治理河湖水体污染的新净化技术[精选多篇]

第一篇：治理河湖水体污染的新净化技术

治理河湖水体污染的新观念与净化技术

河流、湖泊等地表水体是排放各种污水的汇集地，由于人类的生产、生活活动的加剧，污水排入增多，河湖的稀释净化作用已大为削弱，超出了河湖水体的自净能力界限，因而使污染物沉积在水中，一方面使水体污浊、黑臭，一方面造成藻类疯长泛滥。面对河湖污染的现状，我国在河湖水体治理方面，一般采用截污和清淤两种方法，但实际上，这两种方法都存在很大的局限性。首先，截污后集中建污水处理厂的建设和运行费极高。即使在发达国家日本，生活污水集中处理率也只有60％，特别是在5万人口以下的小城镇普及率只有24％。而我国城市的生活污水集中处理率只有10％多，要达到日本目前的普及率恐怕还得需要10多年的努力。而我国只能拿极有限的资金进行局部治理，可见河湖水体严重污染的状况还将很长时间存在下去。

其次，从技术上讲，即便进行了彻底的截污和清淤，由于河湖是一个开放的水环境，城镇污水处理厂处理后排放的达标废水，工业企业和畜禽集中养殖场产生的污水经处理后排放的达标废水，仍然含有一定的污染物；而广大农村散养的畜禽粪便，以及地表土壤中的有机污染物随雨、雪等大气降水流入，以及人为的垃圾丢弃难以避免，时间一久河湖水体的水质会重新被污染，因此并不能一劳永逸地解决河湖水体污染问题。鉴于现有的大部分河湖水体已被严重污染，且污染仍将长期存在的现状，对已污染的河湖水体迫切需要实施直接治理对策。河湖水体污染直接净化治理的新观念

既然河湖水体中面源污水的流入不可避免，那么就没有必要把全部精力放在堵截污染物上，何不换个角度，对含有污染物的河湖水域水体进行原位处理直接净化呢？所谓原位处理直接净化，是指直接在河床、湖泊里或其附近（转位）采取一些净化处理措施，就地治理。对于某些污水比例不是太高的河湖，甚至不用建设截污管网和修建污水处理厂。如果能不建污水处理厂，直接在河床或湖泊水体里直接进行原位就地治理，则能大幅度压缩开支。因此，原位处理直接净化技术是河湖水体水质治理领域中非常具有生命力的前沿技术。

目前在国际上最广泛采用的河湖水体原位直接净化法为架挂填料的生物接触氧化法。在污水处理行业，人们早就用诸如活性污泥法、生物滤池法、生物接触氧化法等各种生物法来处理污水，这些方法技术成熟，处理效果也非常好。但在我国这些方法只限于用在集中式污水处理厂和污水处理设施构筑物等处，其实完全可以把河床、湖泊当做天然的处理地，将填料和曝气设备就近设置在河床或湖泊的水体里。生物接触氧化法是最适合河湖水体这种地表水域特性，只要把适当的填料浸到河湖水体中，再采取适当的曝气或充氧措施，就能满足生物接触氧化法的特征要求。当然考虑到河湖水体的野外露天环境，曝气或充氧方式应该与污水处理厂有所不同。对于湖泊、水库，河道的水闸门前蓄水区等水体而言，一般为封闭性和非流动性的死水特征。水质更容易腐败发臭，而且水藻在静止的水体中也更容易疯长。要净化水体水质首先需要在水中造流，使死水变为活水，以强化水体的自净作用。在流动起来的水域中再敷设填料和曝气设备，因其水量庞大，因而人工造流设备必须做到大流量、低能耗，否则运营成本太大难以承受，好在国外和国内都有公司已经解决了这个问题。

针对半封闭性的河流和封闭性的湖泊、水库等水体，由于氮、磷等营养盐超标导致藻类疯长问题，国内做了不少直接净化的尝试：主要有使用水生植物的营养元素吸收排除法、食藻鱼除藻法、微生物菌治藻法等。但水生植物净化法对氮、磷的吸收率低，需要大面积实施才能有一定效果，微生物菌治藻法小范围应用效果不错，大水面治理时投加量很大，大幅降低成本是今后要解决的问题。食藻鱼除藻法是一个很有前途的生物治理手段。目前，在我国一些较大湖泊有试用，且取得了一定效果。食藻鱼能化害为利，将氮、磷、藻类危害转化为鱼肉蛋白。不过为取得明显的治藻效果需要达到一定的养殖密度，而这样一方面在夏季容易出现缺氧问题，另一方面鱼类等构成了新的有机污染源，因此应该同时采取湖泊水体内曝气、湖水BOD直接降解净化等配套治理手段。针对我国常见的湖泊水体湖面水华现象，使用物理法排除或许是个花钱少的好方法。因为水藻就像地上的小草，同属植物，只要有光合作用，有营养元素，就会“野火烧不尽，春风吹又生”。特别是形成水华的厚厚的水藻层，除非喷洒化学药剂，否则很难有办法全部杀死。而采用物理排除法，例如采用全自动的藻类清除机，应该能比较简单地清除水藻漂浮层，省时省力。

国外河湖水体直接净化技术和实用实例

日本60年代中期，城市水系有机污染问题开始抬头，为此日本政府在水系污染治理上采取了污染源对策和河流环境改善对策。提出的污染源对策包括对排入污水的限制和生活污水集中处理场的修建，河流环境改善对策包括河床的清淤疏浚和引入清洁水体稀释。经治理后水质有所改善，但很多水系仍未达到水质环境标准，并从70年代中期开始，在各地开展了多种河流、湖泊的原位治理直接净化试验。1983年，日本第一个河流原位治理直接净化设施在野川开始正式投入使用，此后在各地逐渐推广，如平獭川、古崎川、高良川、大倔川、富雄川等地都先后开工兴建了河流原位治理直接净化设施。进入90年代，日本建设省在全国范围提出并实施了规模浩大的河流综合水质保障“清流再生21”计划。其主要内容就是直接普及、推广和实施河湖水体水质的原位治理直接净化技术。

