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水質凈化范文第1篇

關鍵詞:水生植物;污水治理;凈化機理;生態應用

引言

伴隨社會的持續發展，生態環境問題日益受到關注，尤其是近年來的藍藻污染、工業廢水排放、水質富營養化等問題，給人類正常生活及生產帶來了嚴重干擾，并逐步衍生出一系列社會問題。為適應現代水污染治理的需求，水生植物在污水治理層面的價值得到了深入的挖掘，以期利用自然生態循環機理，使污水治理回歸到生態環節，在提升治理效率的同時節約人工成本。因此，生態視野下水生植物在污水凈化中的應用受到了廣泛研究與應用。

1北方常見的水生植物

1.1水生植物概述

水生植物(Hydrophyte)屬于生態學名詞，在1988年出版的《EPA濕地鑒別和描述手冊》中，水生植物被定義為生長在以水為主的或者由于水分充足而周期性缺氧的基質上的大型植物，其范圍覆蓋水生植物及濕地植物。水生植物廣泛分布于我國各水域之中，并扮演著至關重要的生態凈化角色，為生態環境的平衡提供著基礎保障。

1.2水生植物的分類

根據水生植物的形態、習性及生理變化等特點，可以對水生植物進行適當的劃分，以實現對水生植物更系統化的認知，其主要類型如下。1.2.1挺水植物挺水植物是水生植物中的重要組成，其主要的特點是根系生長于水中泥土之下，而葉片及葉柄長出水面。一般而言，挺水植物都擁有較為發達的根系，采取莖與葉呼吸的方式進行養分轉化;花色艷麗且體型較大，具備了一定的觀賞性，在園林景觀塑造中具有極高的應用價值。北方地區常見的挺水植物包括慈菇(Sagittariatrifolia)、荷花(Nelumbonucifera)、蘆葦(Phragmitescommunis)。1.2.2浮葉植物一般是指根系生長于底泥之中，但由于莖部偏軟而無法矗立，葉片或者花瓣處于半挺或漂浮于水面。其生長過程一般為先在水下生長，當葉片長出水面后浮于水面，一般具備發達的氣孔，且葉片有較強的呼吸能力，以保障植物獲取充足的營養。如芡實(Eu-ryaleferox)、睡蓮(Nymphaeaalbalinna)、荇菜(Nymphoidespeltatum)等。1.2.3漂浮植物主要是指根部不接觸泥土且漂浮生長于水面的植物種類。由于漂浮植物根系無法固定，會隨水流、風向等產生位移，在實踐應用中應慎重選擇。如茶菱(TrapellasinensisOliv)、鳳眼蓮(Eichhorniacras-sipes)等。1.2.4沉水植物指生長于水下的植物類型，有少量沉水植物能夠在花期時伸出水面，這類植物主要以觀葉為主。如狐尾藻(Myriophyllumspicatum)、黑藻(Hydrillaverti-cillata)和金魚藻(Ceratophyllumdemersum)等。

2水生植物水質凈化的機理

2.1植物根系的吸收

植物根系是植物生長的根本依賴，也是獲取營養物質的重要渠道。相對于部分植物的水質凈化而言，水生植物可以利用根系的吸收功能，將水中的部分污染物作為營養來吸收利用，以大幅降低水中的污染物含量。利用根系吸收的途徑主要分為2種，通過質體流途徑，使污染物在植物蒸騰拉力的作用下，使其與水分同時到達植被根部;在溶解擴散作用下，使污染物直接到達植物根部，以達到對水中污染物吸收、轉化的目的。

2.2植物富集作用

根據水生植物的生長特性及水污染治理特點，其存在著顯著的差異性。大部分水生植物的水污染凈化功能中，都具有一定的富集作用，即將污染物中所含的重金屬離子等有機物，利用根系吸收進入植物根莖，并將這些重金屬離子富集于體內，以達到一定的水質凈化效果。并且，部分水生植物根、莖、葉等部位，會對不同的污染物產生不同功能，如蘆葦、香蒲等根部TN含量顯著大于莖葉部，而根部的TP含量則小于莖葉部。與此同時，水中的重金屬離子在水生植物內經歷復雜的轉變后，會與植物內生成的植物螯合肽(PC)發生螯合反應，從而為植物的后續生長提供保障。

