生物
——生態(tài)耦合技術(shù)在水質(zhì)控制中的應(yīng)用

魏雪蓮，周志文，施懷榮

（1.濟(jì)南泉城公園，山東濟(jì)南 250000；2.濟(jì)南園林局，山東濟(jì)南 250300；3.北京邦源環(huán)保有限公司，北京 100124）

生物
——生態(tài)耦合技術(shù)在水質(zhì)控制中的應(yīng)用

魏雪蓮1，周志文2，施懷榮3

（1.濟(jì)南泉城公園，山東濟(jì)南 250000；2.濟(jì)南園林局，山東濟(jì)南 250300；3.北京邦源環(huán)保有限公司，北京 100124）

針對濟(jì)南泉城公園再生水利用過程中所出現(xiàn)的水華污染問題，采用生物——生態(tài)耦合修復(fù)技術(shù)對其實(shí)施了水體水質(zhì)改善和修復(fù)工程。結(jié)果表明，生物——生態(tài)耦合修復(fù)技術(shù)可有效控制水體水華并有助于修復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。

泉城公園；再生水；水華；生物——生態(tài)耦合

21世紀(jì)水資源已成為制約社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，污水再生利用是解決水資源短缺問題的有效途徑。但是由于再生水中所含氮磷濃度仍較高，在補(bǔ)充于水體后易引起水體的富營養(yǎng)化，不但將影響景觀水體的美學(xué)價(jià)值，也將會(huì)加重水質(zhì)惡化。

目前，針對水體所爆發(fā)的水華，常用的治理方法有物理法（如曝氣充氧法等）、化學(xué)法（如化學(xué)藥劑除藻等）等。上述方法在水質(zhì)改善方面均能起到一定作用，但一旦停止增氧、水循環(huán)、添加藥劑等措施，水質(zhì)質(zhì)量得不到保障。而生物——生態(tài)耦合技術(shù)則能從根本上提高水體的自凈能力，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。筆者采用生物——生態(tài)耦合修復(fù)技術(shù)對以再生水為補(bǔ)充水的濟(jì)南泉城公園景觀湖泊進(jìn)行了治理與修復(fù)，在實(shí)現(xiàn)水華的控制與水質(zhì)改善的同時(shí)，研究了技術(shù)運(yùn)用過程中水體中藻類的生長、水中污染物濃度的變化，為該技術(shù)的運(yùn)用推廣提供了技術(shù)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 工程概況

泉城公園位于濟(jì)南市區(qū)中部，總面積約為467000m2，園內(nèi)湖體主體依次為沉淀池、映日湖、薔薇湖和荷花池，其蓄水量約分別為7000m3、11000m3、7000m3，幾個(gè)湖之間相互連通，水域面積約12000m2，日常蓄水量約25000m3，每天補(bǔ)充水量約1500m3，來自污水處理廠所排放的再生水。該污水處理廠使用A/O處理工藝進(jìn)行污水處理，再生水出水中TN在4～8mg/L之間，TP在0.3～0.5mg/L之間，COD在50～60mg/L之間。

1.2 水環(huán)境修復(fù)生物材料

1）Bacto-Zyme1011生物復(fù)合酶。該生物復(fù)合酶用于促進(jìn)水中的大分子化合物分解成小分子化合物，削減水體的污染負(fù)荷，提高微生物的生長和繁殖速率，恢復(fù)和提高水體自凈能力。2）Bpa-1017微生物凈水劑。該微生物凈水劑中含有5類有益好氧微生物菌群。在水體溶解氧恢復(fù)到2mg/L以上后，通過向目標(biāo)水體中投加該微生物凈水劑可以對水體中的微生物進(jìn)行定向培養(yǎng)和馴化，通過不同菌群之間相輔相成的交互作用，強(qiáng)化水體的自凈能力。3）Eama-11生物抑藻劑。該生物抑藻劑主要用于控制和抑制藻類過度生長繁殖。

1.3 生態(tài)技術(shù)

采用人工水下森林、納污生態(tài)浮島相結(jié)合的生態(tài)技術(shù)，在使用水環(huán)境修復(fù)生物材料過程中，同步使用。人工水下森林可將大量的有益菌和酶制劑固定在載體上，實(shí)現(xiàn)微生物的固定化，其建設(shè)可為微生物提供附著載體，提高微生物的凈化效率。

1.4 工程實(shí)施方案

本工程自2011-07-01開始，至2012-07-01結(jié)束。在第一階段向映日湖和薔薇池中投加Eama-11系列生物抑藻劑，每次投加量為25kg，連續(xù)投加20d，以抑制藍(lán)藻生長。向沉淀池中投加Bacto-Zyme1011系列生物復(fù)合酶，其在湖水的終濃度約為5mg/L，連續(xù)投加21d，消除黑臭現(xiàn)象。在3個(gè)湖區(qū)內(nèi)增設(shè)人工曝氣機(jī)促進(jìn)水體復(fù)氧，鋪設(shè)人工水下森林為微生物提供載體。在映日湖布置納污生態(tài)浮島，促使水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。

