探究生态城市水系环境生物治理技术

2019-01-21李银

资源节约与环保 2019年11期

李银

（中电建水环境治理技术有限公司广东深圳 518102）

引言

随着工业与城市化的快速发展，大量生活污水和工业废水被排放到河流、湖泊和海洋中，对水系环境造成严重影响。水环境的良好发展对于改善城市环境和提高居民生活水平具有重要作用，生物治理技术由于具有效果好、不会造成二次污染的特点而成为了治理受污染水体的有效手段。

1 生态城市水系环境生物治理技术的基本思路

生物治理是指利用纯天然的微生物或者特别培养的生物来改善环境。生物治理往往能够将有毒和有害物质转化成无害物质，而且不会对环境造成二次污染[1]。正常的水环境中都含有自我净化功能的微生物，但在被污染的水体中，由于其中溶解氧和利于微生物生长的营养成分变少，使得微生物生长减慢，净化作用也会减弱。造成污染物的堆积现象。水体生物治理技术主要是通过培养微生物、水生植物和水生动物实现有效清除和吸收水中污染物的作用，恢复水体的自净能力和生态平衡。主要包括城市水体环境修复技术、水体生物净化技术和底泥生物修复技术三部分，针对水体的表层与底层进行治理。

2 生态城市水系环境生物治理技术与应用实例

2.1 生态城市水系环境生物治理技术

2.1.1 利用增氧设备

增氧设备既可以提高水中的溶解氧含量，也可以提高微生物的分解速度。目前常用的增氧设备主要有固定式充氧设备和移动式充氧设备。固定式充氧设备主要包括水车增氧机、提升增氧机和微孔曝气设备，移动式充氧设备主要是指增氧曝气船。以上设备既可以利用空气增氧，也可以利用纯氧曝气，适用范围也十分广泛，对于河流和海洋效果良好，但因为增氧设备的使用中需要有动力，因此该技术对于封闭水体不适用。

2.1.2 生物膜净化技术

生物膜净化技术是一种以生物膜为载体培养新的微生物，再通过填料促进微生物繁殖的方法，对于污染水体的治理具有非常明显的效果。运用该技术可以培养出繁殖能力和代谢能力较强的微生物，对于水中有机物、污染物、藻类的分解作用十分明显。该技术的原理大体上是将原水分别通过粗过滤单元、光合作用单元和生物膜过滤单元，以及控制单元和续流单元等。虽然这种技术具有明显的净化效果，但所需成本较高。

2.1.3 人工生物组合浮床技术

人工生物组合浮床技术是人工把高等水生植物或改良的陆生植物，以浮床作为载体，种植到富营养化水体的水面，通过植物根部的吸收、吸附作用，削减富营养化水体中的氮、磷及有机物质，从而达到净化水质的效果，同时营造水上景观[2]。这一技术同样具有良好的净化效果，具体来说可以选用水芹菜、美人蕉、菖蒲等植物，同时可搭配鲢鱼、鳙鱼等滤食性动物，成本相对较低，维护也较为方便。

2.1.4 种植水生植物，增加水生动物

除了可以利用人工生物组合浮床技术，也可以直接在水中种植水生植物和放养水生动物，成本较低，后期维护方便。种植前首先在河道两侧堆放河底淤泥，并设置栽植区域，种植芦苇、菖蒲等水生植物，放养鱼类等动物，能够逐渐恢复水体的自净能力。

2.2 生态城市水系环境生物治理技术应用实例

上述水体生物治理技术在实际中得到了应用，如深圳市茅洲河流域（宝安片区）水环境综合整治工程中，就试点应用了增氧技术、生物膜净化技术和植物栽培、动物放养等生物治理技术。

2.2.1 工程概况

茅洲河流域（宝安片区）水环境综合整治工程位于深圳市宝安区，这一水系长期受工业废水、生活污水和污染雨水等影响，污染物积累程度较为严重。2016 年清淤处理效果欠佳，河道内有少量鱼群，河道两侧有少量挺水植物，无沉水植物。

2.2.2 水系环境生物治理技术的应用

水系治理过程中，首先运用了生物膜净化技术，在河道内设置了30 个由悬浮球填料和弹性填料构成的生物膜水体净化设备，大小为1.0m×1.0m×1.0m 立方体。每个设备的表面积100m2，将设备分为20 个和15 个两组，分别放在污染物汇入处，起到拦截和降解污染物的作用。同时，建立了水生动植物生态系统以改善河道富营养化现象，在河道周边设置了3800m2的挺水植物栽培区，主要栽培千屈菜、芦苇、梭鱼草、黄花鸢尾等挺水植物，并根据河道的具体条件栽培了金鱼藻、黑藻、菹草等沉水植物。投放了1500kg 滤食性鱼类，4000 尾杂食及肉食性鱼类以及2800kg 螺蛳。最后，设置了河道曝气系统以避免高温天气导致的水体缺氧，在水面放置了螺旋风机并连接了6 个曝气盘。

2.2.3 水系环境生物治理技术的效果

经过上述治理措施后，水体透明度平均达到47.5cm，4 月达到了最高值，为61-84cm。溶解氧含量治理前在6.87mg/L，治理后溶解氧含量随着温度和时间发生变化，8 月相对较低，9、10 月达到10mg/L 以上，说明该水系的生物治理取得了明显效果。