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河道透明度提升技术方案

近年来,有很多的河道,其水质主要指标接近或优于Ⅴ类水标准,但水质透明度不高,感观度不理想。为营造良好的城市水环境,提升水体的感观度,有关方面需求对河道水体进行治理提升水质,特别是提高水体透明度。本公司针对这种需求,制订了一套完整的解决方案。




工艺选择


1、河道透明度偏低的原因:

该河段兼具排洪功能,每次降雨量时,城区的雨水(含有一定的污染)会从排水口流进入河内,对水质造成冲击。

初期雨水地表径流可能会从河道两侧的边坡流入河中,带来污染;

河道底泥中会有一定的渗出污染;

与该河道连通的外部河道会带入一定的污染。

河道中流速缓慢,复氧能力不足,自净能力较弱。

因此,要治理河道的污染,首先需要控制外源污染,同时要激活水体的微生物生态系统,削减内源污染,提高水体的自净能力,从而实现水体水质提升。

2、几大类型治理工艺的比选

    常用的河道水质净化的治理工艺类型有:旁路净化工艺、水生植物净化工艺、原位生态净化工艺。几类工艺的比选如下:

(1) 旁路净化工艺:
     在岸上设一套净化设备(如:超磁分离、气浮、陶滤、MBR膜等工艺),将河道中的水用水泵提升到该设备中进行处理,出水再送到河道的远端返回到河道中。
优点:感观效果改善迅速,去除悬浮物(SS)的效果较好。
不足:投资费用大运行成本高,占地面积大;需投加药剂,污泥产量较大,有二次污染的烦恼;对SS之外水质指标(NP等)的处理效果较差,不能治本。
本项目的适应性:由于本项目位于中心城区,对占地、噪音、异味等环境要求较苛刻,不具备场地条件来实施该工艺;且本项目河道当前水质已达到了较好的水平,不适合采用这种投入费用大、运行成本高的工艺。




(2) 水生植物净化工艺:
     通过种植沉水植物,构建水下森林,并搭配挺水、浮水植物等,形成一套水生植物净化系统。
优点:景观优美,水质清澈,水下景观充满生机。
不足:前期投资和后期养护费用较高;前期清淤工作量大;后期收割、补种工作量大;水体从湖泊到沼泽化;需严控外源流入,抗冲击能力不足,与防洪排涝功能相冲突。
本项目的适应性:沉水植物的适宜水深在1.0-1.5m,挺水植物的适宜水深0.1-1.0m,而本项目的河道水体较深,不适宜在水底种植水生植物。




(3) 原位生态净化工艺:
     在水体中构建一套微生态系统对水体进行原位净化。在河道中设置仿生人工水草作为生物载体,为土著微生物及早期投加的高效微生物提供一个附着、繁殖、反应的环境。同时配置微纳米曝气装置,其产生的微纳米气泡不但能给水体高效增氧,增强微生物菌群的活性,同时还具有浮选悬浮物的功能,通过“气浮效应”可将水体中的细小的悬浮颗粒带出水面,提升透明度。
     微生物可有效降解水体中的污染物,使有机污染转化为二氧化碳和水、氮源转化为氮气,使污染物浓度大大降低,水体变清。通过水体生态系统的重建、完善和优化,最终恢复水体自净能力,达到“标本兼治、长制久清”的效果。



本项目的适应性:该工艺处理效果较好,既可提高透明度,又能降解总氮;占地小,对水深不受限制,投资费用低,维护简便、抗冲能力强。非常适合在此项目中应用。

3、工艺确定

根据比选结果,本公司建议此项目采用原位生态净化工艺:

净化系统以“ADWZ仿生人工水草生物载体组件”、“A-N微纳米曝气机为主导,搭配ADSJ高效微生物菌剂,构建完整的微生物生态系统,综合施治。既提高水体的透明度,又降解水体的污染指标,以实现水质提升的治理目标。


主要工艺及设备介绍

1、 底质修复

 该项目河道中的底层有一定的厚度时,为消除底并抑制底泥中的污染,拟采取底质改良措施。本公司的ADSJ-08增氧改底剂可快速提升水体溶解氧含量,对黑臭水体中的有机物、重金属、氮磷营养元素及硫化物等污染物具有良好的分解、固定与抑制作用,同时对水体微生物具有一定的促进作用。可在不破坏水体底泥自然环境条件下,对河道底泥进行修复。

淡黄色颗粒,无臭无味,微溶于水,稳定性好,重金属含量≤0.002%

颗粒入水沉底,并缓慢释放出氧气,改良水质、消灭病原菌、降低水体中氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质的溶度,并补充水生动物对钙元素的需要;

