生物
——生態(tài)耦合技術在水質控制中的應用

魏雪蓮，周志文，施懷榮

（1.濟南泉城公園，山東濟南 250000；2.濟南園林局，山東濟南 250300；3.北京邦源環(huán)保有限公司，北京 100124）

生物
——生態(tài)耦合技術在水質控制中的應用

魏雪蓮1，周志文2，施懷榮3

（1.濟南泉城公園，山東濟南 250000；2.濟南園林局，山東濟南 250300；3.北京邦源環(huán)保有限公司，北京 100124）

針對濟南泉城公園再生水利用過程中所出現的水華污染問題，采用生物——生態(tài)耦合修復技術對其實施了水體水質改善和修復工程。結果表明，生物——生態(tài)耦合修復技術可有效控制水體水華并有助于修復水體生態(tài)系統(tǒng)。

泉城公園；再生水；水華；生物——生態(tài)耦合

21世紀水資源已成為制約社會發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，污水再生利用是解決水資源短缺問題的有效途徑。但是由于再生水中所含氮磷濃度仍較高，在補充于水體后易引起水體的富營養(yǎng)化，不但將影響景觀水體的美學價值，也將會加重水質惡化。

目前，針對水體所爆發(fā)的水華，常用的治理方法有物理法（如曝氣充氧法等）、化學法（如化學藥劑除藻等）等。上述方法在水質改善方面均能起到一定作用，但一旦停止增氧、水循環(huán)、添加藥劑等措施，水質質量得不到保障。而生物——生態(tài)耦合技術則能從根本上提高水體的自凈能力，實現水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。筆者采用生物——生態(tài)耦合修復技術對以再生水為補充水的濟南泉城公園景觀湖泊進行了治理與修復，在實現水華的控制與水質改善的同時，研究了技術運用過程中水體中藻類的生長、水中污染物濃度的變化，為該技術的運用推廣提供了技術參數。

1 材料與方法

1.1 工程概況

泉城公園位于濟南市區(qū)中部，總面積約為467000m2，園內湖體主體依次為沉淀池、映日湖、薔薇湖和荷花池，其蓄水量約分別為7000m3、11000m3、7000m3，幾個湖之間相互連通，水域面積約12000m2，日常蓄水量約25000m3，每天補充水量約1500m3，來自污水處理廠所排放的再生水。該污水處理廠使用A/O處理工藝進行污水處理，再生水出水中TN在4～8mg/L之間，TP在0.3～0.5mg/L之間，COD在50～60mg/L之間。

1.2 水環(huán)境修復生物材料

1）Bacto-Zyme1011生物復合酶。該生物復合酶用于促進水中的大分子化合物分解成小分子化合物，削減水體的污染負荷，提高微生物的生長和繁殖速率，恢復和提高水體自凈能力。2）Bpa-1017微生物凈水劑。該微生物凈水劑中含有5類有益好氧微生物菌群。在水體溶解氧恢復到2mg/L以上后，通過向目標水體中投加該微生物凈水劑可以對水體中的微生物進行定向培養(yǎng)和馴化，通過不同菌群之間相輔相成的交互作用，強化水體的自凈能力。3）Eama-11生物抑藻劑。該生物抑藻劑主要用于控制和抑制藻類過度生長繁殖。

1.3 生態(tài)技術

采用人工水下森林、納污生態(tài)浮島相結合的生態(tài)技術，在使用水環(huán)境修復生物材料過程中，同步使用。人工水下森林可將大量的有益菌和酶制劑固定在載體上，實現微生物的固定化，其建設可為微生物提供附著載體，提高微生物的凈化效率。

1.4 工程實施方案

本工程自2011-07-01開始，至2012-07-01結束。在第一階段向映日湖和薔薇池中投加Eama-11系列生物抑藻劑，每次投加量為25kg，連續(xù)投加20d，以抑制藍藻生長。向沉淀池中投加Bacto-Zyme1011系列生物復合酶，其在湖水的終濃度約為5mg/L，連續(xù)投加21d，消除黑臭現象。在3個湖區(qū)內增設人工曝氣機促進水體復氧，鋪設人工水下森林為微生物提供載體。在映日湖布置納污生態(tài)浮島，促使水體生態(tài)系統(tǒng)恢復。

