淺議鐵嶺新區(qū)湖水凈化方法

白偉鋒

(遼寧省水文水資源勘測局鐵嶺分局，遼寧鐵嶺112000)

鐵嶺新區(qū)蓮花湖、如意湖作為鐵嶺新城的重要旅游景觀，湖水渾濁不僅影響了鐵嶺新城居民的生活，還對鐵嶺新城的形象有所影響。

1 湖概況

蓮花湖和如意湖作為鐵嶺新城的旅游景觀，是一水相通的，如意湖通過東北方向的人工河——天水河與5 km以外的蓮花湖相連。

如意湖是鐵嶺新城的水上公園，是新城區(qū)居民休閑生活的好去處。如意湖的西南面有一條水道連接凡河，是如意湖湖水的重要補充通道。

蓮花湖人工濕地占地484公頃，項目包括水質(zhì)凈化工程、排水管線工程和濕地公園核心區(qū)景觀工程。蓮花湖人工濕地排水管線工程將老城區(qū)污水處理廠的出水經(jīng)過提升泵站，由排水管線送至蓮花湖人工濕地。人工濕地水質(zhì)凈化工程是指污水廠處理后的中水再通過濕地凈化方式進行處理，使排入湖體中水的水質(zhì)達到蓮花湖水質(zhì)要求。每天蓮花湖人工濕地系統(tǒng)接收城市污水處理廠排出的5萬噸污水，這部分污水的COD(化學(xué)需氧量)含量約為每升70 mg，經(jīng)過人工濕地系統(tǒng)凈化處理后，COD含量降到每升30 mg以下。

2 湖水渾濁原因簡析

如意湖的湖水主要補給是凡河水。而蓮花湖的湖水補給有兩個通道，主要補給通道是經(jīng)過污水處理廠處理后的城市污水，排入蓮花湖人工濕地系統(tǒng)凈化處理后的再生水;另外一個通道就是經(jīng)過天水河補給的凡河水。

2.1 受凡河水質(zhì)影響

凡河作為遼河鐵嶺段的12條一級支流之一，其水質(zhì)狀況對如意湖的水質(zhì)有著最為直接的影響。根據(jù)鐵嶺水文局近年的監(jiān)測成果來看，雖然凡河的水質(zhì)狀況較以前有所改善，但由于凡河上游農(nóng)村生活污水的排放以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的面源污染，尤其是有機污染物對凡河的水質(zhì)還是造成了一定影響。

2.2 湖泊本身特性影響

雖然排入蓮花湖的再生水達到了《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T 18921－2002)的要求，凡河的水質(zhì)也達到了地表水三類水質(zhì)標準，但由于蓮花湖和如意湖的湖水實際上是封閉水體，其流動緩慢，復(fù)氧能力差，水體自凈能力弱。水的自凈能力來源于水中的含氧量，水的流動能夠增加水的含氧量，促進水中有機污染物的分解，同時水的流動使污染物不會富集。水不流動，水中的營養(yǎng)物質(zhì)富集，水的含氧量不僅得不到提高而且會因為氧被水中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗而降低。含氧量降低，促進了水中的厭氧性生物的增長。在這些因素的共同作用下，水質(zhì)富營養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化，影響水的透明度。

2.3 湖底淤泥分解影響

排入湖中所含的有機物經(jīng)過長期沉積，會在湖底形成淤泥，當遇到夏天天氣炎熱、長時間的日光照射時，水溫升高，湖底淤泥會分解，釋放出氨、氮等富營養(yǎng)化物質(zhì)，造成湖水中的微生物和藻類等各種有機物大量繁殖，水質(zhì)惡化，影響了水的透明度。

2.4 濱湖人為因素影響

鐵嶺新城的建設(shè)已經(jīng)達到了一定的規(guī)模，隨著新城居民人口的增加，作為城市兩大景觀的蓮花湖和如意湖越來越多成為人們的休閑娛樂場所，隨意丟棄垃圾、湖邊垂釣等行為也對蓮花湖和如意湖的水質(zhì)及水生態(tài)系統(tǒng)造成了一定的影響。

3 湖水凈化處理的幾種常見方法

要使“二湖“湖水清澈見底，除了做好湖水來源水質(zhì)的控制以外，還應(yīng)進一步做好湖水的凈化處理。湖水的凈化可以采用以下幾種方式:

3.1 清淤處理

清淤工程不僅可以有效去除湖泊內(nèi)污染物質(zhì)，改善水質(zhì)和水生動植物的生存環(huán)境，同時有利于保護水環(huán)境和水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

3.2 循環(huán)過濾

(1)用水泵抽水進行循環(huán)處理

在用水泵抽水進行循環(huán)處理的過程中，采用活性焦過濾吸附，去除水中部分有機污染物、氨氮和磷等，來降低水中污染物的含量，使湖水水體的自凈能力和對污染物的降解能力得到提高，保證湖泊的生態(tài)平衡。

