修建大大补充河水水源，每日有8500ms的经过深度处理的中水进入河道，保证河道内常年有水且流量稳定，但水量仍显不足，济南玉绣河各观测点平均流量仅0．033m3／s(表4．5)。表4-5济南玉绣河各观测点流量监测值m3／sTab．4-5velocityofeverysamplesitesOilYuxiuRiver观测点StlSt2St3St4St5St6St7St8St9Stl0平均值流量0．0060．0090．0320。069O．06900．0080．043O．0580．033另外，由于沿河建坝蓄水，造成河水流动性较差，部分河段处于半死水状态，29 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究溶解氧补充能力差，对污染物的降解作用减弱，这也是发生严重水华的原因之一。要解决这一问题需要新建分散处理单元增加对河道的回补水量。4．3．3氮、磷对济南玉绣河水华发生的影响(1)水体中氮、磷质量浓度之间的关系对绝大多数水体而言，限制初级生产力的营养元素主要是氮和磷。初级生产力在水体的分布与N、P密切相关。在同一地区，光照与水温基本相同，各水体生产力的高低主要决定于营养盐。日本湖泊学家板本研究指出浮游藻类生长、繁殖的氮磷比适宜范围是10：1．25：1。夏季水温较高，N／P比较大时，蓝藻、绿藻易占优势；春秋N、P均丰富，水温较低时，硅藻、金藻、甲藻易占优势。2006年济南玉绣河总氮与总磷质量浓度比变化规律见图4．3。其TNFIT均值为12．50：1，氮磷质量浓度比适合藻类生长、繁殖，具备发生蓝藻水华的营养条件。图4-32006年5月一11月玉绣河TN／rP比值变化曲线Fig．4-3variationof州TPfromMaytoNov．，2006(2)济南玉绣河水体叶绿素a和氮、磷的相关分析叶绿素a是浮游藻类现存量的重要指标，氮、磷则是浮游藻类生长所必需的营养元素。三者之间的相互关系对确定湖泊水体的限制因素具有重要意义。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究图4-42006年5月-11月玉绣河TNCrag]L)，TPCmg／L)，Chl-a(mg／m3)变化曲线Fig．4-4variationofTN,TP，Chl-afronMaytoNov．，2006图4_4显示，2006年TP在浮游藻类生长季节变化趋势平缓，可能是由于藻类大量生长繁殖吸收所导致；同时Chl．a与TS也有一定的正相关性，说明玉绣河浮游藻类的生长同时受到氮、磷营养盐的共同限制。4．3．4水生维管植物与浮游藻类的关系水生维管植物通过增加水生态系统的空间生态位，提高了系统的多样性。水生维管植物的消失可使系统中食物链变短、食物网简化、各主要生物群落的物种多样性下降I¨。水生维管植物和浮游藻类是湖泊生态系统的两大初级生产者，在光和营养方面的相同需要而必然存在竞争。水生维管植物和浮游植物竞争氮磷等营养物质和光能，前者个体大，生长周期长；’吸收和储存营养物质的能力强，它的存在可以抑制浮游植物的生长。而且水生维管植物通过促进河水含磷物质的沉降和抑制表层沉积物的再悬浮而起到促进磷沉淀，而降低水体磷含量：将河水中的氮传输到低泥中，促其进入地球化学循环，这对降低河水中氮含量，防治河流富营养化有积极的作用。而且水生维管植物能够分泌某些他感物质直接干扰藻类，抑制浮游藻类的生长和水华的产生。水生维管植物增加了系统生物多样性，提高了系统对外界干扰的缓冲能力，使生态系统结构更加稳定。然而，水生维管植物必须从光照强度弱的底质表面开始生长，初期生长速度较慢，在光能利用效率上也低于浮游藻类。由于水体富营养化的普遍发生，水生维管植物对藻类生长的营养限制得到缓解或解除，藻类数量显著增加，也使其对 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究水生维管植物的竞争机制产生明显效应。浮游植物在光照和无机碳源的利用上对水生维管植物具有竞争优势，藻类的大量生长减少了底生植物生存必须的有光区，原来被水生维管植物固定的底质在这种情况下发生再悬浮，进一步增加水层悬浮颗粒有机物的浓度。在富营养化情况下，水体营养物浓度充足，刺激附着藻类特别是蓝、绿藻和丝状藻的繁殖。附着藻类的大量生长会对沉水植物产生遮光和毒害作用。随着浮游藻类占据优势，沉水植物逐渐减少以至消失。在玉绣河修复工程中，通过在玉绣河植物园附近景观塘内架设漂流浮岛，种植芦苇、美人蕉等植物，改变了水生维管植物与藻类竞争的不利地位，增加了系统生物多样性，在抑制水华的发生方面发挥了一定的作用。4．4藻类增长潜力试验本节将通过藻类增长潜力试验确定何种营养物是限制玉绣河水样中藻类细胞增长最大的限制因子，为玉绣河富营养化的综合治理提供科学依据。藻类增长潜力试验(AlgalGrowthPotentialTest，简称AGP试验)，又称藻类测试(AlgalProcedure，简称AAP)，还有的称为生物刺激(Biostimulation)试验。它是专门为研究富营养化问题制订的一种生物测试方法。4．4．1试验方法水样的采集由于济南玉绣河9月份水华达到高峰，故本试验在9月份进行，并充分考虑到水样的代表性，于2007年9月3日上午在玉绣河St5观测点取样。测得河水原水样总氮浓度10．03mg／L，总磷浓度O．92mg／L。在当日中午开始正式试验。试验内容藻类只能吸收利用溶解性营养盐，正磷酸盐是藻类吸收磷的唯一方式，而硝酸盐也是较易被藻类吸收。本试验选用KH2P04、NaN03。将河水水样放入150rIlL三角烧瓶，每瓶加入80mL河水水样及表4．6所示浓度剂量的营养物质，调节初始pH值为7．9。锥形瓶用透气膜封盖，以防污染。表4-6添加营养盐组别．mL，mg／LTab．