2.3微生物作用

微生物是世界上數量最為龐大的生物群落，大量存在于水生植物中，尤其是水生植物的根系部分能為微生物提供充足的養分，以促進其大量的生長并作用于植物內部，從而實現2種生物形態之間的生長平衡。借助植物中強大的微生物降解、代謝系統，可以將水中的有機污染物進行轉化，如鳳眼蓮根系微生物具有降酚作用，并能夠提高鳳眼蓮降酚效率和多酚氧化酶活性，以促進水體中的氮循環過程，有效促進水體中的氨氮平衡，以達到水質改良及凈化的效果。

2.4對藻類的抑制作用

藻類是自然水域中廣泛存在的植物，與大部分水生植物一樣，其生長營養的獲取主要來源于水體，雖然水中的藻類同樣具有一定的凈化功能，但是一旦水中的藻類達到爆發的臨界點，將產生相反的效果并打破水質平衡，造成更為嚴重的污染，因此水生植物對于藻類的抑制作用尤為重要。相較于藻類而言，水生植物在水質凈化中具備一定的優勢，可以實現更高效率的污染物轉化，與藻類形成競爭關系，特別是對水中氮、磷等元素的吸收更為明顯，也在一定程度上限制了藻類營養的獲取，在保證水生植物有序生長的同時，抑制藻類的過度爆發，以達到更為顯著的水質凈化效果。

3北方常見水生植物水質凈化效果實驗分析

3.1實驗水體

考驗北方水質污染的特點及趨勢，主要以生活污水及自然水體污染標本為主，并根據污染水體中的污染物濃度進行標定，實際初始深度值如表1所示。

3.2實驗植物

基于生態下的水生植物污染治理，需要將水質凈化與植物景觀實現融合，從而擴大水生植物的應用范圍，使其成為現代水污染治理中的重要支撐。因此在實踐中主要選擇適宜北方生長的水生植物作為對象，包括慈菇、香蒲、蘆葦、茶菱、鳳眼蓮等，具體的植物基本特征如表2所示。

水質凈化范文第2篇

關鍵詞：河涌 水質凈化原則

中圖分類號：R123文獻標識碼： A 文章編號：

一、廣州河涌及水質概況

由于經濟的迅速發展和人居生活的影響，廣州河涌外部環境污染十分嚴重，工業排污、雨污不分流、生活污水一并匯入到河涌，導致河涌水質急劇下降, 嚴重影響到社會經濟的發展和人居生活質量。

廣州河涌多數呈現河網型結構，泥水環境關聯性極強，河網主干河道或上一級河涌的泥水環境往往對河涌起到決定性作用，而河涌泥水環境則往往對主干及下一級河涌的健康起到反作用。

目前，廣州河涌淤積極其嚴重，功能作用如行洪、航運、環境等大大衰減；納污承載能力差；水質大部分處于Ⅳ類或Ⅴ類，有的甚至接近劣Ⅴ類或Ⅺ類水質；表觀 “污黑”，感官 “惡臭”。

河涌環境與人居環境不和諧。

二、 河涌水質凈化的幾個原則

1、先治河涌、后治河網、再治江河原則：江河是河網的主流，而河涌是河網的支流。因此，河涌泥水環境的好壞必然與河網江河相關聯。特別是城市河涌水環境更劣于江河，污染源多，先河涌、后河網、再江河的治理時序是合理的。