据统计，在日本全国实施的河流原位治理直接净化项目中有80％采用的是浸渍型接触氧化法，接触时间一般为几个小时，净化效果很好。BOD去除率一般在70－85％之间，悬浮物除去率在75－85％之间，从而实现了河流湖泊水体净化的目的。

因为湖泊水不流动，要进行水质原位治理和直接净化必须解决造流问题。国外近年开发了一种先进的大流量造流曝气机，能在水中营造庞大的循环水流，同时还能曝气，用很小的耗能就能将庞大的湖水搅动，在此基础上再在水流的流路上适当铺设一些填料，便在污染湖泊水体里成功地实现了生物接触氧化法治污，可以快速、高效、低耗能地降低湖水中的BOD含量，防止有机淤泥的淤积，消除湖水臭气。同时，造流曝气机和填料全部沉没在水中，丝毫不影响水域水面景观。对于水中的散布状藻类，国外有关科研机构和公司尝试了各种杀灭办法，其中超声波杀藻法是一个比较有前途的新技术。超声波可以将藻细胞中的微气囊击破，使藻细胞团破碎沉于水底，最后被底泥中的微生物所分解。目前该技术在日本千波湖等地已有应用。在我国加快河湖水体水质原位治理直接净化研究和实践的重要意义 我国目前所采取的传统河湖水体污染治理方法耗资巨大，污染容易复发，是典型的资金推动型治理措施，大多数中小城市尚无力治理，而且大量的投资都花在工程建设上，很少带动新的高科技环保技术的诞生。从一些水体污染治理工程看，在投资结束后工程也收工，当地并没有诞生在全国乃至世界有竞争力的高科技环保企业，也不能产生有持续性的新的经济增长点，这对于一些投资了几十亿河湖污染治理经费的大城市来讲，确实甚为可惜，因而河湖原位治理直接净化技术处理工作在我国研究和实际应用面还非常小，因而建议各有关方面，在河湖污染治理经费中拿出哪怕百分之几的份额，扶持一下河湖水体原位治理直接净化技术的科研和实践工作，使河湖管理部门更积极实践和采用原位治理直接净化的新技术，摆脱高投入低效益的现状，使我国的河湖迅速走出污染困境。

第二篇：水体重金属污染治理技术

水体重金属污染治理技术底泥疏浚

底泥疏浚是一种能够有效降低重金属污染负荷的水污染治理方法，主要控制水体内源污染。国内外目前广泛应用的环保疏浚利用机械疏浚方法来清除江河湖库污染底泥，在挖泥，输送过程中和疏浚工程完成后对环境及周围水体的影响都较小。我国太湖五里湖区生态疏浚工程治理重金属污染效果良好，减少了底泥和水体中的重金属含量。环保疏浚技术是复杂的系统工程，对操作精度要求较高，目前环保疏浚业普遍致力于改造和设计环保疏浚设备，以提高疏浚工程的针对性和高效性。引水截污

减少进入水体的污染物总量是水体修复的前提条件，通过截流河道，截污管道等截污工程将污水引入污水处理厂进行处理，然后循环利用或排入水体，可以有效阻止重金属废水向水体排放。在截污的基础上，通过适当引水，补水缩短河流，湖泊等水体的换水周期，促进水体交换，加快重金属迁移速度，可降低水体中的重金属浓度。引水截污在我国有很多工程实例，水体修复效果良好。生态修复技术

水体生态修复技术利用参与生物修复过程的生物类群，包括微生物，植物，动物以及它们构成的生态系统对污染物进行转移，转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术。具有处理效果好，耗能少，工程造价和运行成本低等优点，还可以与绿化环境及景观改善结合起来，实现生态修复的最大效益。目前国际和国内应用的生态修复技术包括人工浮岛，人工湿地，水生植物净化景观化等，其原理是将生态系统结构与功能应用于水体净化，充分利用自然净化与水生植物系统中各类水生生物间功能上相辅相成的协同作用来净化水质。如在水体中适当种植对重金属具有吸附作用的浮水植物和挺水植物，投撒菌种和养殖水生动物，可达到既净化水质，又改善生态环境的目的。生物修复技术符合可持续发展原则，目前已成为全世界普遍关注的水环境修复技术，这种廉价实用的技术也很仕用于我国江河湖库大范围的污水治理。但生态修复技术也存在一些问题，如生长性强的水生植物易形成单优群落，被重金属饱和后的植物以及水生生物排泄物和尸体堆积形成的污泥等会产生负面环境效应等都有待研究解决。

山东思源水业工程有限公司

第三篇：治理水体污染的措施

治理水体污染的措施

近年来，随着工业化进程的不断发展，各种工业废水、废气急剧增加，重大污染事故时有发生，大气、河流、海洋的污染日益严重，森林在萎缩，沙漠在扩大，生物物种在减少，臭氧层正出现越来越大的空洞„„人类的共同家园已千疮百孔，生态环境正在加速恶化，高温、洪涝、干旱、台风、寒害等极端天气频繁发生，这些既是大自然给人类的惩罚，也是大自然向人类敲响的一次次警钟。

“一些工厂和企业经营业主环保意识和法律观念淡薄，为了追逐自己的短期经济效益，不惜以牺牲环境为代价，有的甚至将违法排放废水废气作为降低成本、追求利润的捷径。”据该案二审承办法官季金华介绍，环境保护法、环境影响评价法、建设项目环境保护管理条例都规定了建设项目实行环境影响评价制度，其中环境保护法第二十四条规定：“产生环境污染和其他公害的单位，必须把环境保护工作纳入计划，建立环境保护责任制度；采取有效措施，防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声、振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害。”同时，环境保护法第二十六条第一款规定：“建设项目中防治污染的设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。防治污染的设施必须经原审批环境影响报告书的环境保护行政主管部门验收合格后，该建设项目方可投入生产或者使用。”本案中，资源再生厂经营业主隋某在增加工艺流程、产品类别、新生废物的情况下，应依法重新报批环境影响评价文件，但隋某在未获得批准的情况下依然坚持生产，其行为违反了排污申报登记等相关法律规定，对环境造成了污染，环保局作出的处罚决定适用法律、法规正确，符合法定程序，应予以支持。