4-6teamswithdifferentnutrimentalsaltenhanced32 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究试验条件将各实验组锥形瓶放在室内向阳通风处。为减小因光照不均匀造成的影响，每隔3h更换各试验组三角烧瓶的位置一次。试验水温18．3．27．5，基本与玉绣河水体条件相似。叶绿素a含量的测定采用甲醇萃取法。取3mL实验藻液在3000-4000r／rain下离一L,10min，弃去上清，然后等体积加入90％(V／N)甲醇，混匀，放置在4"C黑暗条件下，萃取8h。离心，取上清在可见分光光度计上测定665nm处光密度值。根据公式：C(mg／L)=OD665mX13．9计算出叶绿素a的含量。4．4．2试验结果与分析从试验第二天且P2007年9月4日14点，测定并记录每瓶水样中的叶绿素a的含量，以后每天测走_二次，直到试验结束(14天左右)，每天测定的时间基本相同。测定时对每个水样取样、记数3次，取均值，绘制叶绿素a的含量随时间增长曲线，见图4-5。。图4_5河水对照组与添加营养盐组藻类的生长情况(2007年9月)Fig．4-5algousgrowthcllrveofdifferentteams，Sept．2007通过AGP试验可以确定水体主要限制营养物质。从玉绣河藻类增长潜力测试结果可知，不同营养盐条件对河水中藻类生长促进作用各不相同，添加营养盐后藻类最大现存量与原河水样的现存量均有一定变化，单独添加磷比单独添加氮对 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究藻类生长促进作用明显。以河水对照组试验结果为基准，把其它两种情况下河水达到的叶绿素a最大含量与河水对照组相比可知，添加KH2p04的水样中藻类最大生长量较大，而添jJflNaN03的水样类最大生长量较小。这说明在实际河流中，含磷化合物的增加对生物量增加的影响很大。另外，从与河水对照组叶绿素a的含量的对比可以看出，虽然氮和磷对水体富营养化的影响有主次之分，但是二者对于水体水华的发生都有促进作用。4．5本章小结(1)通过对玉绣河各观测点的理化指标的分析得出：分散式污水处理单元对于提高河流水量、水质的作用巨大。但为了使玉绣河水质达到V类地表水标准还需要增建污水处理单元。(2)分析了影响玉绣河藻类生长的各种因素，得出：①光照和温度对玉绣河中浮游藻类生长、繁殖都有限制性作用，但它们不能单独成为河湖水体富营养化的控制因素。②生态环境需水量的不能满足也是发生严重水华的原因之一。这一问题要通过新建分散处理单元增加回补水量来解决。③玉绣河浮游藻类的生长同时受到氮、磷营养盐的共同限制。④通过在河中架设漂流浮岛，种植水生植物，可改变了水生维管植物与藻类竞争的不利地位，抑制水华的发生起到了一定作用。(3)通过藻类增长潜力试验可知含磷化合物的增加对藻类生物量增加的影响更大些，并可得出虽然磷和氮对水体富营养化的影响有主次之分，但是二者对于水体水华的发生都有促进作用。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究5分散处理单元处理效果和经济性分析5．1分散处理单元工艺．。分散处理单元所采取的工艺形式对将出水水质指标控制在限值范围内起着关键性的作用。目前沿玉绣河已投入运行的有广场西沟上的一号、二号、三号以及广场东沟上的四号中水站，它们的设计处理能力分别为500m3／d、2000m3／d、3000m3／d和3000m3／d。但这四个中水站处理工艺各异，选择随意性较大，仅考虑了适应有限空间、造价经济等因素，缺乏针对性，因此根据前述本课题的研究结果，在选择分散处理工艺时，除了遵循2．2章节所分析的原则和工艺要求外，还应选择脱氮除磷能力较强的工艺，防止河流中水华的发生。本节介绍已建成的各套工艺具体的处理流程和工艺参数。。5．1．1一号和二号中水站目前建设在八里洼路和舜玉路交接处的1号(可移动式)和2号中水站采用了同一公司设计的处理工艺，即纯氧曝气的生化工艺，处理规模分别为500m3／d和2000m3／d，工艺流程为：回用或捧放，矗1．进水泵2．制氧机组3．溶氧器4．回流控制系统图5-1纯氧曝气工艺流程Fig．5-1Pureoxygenaerationsystem小区生活杂排水经格栅进入调节池，由于小区排放的生活污水水质、水量不均匀，不同时期废水流量和污染物含量波动较大，所以将污水引入调节池中，在池内充分混合。调节池中的污水随后流入回流池与生化池回流水相混合，混合后的污水用泵送入溶氧器，溶氧器是一特制的中空设备，借助合理的水力设计，污35 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究水在溶氧器内停留l-2ndnt§P可达到DO为40~60mpJL，如此高的DO使得氧的传质不再是限制因素。充氧后的污水通过生化反应池底部的分布器进入生化反应池，缓慢上流。由下而上污水中的有机污染物在活性污泥作用下分解，DO被消耗，到上部出水堰混合液的DO已降至l-3mg／L。因生化反应池内不曝气，只有液、固两相缓慢上流，这为污泥生长提供了良好平稳的环境，使污泥更密实，絮团大。生化反应池内的活性污泥浓度为．-epJL，生化池的出水一部分回流至回流池，另一部分流到接触过滤池，处理后的水用于景观和绿化用水。氧气由低压变压吸附分子筛型制氧机组制备后进入溶氧器。由于纯氧曝气池的MLSS(混合液中污泥浓度)远高于普通的鼓风曝气池，在同等的污水处理量情况下，纯氧曝气池所需的水力停留时间远低于鼓风曝气池，纯氧曝气系统的噪声也低于鼓风曝气系统，除了值班室外的所有处理设施都设在地下，基本上不存在挥发性有机化合物的气体逸散和噪音，因此大大降低了中水“-站对周围环境的不利影响。课题研究过程中，与玉绣河水体的水质监测同步，对舜玉路的2号中水站进出水及各工艺单元的进出水水质进行了采样分析。5月．11月间每月的进出水水质监测数据平均值见表5．1，各工艺单元的进出水水质监测数据平均值见表5．