低強(qiáng)度曝氣技術(shù)在河道水體污染綜合治理中的應(yīng)用研究

摘要：河道水體污染對(duì)環(huán)境和人類健康造成了極大危害，為此進(jìn)行低強(qiáng)度曝氣技術(shù)在河道水體污染綜合治理中的應(yīng)用研究。以北京市潮白河順義段為例，針對(duì)該區(qū)域的水體污染采用低強(qiáng)度曝氣技術(shù)進(jìn)行綜合治理，闡明技術(shù)原理和基本操作流程，采集低強(qiáng)度曝氣技術(shù)應(yīng)用前后的河道水樣，檢測(cè)化學(xué)需氧量、色度、氣味閾值、過氧化物酶四個(gè)指標(biāo)。結(jié)果表明：隨著低強(qiáng)度曝氣技術(shù)應(yīng)用時(shí)間的延長(zhǎng)，化學(xué)需氧量、色度、氣味閾值三個(gè)指標(biāo)均在逐漸降低，而過氧化物酶在逐漸升高，說明較治理前河道水質(zhì)明顯改善。

關(guān)鍵詞：低強(qiáng)度曝氣技術(shù)；河道水體污染；綜合治理；效果檢測(cè)

中圖分類號(hào)：X522 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

隨著工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展，河道水體污染問題日益突出，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。因此，研究和應(yīng)用有效的水體污染綜合治理技術(shù)顯得尤為迫切。河道水體污染綜合治理技術(shù)的研究，不僅有助于解決當(dāng)前的水污染問題，還能提升水資源的利用效率，促進(jìn)生態(tài)文明的建設(shè)。通過采用先進(jìn)的技術(shù)手段，可以有效去除水體中的污染物，恢復(fù)水體的生態(tài)平衡，提升水質(zhì)。這不僅對(duì)于保障人類健康具有重要意義，也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建美麗中國(guó)的必然要求。因此，加強(qiáng)對(duì)河道水體污染綜合治理技術(shù)的研究和應(yīng)用，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史意義。

現(xiàn)有的治理方法主要包括三種，分別為物理法、化學(xué)法和生物法。其中，物理法主要包括清淤、除藻等措施，但難以從根本上解決水體富營(yíng)養(yǎng)化和無氧環(huán)境的問題；化學(xué)法雖然可以短時(shí)間內(nèi)改善水體環(huán)境，但容易對(duì)水生生物和環(huán)境造成二次污染；生物法則需要較長(zhǎng)時(shí)間才能見效，且對(duì)環(huán)境條件的要求較高。由于現(xiàn)有的治理方法存在一定的局限性，為此進(jìn)行低強(qiáng)度曝氣技術(shù)研究。研究旨在探討低強(qiáng)度曝氣技術(shù)在河道水體污染綜合治理中的應(yīng)用前景，分析其在實(shí)際工程中的應(yīng)用方法和效果。

1概況

文章以北京市潮白河順義段部分水域?yàn)檠芯繀^(qū)域，展開河道水體污染綜合治理研究。潮白河順義段全長(zhǎng)約30.1 km，2020年之前由于河道上游來水不足，水體流動(dòng)性差，富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重。每年5月到10月間都會(huì)爆發(fā)嚴(yán)重水華，水華腐敗后產(chǎn)生刺鼻的氣味，嚴(yán)重影響了附近居民的生活。同時(shí)水華暴發(fā)也嚴(yán)重破壞了水體的生態(tài)平衡，死魚情況頻繁發(fā)生。

2低強(qiáng)度曝氣技術(shù)

針對(duì)潮白河順義段的水體污染展開治理研究，在研究區(qū)域內(nèi)布置提水式曝氣機(jī)，通過低強(qiáng)度曝氣技術(shù)對(duì)該段水體進(jìn)行治理。