2、先治河涌外部環境、后治河涌內部原則：河涌外部泥水環境的優劣直接影響河涌內部的水質。因此，必需先整治河涌外部周界環境，再實施河涌內部環境治理。

3、先治水、后治泥、再治污染物原則：水是泥和污染物輸移的載體，泥是污染物的吸附體。先治理污染水體、后治理污染淤泥體、再處理處置污染物才是比較符合綜合治理實際的。

4、河涌治理與江河可持續發展的協調原則：從治河角度看，這種協調性主要表現在：

(1)河涌治理過程應考慮對江河健康環境的影響。

(2)河涌治理后賴以生存的動力條件、維系河涌健康而取自于江河的引水補水應與江河環境的可持續發展協調。

5、河涌治理與和諧社會協調發展原則：河涌治理與和諧社會協調發展關系到河涌綜合治理的根本。這是因為河涌功能與社會意識形態、河涌作用與區域經濟發展、河涌資源與民生需求等都會直接影響和諧社會的發展。

6、人文、生態、環境協調兼治原則：人類的生存發展多是與泥土為伴、與山水相依的歷史。城市河涌是城市文明發展的象征和經濟發展的依托。城市河涌環境綜合治理不要拘泥于傳統治河觀念，重要的在于升華河涌人文治理理念，亦即在河涌生態修復中要滲透城市人文內涵。

三、河涌水質凈化方法

3.1化學處理方法

化學處理方式就是在被處理的污水、廢水中加入 “絮凝劑”、“聚沉劑”、“氧化劑”、“分解劑”、“還原劑”等。目前化學處理技術在處理污水、廢水方面占的比例較大。這是由于化學處理劑使用起來很方便，效果也很好，因此被采用。

廣州市河涌的感潮河涌和非感潮河涌尤其是非感潮河涌使用添加絮凝劑、聚沉劑的化學處理方式進行凈化可以收到良好的效果。這是因為廣州市由于外來人口的增加使得河涌水體的受污和處理的周期大大縮短、頻次大大增加了。必需使用短時間內就能夠收到效果的方式短周期進行處理，使之不至于積污過深而難返。比如應用運用近年來開發的高分子絮凝聚沉劑經過工藝優化，實現水體污染物的快速絮凝后的固液分離。然后處理分離出的化學絮凝物、沉淀物等。這是一個值得推薦的方法。

3.2微生物處理方法

用生物學的方法處理污水也是現代處理受污水體應用廣泛的方法之一。該方法主要是借助微生物的分解吸食作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物，使污水得到凈化。按微生物對氧氣需求情況該方法可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理時厭氧微生物把有機物分解轉化為甲烷、二氧化碳和氫等。好氧生物處理時采用機械曝氣或自然曝氣為污水中好氧微生物提供活動能源，促進好氧微生物降解污水中的有機物為無機物。

對于廣州市內的那些感潮河涌，使用微生物處理方法顯然達不到好的處理效果，潮起潮落的頻繁換水將會大大減弱微生物的處理機制。另外，廣州市231條河涌污染水體的無機物、有機物污染物濃度隨著一年四季時間和氣候的變化振幅較大，有時甚至主要是無機物，有機物甚少。這樣的變化不利于微生物處理，因為微生物處理法中的微生物是以有機物為營養物質的。不過，對于廣州市那些無水可補的較為封閉的受污河涌的水體凈化，采用微生物處理方式不失為一個有效的選擇。

3.3“電絮凝”法

“電絮凝”通過改變水體的電極特性從而使有機物遷移除去。“電絮凝”是靠電流的傳遞而使污染物發生氧化還原反應，從而達到降解的方法。“電絮凝”法是一種嶄新的廢水、污水處理技術。其效果與常規絮凝近似，但卻無需添加任何化學物品，極大的減少了沉淀物的產生，所以真正算是水質凈化的環保方法。

比如應用鐵電解絮凝法對含油廢水進行的處理。其主要機理可歸納為利用電場的作用：由于 ·OH 自由基的強氧化作用，對氫、鐵、二價鐵離子進行氧化還原作用，產生的二價和三價鐵離子具有絮凝、吸附作用。顯然，電絮凝時產生的新生態Fe2+及Fe3+為中高價陽離子, 具有較強的化學活性。一方面它能壓縮膠體、乳化油膠粒的擴散雙電層，使它們脫穩凝聚；另一方面Fe2+ 和Fe3+ 均可與水的OH- 生成Fe( OH) +、Fe( OH) 2和Fe( OH) 2+ 等絡合離子, 有較強的絮凝性、吸附性，絮凝和吸附水中的有機物、懸浮物，將污水中的有機高分子交聯、絡合在一起，聚結成較大的絮體沉淀。

