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微污染水体处理生态浮岛技术

简要描述:微污染水体处理生态浮岛技术
水体污染的治理方式多种多样,其中,生态浮岛技术作为一项新型治理方式,受到了国内外的广泛关注,该种治理方式高效、简单、无污染,各个国家针对生态浮岛技术的研究也日益增多。

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  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2021-11-06
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详细介绍

处理量100m³/h

微污染水体处理生态浮岛技术

微污染水体处理生态浮岛技术

在社会经济的发展下,水污染问题日益严重,水污染已经成为影响我国社会、经济、环境发展的一个重要制约因素,水体修复技术也是当前各个国家研究的焦点。水体污染的治理方式多种多样,其中,生态浮岛技术作为一项新型治理方式,受到了国内外的广泛关注,该种治理方式高效、简单、无污染,各个国家针对生态浮岛技术的研究也日益增多。

  1、生态浮岛在微污染水体处理中的可行性

  1.1 生态浮岛技术

  生态浮岛是基于原位修复、无土栽培、生物治理等理论,在污染水体中种植水生植物、驯化陆生植物、喜水植物,通过植物根系的吸附和吸收来净化水体,以此来解决水景观、水环境、水生态的污染问题。浮岛植物根系能够分泌大量化感物质,抑制藻类的生长,使藻类在短时间内死亡,从而净化污水水体。在光合作用下,可以大大提高污水中溶解氧的含量,快速净化污染物。相较于物理处理法和化学处理法,生态浮岛占地少、操作简单、净化能力好,既可以净化水体,还能减少藻类生长,提高水体透明度,常用的植物类型有再生花、美人蕉、香蒲、空心菜、灯芯草、慈姑、鸢尾、芦苇、梭鱼草、水芹、凤眼莲等。根据植物类型,生态浮岛有干式浮岛、湿式浮岛两类,干式浮岛多用混凝土、苯乙烯,湿式浮岛则主要采用泡沫、椰子纤维制作而成。

  1.2 微污染水体

  微污染水体即水体中COD、总磷、氨氮、浑浊度、毒害物质中一项或者几项超过《地表水环境质量标准》规定的河流、湖泊,主要表现在色泽加深、异味、浑浊度增加,在工业发展与城市化进程的发展下,微污染水体面积逐年增加。在检测技术、毒理学研究的深入下,已经有超过两千种污染物被检出,微污染水体的危害不像直接污水、石油污水、化工污水会在短期内呈现,但是其累积风险是不容小觑的,微污染水体中有大量的磷、氮,会导致藻类植物迅速生长,大量藻类植物覆盖在水体表面,会严重影响其他动植物的生长,随着水体环境的恶化,水中有机物、重金属含量也不断增加,水体污染问题愈加严重。

  1.3 生态浮岛在微污染水体处理中的可行性

  在微污染水体中,含有大量氮、磷等营养物质,这是藻类生产的必要微量元素,生态浮岛技术能够利用植物的吸附作用来减少氮、磷含量,从而有效净化水质。一方面,生态浮岛中的植物根系可以吸收水体营养物质,分泌酶类,加速污物分解;一方面,通过输氧原理,促进污染物的净化,形成稳定的微环境,通过硝化与反硝化来解决微生物对氮、磷的积累作用。

  2、生态浮岛的构建方式分析

  2.1 植物的选择

  植物选择直接影响生态浮岛的净水功能,植物种类有挺水型植物、漂浮型植物、沼生型植物、浮叶型植物、沉水型植物,在植物的选择上,需要优先选择本地乡土植物,可以种植单种植物,也可以将挺水植物用与低矮植物搭配,营造植物景观,在选择植物上,要考虑植物根系发达与否、是否适合无土栽培、耐污能力如何、生物量怎样、植物维护难易程度、植物是否容易驯化等。实践显示,对氮、磷去除效果zui理想的是旱伞草、美人蕉、蛇根草、铜钱草、灯芯草、菖蒲、水芹,适合南方地区的以旱伞草、美人蕉、蕹菜为主。在植物种类的构建上,需要尽可能构建多植物+微生物体系,充分考虑到不同地区的地理和气候条件,根据植物的耐受力、生长特点、去除效果来选择。

