景观水处理

时间:2015-08-13 11:35 点击:
    景观水通常指用于视觉观赏的水体,通常分为两类:一类是自然水景,像天然的湖泊、河流等;另一类是人工水景,像喷泉、人工湖、城市小型河道等,都是露天地表水,自净能力非常低,并且非常容易受到污染。以较低的投资成本和运行费用,改善和保持景观水质、使其达到规定标准的工程措施;景观水通常包括池塘、人工湖、流经城市的小型河道等,景观水治理需因地制宜、综合治理,常用的方法包括物理法、生物法和生态法。假设没有污水排入,景观水主要面临以下几种主要污染因素:

    1.雨水地表径流所带来的地表和土壤中的有机物和氮磷元素(地表雨水污染程度相当于生活污水);

    2.大气降尘所带来的外来有机物和氮磷元素;

    3.湖泊本身不断衍生死亡的生物群落积累而成的有机物等;

    4.夏季高温时太阳暴晒导致蓝藻大量爆发。

    景观水处理在我国是个新行业,真正产生需求只是最近3-5年的事,而且市场相对较小。缺乏专业的治理公司和研究人员是该领域的痼疾,现在有一批新公司景观水处理领域,方法各种各样,效果差强人意。有的是泳池水治理公司转行,用治理游泳池的过滤法来治理景观水;有的是科研机构参与,用水草、养鱼来治理;还有其他方法:投药法、投生物制剂法、生态基法、投虫法等。

    “实践是检验真理的唯一标准”,面对众多杂乱无章的治理方法,只有经过大量实践验证成功的技术才可以相信。成功案例越多,运行时间越长,就越值得信赖。我国真正成功可行的景观水治理技术还很少,相反,大多数治理技术效果糟糕,或者仍处于探索阶段,甚至有些存在重大缺陷。作为业主方或设计方的工程技术人员需要认真理解露天景观水的主要污染根源,考核某种治理方法是否对每个污染根源都能对症下药,都能有有效地应对方法,这样才能避免所选中的方案存在重大缺陷。

    针对这类富营养化问题突出的水体处理工艺,主要采用生态控制为主,人工控制为辅的方法来控制。首先通过不对称纤维过滤设备、光催化杀菌除藻设备和湖泊推流系统,除去湖泊水体中浮游藻类,同时在系统运行过程中,抑制湖泊浮游藻类的生长,必须保证浅水区清澈见底,其中浅水区要做到清澈见底,创造水生植被恢复的条件,在此基础上,恢复湖泊的沉水植被和挺水植被,沿湖泊浅水区种植沉水植物和挺水植物,不仅具有美化人工湖的功效,还能增加了人工湖的生物多样性,建立复杂而稳定的生物链,又减少了水体中存在的各种污染物,从生态上防止水体发生富营养化现象,同时沉水植物分泌化学物质来抑制藻类的大量繁殖,如金鱼藻、狐尾藻、苦草等就属于这类沉水植物。在湖心及周边设置4--10个生物浮岛,增加湖泊的景观效果,消减湖泊水体中N、P等营养盐,通过水生植物的化感作用,抑制水体中藻类生长,恢复湖泊洁净好氧生态系统,保持湖泊清澈、碧绿的景观效果。

系统特点:

    1、处理系统采用生化法为主,物化法为辅的处理工艺,操作简单、运行稳定、处理效果好;
    2、所有机电设备由液位控制启停,并有故障保护,从而真正保证了水处理系统运行稳定、操作简单、处理效率高;
    3、本处理系统采用任何无毒的生化处理药剂,不会对的环境产生二次污染。
    综上所述,该系统具有成熟的处理工艺、可靠的处理设备、先进的控制技术、低廉的处理成本,采用本设计一定能给企业和社会带来良好的社会经济效益。


常用方法与比较

    已有的景观水处理方法大致有生化技术、气浮技术、跌水曝气、过滤技术、动植物生态处理技术、人工湿地技术等等。工程上常见的方法包括:循环过滤法、化学药剂法、跌水曝气法、气浮法和生态系统净化法。

    景观水处理的方法主要分为物理方法、化学方法、生物方法,以下将从不同方面对此常用景观水净化技术进行详细比较。
优势

    无需额外占用土地资源,占用河道面积小(每台仅占4.8m2),比人工湿地法可节省土地基建费用,缓解城市用地紧张;
    无需人工操作、护理,系统可长期保持稳定运行,节省维护管理费用;
    不使用药物,避免化学修复形成的“二次污染”;
    见效快,充分提高水体溶氧量,增强水体自净作用,短期内(30d~50d)即可改善水体透明度;
    美化河道景观,充分发挥水生植物去除重金属、氮磷营养盐能力,重建河道完整生物链,维持河道水体生态平衡;
    具有高性价比的优势。河道修复成本在300万~350万元/km,修复治理完成后河道基本清澈见底,河水可以游泳。