“電絮凝”法具有：體積小、占地少；速度快；投資小，成本低的特點。

可以看出，“電絮凝”法對于處理高污染濃度廢水特別是含油污水是有效的，但對于廣州市的河涌受污水體，其應用范圍就有限了。因為廣州市河涌面積大且支流多，大部分河涌的污染物的濃度還不足以達到使用鐵電解絮凝法或鋁電解絮凝法進行處理的濃度要求。另外，廣州市河涌是以城市景觀的面貌呈現在國內外旅游者和工作者面前的。試想，在廣州市大大小小的河涌中長期布滿“電絮凝”法的電極，顯然是一件有礙觀瞻的事情。

3.4生態修復技術方法

受損水環境的修復途徑需從保護和恢復生物多樣性入手，引入植物和動物，尤其是一些關鍵物種，重建物種的食物鏈結構，是水環境修復的重要方法。這種生態控制修復法相對成本較低，而且不用機械、能源，不引入化學物質，沒有二次污染。這是目前水環境修復主要趨勢之一。

對于河涌的水質凈化，生態修復技術方法就是在河涌水面、河底、河岸的適當部位或建造生物慮床或建造生物慮墻或引種水生植物水生動物來進行河涌水質的生態修復。生物生態修復技術負面作用小，無二次污，但歷時很長。

廣州市的變化幾乎可以用日新日異來形容，天天都有新的景象。與之相匹配的城區231條河涌是不能使用需要數年乃至十數年才見到改觀效果的慢騰騰的生態修復技術方法來處理的。在單元時間內，生態修復技術方法對于水質的影響變化是相當微小的，地處鬧市的廣州市河涌顯然需要速度更快、改觀更迅速的其它處理方法進行污染水體的凈化。

四、結語

（1）廣州市河涌淤積嚴重，淤泥是劣化河涌水質的污染源。鏈條是：排污積淤污水河網江河；

（2）廣州市河涌水質大部分處于Ⅳ類或Ⅴ類，有的甚至接近劣Ⅴ類或Ⅺ類水質；

（3）凈化河涌水質不是一個單一的個體事件，而是一個具有立體概念的、需兼顧方方面面的、遵循原則進行實施；

（4）介紹的凈水方法中以化學的絮凝聚沉處理法對廣州市河涌水質凈化有值得推薦的實際意義。

參考文獻

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水質凈化范文第3篇

關鍵詞 生物凈化水質；大浪淀水庫；機理；應用

中圖分類號 X524；X171 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）03-0303-02

河北省滄州市是全國嚴重缺水的地區之一，全市水資源總量12.64億m3，人均水資源占有量192 m3，僅相當于全國平均水平的8%，全省平均水平的61%。為了解決該地區人們的生存與發展問題，1996年底修建了大浪淀水庫，并投入運行蓄水。6年來，已累計引水入庫3億m3，有效緩解了滄州水資源嚴重短缺的現狀，每年向市城區提供1.53億m3的生活用水，結束了城區人民長期飲用高氟水的歷史。該水庫擔負著滄州市55萬人民的生活用水和近2.67萬hm2農田的灌溉任務。自1996年投入運營后，庫內水生浮游動、植物大量滋生，水體富營養化嚴重，水質敗壞，超出國標《地表水環境質量標準》Ⅲ類水標準。1997年11月7日，水庫停止向外供水，嚴重影響了人民的正常生活和滄州市經濟發展，滄州市政府只能緊急啟用備用水源向市區供水。為此，筆者針對水庫水環境惡化問題利用生物措施對水庫水質進行凈化，使水質得到了明顯改善。