當(dāng)水體內(nèi)藻類濃度控制在合理范圍內(nèi)（葉綠素含量小于0.06mg/L）后，工程進(jìn)入第二階段，即水質(zhì)提升階段，投加Bpa-1017系列微生物凈水劑，終濃度為8mg/L，每3d投加一次，以增加湖區(qū)內(nèi)好氧和兼性厭氧微生物數(shù)量。同時(shí)投加Bacto-Zyme1011系列生物復(fù)合酶，終濃度為2.5mg/L，每5d投加1次，達(dá)到馴化水體微生物，提升水質(zhì)，降低濁度的目的。以上生物制劑均采用湖水稀釋后，使用擔(dān)架式噴霧設(shè)備均勻投加。

1.5 水質(zhì)分析測試

分別采集薔薇池、映日湖、沉淀池的綜合水樣進(jìn)行3次水質(zhì)監(jiān)測，具體采樣時(shí)間是：2011-06-30（治理前）、2011-08-28（治理中）、2012-06-25（治理后）。水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目包括透明度、DO、COD、BOD5、NH3-N、TP等6項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)。測試方法如下：透明度采用塞氏圓盤法檢測，DO采用電化學(xué)探頭法檢測，COD按重鉻酸鹽法檢測，BOD5按稀釋與接種法檢測，NH3-N采用水楊酸分光光度法檢測，TP采用鉬酸銨分光光度法檢測。

2 結(jié)果與討論

2.1 水體透明度的變化

治理前，映日湖、薔薇池、沉淀池的透明度依次為10cm、15cm、5cm；治理中，映日湖、薔薇池、沉淀池的透明度依次為60cm、70cm、45cm；治理后，映日湖、薔薇池、沉淀池的透明度依次為95cm、85cm、68cm?？梢钥闯?，治理前映日湖、薔薇湖和沉淀池的水體透明度很低，這是由于大量藍(lán)藻在水面聚集所致。治理過程中，水體透明度有大幅度提升，已符合景觀娛樂用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)C類水標(biāo)準(zhǔn)（透明度≥50cm）。隨著治理時(shí)間的增長，工程結(jié)束時(shí)，泉城公園整個(gè)水體透明度已提高到較好的水平，說明湖泊內(nèi)的藍(lán)藻得到了較好的控制，水體的黑臭現(xiàn)象得以消除。

2.2 溶解氧（DO）的變化

治理前，水體中溶解氧僅為0.8mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于景觀C類水標(biāo)準(zhǔn)，為缺氧狀態(tài)。治理過程中，通過投加生物制劑，抑制藍(lán)藻的繁殖并消減水體氮磷營養(yǎng)鹽濃度，從而增加水體的復(fù)氧。治理后期溶解氧恢復(fù)到正常水平，符合景觀C類水標(biāo)準(zhǔn)（3mg/L），說明公園湖泊水質(zhì)得到了很好的提升。

2.3 化學(xué)需氧量（COD）的變化

公園湖水治理前COD高達(dá)54.7mg/L，屬于V類地表水。治理后期，湖水COD降低至25mg/L，符合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)IV類標(biāo)準(zhǔn)。這是由于向水體中投加生物制劑后，水體中的土著微生物被激活，生化反應(yīng)加快，污染物質(zhì)得到高效地降解，從而使水體中的有機(jī)污染負(fù)荷明顯降低。

2.4 生化需氧量（BOD5）的變化

治理后的湖泊水體BOD5濃度從21.3mg/L下降到5.0mg/L，達(dá)到景觀C類水標(biāo)準(zhǔn)。說明生物治理的方法通過微生物對有機(jī)污染物的降解，減少了有機(jī)物分解對溶解氧的消耗，從而使溶解氧的濃度增加，進(jìn)而降低了BOD5的濃度。

2.5 氨氮（NH3-N）的變化

治理前公園水體中氨氮濃度為4.83mg/L，屬于劣V類地表水。經(jīng)過一段時(shí)間治理后，水體中的氨氮濃度出現(xiàn)大幅度下降，降至0.5mg/L以下，符合景觀C類水標(biāo)準(zhǔn)。隨后的水質(zhì)維護(hù)階段，經(jīng)Bpa-1017微生物凈水劑和人工水下森林對水體微生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，氨氮處于較穩(wěn)定的水平。

2.6 總磷（TP）的變化

治理前公園水體中TP濃度高達(dá)0.33mg/L，屬于劣V類地表水。經(jīng)生物治理后，TP濃度下降到0.05mg/L以下，符合景觀C類水標(biāo)準(zhǔn)。這是通過浮島植物吸收以及微生物和藻類繁殖大量吸收磷營養(yǎng)鹽來實(shí)現(xiàn)去除的。

3 結(jié)語

應(yīng)用生物——生態(tài)耦合修復(fù)技術(shù)治理濟(jì)南泉城公園景觀水體水華和黑臭污染，效果顯著。項(xiàng)目實(shí)施后，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均能達(dá)到景觀娛樂用水C類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在治理過程中，不需要轉(zhuǎn)移底泥，通過恢復(fù)底泥的活性，恢復(fù)河湖自凈能力，達(dá)到水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

（責(zé)任編輯崔春梅）

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1009-6159（2014）-06-0033-02

2014-03-29

魏雪蓮（1978—），女，工程師