“人类的生存与发展离不开良好的生态环境。”季金华法官提醒，各级环保主管部门要切实履行好环保监测职责，依法严惩污染环境的行为；广大生产企业要严格遵守环保法律法规，从思想上提高环境保护意识，共同保护人类赖以生存的环境，还地球一个碧水蓝天

对于污水采取的措施主要有：

1： 资金、行政、法律保障措施

（1）资金支持是必不可少的条件

显然，资金支持是污染治理重要的条件之一，没有资金，一切治理措施就无法实施。

（2）政府的支持是后盾

城市水系污染治理涉及面很广，不但涉及到居民，还涉及到外地人员，涉及到部队系统，涉及到少数民族，也会涉及到权利持有者的利益。因此，单靠水利部门是无法解决问题的，即使再加上环保部门，力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持，市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持，许多强制性措施就难以行得通。

（3）污染治理需要法制

法律法规是人们共同遵守的准绳，应制定保护城市水环境的地方性法律，让水系管理部门有法可依，依法行政，这样一些事情做起来会容易一些。

2：工程保障措施

（1）必须实施彻底截污、污/雨分流

根据实地调查结果，生活污水是水系最严重的污染源，将生活污水完全截留是治污的根本。另外，由于雨水管经常被用作排污管，所以实施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水处理厂处理，雨水则可直接排入自然水体中，降低污水处理厂处理负荷，污水可以通过河道排放。

（2）对老平房区进行搬迁改造

一般来说，城镇新建居民区都有完备的下水道系统，都实施了污/雨分流。但是，老平房区房屋破旧，多数没有下水道系统，而且污/雨不分，是造成河流污染的主要来源。不管从污染治理的角度还是从城市建设的角度，都需要对老平房区进行搬迁改造。

3： 市政管理措施

（1）加强城市卫生综合管理

加强城镇的综合卫生管理，使街面保持干净，减少因风吹、雨水等因素将脏物带入河流。对自由市场、餐馆、外来人口聚居区进行严格的卫生管理，对建设工地卫生实行严格监督，对产生污染的路边小生意、洗车点或进行环境改造、或取缔。

（2）环卫部门应提高管理水平

鉴于环卫部门职工向河道倾倒所收集的垃圾、大粪的情况客观存在，环卫部门应提高管理水平，严格要求职工遵守规矩，教育职工明确自己的责任，对不守规矩、擅自污染环境的职工给与相应的处罚。

（3）合理布置垃圾处理站点、公共厕所

应健全垃圾处理站点网络（尤其是公共场所），让人们垃圾有处可弃，减少因无垃圾站（箱）而导致的垃圾随意丢弃。应在沿河设置一些公共厕所，让在外活动的人们感到方便，减少因为没有厕所而将河沿当厕所的现象。

（4）拆除一切造成污染的违章建筑

对一切形成污染的沿河餐馆、水上游乐厅等应取缔。

4： 水资源调控措施

加强水源调配方面的研究

水资源不足是影响水质的重要因素，河水不流，水质就会恶化。应加强水源调配方面的研究，如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂，应加强处理水的应用，处理厂与输水管道应同时规划、同时设计，将处理后的洁净水引入河道，这样既节约水资源又可保护水环境。

记者：水污染对“南水北调”有什么影响?

汪恕诚：南水北调东线的水污染防治是大家十分关注的问题，有三条解决措施：关停严重超标的污染源，隔离污水和输水通道，建设绿色通道(即在南水北调输水线路两侧，种植树、草、绿色无公害作物等，形成一条数百米宽的绿色长廊，来保证调水水质)。今后，湖泊、河流、水源工程都应该进行这种建设。

我有一句话，如果东线的水污染不能解决，中国的发展就没有希望。为什么呢?如果水污染都治不好的话，中国今后怎么可持续发展呢?不管搞不搞南水北调，水污染都要治理，而且一定要治理好。我国的水污染问题已十分严重，其造成的严重后果也不亚于洪灾和旱灾，已经到了迫在眉睫、非解决不可的时候了。

记者：那么，水污染怎么治理呢?

汪恕诚：第一，不同的污染源的防治特点是不同的，点源污染、面源污染、自源污染的防治是不同的，要特别强调水源地的保护。水源地对人类健康的影响最大，要根据不同的污染源采取不同的防治措施。第二，防治的手段有工程手段、经济手段、技术手段、行政手段和法律手段，要综合使用。第三，污水处理要实现市场化运作。第四，培育水域的自我净化能力。

这里特别讲一下污水处理市场化问题。污水处理市场化对于中国来讲是刚起步，但特别重要。全国2400多个县，每个县搞一个污水处理厂得要多少钱?因此污水处理不能全靠国家财政，要将水污染处理费计入生产成本。国外的情况是，在收取水费的同时收取水污染处理费，有的国家收取的治污费是水费的一倍。只要这条路走开了，收益有了保证，就能吸引投资者，只有实行市场化，我国的水污染防治工作才能走上良性发展轨道。实行了这条政策，国外的投资者就会进来，BOT的方式就会采用。因此，污水处理市场化是一项非常重要的措施。

第四篇：荔枝湖治理采用新技术修复受污染城市景观水体

荔枝湖治理采用新技术修复受污染城市景观水体

缪翚 廖理扬 蒋文

摘 要：本文分析了深圳荔枝湖水体污染成因，提出标本兼治思路，先截污后补水，综合运用曝气过滤、湖泊水力推

流、臭氧灭藻、人工湿地净化等水质净化技术，改善湖水水质，为城市受污染景观水体修复提供借鉴。

关键词：综合治理；循环处理；水质净化；新技术 荔枝湖水环境问题分析 1.1 水质现状

荔枝湖流域面积253.3hm2，湖面总面积为10.91万m2，蓄水量为10万m3。不仅具有景观、休闲娱乐的功能，在汛期荔枝湖同时还具有调洪滞洪的作用。近年来，荔枝湖水污染日趋严重，水质监测数据表明，荔枝湖水质达不到地表娱乐景观水质标准要求，水体感官差，透明度低，湖水呈暗绿色，局部出现黑臭现象，藻类散发腥臭味，监测指标多数为劣Ⅳ类，藻类以蓝藻和绿藻为主，属重富营养水体，且呈恶化趋势。1.2 污染原因分析