1 大浪淀水庫基本概況

大浪淀水庫位于南皮、滄縣、孟村3個縣交界處，距滄州市以南22 km，中心位置坐標為東經116°55′，北緯38°6′。該水庫設計庫容1.003億m3，蓄水面積16.89 km2，屬大Ⅱ型平原水庫。水庫主體工程于1996年底建成，從1997年1月19日開始，每年的11月至翌年2月，通過明渠從黃河調水，1997年2月開始對外供水。大浪淀水庫是以解決滄州市城區生活用水為主，兼顧工農業生產用水的重要地表水源地。由于該水庫系農田和天然洼地改建而成，水中營養物質含量豐富，此外引黃河水途中又帶入了較多有機質。

2 生物凈化水質機理及技術

2.1 生物凈化水質機理

生物在水體富營養后的自凈過程中起主要作用。水體的自凈，是由于水體自身物理、化學及生物等過程的作用使水體得到凈化。生物凈化就是生物在其生命進程中，經過氧化還原、吸收、分解等生命活動，使水體得到凈化，在消耗水中營養物質的同時滿足了生物自身生命活動的需要。生物凈化水質是以生物鏈中各因子之間的相互依存、相互利用為基礎，以水生態環境為條件，以水生生物學和水化學等理論為依據；利用生物調控的方法來凈化水體水質，從而提高水的利用功效，改善淡水生態環境。筆者針對大浪淀水庫存在的水質污染和富營養問題，通過對大浪淀水庫的水質和水生生物進行定性、定量監測與分析，依據生態系統中物質循環、能量轉換的法則和水體中主要水生動物食性的特點，找出影響水質主要因子的變化規律，確定消耗水體營養物質、凈化水質的最佳生物配比，從而達到改善水質、促進水體生態系統良性循環的目的。

2.2 生物凈化水質技術

自1998年開始，筆者對大浪淀水庫的水質、生物、初級生產力以及魚類資源等進行了定性、定量監測和調查，并取得了大量的基礎資料。對比分析結果表明，有多個因子影響水庫水質，主要包括高錳酸鹽指數、pH值、溶解氧、透明度、總磷、總氮、硝酸鹽氮、氨氮、水生生物等。根據生物凈化水質機理，通過研究和對比水庫營養成分以及浮游生物的種類和數量，分析得出2條食物鏈對水庫水質起主導作用。

（1）水體中的有機碎屑、腐尸等，經過菌類分解后，一部分被小雜魚、蝦、鯉魚、鯽魚、幼魚所攝食，從而又為肉食性魚類提供了食物，其他被底棲動物、浮游動物所攝取，完成能量相互轉換的循環過程；一部分返回水體中進行下一次的能量轉換。

（2）在二氧化碳、陽光、溫度等環境條件下，水體中的磷、氮等營養物質，經光合作用為浮游植物提供了營養，使其生長繁衍；這些浮游植物又為浮游動物、底棲動物等提供了食物，浮游動物、底棲動物又為鳙魚、幼魚、蝦、小雜魚及鯉魚、鯽魚提供了食物，其中小雜魚、蝦、幼魚又為肉食性魚類提供食物。各種水生生物的糞便和殘體等有機物質，包括浮游動物、底棲動物、魚類、水生維管束植物、浮游植物等經真菌、細菌等菌類分解后，營養物質又返回到水體中，從而使水體得到凈化，完成初次能量轉換的循環過程。

根據上述原理，建立了大浪淀水庫生物凈化水質模型，具體見圖1。

3 生物凈化水質技術在大浪淀水庫中的應用

生物凈化水質調控技術通過合理調控和配置生物種群數量和組成結構的方法凈化水質[1-3]。該技術能夠有效抑制浮游植物過量的繁衍，主要是調控魚類規格、品種、種群及組成結構等，使其在滿足牧食性魚類生長、發育對水生植物的需要的同時，有利于浮游動物適量發展，并且能調整水生維管束植物生產量，降低水體中的營養物質含量，從而達到凈化水質的目的[4-10]。

