河湖是一個開放的水環(huán)境，由于水生動植物的缺乏，河湖水體的自凈能力非常低下，即使進行了徹底的截污和清淤，地表徑流、雨水(因大氣污染)仍會把有機污染物帶入水中，水體的自然蒸發(fā)也使得水體中N、P等污染物不斷累積。時間一久，河湖中又重新堆積有機污泥，水體透明度下降，溶解氧降低，水體水質(zhì)重新惡化。因此，我國目前所采取的傳統(tǒng)河湖水體治理方法，污染容易復發(fā)，維持時間短，往往需要重復治理，耗資巨大，是治標不治本的短期治理措施。
為了擺脫河湖治理高投入低效益的現(xiàn)狀，使我國的河流湖泊較快走出污染困境。我們根據(jù)國際先進的河湖治理理念，采用生態(tài)節(jié)能的治理技術，對污染河湖水域進行原位直接凈化。通過水體原位直接凈化，能極大地增強河湖的自凈能力，消滅臭氣、氧化淤泥，防止污染的復發(fā)，達到生態(tài)自然凈化、長效凈化的效果。
我們實施的河湖水體原位生態(tài)凈化技術，主要有立體人工水草技術、超大流量微氣泡充氧技術和太陽能動力技術等三方面的先進技術組成。
一、立體人工水草技術
立體人工水草的種植(布放)，主要是為了重建水體生態(tài)，提高水體的自凈能力，凡是污染嚴重的河流、湖泊、池塘都缺乏水生植物。污染水體透明度差，水草難于維持正常光合作用，最后水草全部絕跡，附著在水草上生長繁殖的藻類、菌類等微生物也失去了載體，無法吸收分解水中污染物，水體徹底喪失了自凈能力。因此，對于水生植物難于生長的水體，要提高水體的自凈能力，只能采用人工水草，先為最耐污染的藻菌類提供載體，提高水體透明度，才能逐步重建水生植被和水體自然生態(tài)。
我們研發(fā)的立體人工水草采用具有親水、吸附、耐老化性能的高分子材料制成，形態(tài)逼真，在河湖水域里像沉水水草一樣，豎立“生長”在水體里，為水體微生物提供巨大的附載增殖空間。
這種立體人工水草主要有以下一些優(yōu)點：
1、形態(tài)美觀，放在水里不影響水體景觀，附生藻菌類后很像天然水草;
2、枝葉舒展，立體狀態(tài)，總表面積大，可以附載更多的藻菌類微生物;
3、規(guī)格品種多，可以適應不同深度的各種水體，且不影響觀賞、行船等水體使用功能;
4、價格低廉，使用方便，使用壽命長，組成材料可回收利用。
立體人工水草是一種原位水質(zhì)生態(tài)改善技術。立體人工水草的生產(chǎn)、布放及維護都很簡單，可以實現(xiàn)免維護。布放后不需要再額外追加維護管理費用，一次布放，長期使用，壽命長達十幾年，非常簡單、實用。可廣泛應用于河流、湖泊、池塘等各類污染水體。
通過試驗表明，在富營養(yǎng)水體中布放立體人工水草后，為藻菌類提供了空間巨大的附生載體，水質(zhì)改善效果顯著，見效時間短。布放立體人工水草三十天左右，水體透明度顯著增加，水體葉綠素水平明顯降低，水體景觀質(zhì)量得到明顯改善，水體自凈能力逐步提高。三個月以后，可以觀察到部分水生植物會附著生長，魚類等水生動物也會把立體人工水草作為棲息采卵的場所。水體自然生態(tài)得以逐步恢復。
立體人工水草的發(fā)明，為我國河湖水體的生態(tài)自然凈化、長效凈化，探索出了一條新路子。
二、超大流量微氣泡充氧技術