(2)用循環(huán)水過濾器進行循環(huán)處理

循環(huán)水過濾器是利用濾網(wǎng)攔截水中的雜質(zhì)，去除水體中的懸浮物和顆粒物，降低水的濁度，減少水生態(tài)系統(tǒng)污垢、菌藻和銹蝕等的產(chǎn)生，凈化水質(zhì)，使水循環(huán)再利用。水由進水口進入自清洗過濾器機體，通過智能化(PLC、PAC)設(shè)計，系統(tǒng)可自動識別雜質(zhì)沉積程度，給排污閥信號自動排污。

3.3 投加微生物

微生物能夠分解自然界中的動、植物的尸體及殘骸，吸收和轉(zhuǎn)化一些有害的污染物質(zhì)，使之成為無毒害或毒害較小的物質(zhì)。當湖水水質(zhì)惡化的時候，投加適量的適當微生物，來加速水中污染物的分解，使水質(zhì)得到凈化。微生物處理湖水水質(zhì)，必須定期進行微生物的篩選培育、保存、復(fù)壯等一系列專業(yè)處理過程，才能使湖水水質(zhì)長期處于良好狀態(tài)之中。微生物特別是氮循環(huán)細菌在水體自凈能力中具有不可忽視的作用，聚磷細菌對有機物的礦化分解、氮素的氣化、磷鹽的沉降和固定等都有相當大的作用。

3.4 投加殺菌滅藻劑

殺菌滅藻劑，是一種陽離子表面活性劑，屬于非氧化性殺菌劑，具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力，能有效控制水中菌藻繁殖和粘泥生長，并具有良好的粘泥剝離和一定的分散、滲透作用，在不同的pH值范圍內(nèi)均有很好的殺菌效果，同時具有一定的去油、除臭能力和緩蝕作用。在藻類繁殖季節(jié)，投加一些化學(xué)劑可以抑制藻類繁殖。湖水中必須含有微量長效殺菌因子(0.05～0.3 mg/L)的余氯，它能有效的抑制水中病毒的繁衍增長、抑制藻類和藻類孢子的增長，防止水生動植物的病變，使其健康成長。

3.5 EWT生態(tài)水處理

在水域中人為地建立起一個生態(tài)系統(tǒng)，選擇適合培養(yǎng)的植物、微生物和動物等，兼顧這些生物在水生生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)功能，不僅能使整個生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定運行，還能對整個水體有凈化功能。

人工生態(tài)系統(tǒng)是利用種植水生植物和養(yǎng)魚來形成多條食物鏈。其中不僅有分解者生物和生產(chǎn)者生物，還有消費者生物，三者分工協(xié)作，對污水中的污染物進行有效的處理和利用，并由此形成多條食物鏈，構(gòu)成縱橫交錯的食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。

自然界的水生植物附近共生有多種遠比自由水體中豐富的細菌群落，水生植物凈化水體的特點是以大型水生植物為主體，植物和根區(qū)微生物共生，經(jīng)過植物直接吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降作用來除去氮、磷和懸浮顆粒，利用水生生物吸收氮、磷元素來進行代謝活動去除水體中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，凈化污水，同時降解重金屬分子。

螺、蚌等底棲動物可過濾懸浮物質(zhì)，攝食生物碎屑，其分泌物有絮凝作用，螺有刮食生藻類功能，蝦和若干種類魚類可攝食藻類、碎屑、浮游動物等。

在各營養(yǎng)級之間保持適宜的數(shù)量比和能量比，就可建立良好的生態(tài)平衡系統(tǒng)。當污水進入這種生態(tài)中，其中的有機污染物不僅會被細菌和真菌降解凈化，而其降解的最終產(chǎn)物，一些無機化合物作為碳源、氮源和磷源，以太陽能為初始能源，參與食物網(wǎng)中的新陳代謝過程，并從低營養(yǎng)級到高營養(yǎng)級逐級遷移轉(zhuǎn)化，最后轉(zhuǎn)變成水生作物、魚、蝦等產(chǎn)物。

4 湖水凈化處理方法分析

4.1 清淤處理

(1)優(yōu)點

清淤過程中產(chǎn)生的淤泥可以還田，增加土壤有機質(zhì)含量和營養(yǎng)元素，從而改變土體結(jié)構(gòu)，有利于土壤培肥;其次，是把淤泥燒制成陶粒(經(jīng)過1 200℃的高溫處理后，淤泥中的細菌病毒完全被殺滅，不會產(chǎn)生二次污染)，陶粒是一種用途廣泛的新材料，是輕質(zhì)水泥、高強度水泥的優(yōu)質(zhì)原料，具有防噪、重量輕、隔熱保溫等優(yōu)點，還可以用于水處理和無土栽培;除此之外，還可以降低水位，有效的防洪，保證人民的財產(chǎn)及生命安全。

