生物生態島（裝置）技術在武漢墨水湖湖灣的應用研究

楊丹

摘 ?要：針對武漢墨水湖湖灣的水質特征，通過在湖灣安裝生物生態島裝置進行水體水質改善研究。結果表明，生物生態島裝置能有效的提升湖灣水質，生物生態島裝置出水氨氮去除率94%以上，COD平均去除率48%左右（微污染水體），TP平均去除率58%左右，同時生物生態島裝置可有效提升水體溶解氧，促進湖灣水體的縱向循環流動，對湖灣水體中藻類的生長有一定程度的抑制作用，可為類似工程提供參考。

關鍵詞：生物生態島;墨水湖;水質改善

中圖分類號：X703 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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

湖泊是陸地表層系統各要素相互作用的節點，是地球上重要的淡水資源庫、洪水調蓄庫和物種基因庫，與人類生產與生活息息相關。

墨水湖，位于湖北省武漢市歸元寺以西，漢陽大道以南，由龍陽湖、太子湖等十幾座大小湖泊匯集而成，屬漢陽東湖水系中的淺水湖泊。墨水湖湖面寬廣，湖岸曲折，有大小湖灣十幾個，在水位深度為20m時，面積可達30平方公里。目前，墨水湖整個湖區水質較好，但是在部分湖灣地區存在雨污混流排水口，且匯集了周邊地區的初期雨水，同時湖灣水體基本不流動，導致湖灣水質相對較差，特別是夏季水質污染比較嚴重，湖灣水呈墨綠色，時有藍藻聚集泛濫，透明度差，水體感官效果差。

1 項目設計及布置

本項目選擇了墨水湖西南角水質較差的湖灣進行應用效果分析，該湖灣周圍屬于南國明珠小區一期、二期，湖灣西側有排水口，下雨時有混流污水流入湖灣。

為了有效的測定生物生態島裝置對該區域的水質改善情況，本試驗選擇該湖灣8500m2區域布置生物生態島4套，每套生物生態島包含2臺微生物濾池箱體及2臺噴泉曝氣設備。另外，與湖區水體相接的水域采用生態濾墻進行阻隔（圖1）。

單套裝置處理能力：200m3/d。

單套裝置配套風機2臺，噴泉泵2個。

本項目對布置區內的1#、2#、3#、4#生物生態島設備的進水及出水水質進行檢測分析，并探討生物生態島對該區域水體內外的改善效果。

生物生態島介紹：

生物生態島將微孔曝氣技術與微生物修復技術結合，通過設置微生物附著載體，增加水體中微生物的附著量，在曝氣增氧的同時強化生物降解作用，可以顯著提升河水中污染物的去除效率，改善水質（圖2）。

設備一側為噴泉式曝氣增氧機，另外一側為SMI-微生物箱體，內部裝填多孔填料，形成生物膜。系統以噴水式增氧機提供動力，在增氧機側形成吸力，由于內外壓力差，水流得以經過SMI-微生物箱體，水體中污染物質被微生物吸收利用，流出凈化系統外的則是清潔的水體。

設備優勢在于水質凈化效果強、不占地、景觀良好、環保節能、維護成本極低。

生物生態島具有如下技術特點：

（1）對氨氮、COD、SS去除效率高，出水清澈透明。

（2）容積負荷高，占用水域面積小。

（3）同步進行硝化反硝化，有效削減水體的氮負荷。

（4）水質適應范圍廣，對不同污染程度的水體均具有很好的凈化效果。

（5）配置處理量可調裝置;在設備的控制部分對噴泉的流量、噴水高度可以調節，可以依據實際的水質調整。

（6）集水質凈化、水體復氧、景觀效應于一體。

（7）不影響行洪。

（8）安裝方便快捷，施工周期短。

2 應用效果分析

2.1 水質監測項目和方法

監測的水質指標有：溶解氧、氨氮、COD、總磷、葉綠素a等，其中溶解氧采用便攜式溶氧儀進行現場監測。本項目安裝調試結束后對1#、2#、3#、4#設備分別進行監測分析（見表1）。

2.2 COD去除效果分析