當水體內藻類濃度控制在合理范圍內（葉綠素含量小于0.06mg/L）后，工程進入第二階段，即水質提升階段，投加Bpa-1017系列微生物凈水劑，終濃度為8mg/L，每3d投加一次，以增加湖區(qū)內好氧和兼性厭氧微生物數量。同時投加Bacto-Zyme1011系列生物復合酶，終濃度為2.5mg/L，每5d投加1次，達到馴化水體微生物，提升水質，降低濁度的目的。以上生物制劑均采用湖水稀釋后，使用擔架式噴霧設備均勻投加。

1.5 水質分析測試

分別采集薔薇池、映日湖、沉淀池的綜合水樣進行3次水質監(jiān)測，具體采樣時間是：2011-06-30（治理前）、2011-08-28（治理中）、2012-06-25（治理后）。水質監(jiān)測項目包括透明度、DO、COD、BOD5、NH3-N、TP等6項水質指標。測試方法如下：透明度采用塞氏圓盤法檢測，DO采用電化學探頭法檢測，COD按重鉻酸鹽法檢測，BOD5按稀釋與接種法檢測，NH3-N采用水楊酸分光光度法檢測，TP采用鉬酸銨分光光度法檢測。

2 結果與討論

2.1 水體透明度的變化

治理前，映日湖、薔薇池、沉淀池的透明度依次為10cm、15cm、5cm；治理中，映日湖、薔薇池、沉淀池的透明度依次為60cm、70cm、45cm；治理后，映日湖、薔薇池、沉淀池的透明度依次為95cm、85cm、68cm。可以看出，治理前映日湖、薔薇湖和沉淀池的水體透明度很低，這是由于大量藍藻在水面聚集所致。治理過程中，水體透明度有大幅度提升，已符合景觀娛樂用水水質標準C類水標準（透明度≥50cm）。隨著治理時間的增長，工程結束時，泉城公園整個水體透明度已提高到較好的水平，說明湖泊內的藍藻得到了較好的控制，水體的黑臭現象得以消除。

2.2 溶解氧（DO）的變化

治理前，水體中溶解氧僅為0.8mg/L，遠遠低于景觀C類水標準，為缺氧狀態(tài)。治理過程中，通過投加生物制劑，抑制藍藻的繁殖并消減水體氮磷營養(yǎng)鹽濃度，從而增加水體的復氧。治理后期溶解氧恢復到正常水平，符合景觀C類水標準（3mg/L），說明公園湖泊水質得到了很好的提升。

2.3 化學需氧量（COD）的變化

公園湖水治理前COD高達54.7mg/L，屬于V類地表水。治理后期，湖水COD降低至25mg/L，符合地表水環(huán)境質量標準IV類標準。這是由于向水體中投加生物制劑后，水體中的土著微生物被激活，生化反應加快，污染物質得到高效地降解，從而使水體中的有機污染負荷明顯降低。

2.4 生化需氧量（BOD5）的變化

治理后的湖泊水體BOD5濃度從21.3mg/L下降到5.0mg/L，達到景觀C類水標準。說明生物治理的方法通過微生物對有機污染物的降解，減少了有機物分解對溶解氧的消耗，從而使溶解氧的濃度增加，進而降低了BOD5的濃度。

2.5 氨氮（NH3-N）的變化

治理前公園水體中氨氮濃度為4.83mg/L，屬于劣V類地表水。經過一段時間治理后，水體中的氨氮濃度出現大幅度下降，降至0.5mg/L以下，符合景觀C類水標準。隨后的水質維護階段，經Bpa-1017微生物凈水劑和人工水下森林對水體微生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)，氨氮處于較穩(wěn)定的水平。

2.6 總磷（TP）的變化

治理前公園水體中TP濃度高達0.33mg/L，屬于劣V類地表水。經生物治理后，TP濃度下降到0.05mg/L以下，符合景觀C類水標準。這是通過浮島植物吸收以及微生物和藻類繁殖大量吸收磷營養(yǎng)鹽來實現去除的。

3 結語

應用生物——生態(tài)耦合修復技術治理濟南泉城公園景觀水體水華和黑臭污染，效果顯著。項目實施后，各項水質指標均能達到景觀娛樂用水C類水質標準。在治理過程中，不需要轉移底泥，通過恢復底泥的活性，恢復河湖自凈能力，達到水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

（責任編輯崔春梅）

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1009-6159（2014）-06-0033-02

2014-03-29

魏雪蓮（1978—），女，工程師