2。由表5-1和5-2中数据可知该工艺对有机污染物的降解能力较强，但去除NH3-N的能力达不到设计要求，这可能与该站运行时间较久，缺乏对纯氧制造设备定期维护有关，因此将导致出水的NH3-N浓度过高，而NH3-N浓度是玉绣河水体中叶绿素a浓度的限制因子，这将导致玉绣河水体中藻类的过度繁殖。因此需要对设备工作能力进行检测和维护，并对现有工艺进行改造，增设缺氧段，并设回流，完善系统的反硝化反应过程，以使出水的NH3-N浓度在设定的限值范围内。 稍畿褂习·*划苌稍篷鼹丑*镯繁稍餐瓣丑《制*稍笾槲羽苌制苌稍篮褥习长制苌稍畿姗丑苌制*稍篮锝弓|*tn叼卜∞A2=卜n∞∞．0∞∞．o寸∞．甘No．go卜．0oH．IH∞寻∞N．9HN．兮甘∞．9甘N．8∞H．6∞甘．IoN．I∞∞．0∞o．0卜∞．o一∞卜．6H吲∞‘N∞o．0∞甘∞．卜D∞o．￡寸N∞∞．呻。卜N∞．￡o∞长吾爨趔爱皋州I)骞蛾震会媾*蝴II■乏-c墨ZZJ苦ZZ-L盆op蜷瓣候辞-葺嚣一臣-葺o—置-露∞LI_．Io-曩譬o_∞曩蕾弓曩§笛昌h口暑毒∞．Io篇盎暑如ko≯o"Io_口。暑_葛。弓皇爵_葺。暑=茸一。置_．IoJ曩_曩口一露。一臣AI．N．呐．盎量每1，嚣暑。掣斟账蚜器目峰**吾封恨辞桐H谁智繁子啬懈球畎A廿培ooNN小僻。兮n小nn．o啦_．心更心∞nA．o_n．o零口寸寸N．卜_n．n_零岭n峪寸．岭_no．卜n摹寸．寸AN．岔_∞．_寸n零_An．_口n．_N卜嶂兮寸．卜A甙．崎n．夺∞N零n小n寸．o寸卜．n摹tr∞竹o．Hn卜．岭摹N卜卜_．nNn．H_零on卜n．卜_口_．nn摹n．寸An．nN甙．nN寸摹NAn．卜崎寸．心n∞摹寸．田A∞．A∞．寸卜N摹∞∞∞呐．o—o．n零o∞岭卜．o∞N．n摹n寸_N．nn_．A零寸寸卜∞．崎_∞o．on幂∞．nA∞．∞Nn．N田寸．苓A∞n．卜an．n^)6零寸．崎岔N．岔N．℃”N摹心∞Nn．o卜崎．n更A卜n∞．o口△．n摹o∞寸价．IN”．卜摹∞n卜一．n_口n．_N摹o．寸岔价．∞_N．o—n摹oAN。a卜N．昏n卜零∞．∞岔n．A寸。∞卜N零nA卜一．ono．寸文△卜N岔．o卜n．寸寥N∞_r6．N∞心．卜摹_I寸_N．昏_一n．Nn摹n．_r6A．”_卜．n∞N摹。岔峪．n∞∞．卜_，9摹o．∞△n．一_价．N∞N零寸A岭n．on甙．价零一∞∞一．__N．岭摹∞价n卜．n卜∞．∞摹Nnnn．_Hn寸．nN摹卜．n吼n．∞_A．naN摹∞∞N．卜∞N．寸N卜摹寸．n△∞．1_A．∞nN摹苌nN．o卜仓．n摹N岔小寸．o岭o．崎摹卜卜_n．N卜卜．o_嶂《l心nn寸．口__N．寸n摹n．n岔n．INN．o峪寸摹乱∞寸。NoH峪．No吼文n．9岔气。一崎．c吼N*枣叹■．I．Zk罱ZZILQo蕾盆0U蜷船害0z‘Ja盎暑。言zo-分邕暑暑：善ld_目og；岂=9IB≥9茜露参pBo笛昌营；叠沈Jo苗o；基9弓善羞。昌薯墨Ia暑．IoJ暑曩pl曩oId^■I_晌．qB工1，∞昌-犁斟眯螵藤髫峰长*田剃若*哥蟹闱鑫番叹一_小廿兽oN一小僻袄奄g蠼察捂繇槭蝰*稻剐文繁螺帽羟求匠熏 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究5．1．2三号中水站目前在玉绣河旁的植物园中水站采用了生态污水处理系统(EcologicalWastewaterTreatmentSystem，ETS)，处理规模为3000m3／d，工艺流程为：迸水沉趋池过跨孢-Ib吼生椭图5-2ETS工艺流程Fig．5-2ETSsystem生态桶是集曝气和植物吸收于一体的反应容器，利用自然水体自净原理，加入人工强化技术，将传统的曝气池分成多个连续的桶状的曝气桶，曝气桶内培植美人蕉、芦苇等植物，植物能将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区，在植物根区的还原态介质中形成氧化态的微环境，这种根区有氧区域和缺氧区域的共同存在为根区的好氧和厌氧微生物提供了各自适宜的小生境，使不同的微生物各得其所，发挥相辅相成的作用。以此提高污染物降解能力和系统的稳定可靠性。同时旺盛的美人蕉等植物也形成了一道亮丽的景观，改变了人们对于污水处理设施脏臭的印象。课题研究过程中，与玉绣河水体的水质监测同步，对植物园中水站进出水及各工艺单元的进出水水质进行了采样分析。5月一11月间每月相关的进出水水质监测数据平均值见表5．3，各工艺单元相关的进出水水质监测数据平均值见表54。38 稍篮褂习长稍*稍畿罟l}丑*制*悄篮槲罚*稍*稍畿诗丑苌稍*稍篮瓣丑苌制长稍篮槲丑长制苌稍篮料弓|·苌稍*In田卜∞小2=甙n紧寸∞no．_n卜．口摹∞卜_∞．_n寸．卜零N∞A口．NA心．寸_零卜nAn．卜_n崎．o寸摹_．_吼零岭卜口t_Nq卜摹o∞价qn=．8零o∞芝式∞吨n一紧的峪nn式H葛．6n零岭．o甙摹∞卜n唧_Nn．9装寸卜∞t_瓮．9摹∞∞岭吮_nn．I_摹∞n∞n试_葛．9n幂I．IA摹on寸口．N心卜．n摹∞卜no．_岭卜．寸零卜n寸岭．nn寸．∞摹心岭N寸．o_小卜．on零N．_A摹。卜N寸．_∞∞．寸装∞崎卜∞．_岭卜．n摹心∞卜N．一摹∞∞卜∞．ono．∞摹N心n寸．Nn寸．∞摹o∞n岔．I摹n口nn-I寸_．寸零卜∞nn．N_卜．卜岭岔．∞零卜田蚺寸．寸一An．n甘永n．一A豁．6零N价峪母“_洽“n摹∞．0昏零n∞田卜．一岔n．HHQp一卜蛤n．n_”心．∞寸。兮o．0夺∞N6．n_n紧o．c小_．cn心．cnn暴A．9∞崎．9_n．9∞_摹t06_．卜_卜．寸岔_摹蚺．N岔崎．0N_．SnN摹价．IaH．9n乜oAn摹崎19∞∞．n一崎．卜”一摹N．卜卜∞．寸寸A．卜n口零n．寸甙卜．A趴寸卜__o一卜．寸。卜零寸．nA∞．田卜．∞寸_A．卜寸卜．n—n崞兮价．nAN．卜∞．nnn．价卜寸零∞．崎An．