加藥氣浮技術(shù)在蘇南地區(qū)某市河道水質(zhì)維護(hù)工程中的運(yùn)用

鐘力云

（上海林同炎李國豪土建工程咨詢有限公司，上海市 200437）

0 前言

隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市水體特別是景觀水體都發(fā)生著不同程度的水質(zhì)惡化現(xiàn)象。依據(jù)太湖流域的水環(huán)境現(xiàn)狀，結(jié)合工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)可知太湖流域城市水體水質(zhì)惡化的主要原因是富營養(yǎng)化。因此選擇合適的工藝,對(duì)城市水體,尤其是具有景觀功能的城市水體的富營養(yǎng)化進(jìn)行治理,對(duì)于城市開發(fā)具有重大意義。

1 項(xiàng)目概況

該工程所整治的河道位于蘇南某市擬建商業(yè)街的中央。所需整治的河道范圍與擬建商業(yè)街范圍相同。河道總長約550 m，河深約4 m，河寬15 m左右，水體總量約為33 000 m3。根據(jù)當(dāng)?shù)厥姓螅撋虡I(yè)街將打造為水清、岸綠、人樂其中、集休閑、交流、購物為一體的市民生活廣場。因此必須對(duì)位于商業(yè)街中心的河道的水質(zhì)進(jìn)行維護(hù)，以達(dá)到市政府“水清親水”的要求。

2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

通過水質(zhì)檢測可知,工程范圍內(nèi)水體的現(xiàn)狀水質(zhì)如表1所列。

通過現(xiàn)場踏勘及水質(zhì)檢測可知現(xiàn)狀水質(zhì)較差，特別是富營養(yǎng)化較為嚴(yán)重。其中氨氮、總磷和總氮指標(biāo)分別處于地表水IV類、V類和劣V類水平。

為了達(dá)到當(dāng)?shù)厥姓八逵H水”的要求,依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[1]，經(jīng)過處理后，河道水質(zhì)應(yīng)該達(dá)到地表水IV類水平。

表1 現(xiàn)狀水質(zhì)狀況一覽表

3 處理工藝選擇

目前國內(nèi)河道水質(zhì)維護(hù)的方法主要可以分為機(jī)械處理技術(shù)和生態(tài)修復(fù)技術(shù)。機(jī)械處理技術(shù)可以分為物化凈化技術(shù)、化學(xué)凈化技術(shù)和生物凈化技術(shù)。物化凈化技術(shù)分為人工曝氣技術(shù)，混凝沉淀技術(shù)，加藥氣浮技術(shù)等；化學(xué)凈化技術(shù)分為藥劑除藻，氯消毒，臭氧消毒等；生物凈化技術(shù)包括曝氣生物濾池，生物接觸氧化技術(shù)，膜生物反應(yīng)器技術(shù)，膜生物反應(yīng)器等。生態(tài)修復(fù)技術(shù)是指利用生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)或使生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)方向發(fā)展。其主要指致力于那些在自然突變和人類活動(dòng)活動(dòng)影響下受到破壞的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建工作，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)原本的面貌。生態(tài)修復(fù)技術(shù)可分為生態(tài)浮床技術(shù)、人工濕地技術(shù)、生態(tài)護(hù)岸技術(shù)、植物緩沖帶、生態(tài)公園技術(shù)等。機(jī)械處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是水質(zhì)處理效果好，見效快，便于控制；缺點(diǎn)是能耗較大，并不是一種“綠色”的技術(shù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是效益較好、成本較低、具有多方面的效益，并且是一種綠色的方法；缺點(diǎn)是生態(tài)凈化技術(shù)必須與氣候和地理位置協(xié)調(diào)、工期較長、效益不穩(wěn)定、受變化不定的自然界的影響、占用土地面積的較大、且成功運(yùn)用取決于周邊生態(tài)環(huán)境的整體的改善。該河道水質(zhì)維護(hù)工程作為商業(yè)街建設(shè)的配套工程，工程范圍僅550 m，在周邊水環(huán)境得不到有效治理的前提下,為了在局部空間內(nèi)達(dá)到“水清、親水”的效果，且處理結(jié)果可控，故采用了機(jī)械處理技術(shù)。