治理效果

1.用物理方法来处理景观水体

    循环过滤法:依据物理原理,对景观水体中的杂质与水体进行分离,保持水质的清洁。此法通常会用投洒化学药剂,与水中污染物形成沉淀的方法作为辅助,形成一套治理景观水体方案。在工程实例中,这种方式对处理含有较多悬浮固体(SS)或泥沙的景观水体,效果尚好。使用中循环周期是决定治理效果的重要制约条件,一般如果循环周期小于48小时,即2天内循环过滤一遍,则水质较有保障,超过48小时则水质不易保证。如果水体面积较大,有时为了降低成本而不得不延长循环过滤周期至3~5天甚至更长,往往湖水水质不能保证。且该方法对有机物、藻类的抑制和处理效果不大,加入化学药剂易对水体产生二次污染,因此一般循环过滤技术只适用于水体面积较小的景观喷泉水景中。

    跌水曝气法:采用跌水曝气、喷泉或其他曝气装置,向水体中充入氧气,增加水体溶解氧的含量,以达到水体净化目的。单纯曝气只可改善水体黑臭现象,对于抑制藻类、降解有机污染物、实现水质清澈并无明显处理效果,不是一个完整的治理工艺。

    气浮生化法:气浮技术通过向水中加压充氧,产生微小气泡沾附在藻类颗粒和其他水体悬浮物上,并投加絮凝剂絮凝,使藻类颗粒和悬浮物浮至水面,然后用刮板刮去,实现治水目的。能将水中的藻类颗粒和固体悬浮物分离并有效地清除,同时增加水体溶解氧的含量。但对施工方的技术要求较高,生化是在水中加入生化填料,让水中的有机物得到有效分解,以此来去除水中的有机物。同时气浮技术还要求水体循环。与循环过滤法一样,水处理循环周期也是决定治理效果的重要制约条件,如果循环周期过长,则效果不易保证。

    物理方法的优点是对于小水体而言,见效快周期短,缺点是水质不能保证,对于藻类、有机污染物等无法有效清除。如果景观水体面积很小,可以通过定期补换水的方式来处理,成本低,管理也方便,效果也不错。

2.用化学方法来处理景观水体

    化学药剂发:依据化学原理,向水中投放化学药剂,主要为硝化细菌和絮凝剂,短期见效,但可能造成二次污染以及鱼类的死亡,效果容易出现反复,常用会产生抗药性。

    此方法不推荐,不在特殊情况下最好不要使用。使用化学方法进行水处理的优点是见效快,缺点是对生态环境会造成二次污染,其经济成本也相对较高,时间一长,水质又难以保障了。

3.用生物方法来处理景观水体

    用生物方法来处理景观水是最科学的,但也是最复杂的。简单的说,就是模拟生态系统的结构,对食物链中的生物进行合理配置,从而使食物链中各个生物之间能相辅相成, 使整个生态系统越来越稳定,最终达到净化水质的目的。一个完整的生态系统必须要有稳定的生产者、消费者、分解者。用生物方法来处理景观水体,就是模拟自然界中生产者、消费者、分解者的比例。水生植物就是景观水体当中的生产者,水生动物就是景观水体当中的消费者,微生物就是分解者。在实际运用当中,会结合项目本身需求,辅助搭配一些物理技术,以求更好的进行景观水处理。用生物方法来处理景观水会涉及到很多学科,像水生生物学、微生物学、水域生态学、水产养殖学等等重点学科,如何科学得将各学科运用到景观水处理当中,已成为景观水处理设计规划师的参照标准。

    运用生物方法来处理景观水的优点是:适用范围广,大小面积水体都可以运用,系统稳定,无需更换,耗电量低,长期保持清澈,真正实现可持续发展,符合十八大建设生态家园的精神;缺点是工程复杂,技术性强,难度较高,需要专业队伍来打造。

工程设计和实施

    循环过滤法:根据水体的大小,设计配套的过滤罐和循环水泵,并且铺设用以循环景观水的管路。此法需要在岸边陆地上建设机房,并沿湖岸或水底铺设给排水管网,需要预留机房用地和管网。施工时间一般1~2个月。

    跌水曝气法:依靠水泵实现跌水曝气,或用喷泉曝气,设计与施工较易进行。

    气浮加生化法:根据水体的大小,设计配套的气浮机和循环水泵。施工时间一般1~2个月,需专业技术人员安装。

    生态系统净化法:只需将生态系统所需物品铺满池底,无需土建、给排水管线和机房,厚度不超过10cm,整体美观,设计与施工较易进行,无大型设备。

循环过滤法:过滤装置涉及到很多机械电器设备,需要专业人员进行操作和养护管理,景观水体中出现的藻类具有粘性,会造成设备的堵塞,需定期进行反冲洗。过滤出的垃圾需要清理,一般需要人工操作。
化学药剂法:投放化学药剂后,池内生成很多沉淀下沉,需经常清理池底。
跌水曝气法:曝气装置较易操作,但因该法对水体藻类与悬浮污染物无明显控制作用,需要专职人员对水面藻类进行打捞清理,操作较为繁复,同时需定期对水体进行更换,才可保持水质清洁,此法在运行阶段操作较为繁复,将消耗大量人力与财力。
气浮生化法:气浮产生的浮渣是高浓度垃圾(把水体污染物直接提取出来),虽然可以全自动化控制,按理应该进行无害化处理,现状都是直接冲入污水管,实际上是一种污染转移,给城市污水处理厂增添负荷。
生态系统净化法:设备运行可依靠微电脑控制箱操作,小巧简单,设置完成后无需人管理。水中污染物被微生物转化分解为氮气、水、二氧化碳等,不会产生二次污染。
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