生態透析技術在景觀水體凈化中的效果分析

陳淑鴻 袁文亮 凌啟亞 邱 鑠

（廣州賽特環保工程有限公司 廣東廣州 510640）

引言

近年來，由于大量含氮等污染物的污水排放于受納水體，水體中含氮污染物濃度已遠遠超出受納水體的自凈能力，水體富營養化現象日益嚴重。水體富營養化破壞了水體平衡甚至整個水體生態系統，使生活在景觀水體周圍的居民帶來了嚴重的影響和健康隱患，脫氮已成為水治理的重要一環。

生態透析技術是近年出現的一種新型生物生態處理技術[1,2]，是廣州賽特環保工程有限公司自主研發專利技術。本研究應用生態透析技術處理自然封閉景觀水體，研究該技術降解水體中氨氮和總氮的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗設備

試驗設備為廣州賽特環保工程有限公司生產的生態透析處理設備，簡稱SPT機，體積大小約2m3。設備里填滿了利用高分子材料制成的生物填料，內置曝氣裝置、隔板裝置和暗光裝置等。

1.2 試驗對象

本試驗是以中山大學小西湖為對象，通過抽取小西湖湖水進入SPT機處理，處理后設備出水回流于小西湖中，以水治水，達到水質凈化的目標。

小西湖占地約560平方米，最深處1.2米。大西湖緊鄰小西湖，兩者由壩體分開。大、小西湖都屬于靜止封閉自然水體，水量因季節而有變化。湖水受環境影響較大，尤其在夏天高溫多雨季節，常常暴發水華，湖水發臭。

試驗前，對大小西湖水的理化性質進行了測定，測定結果見表1。從表1看出，大、小西湖水質類似，為劣V類水標準。本試驗以大西湖作為不進行生態透析處理的對照。

1.3 試驗方法

通過潛水泵按0.3m3/h流量抽取小西湖湖水進入SPT機處理，處理后的設備出水回流于小西湖中，以水治水，達到小西湖水質凈化的目的。

在正式處理前，設備內部需進行曝氣馴化培養優勢微生物種群，建立一個多相生物流化床，構建一個多元化的微型生物生態系統，耗時7天左右。設備內進行內循環，直到設備內的生態系統穩定后，即可按0.3m3/h的進水量進行24h小時連續處理污水。

1.4 監測方法

SPT機于2015年3月21日開始運行，截止至2016年5月30日。運行期間每兩個月檢測設備出水、小西湖水樣和大西湖水樣的氨氮、總氮等參數。

1.4.1 水樣采集

使用采水器采集康樂園小西湖及大西湖水樣各2.5L，具體方法為：采集湖內三點水樣各2L，混勻后取2.5L；使用量筒采集SPT機出水水樣2.5L。將水樣置于2.5L膠罐中，塞緊密封塞，帶回實驗室后立即進行理化測定。

1.4.2 水樣監測

氨氮采用《水和廢水監測分析方法》第四版中的水楊酸-次氯酸鹽分光光度法測定；總氮采用《2，6-二甲酚分光光度法測定廢水中的總氮》[3]測定。

2 結果與分析

2.1 SPT機脫氮效果

設備運行兩個月后，通過對SPT機出水的定期監測，結果見表1。從表1可以看出，SPT機對氨氮和總氮的直接去除效果顯著，出水中氨氮和總氮濃度明顯下降。試驗期間，SPT機對氨氮去除率為56%-80%，對總氮去除率39%-63%。氨氮達到GB3838-2002《地表水環境質量標準》II類水標準，總氮接近III類水標準。

2.2 小西湖水脫氮效果

SPT機抽取小西湖水處理后的出水回流至小西湖，通過對小西湖水樣采集測定，結果見表1。從表1可以看出，隨著SPT機運行的時間越長，湖水中氨氮、總氮濃度逐漸下降。氨氮去除率22%-78%，最后達到地表水II類水標準；總氮去除率34%-56%，達到V類水標準。

同時，從表1可知，未處理湖水（大西湖）的氨氮濃度1.93-2.91mg/L，平均濃度2.46mg/L；總氮濃度3.67-4.64mg/L，平均濃度4.06mg/L，屬于劣V類水，且呈現周期性藻華。

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結語

①由于湖水水質受光照、氣溫、雨水等環境因素影響較大，同一樣點（SPT機、小西湖和大西湖）不同時期測定的理化指標有較大差異。

②在設定的條件下，SPT機對景觀水體中的氨氮、總氮去除效果顯著，對改善水體富營養化狀態有顯著效果。

③從本試驗可看出，SPT機處理景觀水，一方面直接去除污染物，另一方面通過設備出水回流至水體中，稀釋水中污染物濃度；同時，SPT機出水中含有大量的微生物和微小動物，這些微生物和微小動物對水中的污染物不斷地進行降解，水質不斷地得到凈化。因此，在使用生態透析技術治理景觀水時，不僅是通過生態透析設備對原水進行凈化處理，同時也通過處理后的出水對原水進行透析處理，即以水治水，水越變越清。

[1]鄭東丹，卓陳雅，林榮斌，等.生態透析技術去除原水藻類分析[J].資源節約與環保，2014（12）：143，149.

[2]林榮斌，陳步丹，鄭永旭.污水集中式與分散式處理技術的比較研究[J].科學家，2016（3）：25～28，37.

[3]王會法，張輝國，趙小偉.2，6-二甲酚分光光度法測定廢水中的總氮[J].化學分析計量，2013,12（6）：20～21.