低強度曝氣技術在河道水體污染綜合治理中的應用研究

摘要：河道水體污染對環境和人類健康造成了極大危害，為此進行低強度曝氣技術在河道水體污染綜合治理中的應用研究。以北京市潮白河順義段為例，針對該區域的水體污染采用低強度曝氣技術進行綜合治理，闡明技術原理和基本操作流程，采集低強度曝氣技術應用前后的河道水樣，檢測化學需氧量、色度、氣味閾值、過氧化物酶四個指標。結果表明：隨著低強度曝氣技術應用時間的延長，化學需氧量、色度、氣味閾值三個指標均在逐漸降低，而過氧化物酶在逐漸升高，說明較治理前河道水質明顯改善。

關鍵詞：低強度曝氣技術；河道水體污染；綜合治理；效果檢測

中圖分類號：X522 文獻標志碼：B

前言

隨著工業化、城市化的快速發展，河道水體污染問題日益突出，對人類健康和生態環境造成了嚴重威脅。因此，研究和應用有效的水體污染綜合治理技術顯得尤為迫切。河道水體污染綜合治理技術的研究，不僅有助于解決當前的水污染問題，還能提升水資源的利用效率，促進生態文明的建設。通過采用先進的技術手段，可以有效去除水體中的污染物，恢復水體的生態平衡，提升水質。這不僅對于保障人類健康具有重要意義，也是實現可持續發展、構建美麗中國的必然要求。因此，加強對河道水體污染綜合治理技術的研究和應用，具有十分重要的現實意義和長遠的歷史意義。

現有的治理方法主要包括三種，分別為物理法、化學法和生物法。其中，物理法主要包括清淤、除藻等措施，但難以從根本上解決水體富營養化和無氧環境的問題；化學法雖然可以短時間內改善水體環境，但容易對水生生物和環境造成二次污染；生物法則需要較長時間才能見效，且對環境條件的要求較高。由于現有的治理方法存在一定的局限性，為此進行低強度曝氣技術研究。研究旨在探討低強度曝氣技術在河道水體污染綜合治理中的應用前景，分析其在實際工程中的應用方法和效果。

1概況

文章以北京市潮白河順義段部分水域為研究區域，展開河道水體污染綜合治理研究。潮白河順義段全長約30.1 km，2020年之前由于河道上游來水不足，水體流動性差，富營養化嚴重。每年5月到10月間都會爆發嚴重水華，水華腐敗后產生刺鼻的氣味，嚴重影響了附近居民的生活。同時水華暴發也嚴重破壞了水體的生態平衡，死魚情況頻繁發生。

2低強度曝氣技術

針對潮白河順義段的水體污染展開治理研究，在研究區域內布置提水式曝氣機，通過低強度曝氣技術對該段水體進行治理。

2.1技術原理

低強度曝氣技術是一種廣泛應用于水處理和環境保護領域的技術，治理原理是注入氧氣，增加溶解氧含量。低強度曝氣技術的操作相對簡單，主要步驟如下：首先，通過曝氣設備向水體中注入空氣或氧氣，這可以通過各種方式實現，如鼓泡、噴泉曝氣等。然后，這些氣泡在水中溶解，將空氣中的氧氣傳遞到水中。低強度曝氣技術的優點在于它可以通過增加水體的溶解氧含量來改善水體的生態環境，溶解氧是衡量水體水質的重要指標之一，對于水生生物的生存和生態系統的穩定具有重要作用。

2.2方案設計

基于低強度曝氣技術原理，設計具體的河道治理方案：

2.2.1技術要求

（1）可在水域中連續運行或按運行管理指令間歇運行。

（2）主機裝置設計為水下運行，在工作范圍內，無振動，運行平穩。

（3）曝氣機水下運行，噪聲低于國家規定標準（小于50 dB）。

（4）主機采用潛水電機，設備無變速裝置，無油污，為綠色環保產品，運行具有極高的安全可靠性。

2.2.2用電負荷

此工程的用電負荷包括沿河道布置的15臺曝氣機，每臺功率為1.5 kW。此工程用電負荷電壓為AC380/220V，按三級負荷考慮電氣設計，一路市電。

2.2.3電氣接線和電氣設備布置

低壓側設動力、照明配電柜，并按供電部門要求安裝集中補償裝置及電度計量裝置，沿河道布置戶外配電柜，由低壓動力配電柜饋出曝氣機動力負荷回路。

2.2.4防雷接地

10 kV進線安裝避雷器，箱變接地電阻小于4Ω。低壓配電接地采用TN-S系統，低壓配電系統根據要求裝設浪涌保護器。室外用電設備金屬外殼等均做防雷接地連接，戶外配電柜接地電阻小于10Ω。

2.2.5提水式曝氣機

提水式曝氣機通過機械裝置將水提升至一定高度，然后通過噴嘴將水噴出，同時引入空氣，達到增加水體溶氧量、促進有機物分解和消除污染的目的。提水式曝氣機主要由電機、減速機、傳動軸、浮筒、曝氣盤、噴嘴等部分組成。其中，電機和減速機用于提供動力，傳動軸將動力傳遞給浮筒和曝氣盤，浮筒負責將設備浮在水面上，曝氣盤則通過噴嘴將水噴出。考慮到工程范圍內水面易形成死水區，且工程區域一般水深較深，可集中布置曝氣機。設計在河流右岸新建邊坡生物凈化系統位置靠近河道中心線一側，距離邊坡生物凈化系統10 m左右，且水深不小于1.0m的位置布設曝氣機，每兩臺曝氣機的間隔距離約為50 m，考慮一定的安全系數，此工程按15臺曝氣機進行設計。根據工程實際情況，運行時間為每天8點至16點，對水體進行增氧和擾動，防止水華形成和聚集，同時形成一定的景觀效果。曝氣機布置避開主航道。