n岭．n寸卜．n—n啦兮卜．口A∞．nn．寸A卜．no卜．苓o．nAn．a甘．一”一．nNN装n．n昏岭．卜吨岔2昏．c心_n．9￡_“∞_∞．￡心_■．I．Z-c譬ZZIL盆0苗口oU牟叹蜷杂。喜拿N‘JQo_葺9≯o乙3h露_^I—昌^yJJ_蜀矗_厶_目o—蜀_曩∞‘_．13曩声9_曲嚣蕾，置。它．I曩眦M目=葺爵一盘-o_葺。暑—葛。弓置膏_盘。暑薯口一Q嗣_．10J膏_膏弓一曩u一盘^一-吖-s．盎_商1／暑昌。攀碎张蟋嚣翊峰**习短智长壬妒⋯厘叹一一小2碟妖奄g嫣察悟繇蛾攀*辎剐文繁蛉懈衽太旺熏 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究表5_42006年11月份三号中水站进出水水质监测结果单位：mg／LTab．5-4Typicaldatafortheinfluentandeffluentofeveryunitofplantinggarden曼竺苎!塑苎塑￡!塑鲤曼坠P!垒坠!童元指标cODTNN。3．．NNH3-N．TPPo广由表5．3和5_4可知，该工艺对有机污染物的降解能力和硝化作用较强，但缺乏适宜反硝化反应发生的缺氧环境，因此将导致出水的硝酸氮浓度过高，而玉绣河水体中叶绿素a浓度与硝酸氮浓度有着很强的相关性，最终必然导致玉绣河水体中藻类的过度繁殖。因此需要对现有工艺进行改造，在生态桶内创造缺氧环境，增加回流工艺，延长水力停留时间，从而加强系统的反硝化反应过程，以使出水的硝酸氮浓度在设定的限值范围内。5．1．3四号中水站目前在玉绣河广场东沟旁的植物园中水站采用了曝气生物滤池(BADI艺，处理规模为3000m3／d，工艺流程为：．一原水，_■‘调节池一缓强化处理生物ie池过￡喀池污泥池清水池图5-3BAIt工艺流程Fig．5-3BAFsystem污水首先进入调节池，在池内充分混合以保证后续处理设施的连续稳定运 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究行。调节池中的污水经提升泵进入一级强化处理系统，投加絮凝剂，利用竖流沉淀池将絮凝物和污水加以分离。产生的污泥进入污泥池，经脱水外运。竖流沉淀池的出水经提升进入活性滤料生物滤池，这是整个处理系统的核心设备，它的最大特点是在粒状滤料的表面生长有大量生物膜，污水自下向上流过滤料，池底则提供曝气，使污水中的有机物得到吸附、截留和生物分解。活性滤料生物滤池的出水进入高效过滤池，该过滤装置的滤料直径小，具有比表面积大、过滤阻力小等优点，处理后的水用于景观用水和绿化用水。生物滤池采用上向流进水的方式，滤池总容积为235m3(5．8reX4．5reX9m)，分两格，停留时间为2h，BOD容积负荷为3kg／(m3·d)，气水比6：l，生物滤池内设置由济南十方环保公司生产的SF—LL—A型活性滤料，滤料直径3"5m，材质密度1．59／cm3，滤料层高度3．2m。曝气生物滤池在降解有机污染物的过程中由于同化作用，在滤料表面生长大量新的细菌体，使生物膜变厚。同时由于截留部分悬浮物，滤池的水头损失增加。当水头损失达到一定范围内时，应对其进行反冲洗，将老化的生物膜反洗出来，滤池的反冲洗采用气水联合反冲洗的方式，气水比9：l，反冲洗排水流入调节池重新处理。课题研究过程中，与玉绣河水体的水质监测同步，对玉绣河广场东沟旁的中水站进出水及各工艺单元的进出水水质进行了采样分析。41 稍畿静丑长捌苌求畿褂丑繁稍*佩畿褂钼簧制簧稍篷槲茁长制篙咐笾瓣丑篙制*稍箧糌丑*崩*求篷槲丑苌．nQ卜oo昏2=掣∞o．o甘∞．o_【b．H吲∞．甘叫o．∞_【∞寸．∞呻∥R丑珊榻州州￡6．o．NH．I高式莴．∞心o．=oN．∞∞震煺S州导式=．￡∞∞．g雪．0葛．8_葛．∞器蹦文罩骤释●卜H．b∞o．∞bo．nH呻d。o卜∞．∞no∞．曲卜吲卫N稍Zk譬ZZ．．noZZ‘I．盆oU蜷靼岷辞_骨曩一盘_置-^蜀_霄∞I|_．19_膏参o_∞曩^^，j_t，，譬膏-皇o=写置一。置_．IoJ曩_曩口一嚣。一臣^I．峥．呐．o_ir1置昌。掣苷眯好嚣髫峰繁*苦稍餐簧壬妒哥厘叹o_廿ogN岭-s僻摹o∞_∞．o_一．寸摹N寸n|，．N_N．寸摹A卜nI．NnN．o_摹价心Nn．∞_卜I．卜寸摹∞．n昏￡．岔岭．n心N零岔．一A△．寸寸n．9n”零_“A姆小卜∞”∞．o卜_．”文”的甘∞．o的心．n嫡兮佘∞_”。一n田．n一零寸田tr9．nH卜∞．An摹寸．”A∞．_一寸．卜nN装N．o岔n．岭寸母．n卜寸摹峪。累誉n∞∞岭．o寸n．1，摹N怕HN．N”∞．寸摹卜卜。，9．N卜峪。__摹n寸”D．△_N卜．寸n摹N．岭昏嘻p卜口Nn．H岭西．n零。卜H寸．_n岭．寸零_卜卜n．N峪卜．∞摹n价Nn．卜_N∞．∞n零心．n西摹∞DNr6．oA∞．N摹nnn”．1nN．n摹n∞Hn．_酋∞．卜装卜寸n寸．一一小∞．IN摹N．苌摹价∞n卜．oNo．”摹nD∞∞．一一n．蚺摹卜田NN．nn卜．吼摹△寸卜∞．卜_心卜．寸n摹N．nAQ6l卜卜∞仓．o卜N．寸摹n卜寸N．_N心．寸摹心∞nN．I崎∞．8摹。口葛寻一nn．9n摹n．9△N．6套一c．卜弋A6．∞n．n寸N崞pn．NA∞．寸n卜．∞卜一。小o．一岔卜．心一8．∞N_摹H．I∞弋∞n气心小一零气n∞∞-8n∞．卜nN摹寸．岔∞心．N寸N．nn寸。夺一．卜△n．6峪-8∞‘n．_夺一t∞”_N“蛤N讥．_nn摹N。n岔一．o_寸．n_N”．NA一摹一．卜吼寸．”nonn摹_．崎A”．￡心．乙。寸摹n．岣乱t∞H．c∞一心式△_气卜nN繁枣吣厶‘I．Z．￡霉ZZJ．自0蕾盆ICIU∞沈避罂均o§N．Jo盎旨o》o乏o_h鼻窆昌皇=蜀嚣Id苗。昌；2-毒；誉9甍胃每暑．rJolⅡ∞=墨。弓日曩荟。葺写日Ia专-oJ暑膏弓；怠盘A—n沾．叠譬工1，∞暑¨掣番碟姆嚣翻峰**ffj稍餐*哥审臣皿=小廿崞gNm-S擗。