荔枝湖是具有调洪滞洪功能的景观湖，现状在湖的北、西、东共有3条雨水箱涵入湖，分别收集着深圳红宝、松园、圆岭、通心岭、百花、上步等片区的雨水，由于这些片区内的经营单位（餐饮、洗车）和住宅楼（阳台改厨房或放洗衣机、洗涤盆）生活污水错排乱接，导致三条雨水涵中有不少污水，虽然在1990和1997年市政府先后两次投资沿湖铺设了2条DN700～DN1500的截污管，对3条箱涵旱季污水进行了完全截流，且截流倍数达到了5倍，但大雨时仍有混流污水和面源污染溢流入湖，污染物的日积月累，特别是氮、磷的累积，导致水体富营养化，再加上湖水不流动，补充交换量小，平日基本上是死水一潭，而深圳的气温又高，导致藻类大量生长繁殖，湖内生态系统失衡，湖水污染日趋严重，达不到景观娱乐水体要求。虽在1989、1990、1997年先后历经三次整治，采用的措施主要是铺设截污管、湖底清淤和增设补水管，3次的整治在一定程度上和一段时间内使荔枝湖的水质得到较好改善，但截污后仍存在下大雨时有混流污水和面源污染溢流入湖问题，而入湖污染物又没有得不到处理清除，日积月累，水质日趋变差；同时荔枝湖虽有补水，但补水量有限，仅够补充湖面蒸发和渗漏损失量，湖水得不到定期更换，再加上湖水不能流动，只是一潭死水，不能达到“流水不腐”，导致湖内生态失衡。2 荔枝湖综合治理工程目标

依据荔枝湖水体的功能要求，荔枝湖综合治理后湖水水质稳定在《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的Ⅳ类标准，具体水质设计指标见表1。

表1水质设计指标

指标 治理前 治理目标（GB3838-2002）Ⅲ类（GB3838-2002）Ⅳ类 TN(mg/L)4 <1.5 <1.0 <1.5

NH3-N(mg/L)2.0 <1.5 <1.0 <1.5

TP(mg/L)0.35 <0.1 <0.1 <0.1

CODMn(mg/L)<10 <6 <10

BOD5(mg/L)8 <6 <4 <6

DO(mg/m3)<4 >5 >5 >3

Chl-a(mg/m3)150 <10

透明度(cm)<20 >60 荔枝湖综合治理方案 3.1 治理思路

针对荔枝湖为富营养化水体的污染现状和以前3次治理的经验及存在的问题，研究结果表明仅靠截污、清淤和少量补水是难以使湖水的水质改善保持长久的效果，因此需要采取标本兼治的综合治理措施，除在原截污基础上要进一步尽可能减少（由于完全消除入湖污染是基本做不到的，因为入湖雨水涵中的初雨水所带的面源污染始终会存在的）雨季溢流时入湖的污染物总量外，重点对荔枝湖内水质进行综合治理，采用环境工程措施和生态措施，确保湖水水质在改善提高后保持长期稳定效果。目前富营养化水处理的方法较多，但由于富营养化水源水中藻类及其他污染物的多样性和复杂性，藻细胞特性复杂，任何单一工艺都不能达到理想的除藻效果。深圳市环境科学研究所垂直流人工湿地专有技术对N、P及藻类去除能力强，是比较理想的工艺。但考虑到荔枝公园内用地紧张的实际情况，本方案在部分重点区域（如观鱼区等重要区域或死水区）选用人工湿地处理，对于大区域的湖水采用机械过滤＋生物法＋臭氧灭藻的组合工艺，借鉴“流水不腐”的道理，使湖水实现水力推进循环，保持湖水水质达标的重要手段；同时生态修复措施可建立荔枝湖生态系统良性生态平衡，也是荔枝湖湖水治理的最终目标，因此生态修复是荔枝湖富营养化控制必不可少的措施。

通过以上分析，为使荔枝湖的水体变“活”，湖水变“清”，建立荔枝湖生态系统良性生态平衡，采取五种措施对荔枝湖进行综合治理。包括以下内容：(1)截污与补水；

(2)湖水循环处理系统（水力自动化曝气过滤→生态砾石床→臭氧灭藻）；(3)人工湿地湖水净化系统；(4)湖水水力推流循环系统；(5)生态修复工程。3.2 截污与补水

对错排乱接到雨水管涵中的污水进行整改，尽可能减少雨季溢流进湖的污水量，本次设计中共对145个污染点进行了整改，拟可减少进入箱涵污水3.4万t，而对于流域内的住宅阳台整改拟纳入即将开展的小区正本清源中进行。关于湖水蒸发渗漏补充水问题，目前先还利用1997年铺设的DN300原水（有些堵塞需清通）进行适当补充，将来拟利用滨河污水厂中水进行补充。3.3 人工湿地湖水净化系统 垂直流人工湿地专有技术对N、P及藻类有很强的去除能力，是一种理想的工艺。但考虑到荔枝公园内用地的实际情况，本工程将人工湿地采取沿湖岸分散布置，共分为3块，分别建立在不同的死水区域，由提升泵提升湖水进入湿地，出水自流至湖区，提升水量由提升泵控制。总占地面积：824m，处理水量：824m/d。水生植物品种：风车草、芦荻、再力花、纸莎草、美人蕉等，既达到净化污水的目的，又产生美化环境的效果。3.4 湖水循环处理系统

通过对荔枝湖的污染调查和成因分析，及在国内外的类似湖泊治理的基础上，本设计采用水力自动化曝气过滤→生态砾石床处理→臭氧灭藻的湖水大循环处理工艺，利用曝气过滤快速滤除水中悬浮性污染物，生态砾石床去除溶解性污染物，臭氧杀灭水中藻类芽孢，抑制藻类生长。3.4.1 全塑水力自动化曝气滤机

