生物生态岛（装置）技术在武汉墨水湖湖湾的应用研究

杨丹

摘  要：针对武汉墨水湖湖湾的水质特征，通过在湖湾安装生物生态岛装置进行水体水质改善研究。结果表明，生物生态岛装置能有效的提升湖湾水质，生物生态岛装置出水氨氮去除率94%以上，COD平均去除率48%左右（微污染水体），TP平均去除率58%左右，同时生物生态岛装置可有效提升水体溶解氧，促进湖湾水体的纵向循环流动，对湖湾水体中藻类的生长有一定程度的抑制作用，可为类似工程提供参考。

关键词：生物生态岛;墨水湖;水质改善

中图分类号：X703          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）31-0172-03

Abstract： According to the characteristics of water quality of Ink Lake Bay in Wuhan， the improvement of water quality was studied by installing bio-ecological island device in the bay. The results show that the bio-ecological island device can effectively improve the water quality of the lake bay. The removal rate of NH3-N from the effluent of bio-ecological island is over 94%， the average removal rate of COD is about 48%（micro polluted water）， and the average removal rate of TP is about 58%. At the same time， the bio-ecological island device can effectively enhance the dissolved oxygen， promote the longitudinal circulation of the water， and inhibit the growth of algae in the water.

Keywords： bio-ecological island; Ink Lake; water quality improvement

湖泊是陸地表层系统各要素相互作用的节点，是地球上重要的淡水资源库、洪水调蓄库和物种基因库，与人类生产与生活息息相关。

墨水湖，位于湖北省武汉市归元寺以西，汉阳大道以南，由龙阳湖、太子湖等十几座大小湖泊汇集而成，属汉阳东湖水系中的浅水湖泊。墨水湖湖面宽广，湖岸曲折，有大小湖湾十几个，在水位深度为20m时，面积可达30平方公里。目前，墨水湖整个湖区水质较好，但是在部分湖湾地区存在雨污混流排水口，且汇集了周边地区的初期雨水，同时湖湾水体基本不流动，导致湖湾水质相对较差，特别是夏季水质污染比较严重，湖湾水呈墨绿色，时有蓝藻聚集泛滥，透明度差，水体感官效果差。

1 项目设计及布置

本项目选择了墨水湖西南角水质较差的湖湾进行应用效果分析，该湖湾周围属于南国明珠小区一期、二期，湖湾西侧有排水口，下雨时有混流污水流入湖湾。

为了有效的测定生物生态岛装置对该区域的水质改善情况，本试验选择该湖湾8500m2区域布置生物生态岛4套，每套生物生态岛包含2台微生物滤池箱体及2台喷泉曝气设备。另外，与湖区水体相接的水域采用生态滤墙进行阻隔（图1）。

单套装置处理能力：200m3/d。

单套装置配套风机2台，喷泉泵2个。

本项目对布置区内的1#、2#、3#、4#生物生态岛设备的进水及出水水质进行检测分析，并探讨生物生态岛对该区域水体内外的改善效果。

生物生态岛介绍：

生物生态岛将微孔曝气技术与微生物修复技术结合，通过设置微生物附着载体，增加水体中微生物的附着量，在曝气增氧的同时强化生物降解作用，可以显著提升河水中污染物的去除效率，改善水质（图2）。

设备一侧为喷泉式曝气增氧机，另外一侧为SMI-微生物箱体，内部装填多孔填料，形成生物膜。系统以喷水式增氧机提供动力，在增氧机侧形成吸力，由于内外压力差，水流得以经过SMI-微生物箱体，水体中污染物质被微生物吸收利用，流出净化系统外的则是清洁的水体。

设备优势在于水质净化效果强、不占地、景观良好、环保节能、维护成本极低。

生物生态岛具有如下技术特点：

（1）对氨氮、COD、SS去除效率高，出水清澈透明。

（2）容积负荷高，占用水域面积小。

（3）同步进行硝化反硝化，有效削减水体的氮负荷。

（4）水质适应范围广，对不同污染程度的水体均具有很好的净化效果。

（5）配置处理量可调装置;在设备的控制部分对喷泉的流量、喷水高度可以调节，可以依据实际的水质调整。

（6）集水质净化、水体复氧、景观效应于一体。

（7）不影响行洪。

（8）安装方便快捷，施工周期短。

2 应用效果分析

2.1 水质监测项目和方法

监测的水质指标有：溶解氧、氨氮、COD、总磷、叶绿素a等，其中溶解氧采用便携式溶氧仪进行现场监测。本项目安装调试结束后对1#、2#、3#、4#设备分别进行监测分析（见表1）。

2.2 COD去除效果分析