D认懈暮遥露牛骧纂一郓蠲峰**ffj裁g状罂喂卦焖H如．，n僻武趔霹}鞲糕嚣翊蟋**罚稍S彬罢吸鞲厘EjrH一．叹n妖彦雹鳝霹怪鬈硪警*撼鄙文_)f[螺帽凝惫E}『熏 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究由表5—6和5-6中数据可知该工艺对有机污染物的降解能力较强，但缺乏适宜反硝化反应发生的缺氧环境，因此将导致出水的硝酸氮浓度过高，而玉绣河水体中叶绿素a浓度与硝酸氮浓度有着很强的相关性，最终必然导致玉绣河水体中藻类的过度繁殖。因此需要对现有工艺进行改造，在厌氧段和好氧段之间增设回流，增强系统的反硝化反应过程，以使出水的硝酸氮浓度在设定的限值范围内。5．2各工艺处理效果的分析比较5．2．1分析方法对一项工艺处理污染物的效果进行较为全面的定量的分析可以有多种方法和途径。在现有数据的基础上，通过四项量化的指标进行分析：(1)处理直接效果一出水浓度污染物在经污水处理工艺处理后的出水浓度值直接反映了该处理工艺的处理效果，国家的相关标准也是通过污染物的出水浓度来直接控制污水处理工艺的设计与运行。(2)处理能力—去除率‘污染物的出水浓度反映了处理工艺的直接处理效果，但处理工艺的处理能力还与污染物的进水浓度有关。本文用去除率反应工艺的处理能力。污染物去除率计算：去除率=(进水浓度一出水浓度)／进水浓度(3)稳定性一出水浓度变化的标准差在污染物出水浓度值全年月平均数据的基础上，认为出水浓度值的变化是随机的并符合高斯正态分布这一假设是合理的。基于此，本文以污染物出水浓度月平均数据变化的的标准差。作为处理工艺针对该项污染物的处理稳定性评价指标。。出水浓度变化标准差的计算：栉=√墨型Y以其中：旷月平均值的个数，各工艺n=7；c一污染物出水浓度值。石一污染物出水平均浓度值。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究(4)耐冲击负荷能力一污染物相对处理负荷处理负荷既与污染物的进水浓度有关，又与出水浓度有关。其他条件不变的话，进水浓度越高、出水浓度越低则对该污染物的处理负荷越大①污染物绝对处理负荷(或称处理负荷)：绝对处理负荷=进水浓度／出水浓度②污染物标准处理负荷：．标准处理负荷=标准进水浓度／标准出水浓度标准处理负荷指的是处理工艺在进出水浓度都为标准状态的时候，工艺对污染物的(绝对)处理负荷。将污水处理工艺的设计进出水浓度作为标准进出水浓度的取值是自然的想法。但在工程实践中，许多污水处理工艺因为污染物的进水浓度偏离设计值或其他诸多原因，处理工艺的标准运转状态并没有依循设计值。若假设污水处理工艺的进出水浓度是一个随机变量并符合高斯正态分布，则H污染物的进出水浓度均值是对标准进出水浓度的一个无偏估计。因此在论文对标准处理负荷的的计算中，使用如下公式：标准处理负荷=平均进水浓度／平均出水浓度③污染物相对处理负荷：相对处理负荷=绝对处理负荷／标准处理负荷引入相对处理负荷可以消除不同处理工艺因其进出水浓度数值大小对其绝对处理负荷数值上的影响。比较不同工艺的处理负荷宜用相对处理负荷。在月平均数据的基础上，污水处理工艺对污染物的最大相对处理负荷是对该工艺对该污染物冲击负荷耐受能力的一个有效指征。5．2．2SS的去除比较(1)直接处理效果由表5-1、5-3和5-5计算各月不同工艺处理SS的平均出水浓度，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)一级A标准中SS≤10mg／L的要求进行比较，可以看出，二号站、三号站、四号站七个月的平均出水浓度分别为9．8mg／L，7．4mg／L，8．2mg／L，四个站的平均出水浓度均低于一级A标准，而三号站对SS的直接处理效果最优。(2)处理能力，稳定性和耐冲击负荷能力 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究根据监测的原始数据，计算各处理工艺对SS的平均去除率，出水浓度变化的标准差和最大相对处理负荷，结果列于表5-7：表5-7各工艺处理SS效果分析Tab．5-7RemovalofSSbyeverysystem表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。由表5-7中的计算结果可知：(1)比较各工艺处理能力：各处理工艺对SS都有很高的去除率。(2)比较各工艺处理稳定性：四号站的SS出水浓度变化标准差最小，处理效果最稳定。(3)比较各工艺耐冲击负荷能力：二号站的最大SS相对处理负荷值较高，耐冲击负荷能力高于其他工艺。四号站的相对较低。5．2．3COD的去除比较(1)直接处理效果由表5-i、5-3和5-5计算各月不同工艺处理COD的平均出水浓度，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)一级A标准中COD≤50mg／L的要求进行比较，可以看出，二号站、三号站、四号站七个月的平均出水浓度分别为79．9mg／L，59．8mg／L，41．5mg／L，只有四号站的平均出水浓度低于一级A标准，而二号站的直接处理效果相对较差。(2)处理能力，稳定性和耐冲击负荷能力根据监测的原始数据，计算各处理工艺对COD的平均去除率，出水浓度变化的标准差和最大相对处理负荷，结果列于表5—8：表5-8各工艺处理COD效果分析Tab．5-8RemovalofCODbyeverysystem 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。由表5-8中的计算结果可知：(4)比较各工艺处理能力：二号站对COD的去除率较高。其余两站的处理能力稍差。(5)比较各工艺处理稳定性：四号站的COD出水浓度变化标准差最小，处理效果最稳定，其他两站的出水稳定性有一定差距，其中三号站明显较低。