水处理技术发展到今天，过滤设备已开发出多种类型，如虹吸滤池、V型滤池和滤网式微滤机、纤维过滤机等，通常只具有单层滤料或多层滤料，单一的物理过滤功能，分离悬浮物的粒径在10um以上，对大部分藻类去除效率不高，尤其是在有油污存在的运行工况下容易产生堵塞，不大适合于本工程采用。在多次调研考察的基础上，选择北京王清熙水处理技术发展有限公司生产的专利设备——全塑水力自动化曝气滤机作为本工程的湖水循环前处理过滤设备。

全塑水力自动化曝气滤机通过曝气、气浮、过滤等单元操作，净化水质，同时不断向水中加入溶解氧。滤料为级配的复合多层滤料，滤料可以去除0.5u以上的大肠杆菌（大小在（0.4～0.7）μm×（1～3）μm）和藻类（个体大小在2～200μm）。

设备反冲洗通过自动定时装置，冲洗历时3分钟左右即可达到反冲洗效果。反冲洗强度可以达到32L/m2·S，在设备反冲洗时，只有一个滤体进行冲洗，其他三个继续工作，设备的清水箱中可以储存10 m3的水，同时其他三个滤体不断补充水源，冲洗历时180s左右，可以保证冲洗所需水量在30 m左右，流量在323169L/s，从而保证了反冲洗强度。本设备反冲洗为自动虹吸，设备冲洗的周期由水质决定。

在高强度的反冲洗条件下，滤层100％膨胀，滤料之间相互摩擦，将表面杂质脱离，随着冲洗水流带走。设备具有滤料防流失装置，滤料在高强度的冲洗下不会流失。从而保证了滤料可以100％再生，不用更换。

该设备在深圳民俗文化村等全国各地已有成功运行的实例，运行时不需投加混凝剂、助凝剂，全系统水力自动化工作，不设专职人员，全部为国家专利产品，性能优于国内外同类产品。

根据调查资料，藻类的生长周期为5天左右，爆发生长期为3天。在高温的雨季，大量的漂浮性和溶解性污染物从雨水排污箱涵流入湖内，需要对湖水进行快速处理才能保证湖水水质不会恶化。根据荔枝湖水环境功能的这一特点，本设计选择过滤处理规模为雨季43200 m/d，旱季21600 m/d。湖水循环周期分别为2.4d和4.7d。选用两台型号为WQX-12A全塑水力自动化曝气滤机，单台处理能力900m3/h。3.4.2 生态砾石床

生态砾石床接触氧化工艺是在水体中按设计放置一定量的砾石做填料层，上层覆土并种植生态草皮或做其它用途均可，使水流断面上微生物附着在填料表面，前半段在鼓风曝气的作用下，通过填料上生物膜分解有机物，去除氨氮、磷，后半段在去除有机物的同时沉淀去除悬浮物，达到水质净化的目的。该工艺为人工生态系统，特别适用于低污染河、湖水的治理，具有造价和运行费用低、水力负荷高的特点。

从荔枝湖水质特点来看，由于其COD指标较低，而总氮、总磷含量较高，因此，特别适合生态砾石床工艺的应用，着重去除湖水中的溶解性污染物。生态砾石床单元处理规模为21600 m3/d，生态砾石床水力有效停留时间2h，有效容积1800m3，有效深度2m，分成回旋廊道式。前半段鼓风曝气，气水比1.5:1，配套罗茨鼓风机两台，一用一备，单台性能：Q=25m3/min，P=0.25kgf/cm2，N=15kW。

333.4.3 灭藻处理系统

对于富营养化的湖泊水污染治理来说，灭藻系统是很有直接效果的处理设施。目前主要的灭藻工艺有臭氧灭藻、紫外线灭藻、化学药剂灭藻，主要在其它处理设施的出水进行灭活处理，杀死藻类芽孢，抑制藻类生长。化学灭藻具有投资省、运行管理简单，但存在运行费用较高，产生二次污染，影响水体生态系统。本工程由于其特殊的地理位置和其作为景观休闲娱乐场所，其安全性和生态系统的平衡是最关键的，因此本工程采用灭藻效果好，无二次污染，有成功实例的臭氧方案。

为了提高臭氧灭藻效率和结合藻类繁殖规律确定灭活周期，本工程藻类灭活周期为4.7d，处理规模为21600 m/d。本臭氧发生器使用空气气源，设计臭氧投加量为2mg/L，采用软管微孔曝气投加，臭氧吸收率90％，臭氧接触时间15min，接触池有效容积225 m3。尾气经尾气破坏器处理后排空，将臭氧对环境的影响减少到最低程度。

本设计采用两套1.5kg/h的臭氧系统，湖水可通过三种途径进入臭氧接触池。

3.5 水力推流循环系统

为了使整个湖区水参与循环，而不形成短路，并保持整个湖区的良好生态功能，本设计将大湖西湖与大湖东部连接间3座桥封住，并在3座桥下设了活动闸门，定时开启。

根据荔枝湖自然格局的特点可以利用水力推流循环的方式，实现荔枝湖的循环流动，提高氧气向水中的传输速率，抑制底泥中氮、磷的释放。本设计已在北湖、西湖通过提升泵形成了大循环，局部死水区有人工湿地小循环。而湖区南面宽阔，容易形成大面积死水区。为了避免这一现象，在南部水域布置了6台WY-1型微氧推流机使湖水循环流动加入湖水大循环处理。

采用的微氧推流机设备为美国原装进口，效率高，浮于水面，便于安装与移动。单台功率2.2kW，过水量15000m3/d，充氧量70kg/d。在南部区域的湖水循环推流周期为约12h。

33.6 生态修复工艺技术

湖泊水体污染实为生态失衡，生态系统的修复是湖泊环境和富营养化水体综合治理的一个重要环节，是总体治理效果的最后实现过程，如果缺少这个环节，总体治理效果将会受到很大的限制。3.6.1 阿科曼生态基系统

