淺析景觀水體治理新技術(shù)—循環(huán)景觀水系統(tǒng)

彭 欣，洪敏敬，劉三明

（福建環(huán)衛(wèi)士環(huán)保研究院有限公司，泉州 362000）

淺析景觀水體治理新技術(shù)—循環(huán)景觀水系統(tǒng)

彭 欣，洪敏敬，劉三明

（福建環(huán)衛(wèi)士環(huán)保研究院有限公司，泉州 362000）

近年來(lái)，人造景觀水污染日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)治理方法越來(lái)越不能滿足需求，迫切需要一種經(jīng)濟(jì)、高效、可持續(xù)的治理方法。文章介紹了一種新型的循環(huán)景觀水治理技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建生態(tài)平衡系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水域自我循環(huán)。

景觀水；循環(huán)；生態(tài)系統(tǒng)；可持續(xù)

前言

近年來(lái)，為了滿足人們對(duì)居住環(huán)境和城市建設(shè)的需求，水體景觀不斷涌現(xiàn)，例如噴泉、人工湖、城市小型河道等，不僅能滿足人們親水和感官的需求，還可以調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候，為城市生活增添詩(shī)意和活力。但是，人工營(yíng)造的親水景觀，由于缺少天然水系的自我凈化功能和生物動(dòng)態(tài)平衡體系，水體易產(chǎn)生發(fā)“綠”、發(fā)“臭”等現(xiàn)象，不僅影響了景觀水域的視覺(jué)效果，更影響了周圍居民的居住環(huán)境。因此，景觀水系的治理和管理等，也越來(lái)越引起重視。

1 景觀水體污染原因分析

景觀水體多為靜止或流動(dòng)性差的緩流水體，水生生物種類單一，缺乏完整的水體生物食物鏈，復(fù)氧及循環(huán)難以達(dá)到全面水域，水體動(dòng)力循環(huán)不足，自凈能力較低，存在“死水”現(xiàn)象；水體基本上為開(kāi)放水域，外來(lái)污染源如垃圾、碎屑、揚(yáng)塵、河水及雨水地表徑流所帶來(lái)的有機(jī)物和N、P等營(yíng)養(yǎng)元素等，由于得不到及時(shí)降解或清除，在水中易腐爛、擴(kuò)散、溶解、沉淀，使水質(zhì)

進(jìn)一步惡化。另外，景觀水體具有一定的“公共性”，容易形成“責(zé)任分散效應(yīng)”“集體冷漠”等，造成無(wú)人管理，污染問(wèn)題得不到及時(shí)、有效解決，水質(zhì)進(jìn)一步惡化。

2 傳統(tǒng)景觀水處理技術(shù)

景觀水處理在我國(guó)是個(gè)新行業(yè)，市場(chǎng)相對(duì)較小，真正成功可行的治理技術(shù)也不多。目前工程上常用的景觀水處理技術(shù)主要有底泥疏浚法、引水換水法、循環(huán)過(guò)濾法、加藥氣浮法和生態(tài)系統(tǒng)凈化法等。

2.1 底泥疏浚法

底泥疏浚法是解決內(nèi)源污染的重要措施，通過(guò)底泥疏浚，可以有效去除沉淀物中的營(yíng)養(yǎng)鹽及其它污染物質(zhì)，避免其對(duì)水體造成二次污染，但疏浚過(guò)程中會(huì)引起污染物向水體釋放，疏浚后的界面過(guò)程有可能對(duì)疏浚效果產(chǎn)生較大影響。

2.2 引水換水法

引水換水法可以稀釋水體中的雜質(zhì)，提高透明度，防止藻類瘋長(zhǎng)，改善水質(zhì)。但此方法成本較高，僅限于面積較小的水域。

2.3 循環(huán)過(guò)濾法

循環(huán)過(guò)濾法過(guò)濾出的垃圾需要經(jīng)常清理，水體的藻類也會(huì)造成過(guò)濾裝置堵塞，需定期進(jìn)行反沖洗。另外，如果水體面積較大，必定使循環(huán)過(guò)濾的周期延長(zhǎng)，達(dá)不到預(yù)期效果。

2.4 加藥氣浮法

加藥氣浮法處理效果顯著、穩(wěn)定，并能大大降低能耗，但隨著耐藥性藻類的出現(xiàn)，需要頻繁變換化學(xué)藥劑，加大藥的投加量，處理費(fèi)用較高，易造成二次污染。另外，化學(xué)藥劑的投放會(huì)產(chǎn)生沉淀堆積在池底，需要經(jīng)常清理。