(6)比较各工艺耐冲击负荷能力：三号站的最大COD相对处理负荷值较高，耐冲击负荷能力高于其他工艺。二号站的相对较低。5．2．4BOD。的去除比较(1)直接处理效果由表5-1、5-3和5-5计算各月不同工艺处理BOD。的平均出水浓度，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)一级A标准中BOD。410mg／L的要求进行比较，可以看出，二号站、三号站、四号站七个月的平均出水浓度分别为20．8mg／L，23．9mg／L，9．1mg／L，只有四号站的平均出水浓度低于一级A标准，而三号站的直接处理效果相对较差。(2)处理能力，稳定性和耐冲击负荷能力根据监测的原始数据，计算各处理工艺对BOD。的平均去除率，出水浓度变化的标准差和最大相对处理负荷，结果列于表5—9：表5．9各工艺处理BoD。效果分析Tab．5-9RemovalofBOD5byeverysystem表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究由表5-9中的计算结果可知：、(7)比较各工艺处理能力：四号站对BOD。的去除率较高。三号站的处理能力较差。(8)比较各工艺处理稳定性：四号站的BOD。出水浓度变化标准差最小，处理效果最稳定，其他两站的出水稳定性有一定差距，其中三号站明显较低。(9)比较各工艺耐冲击负荷能力：四号站的最大BOD；相对处理负荷值较高，耐冲击负荷能力高于其他工艺。三号站的相对较低。5．2．5NH。一N的去除比较(1)直接处理效果由表5一l、5—3和5-5计算各月不同工艺处理NH3一N的平均出水浓度，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)一级A标准中NH3一N≤5mg／L的要求进行比较，可以看出，二号站、三号站、四号站七个月的平均出水浓度分别为3．76mg／L，2．23mg／L，2．08mg／L，三个站的平均出水浓度全部低于一级A标准，而二号站的直接处理效果相对较差。(2)处理能力，稳定性和耐冲击负荷能力根据监测的原始数据，计算各处理工艺对NH。一N的平均去除率，出水浓度变化的标准差和最大相对处理负荷，结果列于表5-10：表5-10各工艺处理瑚s-N效果分析Tab．5一i0RemovalofN地—Nbyeverysystem表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。由表5-10中的计算结果可知：(1)比较各工艺处理能力：三号站对NH3-N的去除率较高。其余两站的处理能力稍差，其中二号站处理能力差距明显。(2)比较各工艺处理稳定性：四号站的NH。一N出水浓度变化标准差最小，47 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究处理效果最稳定，其他两站的出水稳定性有一定差距，其中二号站明显较低。．(3)比较各工艺耐冲击负荷能力：二号站的最大NH。一N相对处理负荷值较高，耐冲击负荷能力高于其他工艺。5．2．6TN的去除比较(1)直接处理效果由表5—1、5—3和5—5计算各月不同工艺处理TN的平均出水浓度，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)一级A标准中TN弋<15mg／L的要求进行比较，可以看出，二号站、三号站、四号站七个月的平均出水浓度分别为15．87mg／L，14．23mg／L，15．84mg／L，只有三号站的平均出水浓度低于一级A标准，而二号站的直接处理效果相对较差。(2)处理能力，稳定性和耐冲击负荷能力-_根据监测的原始数据，计算各处理工艺对TN的平均去除率，出水浓度变化的标准差和最大相对处理负荷，结果列于表5-11：表5-11各工艺处理TN效果分析Tab．5—11RemovalofTNbyeverysystem表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。由表中的计算结果可知：(1)比较各工艺处理能力：三号站对TN的去除率较高。其余两站的处理能力稍差，其中二号站处理能力差距明显。(2)比较各工艺处理稳定性：三号站的TN出水浓度变化标准差最小，处理效果最稳定，其他两站的出水稳定性有一定差距，其中四号站明显较低。(3)比较各工艺耐冲击负荷能力：四号站的最大TN相对处理负荷值较高，耐冲击负荷能力高于其他工艺。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究5．2．7TP的去除比较(1)直接处理效果由表5一l、5—3和5—5计算各月不同工艺处理TN的平均出水浓度，并与《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918--2002)一级A标准中TP≤1．Omg／L的要求进行比较，可以看出，二号站、三号站、四号站七个月的平均出水浓度分别为0．88mg／L，2．08mg／L，1．65mg／L，只有二号站的平均出水浓度低于一级A标准，而三号站的直接处理效果相对较差。(2)处理能力，稳定性和耐冲击负荷能力根据监测的原始数据，计算各处理工艺对TP的平均去除率，出水浓度变化的标准差和最大相对处理负荷，结果列于表5-12：表5-12各工艺处理TP效果分析Tab．5—12RemovalofTNbyeverysystem表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。由表中的计算结果可知：(1)比较各工艺处理能力：二号站对TP的去除率较高。其余两站的处理能力稍差，其中四号站处理能力最差。(2)比较各工艺处理稳定性：二号站的TP出水浓度变化标准差最小，处理效果最稳定，其他两站的出水稳定性有一定差距，其中三号站明显较低。