3.1 魚類投放

魚類投放的品種、規格、密度和數量是生物調控技術“調”的主要方式。根據大浪淀水庫浮游動物生產力大于浮游植物生產力的現狀，經對比分析研究決定：投放品種主要以鳙魚、鰱魚為主，少量搭配鯉魚、鯽魚、草魚、銀魚等；投放規格以鳙魚50~100 g/尾、鰱魚50~100 g/尾、草魚100~200 g/尾、鯽魚30~50 g/尾、鯉魚50~150 g/尾為宜；投放密度以鳙魚84尾/hm2為宜、鰱魚117尾/hm2、草魚82.5尾/hm2，鯉魚和鯽魚靠自生繁殖，以捕撈的方式適當調控；投放數量以鳙魚15萬~18萬尾、鰱魚20萬~25萬尾為宜。

3.2 魚類捕撈

魚類的捕撈規格、數量和時間是生物調控技術“控”的主要方式。根據大浪淀水庫浮游動物和浮游植物生產力的現狀，經對比分析研究決定確定如下：捕撈規格應以鳙魚3.0~4.0 kg/尾、鰱魚1.5~2.0 kg/尾、鯉魚1.0~5.0 kg/尾、鯽魚0.15~1.50 kg/尾，草魚2.5 kg/尾以上，銀魚4~6 g/尾為宜。捕撈時間以鰱魚3~5齡后，鳙魚2~3齡后，草魚2齡后，即在其度過生活史中生長最快的發育階段以后為最佳捕撈時機。鯉魚、鯽魚、銀魚等產卵孵化后即可捕撈。水庫年捕撈量應以鳙魚70~80 t、鰱魚50~60 t，鯉魚、鯽魚、雜魚、蝦類等120 t，銀魚10 t為宜。

4 大浪淀水庫水質凈化結果評價

通過利用水質指數法對水庫水質進行計算及評價，自利用生物凈化水質技術對水庫的水質進行凈化后，水體的營養化程度由1997年的嚴重富營養凈化至現在的中度營養，大浪淀水庫的水質指數（WQI）由1997年的100調節為目前的18.6~30.7，即由Ⅴ類水凈化為現在的Ⅱ類或Ⅰ類水。因此，大浪淀水庫通過利用生物凈化水質技術進行水質調控處理，已成為水質優良的飲用水水源地。

5 結語

幾年來，為了使水庫運行管理得到有效技術保證，大浪淀水庫通過利用生物凈化水質技術處理，其水質凈化效果明顯。為使水庫水質長期保持最佳狀態，并保持良好的生態環境，讓水庫發揮更大的經濟、社會和生態效益，特提出如下建議：一是植樹種草，改善庫區生態環境。因地制宜，合理規劃，有目的的在壩外肩及壩坡、灘地上種植花草樹木，既能增加庫區景觀，美化環境，又可防沖固坡，保護堤坎，還能利用花草樹木吸塵、吸毒，改善水體環境，對水質起到良好的凈化作用。二是適當增加濾食性、雜食性魚類的投放數量，增大草食性魚類、小雜魚的捕撈數量，用以控制浮游生物過量繁衍，并促進水生維管束植物對磷、氮等元素的吸收利用，降低水中營養物質含量，保護有益魚類盡快形成優勢種群。三是應進一步加大科研力度，對水庫進行長期的水質、生物等方面的監測和應用研究。使用一些高科技及自動化的技術手段對現有庫存魚類進行準確監測。四是建設水質遠程在線式實時監測系統，便于水庫水質的準確控制[11-12]。同時，建立、健全水庫水質的定期實驗室化驗機制。

6 參考文獻

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水質凈化范文第4篇

關鍵詞：藻叢刷系統；鯊魚；水質；凈化

中圖分類號 S91 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）11-113-04

Abstract：In order to investigate effects of algal turf scrubber（ATS）on cultivated water purification of ornamental fish，artificial ATS was used to purify cultivated water of Chiloscyllium plagiosum and water quality indicators，including NO3--N，NO2--N，NH4+-N and PO43--P，were measured.The experiment lasted for 60d and water was not renewed.The results showed that contents of NO3--N，NO2--N，NH4+-N and PO43--P were kept in the range of 5.64～9.87mg/L，0.03～0.07mg/L，0.03～0.07mg/L and 1.33～1.78mg/L respectively during the whole experiment.It was indicated that ATS could purify cultivated water of Chiloscyllium plagiosum effectively and maintain stabilization of water quality when shark were cultured with appropriate density and feeding dose.