  2.2 生态浮岛净水系统

  在浮岛材料选择上,包括基质、载体、材料三类,所选材料要做到生物亲和力理想、漂浮性好、质轻、安装方便、不会引起二次污染,通过浮床垫、水桶、塑料管、浮板、浮力瓶、浮床来提供浮力,在材料选择上,可以选择聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、PVC等类型。必要情况下,可以通过增加气泵、增氧机、曝气泵、真空泵等设备组成曝气型生态浮岛,可以有效增强除磷、脱氮的效果,不需要使用额外能源,只要应用太阳板即可满足要求,通过填料的应用,可以提高吸附能力,一般填料主要使用气石、碳素纤维、塑料、浮石、土壤、椰糠、砂砾、粗泥炭、生物填料、堆肥等。在浮板的选择上,优先采用聚苯乙烯材质,由种植介质、种植篮、生态浮板、水生植物、连接扣组成,浮板有多个透气孔,可以顺利进行水气交换,且有利于根系扩张,优化水质净化效果,能够提高抗风浪能力,安装简单。

  在具体设计上,包括I、II两层,I层设置了水生植物,由浮岛拼接板构成,II层属于深度处理层,分别设置了“废弃软壳"、“水生动物网笼"、“人工纤维填料",其中,废弃软壳中设置了牡蛎壳;水生动物网笼能够养殖河蚬、田螺等动物,设置在浮岛底部;人工纤维材料悬挂于底部,能够对水质产生净化作用。生态浮岛通过水生动物、植物和废弃软壳的使用,可以起到良好的净化效果,水生植物对颗粒污染物的过滤功能非常理想,水生动物则能够通过消化作用来分解、转化污染物,在具体的搭建面积上,根据实际面积来选择。在浮岛的拼接上,需要使用链接卡,在浮岛外框,应用PVC管来进行加固。

  在人工浮岛下部位置,设置了空的承托载体,圆台、内腔之间可以直接连通,通过该种方式可以营造出稳定的生态环境,发挥出植物的生态作用。

  2.3 净化机制分析

  生态浮岛处理污染水体主要借助氨化、硝化与反硝化作用来实现,能够将NH4+-N转化为NO3--N,随着植物的生长,会吸收污水中的微生物产物、氮、磷,并分泌氨基酸、糖类等物质,植物根系可以与水体密切接触,完善污染物的吸附和转化。此外,植物还能调节区域气候,背涡位置能够为生物提供庇护场所,分解有害有机物。

  3、生态浮岛技术应用的问题

  在微污染水体的处理中应用生态浮岛技术,可以增加绿化率,为河道、湖泊景观绿化提供了新的方式,但是受到各类因素的影响,在生态浮岛技术的应用上,还存在一系列问题。当前我国的生态浮岛技术还处于初级发展阶段,只是简单应用在水体富营养化的处理上,在植物搭配上,还缺乏细化、深入的研究。某些地区的生态浮岛在投入使用后,由于缺乏科学的后期养护流程,导致植物大量死亡,反而浪费了大量的人力、物力和财力。同时,生态浮岛技术可靠性还有待提升,当前的实验大多是在特定水质、温度条件下得出,与实际情况存在较大差别。研究人员采用不同类型的生态浮岛来进行实验,得出的水质净化效果也具有显著差异,当前的浮岛植物类型、浮岛成分品种较多,但是不管什么类型的浮岛,其抗风浪性、耐腐蚀性也不理想,寿命不长,且容易受到季节因素的影响,污水净化无法实现连续性,有研究人员采用香蒲、再生花、美人蕉来设置生态浮岛,在春季、夏季和秋季,净化效果较好,但是在冬季水中氮、磷含量没有显著变化,且根茎会迅速腐烂、死亡。


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