(3)比较各工艺耐冲击负荷能力：四号站的最大TP相对处理负荷值较高，耐冲击负荷能力高于其他工艺。5．3各工艺处理效果的总体评价对于本文研究的三种处理工艺，拟采用层次分析法对其进行总体评价。层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，简称AHP)是美国运筹学家Saaty教授于20世纪80年代提出的一种实用的多方案或多目标的决策方法。其主要特征 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究是，合理地将定性与定量的决策结合起来，按照思维、心理的规律把决策过程层次化、数量化。建立层次结构模型一级评价：对一套工艺的总体污水处理效果进行评价；二级评价：对一套上艺分成“普通污染物的去除"和“脱氮除磷处理"两个子层次进行评价；，三级评价：在“普通污染物的去除”层次下引入项目层，分别对SS、COD、BODs三个项目的处理效果进行评价；在“脱氮除磷处理"层次下则分别对NH3-N、TN、TP三个项目的处理效果进行评价；四级评价：针对每个项目具体分析该项目的直接处理效果、处理能力、处理稳定性和耐冲击负荷能力。依据的指标分别是出水浓度、去除率、出水浓度变化标准差、最大相对处理负荷。污水处理工艺处理效果的分级评价模型见表5．13：表5-13污水处理工艺处理效果的分级评价模型Tab．5—13Evaluationnodelofefficiencyofeverytreatmentsystem一级评价二级评价三级评价四级评价四级评价对应指标直接处理效果出水浓度处理能力去除率SS处理稳定性出水浓度变化标准差普通污染物去除耐冲击负荷能力最大相对处理负荷CoD(略)总体评价BoDs(略)NIi3州(略)，脱氮除磷处理TN‘(略)TP(略)5．3节的主要工作就是在污水处理工艺原始水质数据的基础上分析和计算各水质检测项目的出水浓度、去除率、出水浓度变化标准差、最大相对处理负荷四 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究个分析指标，实现对各处理上艺处理效果的四级评价，四级评价的结论也是进行其上各级评价的前提基础。本节的目的即是对一、二、三级层次的评价进行计算和分析。5．3．1评价方法(1)评价指标的归一化进行一、二、三级评价的基础是四级评价的结果，即各污水处理上艺各项水质监测项目的出水浓度、去除率、出水浓度变化标准差、最大相对处理负荷四个指标。为了使各指标相互之间具有可比性，首先应该将各指标统一量纲(或无量纲化)，并且归一化。收益性指标值=(计算指标值—皿in(指标值))／(max(指标值)—1nin(指标值))损害性指标值=(max(指标值)—计算指标值)／(max(指标值)—曲in(指标值))其中：max(指标值)为该指标数据中的最大值rain(指标值)为该指标数据中的最小值(2)评价因素的权重通常情况下一个层次的分级评价过程中，其分层次级别中的各影响因素对评价结果的重要性可能不一样；在不同的评价目标下可能也需要调整各因素对评价结果的影响重要性。可以通过为每一级别的评价因素设定权重系数wi来进行调整。每一级别的权重系数必须满／,足zZwi=l。权重系数的选择可以有不同方案[661，本论文的选择如下：表5-14分级评价的权重系数Tab．5-14TheweightvalueofclassificationEvaluation一级评价二级评价三级评价四级评价总体评价普通污染物去除直接处理效果(w"--0．3)(’r=0．5)SS处理能力(w=0．3)(w--0．3)处理稳定性(w---0．2)耐冲击负荷能力(w--0．2) 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究COD(略)(W：O．3)B0晚(略)(w=0．4)Nll3_N(略)(W----0．4)脱氮除磷处理TN(略)(F0．5)(w=0．3)TP(略)(w=O．3)(3)综合评价各级评价定量值取其分层次级别评价因素定量值的加权平均值。5．3．2分级综合评价结论各级评价的结论列于如下表格中：表5-15三级评价(分项项目处理效果评价)1『ab．孓15Evaluationof3rdelass 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。表5-17各处理工艺处理效果总体评价Tab．5-17Evaluationof1stchss处理工艺有机污染物去除脱氮除磷处理评价结果二号站O．53O．37O．45总体评价三号站O．2lO．57O．39四号站0．730．6l0．67表注：表中加粗数据项表为该列数据中的最大值。从表5．17的总体评价结果可得出以下的结论：(1)四号中水站的曝气生物滤池在污水处理的总体效果上是显著强于其他两个处理工艺的。(2)三号中水站的ETS工艺的污水处理总体效果相对于其他处理工艺是最低的。5．4不同处理模式的投资比较5．4．1各污水处理单元投资分析将四个现有中水站的占地面积和工程投资情况列于表5．18 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究表5-18各中水站占地面积与工程总投资Tab．5-18Areaofeverytreatmentplantandthetotalinvestment工程合计总投资1127万元，其中玉绣河广场西沟上的一号、二号、三号站总投资总计830万元。5．4．2污水收集管网建设投资分析这四个站配套污水收集管线铺设情况列于表5．19_-5．22表5-19一号站配套污水干管建设造价表Tab．5-19Costofwastewatercollectionpipelinefor1sttreatmentplant表5-20二号站配套污水干管建设造价表Tab．