Key words：Algal turf scrubber；Chiloscyllium plagiosum；Water quality；Purification

隨著人們生活水平的提高，觀賞水族養殖已成為家庭裝飾的新寵。觀賞水族養殖在高速、大規模發展的同時也存在著一些問題，養殖用水的污染就是其中之一。由于水族箱體積有限、投餌和交換水困難，易造成N、P等物質的堆積，導致養殖對象生長緩慢，易發疾病，降低了水族箱的觀賞性和裝飾性。

底棲藻類作為水體中的重要初級生產者，不僅是水生態系統中物質循環和能量流動的基礎[1]，也可以通過自身吸收利用、吸附、絡合以及與其他生物協同作用調節水生態系統，凈化水質[2]。自20世紀50年代開始，研究學者開始關注利用藻類去除水體中N、P來凈化水質，已經取得了一定的成果，并且開發出以此為基礎的藻叢刷系統（Algal Turf Scrubber，ATS）[3]、底棲藻類-生物膜系統[4]和底棲藻類水產養殖系統[5-6]，已經成功用于畜禽、水產養殖廢水的處理與凈化中。馬沛明等利用浮游藻類處理某造紙廠下游的人工合成污水后指出，底棲藻類對污水TN、TP、NH4+-N和NO3--N的去除率分別達到96%、98%、98%和97%，效果十分明顯[7]。將藻叢刷系統引入到觀賞魚養殖的水質凈化中，不僅可以有效降低水體N、P的含量，而且可以減少底棲藻類在水族箱缸壁的附著，提高觀賞性。

條紋斑竹鯊（Chiloscyllium plagiosum），俗稱狗鯊、犬鯊，隸屬于軟骨動物門，須鯊綱，須鯊科，斑竹鯊屬，為暖水性小型鯊魚，在我國東海和南海均有分布。一般成魚體重1～1.5kg，最大個體3～3.5kg，體長可達1m左右。該魚喜棲息于淺海或內灣貝、藻類繁多的環境中，主食軟體動物、多毛類、蝦蟹及底棲小型魚類。條紋斑竹鯊不僅具有藥用價值[8-9]，而且還是名貴的觀賞魚類，市場價值高，是值得開發的海水魚養殖新品種。條紋斑竹鯊攝食量大，代謝產物多，易導致養殖水體中N、P累積致使水質惡化，因而在養殖過程中必須加大換水頻率和換水量以保證良好的水質。

本研究在天津海昌極地海洋世界模擬潮間帶藻類生長條件，創造干濕交替的生長環境自制藻叢刷系統，在不換水的條件下，利用養殖水體中自然附著的底棲藻類去除條紋斑竹鯊養殖過程中產生的N、P營養鹽，并定期對水質理化指標進行監測，以確定藻叢刷系統對觀賞魚養殖用水的凈化效果，為藻叢刷系統在大型水族箱觀賞魚養殖水質凈化中的應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗裝置 試驗裝置主要由4部分組成：鯊魚養殖池（190cm×175cm×75cm）（a）、藻叢刷系統（b）、生化池+暫留池（c）、蛋白分離器（d）（圖1）。藻叢刷系統由有機玻璃制成，處理缸（120cm×30cm×50cm）內放入一塊聚乙烯篩絹（100cm×37cm）作為底棲藻類附著基質。篩網通過打磨成小刺狀，更利于藻類附著，模擬潮間帶底棲藻類生長環境，在篩網上方附有流水管，使水流自上而下通過均勻小孔流過藻叢刷篩網面，藻叢刷下方1/5面積浸入水中。然后流回養殖池，與鯊魚養殖池形成自循環。試驗期間用2支日光燈置于藻叢刷處理缸上方提供光照，光照強度控制在2 500lx，光照時間為每天7：00～19：00，光暗比為12h∶12h。同潮間帶底棲藻類所獲自然光光照周期基本保持。