機(jī)械處理的技術(shù)可以分為物化凈化技術(shù)、化學(xué)凈化技術(shù)、生物凈化技術(shù)等。化學(xué)凈化技術(shù)投藥量較大，且容易造成二次污染，生物凈化技術(shù)工藝復(fù)雜，投資成本較高，且對(duì)去除N、P效果有限，該工程選擇加藥氣浮技術(shù)，加藥氣浮技術(shù)對(duì)于去除藻類，降低水體中的N,P具有良好的效果，在去除水體藻類中有較多的運(yùn)用，且能增加水體內(nèi)的溶解氧含量。因此，該工程采用以氣浮為核心的組合凈化技術(shù)，具體包含了加藥、絮凝、氣浮、過濾四個(gè)部分。

4 工藝流程

該工程設(shè)計(jì)，在河道上、下游設(shè)置兩條攔水壩，以避免周圍水體對(duì)設(shè)計(jì)河道的水質(zhì)產(chǎn)生影響。并設(shè)置進(jìn)水泵井、補(bǔ)水泵井及水處理機(jī)房以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)河道內(nèi)水體的循環(huán)處理及外河補(bǔ)水處理。水處理機(jī)房內(nèi)設(shè)置一體化處理設(shè)備。處理設(shè)備主要包括絮凝反應(yīng)池、氣浮接觸室、氣浮分離室、過濾池、清水池。內(nèi)河循環(huán)水和外河補(bǔ)充水分別經(jīng)進(jìn)水泵井、補(bǔ)水泵井提升后進(jìn)入水處理機(jī)房，經(jīng)過絮凝、氣浮分離、過濾處理后，由出水泵加壓后均勻的排放至設(shè)計(jì)河道。

具體工藝流程見圖1所示。

圖1 工藝流程圖

5 設(shè)計(jì)參數(shù)

該工程水體總水量約為33 000 m3，采用5.5 d作為處理周期，循環(huán)處理能力為250 m3/h，補(bǔ)充水設(shè)計(jì)流量取100 m3/h，故設(shè)備設(shè)計(jì)流量為250 m3/h。

絮凝反應(yīng)池尺寸為3 000 mm（長）×5 000 mm（寬）×1 500 mm（高），采用氣浮法可縮短絮凝反應(yīng)時(shí)間，該工程取5.4 min[2]。

氣浮接觸室大小為1 000 mm（長）×5 000 mm（寬）×1 500 mm（高），溶氣回流比為10%，接觸室上升流速為15 mm/s，停留時(shí)間為1.8 min[2]。

氣浮接觸室大小為：6 100 mm（長）×5 000 mm（寬）×1 500 mm（高），溶氣回流比為10%，分離室下向流速為2.5 mm/s，停留時(shí)間為10 min[2]。

過濾池大小為：2 800 mm（長）×5 000 mm（寬）×1 500 mm（高），設(shè)計(jì)濾速為18 m/h，采用三層濾料[3]。

清水池大小為：1 600 mm（長）×5 000 mm（寬）×1 500 mm（高）。

該工程絮凝反應(yīng)池、氣浮接觸室、氣浮接觸室、過濾池、清水池采用一體化設(shè)備，設(shè)備總尺寸為14 500 mm（長）×5 000 mm（寬）×1 500 mm（高）。

6 運(yùn)行情況

該工程項(xiàng)目完成以后，通過提取水樣由環(huán)境檢測站檢測，得出水質(zhì)結(jié)果如表2所列。

表2 各取水點(diǎn)水質(zhì)狀況一覽表

經(jīng)過加藥、氣浮、過濾裝置進(jìn)行處理后，河道水質(zhì)有明顯改善，除總磷外其他指標(biāo)均可以達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)。

7 結(jié)論

（1）對(duì)于具有景觀功能的河道整治工程，采用加藥氣浮工藝進(jìn)行循環(huán)處理具有成本低、見效快、處理效果可控等優(yōu)點(diǎn)。

（2）采用加藥氣浮處理富營養(yǎng)化水體的工藝流程可采用依次采用加藥、混合、絮凝、氣浮、過濾等處理方法。

（3）按上述工藝流程處理富含藻類的富營養(yǎng)化水體，可有效地去除藻類，降低水體中的N、P含量。可使原V類和劣V地表水體達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)，滿足景觀娛樂用水的功能要求。

[1]GB3838—2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，等.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)(廢水卷)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[3]GB50013—2006，室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].