兼具释氧性和氧化性。其高效释氧性可快速增加水体中的氧含量,显著促进好氧微生物的活性,提高水体自净能力;其产生的羟基自由基可氧化底泥中的有机物,并结合生物降解实现对底泥污染进行原位修复;可有效固定底泥中的氮磷硫污染物,抑制向水体中释放。

使用安全环保,无二次污染,不伤害鱼虾。




2、 仿生人工水草生物载体

当河道水深超过1.5m以上时,河底的水生植物因较难产生正常的光合作用而难以成活,水体中的藻类、菌类就失去了载体,无法吸收分解水体中的污染物,因而水体就丧失了自净能力。


仿生人工水草效果

仿生人工水草技术是一种具有不受水体深度、透明度、悬浮杂质及不可预见污染负荷冲击等因素限制的新兴生物强化修复技术。上海爱笛环境公司采用仿人工水草作为生物载体,其材质为超细涤纶纤维,有比天然水草枝叶大得多的微生物附着表面积,高达8000m2/m3,能够为更多的硝化细菌、原生动物、微后生动物提供增殖、庇护、取食和栖息环境,减少微生物菌群的流失量,在水体中建立起复杂稳定的生态网络,消解水体中的富营养物质,提高水体透明度,长期改善水体生态环境。它具有投资少、见效快、无二次污染、不影响行船、不影响河道防洪排涝功能等特点。

对富营养水体进行的试验结果表明:水质改善效果显著,见效时间短,布放一周左右,水体透明度显著提高,水体叶绿素水平显著降低,水体景观质量得到明显改善。经治理后叶绿素可下降40-80%;COD降低20-50%;TP 降低20-40%;TN 降低20-40%。布放三个月后,可观察到有水生植物会在仿生水草上附着生长,鱼类等水生动物会将其作为栖息产卵的场所,

本公司立体仿生人工水草,具有良好的亲水性和耐老化性,形态逼真,象沉水水草一样竖立在水体中,不受季节更替的影响,不会象普通的水生植物那样不易成活、易死亡腐烂、造成更严重的水体污染,不会形成少数水体生物过度繁殖泛滥的局面。

本公司仿生人工水草以成套组件的型式安装,上端在水面以下至少0.5米,不影响水面美观度。单组载体外形结构图如下:


仿生人工水草生物载体的结构图


     本项目拟结合河道的宽度和深度等情况,配置仿生人工水草生物载体:型号ADWZ-66m2/组,高度按水深情况配置。在河道的进口处适当加大布放密度,并设置浮体式拦污筒,拦截并削减外河污染的输入。


3、A-HN型微纳米水体复氧机
     上海爱笛环境公司研发的“A-HN型微纳米水体复氧机”, 是一种高效的产生微纳米气泡、给水体高效增氧的装置。微纳米气泡发生时直径在10微米左右到数百纳米之间,对动植物都具有促进生物活性的作用。微纳米气泡在水中存在时间长,内部气体释放到水中的过程较慢,可充分利用承载气体。增强水中好氧微生物、浮游生物以及水生动物的生物活性,加速其对水体及底泥中污染物的生物降解过程,对COD、氨氮及总磷具有较好的去除效果。同时,微纳米气泡还可产生“气浮效应”,可将水体中的悬浮物迅速浮选出来,促使河道的透明度迅速提高。
     该设备具有效果好、投资省、运行费用低、维护方便等特点。



本公司微纳米水体复氧机还可根据水体需要自动间歇运行,进一步为用户节省电耗;可采用手机远程设置曝气的时段、远程控制设备的启停,发生故障时及时向手机发送报警信息,设备管理灵活简便。配置A-HN型微纳米水体复氧机数量结合河道的长、宽、流速等确定。

 

4、高效微生物菌剂


   

     向水体中少量投放高效微生物菌剂,与仿生人工水草进行完美结合,构建起完整的水体微生态净化系统,进一步提高水体的自净能力。
     微生物菌剂的种类、用量,可以结合水质的指标情况确定。

                                         

5、其它措施
(1)为减少外部水系对本项目河道的污染,常态下保持各闸门的关闭;
(2)排查沿河的雨水排口,杜绝雨污混接现象;
(3)检查并修整河道边坡,避免地表径流直接流入河道。


综述

     针对一些河道透明度不高的问题,上海爱笛环境公司在总结多条同类河道的水体治理经验的基础上,制订了针对性的水质提升解决方案,采用高效的“人工水草生物载体 +微纳米曝气”技术,并结合底质改良、微生物菌剂等辅助措施,综合施治。

该治理方案具有效果好、投资省、施工维护简便、运行成本低、无二次污染等特点。通过构建微生态原位净化系统,激活水体的自净能力,提高透明度,并提升其他水质指标。标本兼治,实现水质提升、长效治理的目标,具有良好的可行性。

     

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