生態(tài)透析技術(shù)在景觀水體凈化中的效果分析

陳淑鴻 袁文亮 凌啟亞 邱 鑠

（廣州賽特環(huán)保工程有限公司 廣東廣州 510640）

引言

近年來(lái)，由于大量含氮等污染物的污水排放于受納水體，水體中含氮污染物濃度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出受納水體的自凈能力，水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重。水體富營(yíng)養(yǎng)化破壞了水體平衡甚至整個(gè)水體生態(tài)系統(tǒng)，使生活在景觀水體周圍的居民帶來(lái)了嚴(yán)重的影響和健康隱患，脫氮已成為水治理的重要一環(huán)。

生態(tài)透析技術(shù)是近年出現(xiàn)的一種新型生物生態(tài)處理技術(shù)[1,2]，是廣州賽特環(huán)保工程有限公司自主研發(fā)專利技術(shù)。本研究應(yīng)用生態(tài)透析技術(shù)處理自然封閉景觀水體，研究該技術(shù)降解水體中氨氮和總氮的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備為廣州賽特環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的生態(tài)透析處理設(shè)備，簡(jiǎn)稱SPT機(jī)，體積大小約2m3。設(shè)備里填滿了利用高分子材料制成的生物填料，內(nèi)置曝氣裝置、隔板裝置和暗光裝置等。

1.2 試驗(yàn)對(duì)象

本試驗(yàn)是以中山大學(xué)小西湖為對(duì)象，通過(guò)抽取小西湖湖水進(jìn)入SPT機(jī)處理，處理后設(shè)備出水回流于小西湖中，以水治水，達(dá)到水質(zhì)凈化的目標(biāo)。

小西湖占地約560平方米，最深處1.2米。大西湖緊鄰小西湖，兩者由壩體分開。大、小西湖都屬于靜止封閉自然水體，水量因季節(jié)而有變化。湖水受環(huán)境影響較大，尤其在夏天高溫多雨季節(jié)，常常暴發(fā)水華，湖水發(fā)臭。

試驗(yàn)前，對(duì)大小西湖水的理化性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見表1。從表1看出，大、小西湖水質(zhì)類似，為劣V類水標(biāo)準(zhǔn)。本試驗(yàn)以大西湖作為不進(jìn)行生態(tài)透析處理的對(duì)照。

1.3 試驗(yàn)方法

通過(guò)潛水泵按0.3m3/h流量抽取小西湖湖水進(jìn)入SPT機(jī)處理，處理后的設(shè)備出水回流于小西湖中，以水治水，達(dá)到小西湖水質(zhì)凈化的目的。

在正式處理前，設(shè)備內(nèi)部需進(jìn)行曝氣馴化培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)微生物種群，建立一個(gè)多相生物流化床，構(gòu)建一個(gè)多元化的微型生物生態(tài)系統(tǒng)，耗時(shí)7天左右。設(shè)備內(nèi)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，直到設(shè)備內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定后，即可按0.3m3/h的進(jìn)水量進(jìn)行24h小時(shí)連續(xù)處理污水。

1.4 監(jiān)測(cè)方法

SPT機(jī)于2015年3月21日開始運(yùn)行，截止至2016年5月30日。運(yùn)行期間每?jī)蓚€(gè)月檢測(cè)設(shè)備出水、小西湖水樣和大西湖水樣的氨氮、總氮等參數(shù)。

1.4.1 水樣采集

使用采水器采集康樂園小西湖及大西湖水樣各2.5L，具體方法為：采集湖內(nèi)三點(diǎn)水樣各2L，混勻后取2.5L；使用量筒采集SPT機(jī)出水水樣2.5L。將水樣置于2.5L膠罐中，塞緊密封塞，帶回實(shí)驗(yàn)室后立即進(jìn)行理化測(cè)定。

1.4.2 水樣監(jiān)測(cè)

氨氮采用《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》第四版中的水楊酸-次氯酸鹽分光光度法測(cè)定；總氮采用《2，6-二甲酚分光光度法測(cè)定廢水中的總氮》[3]測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 SPT機(jī)脫氮效果

設(shè)備運(yùn)行兩個(gè)月后，通過(guò)對(duì)SPT機(jī)出水的定期監(jiān)測(cè)，結(jié)果見表1。從表1可以看出，SPT機(jī)對(duì)氨氮和總氮的直接去除效果顯著，出水中氨氮和總氮濃度明顯下降。試驗(yàn)期間，SPT機(jī)對(duì)氨氮去除率為56%-80%，對(duì)總氮去除率39%-63%。氨氮達(dá)到GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》II類水標(biāo)準(zhǔn)，總氮接近III類水標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 小西湖水脫氮效果

SPT機(jī)抽取小西湖水處理后的出水回流至小西湖，通過(guò)對(duì)小西湖水樣采集測(cè)定，結(jié)果見表1。從表1可以看出，隨著SPT機(jī)運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，湖水中氨氮、總氮濃度逐漸下降。氨氮去除率22%-78%，最后達(dá)到地表水II類水標(biāo)準(zhǔn)；總氮去除率34%-56%，達(dá)到V類水標(biāo)準(zhǔn)。

同時(shí)，從表1可知，未處理湖水（大西湖）的氨氮濃度1.93-2.91mg/L，平均濃度2.46mg/L；總氮濃度3.67-4.64mg/L，平均濃度4.06mg/L，屬于劣V類水，且呈現(xiàn)周期性藻華。

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結(jié)語(yǔ)

①由于湖水水質(zhì)受光照、氣溫、雨水等環(huán)境因素影響較大，同一樣點(diǎn)（SPT機(jī)、小西湖和大西湖）不同時(shí)期測(cè)定的理化指標(biāo)有較大差異。

②在設(shè)定的條件下，SPT機(jī)對(duì)景觀水體中的氨氮、總氮去除效果顯著，對(duì)改善水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)有顯著效果。

③從本試驗(yàn)可看出，SPT機(jī)處理景觀水，一方面直接去除污染物，另一方面通過(guò)設(shè)備出水回流至水體中，稀釋水中污染物濃度；同時(shí)，SPT機(jī)出水中含有大量的微生物和微小動(dòng)物，這些微生物和微小動(dòng)物對(duì)水中的污染物不斷地進(jìn)行降解，水質(zhì)不斷地得到凈化。因此，在使用生態(tài)透析技術(shù)治理景觀水時(shí)，不僅是通過(guò)生態(tài)透析設(shè)備對(duì)原水進(jìn)行凈化處理，同時(shí)也通過(guò)處理后的出水對(duì)原水進(jìn)行透析處理，即以水治水，水越變?cè)角濉?/p>

[1]鄭東丹，卓陳雅，林榮斌，等.生態(tài)透析技術(shù)去除原水藻類分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（12）：143，149.

[2]林榮斌，陳步丹，鄭永旭.污水集中式與分散式處理技術(shù)的比較研究[J].科學(xué)家，2016（3）：25～28，37.

[3]王會(huì)法，張輝國(guó)，趙小偉.2，6-二甲酚分光光度法測(cè)定廢水中的總氮[J].化學(xué)分析計(jì)量，2013,12（6）：20～21.