水生態(tài)浮床技術及其對地表水體的原位修復綜述

2022-08-13 17:19:42 0 雙良環(huán)境

　　水體富營養(yǎng)化是全球性水環(huán)境問題，而生態(tài)浮床技術作為一種地表污染水體原位生態(tài)凈化方法被廣泛應用。本文通過研究國內外對于營養(yǎng)化水體的改進措施，總結了現有的生態(tài)浮床技術應用于地表水原位修復的問題，提出是否可通過綜合不同方法的優(yōu)勢實現強化污水處理最優(yōu)，并作為新型人工濕地污水處理系統(tǒng)推廣使用，達到提高水體處理效率的預期。上篇介紹了生態(tài)浮床的基本構造和進化機理，及生態(tài)浮床優(yōu)化設計的部分內容，今天接著介紹其他內容。

　　生態(tài)浮床優(yōu)化設計---強化生態(tài)浮床

　　強化生態(tài)浮床包括浮床床體、水生植物和纖維填料。該浮床設置一定數量的塑料浮盤，浮盤下垂直懸浮纖維填料，再使用支撐物將其連接。

　　在強化生態(tài)浮床的各樣點水下，分別取纖維填料樣對生物膜進行研究?？蓳]發(fā)的生物膜可以作為反映生物模量的一個指標。當生物膜達到動態(tài)平衡，浮床系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，有機質和營養(yǎng)元素降解最好，達到理想效果。

　　另外，生物膜的厚度也是一個特殊的生物膜參數。強化生態(tài)浮床工作完畢后，生物膜的厚度由表層向下依次減小。淺層水面生物膜的厚度最大，吸附無機粒子的含量最大，而表層水中含有高量溶解氧，促進了生物膜積累和微生物的發(fā)育;水面下方較深處，纖維填料的生物膜厚度均勻，出水污染量有效減少。

　　因此在實際應用中，合理控制生物膜厚度、發(fā)揮生物膜最大活性將有效提高處理污染水體的效率。

　　微曝氣生態(tài)浮床優(yōu)化處理機制

　　微曝氣生態(tài)浮床在床體下方增設曝氣裝置進行曝氣，將植物浮床技術與接觸氧化相結合，這些優(yōu)化設計不但提高了水體中的DO含量，還提高了凈化效率。良好的好氧環(huán)境有利于浮床植物的生長，還能夠提高微生物的活性使其快速形成生物膜。另外也能有效促進沉積物對水體中磷的吸收，并將磷固定在沉積物中。

　　根據不同的環(huán)境條件，可對系統(tǒng)的結構方式自由變換組合，浮床整體為組合的漂浮載體單元，下端懸掛可隨水流自由擺動的立體彈性填料使浮床整體上下起伏。

　　微曝氣生態(tài)浮床的穩(wěn)定運行，使TN、TP、COD等污染物的去除效率明顯得到提高，可在河道水體凈化工程中推廣應用。

　　多元功能組合系統(tǒng)凈化

　　富營養(yǎng)化水體的示范工程

　　位于中國杭州西湖西南部的龍泓澗以山地補水、雨水、山體地表徑流等灌溉西湖水源為主，污染源主要成分是日常生活中的污水、有機化學污染物和地表的山體徑流。

　　項目實施前，龍泓澗流域進水口COD含量約55mg/L，TN含量約5mg/L，TP含量約0.03mg/L，NH+4-N含量約0.4mg/L，NO-3-N含量約4mg/L。

　　該工程的設計單元包括多級生態(tài)廊道、局部凈化場、生態(tài)浮床。主要在龍泓澗主流建設生態(tài)浮床，將生態(tài)浮床分成三層，每一層都用不同的材料介質，以降低水體氮磷的含量。下層懸掛立體彈性填料，利于微生物的附著，導致底泥含量和氮含量的增加，從而強化底泥中對氮的沉積;中層浮床的載體由陶粒制成，為微生物提供了快速生長的空間，增強了反硝化作用和脫氮效果;上層采用土壤人工鋪設，種植適宜的各種水生植物，可快速截留并有效吸附水中氮、磷等，也可通過吸收植物內的吸收成分同化水中的氮、磷等多種營養(yǎng)成分。

　　TN、NH+4-N和NO3-N的去除受溫度影響較大，在氣溫升高、植物生長旺盛和微生物活性增加的共同作用下，生態(tài)浮床的凈化效果明顯提高。在秋季NO3-N和NH+4-N去除效果不高，而在春季由于植物生長，微生物活性增加，反硝化作用和脫氮作用增強，去除率較高，水質得到一定改善。示范工程主要結合生態(tài)浮床、多層次的生態(tài)廊道及生物群落沸石處理技術，構建了植物與動物群和微生物之間協同作用的生物群落生態(tài)結構，使長江河水得到凈化，具有科學指導性。