(2)缺點

清淤工程耗資極大，清理每立方米淤泥就要上百元費用，運輸成本也較高。而且淤泥中含有大量的細菌、病毒，含水量大，在運輸?shù)倪^程中，難免會造成二次污染，另外淤泥的處理也是一大難題。

淤泥中氮、磷和有機質(zhì)含量高，可以用于園林和生態(tài)修復(fù)，有些荒山也可以采用這種辦法重披綠裝，但遠城區(qū)的荒山荒坡道路崎嶇，運輸成本較高，缺乏經(jīng)濟效益，操作性不強;淤泥可用于制磚，但考慮到運費較高等因素，產(chǎn)品缺乏競爭力;在少數(shù)發(fā)達國家，還采用焚燒的方法處理淤泥，成本更高。

4.2 循環(huán)過濾

循環(huán)過濾有兩種處理方式，一種是用水泵抽水，用活性焦吸收，采用這種方法處理，需要消耗較大的電量，而且需要建立一個過水通道，讓吸附后的水再流回湖里，需要一定的成本投資和后期維護費用;另外一種是用循環(huán)水過濾器，循環(huán)水過濾器過濾精度高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，能通過自身的檢索和應(yīng)變功能，實現(xiàn)自動反沖洗，反沖洗的同時不中斷正常產(chǎn)水，歷時短，反洗水耗僅為正常產(chǎn)水量的0.001～0.002%，省水、省電，節(jié)約能源，連續(xù)運行，穩(wěn)定可靠，可應(yīng)對不穩(wěn)定的水質(zhì)波動，無需人工干預(yù)，控制系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，運行精確，清洗高效、徹底，系統(tǒng)可恢復(fù)性強，濾網(wǎng)可終身使用，無需更換，結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊合理，占地面積小，安裝移動靈活方便，損件少，無耗材，運行維護費用低，操作管理簡單，需要投入場地和專人管理及儀器設(shè)備維護，另外也需要長期消費電能。

4.3 投加微生物

投加微生物處理，需要研制人工載體和優(yōu)選高效細菌種群，利用優(yōu)化的人工載體培養(yǎng)優(yōu)化的氮循環(huán)細菌，釋放到水體，以自然生物為一級載體，其它人工載體和底泥為二級載體，水中懸浮物為三級載體，將原來水域中以水土界面為主的好氧－厭氧、硝化－反硝化條件擴大到水面和水體并加強細菌濃度，從而增加系統(tǒng)凈化能力。

4.4 投加殺菌滅藻劑

殺菌滅藻劑是一種化學(xué)藥品，可以在進行循環(huán)處理水時加入，也可以直接投放到湖水中，屬于長期消耗品，只能做為輔助的湖水凈化處理手段。

4.5 EWT生態(tài)水處理

EWT生態(tài)水處理是最無害化的凈化湖水手段，但很難在短期內(nèi)見效，是一個長期行為，需要人為地在水域中建立起一個生態(tài)系統(tǒng)，選擇適合培養(yǎng)的植物、微生物、動物等，通過自然的生物降解和食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)來達到凈化湖水的目的。

5 結(jié)語

作為鐵嶺新城重要景觀的兩處水體，一旦污染物進入湖水后，水質(zhì)恢復(fù)需要很長時間，湖水富營養(yǎng)化使水體容易滋生蚊蟲生長和瘧疾的傳播，會給新城居民的生活和健康造成危害，對鐵嶺新城的城市景觀造成不利影響。

為保證“二湖”湖水的水質(zhì)質(zhì)量，首先應(yīng)建立長期有效的監(jiān)測機制，實時了解湖水的水質(zhì)狀況，加強水質(zhì)監(jiān)測:一要加強凡河河水的水質(zhì)監(jiān)測;二要加強污水處理廠出水的水質(zhì)監(jiān)測;三要加強如意湖和蓮花湖入口的水質(zhì)監(jiān)測;四要加強湖中心區(qū)域的水質(zhì)監(jiān)測。其次應(yīng)做好湖水的凈化處理，根據(jù)以上的分析對比，湖水的凈化處理應(yīng)優(yōu)先采用EWT生態(tài)水處理方法，人為地在水域中建立一個生態(tài)系統(tǒng)，通過自然的生物降解和食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)湖水的自我凈化，這個是一個長期有效的行為，同時可以采用循環(huán)水過濾器對湖水進行循環(huán)過濾，使湖水的水質(zhì)短期內(nèi)能有較大的改善，另外在富營養(yǎng)化嚴重或者水質(zhì)嚴重惡化時可以通過投加殺菌滅藻劑來凈化湖水的水質(zhì)。

總之，湖水的凈化要采取短期和長期并重的手段，才能使新區(qū)的“二湖”清澈見底，給新區(qū)居民創(chuàng)造一個優(yōu)良的生活環(huán)境，打造鐵嶺新城的良好形象。

［1］劉鴻亮等主編，湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范［M］北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社.1987.

［2］丁澤平.介紹日本的濕地的凈化技術(shù)——人工浮島