阿科曼生态基是利用人工材料和人工技术模拟水体自然生态环境的水体修复技术，该技术融合了水生生态学、材料学和微生物学的前沿理论，采用阿科曼生态基作为自然生态环境中水草的替代品，借助生态基的吸附能力和对浮游生物提供栖息场所和天然食物的优势，重建被破坏的湖内生态体系，使湖水恢复较强的自净功能，从而达到净化水体的效果。

基于湖水的水体流态及污染的可能途径和对湖水治理的要求，阿科曼生态基主要布置在荔枝湖西侧部位和湖面南区部分区域，以避免对湖面游船的影响，阿科曼生态基全部采用水底放置型，对湖泊景观基本不构成影响。

根据现有阿科曼生态基处理负荷的经验值，结合荔枝湖水体和其他参数，荔枝湖采用阿科蔓2100 m2。并根据荔枝湖湖水深度确定阿科曼生物基规格采用2.0m×0.6 m和2.0×1.0m两种。3.6.2 水生植物的应用

结合国内外研究应用成果和多年的实践经验、深圳气候环境及荔枝湖原有的水生生物种类，从水生植物生物学特性、耐污性、对氮、磷去除能力、景观效果等多方面进行分析，筛选出能适应荔枝湖水质现状，同时具有景观效果的物种进行栽种。

本设计植物配植：被截污管隔开的湖岸边及非划船区部分岸边5m宽的种植带。种植面积6000m2，水生植物品种有再力花、花叶芦荻、香蒲、风车草、睡莲、荷花、海芋、美人蕉、蜘蛛兰。3.6.3 鱼类放养 针对荔枝湖富营养化水体，应用生态学原理，通过调整水体食物链结构，控制草食性鱼类，发展滤食性、杂食性鱼类群体，进行多种鱼类、多种规格的混养。

本设计投放鲫鱼40000尾，罗非鱼50000尾，鲮鱼40000尾，鲢鱼35000尾，鳙鱼25000尾，鲤鱼10000尾，规格为4～12cm，目的在于充分利用水体中的浮游生物，悬浮有机碎屑，同时有效地去除水底沉积物，减缓水体富营养化程度，避免藻类过量繁殖，实现水生态系统修复。3.6.4 添加微生物菌

作为水生生态系统中的分解者，微生物占有极其重要的生态位，可将受污染水域中的有机物降解为无机物，这正是污染物质分解转化过程中的第一个步骤，在生物修复中尤其重要。因而，本方案于生态修复措施中采取投加微生物菌作为一种辅助性措施。

本工程微生物菌采用深圳环科所专有产品，以光合菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌等微生物为主的、经特殊方法培养而制成的有益微生物制剂。

本工程菌种投加总量6.5t，其中固体微生物菌2.5t，液体微生物菌4t。4 荔枝湖工程调试水质监测结果分析

本工程在2005年12月31日已完成湖区水下工程，景观湖于2006年1月5日开始蓄水。经过单机调试后进行了联动试运行，7、8月份的水质监测结果见表2。

表2 荔枝湖调试水质监测结果

时间 测点编号 泵池进水 月 份 过滤出水 臭氧出水 pH

浊度 NTU

溶解氧 叶绿素a mg/L 6.02 6.28 4.96

μg/L

藻类密度 ×10个/L

6透明度 cm

52COD mg/L 39 22 23 24

NH3-N mg/L 0.02 0.07 0.03 0.07

TN mg/L 0.507 0.596

TP mg/L 0.1437 0.1141 7.30 13.83 7.20 27.9

345.8 40.3 43.3

27.2 24.0 25.8

砾石床出水 7.62 3.16 0.642 0.09291 0.717 0.09715 湿地出水 大湖北 大湖中 南湖 西湖 7.34 0 0.48 5.015 8.58 8.09 7.13

12.48 24.45 50.6 51.0 43.1 37.125 34.9 24.03 21.28 10.73 24.1 43.9 49.9 43.53

7.85 14.85 30.1 30.3 25.6 22.2 20.87 14.57 12.98 6.9 14.62 26.1 29.6 25.90

57 63 54 50

57.2 62 68 62.75

23.75 21.5 31 24 35 14.85 14.847 16 6.01 10.11 8.69 19.4 16.9 18.89

0.09 0.07 0.06

0.01 0.863 0.61.95 0.103 0.484 0.64 0.726 0.82

0.893 0.03082 0.736 0.08868 0.463 0.566 0.528

0.1098 0.1141 0.1098 7.21 9.375 8.23 11.07 8.09 7.98 7.52 14.23

泵池进水 7.265 12.0825 5.17 过滤出水 7.36 10.4

6.32 1.507 10.46 0.4 5.45 8.24 7.04 6.46

0.603 0.09714 0.97 1.175 1.21

0.076 0.029 0.0336 砾石床出水 7.48 0.70 臭氧出水 月 份

湿地出水 大湖北 大湖中 南湖 西湖 7.4 7.23 0 9.0 7.53 3.96

0.615 0.01459 1.061 0.05587 0.866 0.08233 1.047 1.105

0.0788 0.096 7.94 10.32 7.69 6.44 7.51 11.48

从调试结果看，湖水水质得到较大程度的改善，绝大部分水质指标达到地表Ⅳ水质标准，部分指标优于Ⅳ类达到Ⅲ类标准；水质连续监测结果表明，藻类密度较未污水处理系统未建前降低约一个数量级，但目前荔枝湖水最大问题仍是藻类密度较高，叶绿素a浓度大部分时间在30μg/L以上，属富营养化，这也是湖水感官较差的原因，是荔湖治污的难点所在，因为荔湖调洪滞洪功能未变，在高温的雨季，大量的营养物进入湖内，致使藻类疯长，因在调试期臭氧灭藻未正常运行，随着今后臭氧池灭藻工艺的正常运行，和水生生态系统的平衡，水中藻密度会有改善；湿地出水效果很好，除出水溶解氧较低（因从底部厌氧出水），出水水质基本达到Ⅲ类水指标；7月份砾石床出水效果较差，原因为过滤机加次氯酸钠灭藻，余氯杀死砾石床微生物，影响砾石床处理效果。5 结语