5-20Costofwastewatercollectionpipelinefor2ndtreatmentplant表5-21三号站配套污水干管建设造价表Tab．5-21Costofwastewatercollectionpipelinefor3rdtreatmentplant 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究表5-22四号站配套污水干管建设造价表Tab．5-22Costofwastewatercollectionpipelinefor4thtreatmentpgsnt四个中水站的配套污水收集管线建设投资总计274．9万元。其中玉绣河广场西沟上的一号、二号、三号站管线建设投资总计222．3万元。5．4．3玉绣河广场西沟不同处理处理模式下的总投资比较假设玉绣河广场西沟不通过建设三个分散处理单元，而利用距离此处最近的位于济南市北部的水质净化一厂进行集中处理(日处理能力20万吨，且并未满负荷运行，故忽略此新增污水处理投资)，并将处理后的中水送至广场西沟上游回补河流，集中处理污水收集管线建设投资列于表5．23(由于市政主干管以铺设到泉城公园附近，故仅考虑泉城公园以南3300米区域)。表5-23集中处理配套污水管线建设造价表Tab．5-23Costofwastewatercollectionpipelineforcentralizedtreatment除了建设污水收集管线还将产生一定的中水输送费用，包括输水管线基建费用和中途泵站基建费用之和。根据玉绣河污染物稀释需水量，需要建设一座规模为5500吨／天的提升泵站，由高程为16．2米的下游小清河岸边的净化一厂提升至高程为87．04米的舜玉路，扬程92米，采用国产ISl50-125-400离心泵按2用l备考虑，不包括征地费，泵站基建费用约为150万；输水管线长约12．4Km，选用DN200球墨铸铁管，综合造价为600元／米，则输水管线费用为744万元；中水总输送总投资约需894万元。两种处理模式投资比较见表5—24。55 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究表5-24两种处理模式投资比较表Tab．弛4Investmentcomparisonofdifferenttreatmentmethods通过对比可以看出通过分散处理点源污染就近补充玉绣河的投资成本较低。5．5本章小结对沿玉绣河建设的4座污水分散处理单元的处理工艺进行了介绍，并通过层次分析法对处理效果进行了对比评价。结果表明，BAF工艺的处理效果最好。通过对集中处理和分散处理模式的投资比较，可知，通过分散处理玉绣河的点源-“污染并将中水补充玉绣河的生态需水比集中处理模式经济。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究6结论与建议6．1结论本论文结合济南市玉绣河的具体情况，对利用分散式污水处理单元修复城市河道的技术进行了研究。主要得出以下结论：1、通过对玉绣河各观测点的理化指标的分析得出：由于分散式污水处理单元每日向河道中回补8500m3经过深度处理得中水，对于提高河流水量、水质的作用巨大。2、通过分析了影响玉绣河藻类生长的各种因素得出：①光照和温度对玉绣河中浮游藻类生长、繁殖都有限制性作用，但它们不能单独成为河湖水体富营养化的控制因素；②生态环境需水量的不能满足也是发生严重水华的原因之一；③玉绣河浮游藻类的生长同时受到氮、磷营养盐的共同限制；④通过在河中架设漂流浮岛，种植水生植物，可改变了水生维管植物与藻类竞争的不利地位，抑制水华的发生起到了一定作用。3、通过藻类增长潜力试验可知含磷化合物的增加对藻类生物量增加的影响更大些，并可得出虽然磷和氮对水体富营养化的影响有主次之分，但是二者对于水体水华的发生都有促进作用。4、通过层次分析法对各污水处理工艺的污水处理效果进行定量的分级综合评价。结果表明，BAF工艺的处理效果最优。5、通过对集中处理和分散处理模式的投资对比，可知，通过分散处理玉绣河的点源污染并将中水补充玉绣河的生态需水比集中处理模式经济。6．2建议l、由于目前玉绣河沿岸的处理单元所能回补的水量不足，利用分散式污水处理技术改造后夏季仍然在河道中出现水华现象，所以需要通过在其上游地区新建分散处理单元增加回补水量。2、本论文对各分散污水处理工艺的经济技术比较，由于取样数据的局限性，仅限于沿济南市玉绣河修建的4所分散式污水处理单元，可以反映济南市污水处理单元投资建设和处理效果的现实情况，但尚无法代表国内更大区域的现状。因 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究此更大范围内更多样本的相关研究有望提供更具代表性和指导意义的结论。 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利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究致谢本学位论文是在导师王琳教授耐心细致、循循善诱的指导下完成的。她渊博的知识、严谨的治学态度、饱满的精神状态、敏锐的洞察力，将会使我一生受益匪浅。导师给予我很多实际锻炼机会，使我无论在科研、思想道德，还是实践工作等各方面得到全面的发展。在此，向她致以最深的致敬!感谢宫兆国师兄、曹敏同学、元新燕师姐、杨杰军师兄、李世峰同学和张海玲同学及2005级环境工程全体同学在生活和学习中给我的热情关心和帮助，和大家一同度过的宝贵时光将使我永生难忘!感谢我的父母，他们长期以来的关心、支持、鼓励和奉献是我莫大的精神支柱和学习动力。 利用分散式污水处理技术修复城市河流的研究攻读硕士学位期间已发表文章目录王琳，张炯，方娟．分散式污水处理单元改善城市河道水环境的尝试．安全与环境工程，2008年l期王琳，宫兆国，张炯，李永昌．综合指标法评价城市河流生态系统的健康状况．中国给水排水，2007年10期'