水生态浮床技术及其对地表水体的原位修复综述

2022-08-13 17:19:42 0 双良环境
水生态浮床技术及其对地表水体的原位修复综述

  水体富营养化是全球性水环境问题,而生态浮床技术作为一种地表污染水体原位生态净化方法被广泛应用。本文通过研究国内外对于营养化水体的改进措施,总结了现有的生态浮床技术应用于地表水原位修复的问题,提出是否可通过综合不同方法的优势实现强化污水处理最优,并作为新型人工湿地污水处理系统推广使用,达到提高水体处理效率的预期。上篇介绍了生态浮床的基本构造和进化机理,及生态浮床优化设计的部分内容,今天接着介绍其他内容。

  生态浮床优化设计---强化生态浮床

  强化生态浮床包括浮床床体、水生植物和纤维填料。该浮床设置一定数量的塑料浮盘,浮盘下垂直悬浮纤维填料,再使用支撑物将其连接。

  在强化生态浮床的各样点水下,分别取纤维填料样对生物膜进行研究。可挥发的生物膜可以作为反映生物模量的一个指标。当生物膜达到动态平衡,浮床系统稳定运行时,有机质和营养元素降解最好,达到理想效果。

  另外,生物膜的厚度也是一个特殊的生物膜参数。强化生态浮床工作完毕后,生物膜的厚度由表层向下依次减小。浅层水面生物膜的厚度最大,吸附无机粒子的含量最大,而表层水中含有高量溶解氧,促进了生物膜积累和微生物的发育;水面下方较深处,纤维填料的生物膜厚度均匀,出水污染量有效减少。

  因此在实际应用中,合理控制生物膜厚度、发挥生物膜最大活性将有效提高处理污染水体的效率。

  微曝气生态浮床优化处理机制

  微曝气生态浮床在床体下方增设曝气装置进行曝气,将植物浮床技术与接触氧化相结合,这些优化设计不但提高了水体中的DO含量,还提高了净化效率。良好的好氧环境有利于浮床植物的生长,还能够提高微生物的活性使其快速形成生物膜。另外也能有效促进沉积物对水体中磷的吸收,并将磷固定在沉积物中。

  根据不同的环境条件,可对系统的结构方式自由变换组合,浮床整体为组合的漂浮载体单元,下端悬挂可随水流自由摆动的立体弹性填料使浮床整体上下起伏。

  微曝气生态浮床的稳定运行,使TN、TP、COD等污染物的去除效率明显得到提高,可在河道水体净化工程中推广应用。

  多元功能组合系统净化

  富营养化水体的示范工程

  位于中国杭州西湖西南部的龙泓涧以山地补水、雨水、山体地表径流等灌溉西湖水源为主,污染源主要成分是日常生活中的污水、有机化学污染物和地表的山体径流。

  项目实施前,龙泓涧流域进水口COD含量约55mg/L,TN含量约5mg/L,TP含量约0.03mg/L,NH+4-N含量约0.4mg/L,NO-3-N含量约4mg/L。

  该工程的设计单元包括多级生态廊道、局部净化场、生态浮床。主要在龙泓涧主流建设生态浮床,将生态浮床分成三层,每一层都用不同的材料介质,以降低水体氮磷的含量。下层悬挂立体弹性填料,利于微生物的附着,导致底泥含量和氮含量的增加,从而强化底泥中对氮的沉积;中层浮床的载体由陶粒制成,为微生物提供了快速生长的空间,增强了反硝化作用和脱氮效果;上层采用土壤人工铺设,种植适宜的各种水生植物,可快速截留并有效吸附水中氮、磷等,也可通过吸收植物内的吸收成分同化水中的氮、磷等多种营养成分。

  TN、NH+4-N和NO3-N的去除受温度影响较大,在气温升高、植物生长旺盛和微生物活性增加的共同作用下,生态浮床的净化效果明显提高。在秋季NO3-N和NH+4-N去除效果不高,而在春季由于植物生长,微生物活性增加,反硝化作用和脱氮作用增强,去除率较高,水质得到一定改善。示范工程主要结合生态浮床、多层次的生态廊道及生物群落沸石处理技术,构建了植物与动物群和微生物之间协同作用的生物群落生态结构,使长江河水得到净化,具有科学指导性。

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