荔枝湖治理工程先截污后补水，同时采用强化型生态砾石床技术、水力自动化曝气过滤与湖泊水力推流技术、臭氧灭藻、人工湿地净化等水质净化技术，标本兼治，使湖水水质得到根本改善，恢复了湖泊景观与休闲娱乐功能，是城市受污染景观水体修复的成功案例。下一步，将根据荔枝湖生态系统规划划分湖滨带、浮游区、底栖区，利用不同的生物群落，模拟自然生态环境修复湖泊生态系统，强化生态系统的结构和功能，恢复生态系统的自我调节能力，建立良性循环，控制富营养化，还市民一个湖水清澈、鹭鸟成群、鱼儿欢跃的优美环境。

第五篇：水体重金属污染现状及治理技术研究进展

水体重金属污染现状及治理技术研究进展

摘要： 水体是人类赖以生存的最重要的自然资源之一，又是人类生态环境的重要组成部分，也是物质生物地球化学循环的储库，对环境具有一定的敏感性。由于人类活动的影响，进入水体环境中的污染物质越来越多，这些污染物给环境和人体健康造成了许多问题。特别是随着采矿、冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业的发展，以及民用固体废弃物不合理填埋和堆放，重金属污染物事故性排放以及大量化肥、农药的施用，使得各种重金属污染物进入水体。重金属污染物难以治理，它们在水体中具有相当高的稳定性和难降解性。重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体―水生植物―水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康。因此水体重金属污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一，而如何科学有效地解决重金属对水体的污染已经成为广大环保工作者研究的热点之一。

关键词：水体；重金属污染；治理途径 水体重金属污染现状及危害

1.1 污染现状

随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展，我国绝大多数城市都不同程度地存在着较突出的水质问题，大量未经处理的城市垃圾、被污染的土壤、工业废水和生活污水以及大气沉降物不断排入水中，使水体悬浮物和沉积物中的重金属含量急剧升高。对我国各大湖泊的调查结果表明，近年各种重金属污染呈上升趋势，已经开始影响到水体的质量。广东省浈水河水体由于铅锌矿区的矿尾砂和矿区废水的排放，沉积物及悬浮物中Pb、Zn、Cd 含量较高，导致下游地区的污染隐患。湖南吉首市湖泊由于工业废水和生活污水的排放，水体中的大肠菌群已严重超标，重金属含量也超过国家标准。对作为饮用水源的城市河流污染物监测结果表明，城市河流有18.46%的河段面总Cd 含量超过Ⅲ类水体标准。从我国七大水系的调研结果可以看出，1995 年长江水系Cd 污染仅次于Hg、COD、BOD 和挥发酚； 黄河水系有16.7%的断面总Cd 含量超标； 淮河干流总Cd 含量超标率为16.7%； 海滦河总Cd 含量平均超标率为16.7%～83.9%；大辽河水系污染较轻，在对所统计的26个国控湖泊、水库的监测中发现了不同程度的Cd 污染问题，污染程度仍次于Hg污染。1991～1995年有关部门对国内城市河流、七大水系及湖泊水库的监测中发现Cr和Pb是比较普遍的重金属污染物。水体中的重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜和粮食等途径进入人体，威胁着人们的身体健康。1.2 污染危害

重金属进入水生生态系统后，分布于水生生态系统的各个组分中，对生态系统各组分产生影响(即生态效应)。当生物体内重金属积累到一定数量后，就会出现受害症状，生理受阻、发育停滞，甚至死亡，并使整个水生生态系统结构和功能受损、崩溃。

1.2.1 对水生动物的危害

研究结果表明Cd对碱性磷酸酶的活性有明显抑制作用。重金属

(Cd 等)对鱼大脑乙酰胆碱酯酶活性的影响。重金属进入水体后，可能会对水生动物的生长发育、生理代谢等过程产生一系列的影响。Cu、Zn、Pb、Cd 复合污染对鲫鱼DNA 合成有抑制作用。一定离子浓度的Zn、Pb、Cu、Cd 会影响鱼类胚胎发育并可能导致胚胎畸变。Ni 对淡水纤毛虫有急性毒性。Zn、Cu、Mn 的积累对鱼性别、身长有一定影响。海水重金属离子(Cu2+、Zn2+、Cr6+)含量超过一定浓度会引起文昌鱼中毒，使其身体渐成弯曲状而死亡。此外，有研究显示重金属对水生动物的遗传表达也会产生很大的影响。重金属(Cu、Zn)毒性对鲤鱼和罗非鱼金属硫蛋白基因表达的影响，罗非鱼暴露于重金属离子中，鳃和肝脏中金属硫蛋白mRNA 的表达受到显著影响。

1.2.2 对水生植物的危害

藻类是水体的初级生产者，在水生生态系统的食物链中起着十分重要的作用。人们可以利用藻类及水生生物的敏感性来监控水体的重金属污染。众多研究表明，重金属对水生植物的生长能产生一定的毒害。研究发现重金属通过各种途径进入水体后，一旦被藻类吸收，将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱，抑制光合作用，减少细胞色素导致细胞畸变、组织坏死，甚至使藻类中毒死亡，改变天然环境中藻类的种类组成。Cd 能破坏某些绿藻的叶绿素，引起光合作用下降，并对斜生栅藻和蛋白核小球藻呼吸作用产生影响，抑制苹果酸脱氢酶活性。一定浓度的Cd 能诱导硝酸还原酶活性，抑制超氧化物歧化酶活性，从而破环其抗氧化防御系统。