2.1技術(shù)原理

低強(qiáng)度曝氣技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于水處理和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的技術(shù)，治理原理是注入氧氣，增加溶解氧含量。低強(qiáng)度曝氣技術(shù)的操作相對(duì)簡(jiǎn)單，主要步驟如下：首先，通過曝氣設(shè)備向水體中注入空氣或氧氣，這可以通過各種方式實(shí)現(xiàn)，如鼓泡、噴泉曝氣等。然后，這些氣泡在水中溶解，將空氣中的氧氣傳遞到水中。低強(qiáng)度曝氣技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它可以通過增加水體的溶解氧含量來改善水體的生態(tài)環(huán)境，溶解氧是衡量水體水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，對(duì)于水生生物的生存和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要作用。

2.2方案設(shè)計(jì)

基于低強(qiáng)度曝氣技術(shù)原理，設(shè)計(jì)具體的河道治理方案：

2.2.1技術(shù)要求

（1）可在水域中連續(xù)運(yùn)行或按運(yùn)行管理指令間歇運(yùn)行。

（2）主機(jī)裝置設(shè)計(jì)為水下運(yùn)行，在工作范圍內(nèi)，無振動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)。

（3）曝氣機(jī)水下運(yùn)行，噪聲低于國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（小于50 dB）。

（4）主機(jī)采用潛水電機(jī)，設(shè)備無變速裝置，無油污，為綠色環(huán)保產(chǎn)品，運(yùn)行具有極高的安全可靠性。

2.2.2用電負(fù)荷

此工程的用電負(fù)荷包括沿河道布置的15臺(tái)曝氣機(jī)，每臺(tái)功率為1.5 kW。此工程用電負(fù)荷電壓為AC380/220V，按三級(jí)負(fù)荷考慮電氣設(shè)計(jì)，一路市電。

2.2.3電氣接線和電氣設(shè)備布置

低壓側(cè)設(shè)動(dòng)力、照明配電柜，并按供電部門要求安裝集中補(bǔ)償裝置及電度計(jì)量裝置，沿河道布置戶外配電柜，由低壓動(dòng)力配電柜饋出曝氣機(jī)動(dòng)力負(fù)荷回路。

2.2.4防雷接地

10 kV進(jìn)線安裝避雷器，箱變接地電阻小于4Ω。低壓配電接地采用TN-S系統(tǒng)，低壓配電系統(tǒng)根據(jù)要求裝設(shè)浪涌保護(hù)器。室外用電設(shè)備金屬外殼等均做防雷接地連接，戶外配電柜接地電阻小于10Ω。

2.2.5提水式曝氣機(jī)

提水式曝氣機(jī)通過機(jī)械裝置將水提升至一定高度，然后通過噴嘴將水噴出，同時(shí)引入空氣，達(dá)到增加水體溶氧量、促進(jìn)有機(jī)物分解和消除污染的目的。提水式曝氣機(jī)主要由電機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)軸、浮筒、曝氣盤、噴嘴等部分組成。其中，電機(jī)和減速機(jī)用于提供動(dòng)力，傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給浮筒和曝氣盤，浮筒負(fù)責(zé)將設(shè)備浮在水面上，曝氣盤則通過噴嘴將水噴出?？紤]到工程范圍內(nèi)水面易形成死水區(qū)，且工程區(qū)域一般水深較深，可集中布置曝氣機(jī)。設(shè)計(jì)在河流右岸新建邊坡生物凈化系統(tǒng)位置靠近河道中心線一側(cè)，距離邊坡生物凈化系統(tǒng)10 m左右，且水深不小于1.0m的位置布設(shè)曝氣機(jī)，每?jī)膳_(tái)曝氣機(jī)的間隔距離約為50 m，考慮一定的安全系數(shù)，此工程按15臺(tái)曝氣機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)工程實(shí)際情況，運(yùn)行時(shí)間為每天8點(diǎn)至16點(diǎn)，對(duì)水體進(jìn)行增氧和擾動(dòng)，防止水華形成和聚集，同時(shí)形成一定的景觀效果。曝氣機(jī)布置避開主航道。