2.5 生態(tài)系統(tǒng)凈化法

生態(tài)系統(tǒng)凈化法作為一種新技術(shù)，克服了物理、化學(xué)方法的不足，越來(lái)越受到人們的重視。如何更經(jīng)濟(jì)、有效地遏制景觀水體污染，已成為目前的研究重點(diǎn)。

3 新型循環(huán)景觀水系統(tǒng)

3.1 工藝原理

新型循環(huán)景觀水系統(tǒng)是將景觀水域中的水體就地凈化、循環(huán)利用的一種新型景觀水處理技術(shù)。系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)生化技術(shù)流程與生態(tài)規(guī)劃學(xué)理論，模擬天然流域的自凈功能，以修復(fù)水體生態(tài)食物鏈來(lái)強(qiáng)化水體的納污能力，以氣動(dòng)循環(huán)裝置促使整個(gè)靜態(tài)水域遁入循環(huán)狀態(tài)，從而滿足AO治理流程的循環(huán)凈化需求。具體工藝流程為：景觀水體→格柵區(qū)→循環(huán)治理A段→復(fù)氧提升區(qū)→循環(huán)治理O段→整個(gè)景觀水域。系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

（1）在循環(huán)景觀水域中選擇一相對(duì)平行的流域設(shè)置格柵，通過(guò)格柵區(qū)攔截循環(huán)景觀水體承載的懸浮垃圾，并作為補(bǔ)水源頭（允許采用周邊經(jīng)過(guò)化糞池預(yù)處理的生活污水作為補(bǔ)水水源）。

（2）在循環(huán)治理A段，填充厭氧惰性的微生物填料，通過(guò)循環(huán)水體及少量生活污水補(bǔ)充帶來(lái)的微生物養(yǎng)源，構(gòu)成良好的缺氧生物發(fā)生器。通過(guò)異養(yǎng)菌的水解效應(yīng)降解來(lái)水中的顆粒狀有機(jī)污染物和可溶性有機(jī)物，并有效抑制不良生物，提高污水的可生化性及復(fù)氧的效率。

（3）在復(fù)氧提升區(qū)，設(shè)置阻隔墻隔斷水體，并在阻隔墻隔上安裝循環(huán)裝置。在集成智能系統(tǒng)設(shè)定的工作時(shí)效下，啟動(dòng)強(qiáng)壓風(fēng)機(jī)，強(qiáng)壓氣流通過(guò)輸風(fēng)管到達(dá)循環(huán)裝置底部，經(jīng)循環(huán)裝置內(nèi)部后快速射出。強(qiáng)大的氣流帶動(dòng)液體快速上升，達(dá)成高效的水氣混合。依據(jù)設(shè)定流速每個(gè)循環(huán)裝置可達(dá)50～120t/h的流量。經(jīng)過(guò)多個(gè)循環(huán)裝置形成的超大流量液體，在阻隔墻的作用下向同一方向流動(dòng)，最終推動(dòng)整個(gè)循環(huán)水系，讓“死水”變“活水”。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

（4）在循環(huán)治理O段內(nèi)，填充有好氧惰性的微生物填料，微生物填料上方設(shè)有水生植物（體現(xiàn)其觀賞性）。整個(gè)水生態(tài)系統(tǒng)在技術(shù)馴化后構(gòu)成相對(duì)完善的生物食物鏈和良好的好氧生物發(fā)生器。通過(guò)龐大的生物體系構(gòu)建的復(fù)雜食物競(jìng)爭(zhēng)鏈，能夠達(dá)到快速降解水體中的污染因子、抑制厭氧菌、病菌及有害生物繁殖的目的，確保水體鍵康。另外，在工作時(shí)段內(nèi)超大流量的水體會(huì)將生物發(fā)生器孵化出來(lái)的生物體系帶出，對(duì)后續(xù)循環(huán)景觀水域的生物鏈進(jìn)行補(bǔ)充，從而達(dá)到進(jìn)一步就地治理，維護(hù)水體長(zhǎng)期健康，抑制有害生物暴發(fā)性發(fā)展，保持水體清澈、無(wú)異味的目的。

工作時(shí)段，在治理O段產(chǎn)生的超大流量的推流作用下，景觀水域內(nèi)的水體逐步向格柵區(qū)流動(dòng)，進(jìn)入治理A段，從而實(shí)現(xiàn)一次循環(huán)治理的換水效應(yīng)。景觀水體的下一個(gè)循環(huán)周期依據(jù)水體DO值而設(shè)定，由集成智能系統(tǒng)自動(dòng)控制適宜的循環(huán)周期，以確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 工藝核心