1.2.3 对人体健康的危害

重金属进入人体后，不易排泄，逐渐蓄积，对人体健康的危害是多方面、多层次的，其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。重金属(例如Pb、Se、Mn 等)通过水体直接或间接进入食物链后，能严重地耗尽体内贮存的Fe、维生素C 和其他必需的营养物质，导致免疫系统防御能力的下降，子宫内的胚胎生长停滞和其他一些残疾。重金属能抑制人体化学反应酶的活动，使细胞质中毒，从而伤害神经组织，还可导致直接的组织中毒，损害人体解毒功能的关键器官肝、肾等组织。目前的研究结果表明，Cr、Co、Ni、Cd、Se 等重金属元素均具有致癌、致畸、致突变等危险。水体重金属污染的治理途径

水体重金属污染的日趋严重已引起全社会的关注，除严格控制各种污水的排放外，另一项重要工作就是采取有效措施治理、净化被污染的水体，并实现废水的再生回用。2.1 物理方法

2.1.1 蒸发法

蒸发法的原理是通过使水蒸发而浓缩电镀废水，工艺成熟简单，可实现水的回用和有用重金属的回收，但耗能大，杂质含量高，会严重干扰重金属资源回收。2.1.2 换水法

换水法是将被重金属污染的水体移去，换上新鲜水，水量一般要求较小，应用局限性明显。

2.1.3 稀释法

稀释法就是把被重金属污染的水混入未污染的水体中，从而降低重金属污染物浓度。此法适于轻度污染水体的治理。当重金属污染物在这些水体中的浓度达到一定程度时，生活在其中的生物就会受到重金属的影响，发生病变和死亡等现象。所以这种处理方法

目渐渐被否定。2.2 化学方法

2.2.1 化学沉淀法

化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、中和凝聚沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体共沉淀法等。产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。

2.2.2 电解法

电解法是利用金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来的性质，主要用于电镀废水的处理。缺点是耗能大，废水处理量小，不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。2.3 物理化学方法

2.3.1 吸附法

吸附法是一种常用来处理重金属废水的方法，一些天然物质或工农业废弃物具有吸附重金属的性能，可降低重金属废水的处理费用。但由于存在后处理问题，限制了它们的工业化应用。

2.3.2 离子还原法、离子交换法

离子还原法是利用化学还原剂将水体中的重金属还原，将其形成难以污染的化合物，从而降低重金属在水体中的迁移性和生物可利用性，减轻危害。离子交换法是利用重金属离子交换剂与污染水体中的重金属物质发生交换作用，从水体中把重金属交换出来，达到治理目的。这类方法处理费用较低，操作人员不直接接触重金属污染物，但适用范围有限，容易造成二次污染。

此外，应用于重金属污染水体治理的物理化学方法还包括溶剂萃取法、膜分离技术法等。2.5 生物方法

2.5.1 植物

重金属污染水体的植物修复是指通过植物系统及其根系移去、挥发或稳定水体环境中的重金属污染物，或降低污染物中的重金属毒性，以达到清除污染、修复或治理水体为目的的一种技术。按其机理可分为植物挥发、植物吸收和植物吸附。目前已发现700 多种重金属超量积累植物(hyper accumulator)。这些超量积累植物具有较高的重金属临界浓度，在重金属污染环境中能够良好生长。但是，由于生长缓慢、生物量小，又极大地限制了其在环境治理中的应用价值。对于用作修复的植物，其生物量的增加、生长周期的缩短、积累的机理等方面还有待进一步研究。

2.5.2 动物

水体底栖动物中的贝类、甲壳类、环节动物以及一些经过优选的鱼类等对重金属具有一定富集作用。如三角帆蚌、河蚌对重金属(Pb2+、Cr2+、Cu2+)具有明显自然净化能力。此法的应用局限性在于需要驯化出特定的水生动物，处理周期较长，费用高，且后续处理费用较大，推广较困难。目前水生动物主要用作环境重金属污染的指示生物，用于污染治理的不多。

2.5.3 微生物

目前，重金属废水处理中应用较为广泛的微生物治理方法主要有微生物絮凝法和生物吸附法。

2.5.3.1 微生物絮凝法

微生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物，进行絮凝沉淀的一种除污方法。至今发现的对重金属有絮凝作用的微生物有12 种。实验表明，用硫酸盐还原菌培养液作为净化剂，可使电镀废水中铬的含量由44.11 mg/ L下降到5.365 mg/ L。近年来，多菌株共同培养的生物絮凝剂，因其可促进微生物絮凝剂的产生且絮凝效果好，成为研究热点。用微生物絮凝法处理废水安全、方便、无毒，不产生二次污染，絮凝效果好，絮凝物易于分离，且微生物生长快，易于实现工业化。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因此微生物絮凝法具有广阔的发展前景。

2.5.3.2 生物吸附法

近年来，国内外广泛利用微生物制成生物吸附剂来处理重金属污染的水体。生物吸附剂是利用一些微生物对重金属的吸附作用，并以这些微生物为主要原料，通过明胶、纤维素、金属氢氧化物沉淀等材料固定化颗粒制得。用固定化细胞作为生物吸附剂与直接用游离微生物处理相比，可以提高生物量的浓度，提高废水处理的深度和效率，大大减少吸附!解吸循环中的损耗，固液相分离容易，吸附剂机械强度和化学稳定性增强，使用周期明显延长，降低成本。若将多种对不同金属具有不同亲缘性的微生物固定化后，分别填装组成复合式的生物反应器，则可用于处理含多种污染成分的废水。

生物吸附应用于重金属废水的净化在工艺上是可行的，在技术上更表现出极大的优越性和竞争力，无论是吸附性能、p H 值适应范围还是运行费用等方面都优于其他方法。展望

微生物在环境保护和环境治理中起着举足轻重的作用。微生物具有容易发生变异的特点，随着新污染物的产生和数量的增多，微生物的种类可随之相应增多，更加呈现出多样性。这使其有别于其他生物，在环境污染治理中，微生物的作用独树一帜。微生物修复法具有成本低、效益高、反应条件温和、无二次污染，在恢复水体功能的同时可以增强水体环境的自我净化能力等许多优点。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使微生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此微生物治理法无论对于环境的改善还是有限资源的再利用都具有巨大的经济价值及广阔的发展前景。

参考文献：

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