部分污染嚴重的河湖水體有機污染物超標、溶解氧不足，厭氧分解產(chǎn)生的臭氣和黑液造成水體發(fā)黑發(fā)臭。這類河湖水域在布放人工水草的同時還需對水體進行曝氣充氧。把河湖水域作為天然的接觸氧化處理池，把立體人工水草作為微生物填料，采用超大流量微氣泡充氧技術驅(qū)動龐大的河湖水體循環(huán)并高效曝氣，滿足生物接觸氧化的特征要求，實現(xiàn)水域的好氧凈化環(huán)境。
我們的超大流量微氣泡充氧曝氣機，是在美國的專利機芯基礎上，進行加工開發(fā)的適合在河湖水體應用的充氧曝氣設備。低耗能、高效率，功率僅370瓦到1100瓦，能在水中營造龐大的循環(huán)水流，用很小的耗能就能將龐大的河湖水體推動。并能把空氣在半真空的情況下壓縮成大量的0.25mm直徑的無壓微泡，氣泡不會增大，基本不上浮，微氣泡可在水中維持長達10小時之久，與水的接觸面積極大，溶氧率極高。在設定的水深處制造大量微氣泡，通過動力散布到水中各個角落，氧利用率可達 85%-95% 。耗電量小。在同樣輸出功率情況下，相對傳統(tǒng)設備效率高得多，節(jié)能效果明顯。由于其特殊的設計，設備可長年運行，無故障，無需維修保養(yǎng)，體積小巧，重量輕，運行時水面水下無噪音，安裝使用方便，無需大量基建投入。由于該設備靈巧緊湊、效率高、移動方便，當河道水景突發(fā)污染事件時，還可用作緊急充氧設備。
微氣泡充氧曝氣機的使用，可以迅速增加水中含氧量，迅速分解水中的各種有機顆粒，使之變?yōu)楦〉奈⒘?，有利于進一步的生化分解，并可大量減少污泥的沉淀。同時微氣泡又可以大幅度提高氧氣的供應量，使水體中產(chǎn)生大量的有益生物菌種，明顯提高生化處理能力。好氧情況下BOD去除率達95%以上，其余指標亦因此相應降低。用充氧法使水中有益生物菌種大量繁殖并分解污水中的有機物，見效快、效果好，節(jié)能節(jié)資，是符合環(huán)保節(jié)能的好方法。
三、太陽能動力技術
河湖水域一般離電源較遠，接駁市電不僅很不方便，而且浪費能源，運行成本高,不符合環(huán)保節(jié)能的原則。在污染比較嚴重，需要動力源驅(qū)動曝氣充氧的地方，我們一般采用太陽能作為動力。由于我們的微氣泡充氧曝氣機單機功率僅550瓦，能耗低，效率高，為太陽能應用提供了方便。
在比較空曠的地方，沿河岸每隔一段距離，我們設一套“雙軸追日立桿太陽能電池板”，向微氣泡充氧曝氣機供電。在房屋比較密集的地方，我們把太陽能電池板架設在屋頂上，通過電纜向微氣泡充氧曝氣機供電。采用太陽能動力，不消耗礦石能源，不污染環(huán)境，一次性投資，理論壽命長達二十年，是生態(tài)治污、長效治污的重要措施之一。
四、一點建議
湖泊水體的污染，除了自身水域范圍內(nèi)的水體自然蒸發(fā)濃縮、地表徑流和雨水(因大氣污染)造成的污染外，最主要的污染來源于注水入湖的眾多河道。如果能夠減少這些河道給湖泊帶來的污染，則湖泊水體的污染將至少減少60%以上。
因此我們建議河湖水系的管理部門，如果這些河道的下游缺少水生植物，河水自凈能力差，則可以在河道入湖口以上的200-300米以內(nèi)種植(布放)立體人工水草(一般不需要充氧曝氣)。使參與自我凈化的微生物大量附著到立體人工水草上生長繁殖，讓立體人工水草的慣性沖撞、屏蔽、過濾等物理作用和微生物的吸附、分解、增殖、氧化等生化作用有機的結合在一起，發(fā)揮綜合性作用。使河水在進入湖泊前就得到原位直接凈化，從而減少河水污染物對湖泊水體的污染。
五、單位水域生態(tài)凈化投資參考