新型循環(huán)景觀水系統(tǒng)形成了景觀水體循環(huán)利用的模式，在循環(huán)裝置的作用下，缺氧水體轉(zhuǎn)換為富氧水體并推動(dòng)整體水域循環(huán)，形成良好的微AO效應(yīng)，與傳統(tǒng)治污理念吻合，并可長(zhǎng)期維護(hù)。

該工藝的核心要點(diǎn)之一是循環(huán)裝置。采用0.55～0.85kW的動(dòng)能即可帶動(dòng)5～12個(gè)循環(huán)裝置正常工作，每個(gè)循環(huán)裝置所帶來(lái)的流量達(dá)50～120t/h，阻隔墻可提升20cm左右的水位，依據(jù)景觀水容量可布置多個(gè)循環(huán)裝置，有效推動(dòng)整體水域的水體流動(dòng)起來(lái)。

該工藝的核心要點(diǎn)之二是生物發(fā)生器。采用惰性的微生物填料與水生植物相結(jié)合，并盡可能讓水生植物的部分根系與惰性的微生物填料連成一體，以強(qiáng)化其生物多樣性，通過(guò)科學(xué)馴化后可形成龐大的生物食物鏈。在微動(dòng)態(tài)水體中，由這一整體孵化與延續(xù)出來(lái)的生物群落可維持一定范圍內(nèi)的水體生態(tài)平衡。

3.3 工藝特點(diǎn)

該工藝直接針對(duì)公園、小區(qū)循環(huán)景觀水進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使水體形成一個(gè)平衡穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到“可持續(xù)發(fā)展”的狀態(tài)。突出特點(diǎn)有：

（1）具有一定的生態(tài)規(guī)律和穩(wěn)定性。系統(tǒng)構(gòu)建了相對(duì)完整的生物食物鏈，并在填料之上形成良性菌株團(tuán)（生物膜）。在養(yǎng)源充足的條件下，微生物迅速繁殖，填料上的生物膜逐漸增厚，當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，生物膜內(nèi)層逐步開(kāi)始繁殖兼氧-厭氧菌，并不斷擴(kuò)散，厭氧產(chǎn)生的代謝物（如：CH4）逸出，使內(nèi)層生物膜脫落。在生物膜脫落的填料表面重新形成生物膜，周而復(fù)始，生生不息，從而形成一套以自然規(guī)律為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng)。

（2）管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低。在系統(tǒng)生物食物鏈形成后，基本無(wú)須人工作業(yè)，因此，無(wú)須專業(yè)的管理及維護(hù)人員；系統(tǒng)采用循環(huán)供氧裝置，工作阻力小、耗能低，由曝氣帶動(dòng)水體循環(huán)，又實(shí)行間歇曝氣，因此運(yùn)行成本低。

4 結(jié)論

循環(huán)生態(tài)景觀水系統(tǒng)以強(qiáng)化生物多樣性為主導(dǎo)思想，以建設(shè)水體微環(huán)境為中心，具有多元化的水生生態(tài)微環(huán)境與強(qiáng)大的生物食物鏈。在水中搭建適合微生物群落生長(zhǎng)的系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)裝置輔以循環(huán)流動(dòng)，補(bǔ)充溶解氧，使有益微生物迅速繁殖，形成一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)景觀水體存在的主要問(wèn)題（如水體流動(dòng)性較差、混濁、色度高、藻類泛濫等）都可在一定程度上解決，相比傳統(tǒng)的生化法，適用范圍廣泛，耗能更低，系統(tǒng)穩(wěn)定，管理簡(jiǎn)單，不影響水面景觀，并可長(zhǎng)期保持水體清澈，能養(yǎng)殖觀賞魚等，滿足人們對(duì)景觀水的需求。

[1] 朱強(qiáng)，任匯東，任良志.景觀水體治理技術(shù)的研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（5）：88-92.

[2] 宋連朋.混凝沉淀法處理景觀水體污染水的試驗(yàn)研究[D].河北：河北工業(yè)大學(xué)，2012：5-8.

Analysis on New Technology of Landscape Water System Treatment —Circulating Landscape Water System

PENG Xin, HONG Min-jing, LIU San-ming
(Fujian Huanweishi Environmental Protection Institute Co., Ltd, Fuzhou 362000, China)

In recent years, the artificial landscapes are increasingly suffering from the serious water pollution. The traditional treatment approaches could not meet the requirement. It is necessary to require an economic, high efficient and sustainable treatment method. The paper introduces a new type treatment technology of circulating landscape water in order to realize the self-circulation of water area by setting up an eco-balance system.

landscape water; circulation; eco-system; sustainable

X52

A

1006-5377（2016）12-0064-03