以長1千米，寬15米，平均水深2.5米的河段為例，若感官上水體污染嚴重，水體發(fā)黑、發(fā)臭，能見度接近為零，則說明水中溶解氧消耗殆盡，基本處于厭氧狀態(tài)，需要對水體進行曝氣充氧。
在選取治理河段的上下游與非治理河段的分界處，我們采取20-30米范圍內(nèi)立體人工水草密集布放，形成生物過濾分隔帶，對分隔帶內(nèi)的1千米河段進行河水原位生態(tài)凈化。
對這樣的河段，所需原位生態(tài)凈化工程投資直接費，我們做了一個估算，供投資管理部門參考：
若河水有一定的流速，溶解氧在2mg/L以上，水體能見度達到10cm以上，則不一定需要進行動力充氧曝氣，單獨布放立體人工水草，也能收到較好的效果。
待水體生態(tài)修復以后，如果沒有大量的污水進入河道，太陽能和充氧設備可以部分移到別處使用。立體人工水草也可以減少密度，部分人工水草可以提出水面，放到其他水域中使用。
如果僅需短時間曝氣充氧，現(xiàn)場距離市電又不是太遠，也可以采用市電作為動力，這樣一次性投資可以減少一些。
六、水體原位生態(tài)凈化和其他方法的比較分析
河湖水體原位生態(tài)凈化方法和傳統(tǒng)方法相比，一次性投資差距不大，但是對比水體治理的時間效果和水體生態(tài)的修復效果差距卻比較大。
1、清淤，只能作為水體凈化的前期工程，需要和調(diào)水、配水相結合。但是調(diào)水、配水只是將污染水體從一個區(qū)域轉移到另一個區(qū)域，是污染水體的自身循環(huán)，無法從根本上解決問題。而且這種方法維持時間短，污染容易復發(fā)，往往需要重復頻繁實施。
2、生態(tài)濕地修復，生態(tài)濕地具有降解污染物，凈化水質(zhì)的功能。但是生態(tài)濕地要求面積大，凈化效率低。在經(jīng)濟發(fā)達的城區(qū)不具備建造大型生態(tài)濕地的條件，而且對于重污染水源無法治理，甚至會使生態(tài)濕地遭受破壞，植物死亡產(chǎn)生腐蝕物質(zhì)，釋放到水體中，會造成更嚴重的水體污染。
3、投放微生物和復合酶，開始投放時效果比較明顯，但是如果沒有像立體人工水草這樣的微生物載體配合，效果的維持時間會很短，需要反復投放。而且投放的外來微生物不利于土著微生物的生長繁殖，不利于水體生態(tài)系統(tǒng)的恢復和建立。
4、人工浮島技術。人工浮島具有植物根系附著生物多、水生植物能直接吸收N、P，對日光具有遮蔽效果，能抑制植物性浮游藻類，提高水體的透明度等。但是浮島水生植物生長期短，有很強的季節(jié)性。每年都需要清理、復種，比較麻煩。水生植物的枯敗枝葉如不及時清除，不僅影響景觀，而且污染水體。
和上述四種方法相比，水體原位生態(tài)凈化方法具有以下明顯的優(yōu)勢：
1、維持時效長，一次性投資，今后十多年基本不需要再投資，只需簡單的維護管理就行;
2、水體生態(tài)修復利用的是天然存在的土著微生物，通過大量增值的微生物的生命活動，把有機物轉化為無機物，逐步恢復水生生態(tài)系統(tǒng)，恢復水體的自凈功能。
3、不受季節(jié)更替的影響，春夏秋冬一樣發(fā)揮作用。不會因為水生植物死亡腐爛，造成更嚴重的水體污染。+
聲明：所載內(nèi)容來源互聯(lián)網(wǎng)，僅供參考，交流之目的，轉載的稿件版權歸原創(chuàng)和機構所有，如有侵權，請聯(lián)系我們刪除。
市場服務中心
總經(jīng)辦
微信掃一掃