1.2 試驗設計 養殖池內養殖用水體積為3.25t，共養殖37條條紋斑竹鯊，其中大小為50～80cm的條紋斑竹鯊有22條，15～17cm的15條。試驗為期60d，每日上午9：00和下午3：00進行投喂，分別投喂沙丁魚300g、200g。試驗期間分別僅采用生化池+暫留池、蛋白分離器和ATS系統處理養殖用水，整個試驗期間不換水。養殖用水由出水口分別流經生化池、蛋白分離器和ATS系統，再分別流入養殖池。

1.3 水樣采集及相關測定方法 條紋斑竹鯊養殖池內設置2個取水點，每個取水點取2個平行水樣。每隔3d水樣一次，按照海洋調查規范第4部分：海水化學要素調查（GB/T12763.4-2007）相關方法測定養殖水體中NO3--N、NO2--N、NH4+-N和PO43--P的含量：NO3--N（鋅鎘還原法）；NO2--N（重氮-偶氮法）；NH4+-N（次溴酸鈉氧化法）；PO43--P（抗壞血酸還原磷鉬藍法）。用鹽度計、溫度計、便攜式pH儀、溶解氧分析儀分別測定養殖水體鹽度、溫度、pH、溶解氧變化情況，試驗期間測得鹽度、溫度、pH、溶解氧結果如下：鹽度31%～33.5‰，溫度21.9%～26.9℃，pH8.0～8.06，溶解氧7.7～7.8mg/L。

1.4 底棲藻類收獲及測定 每7d收集一次附著基上的藻體，用毛刷刷下的藻體在105℃先烘15min，隨后將溫度降至65℃再烘5～6h至恒重后稱重。

2 結果與分析

2.1 藻叢刷系統對條紋斑竹鯊養殖水體NO2--N的影響 由圖2可知，NO2--N含量基本維持在0.03～0.07mg/L范圍內，略有下降的趨勢，說明這個系統能夠有效吸收養殖過程中由于投餌、糞便等正常養殖活動產生的NO2--N。

2.2 藻叢刷系統對條紋斑竹鯊養殖水體NO3--N的影響 由圖3可知，NO3--N的含量維持在5.64～9.87mg/L范圍內，基本趨于穩定，說明這個系統能夠有效吸收養殖過程中產生的NO3--N。

2.3 藻叢刷系統對條紋斑竹鯊養殖水體NH4+-N的影響 如圖4所示，條紋斑竹鯊養殖池水體NH4+-N的含量基本維持在0.03～0.07mg/L范圍內，說明這個系統能夠有效吸收養殖過程中產生的NH4+-N。

2.4 藻叢刷系統對條紋斑竹鯊養殖水體PO43--P的影響 條紋斑竹鯊養殖池水體PO43--P的含量基本維持在1.33～1.78mg/L這個水平范圍內（圖5），基本趨于穩定，說明藻叢刷系統能夠有效吸收養殖過程中產生的PO43--P。

2.5 附著藻類收獲生物量 人工聚乙烯篩絹上生長的底棲藻類主要由絲狀綠藻組成，且在整個實驗期間能保持較好的穩定性和連續性。由表1可知，試驗期間收集到藻類的干重，每7d藻類收獲量保持在2.584 5～2.720 4g范圍內，周期性藻類收獲量差異不大。

3 結論與討論

3.1 觀賞魚養殖中的水質凈化技術 在人工養殖水體尤其是觀賞水族養殖過程中，各營養物質的來源主要是餌料的投入和養殖對象自身的排泄物，大量營養物質的積累易導致水體惡化。水質日常維護及凈化多采用物理方式和生物方式濾除營養鹽，無論采用何種方式的最終目的是去除水體中過量的N、P等營養鹽或將對養殖對象有害的NH4+-N和NO2--N轉化為相對無害的NO3--N[10]。不過觀賞魚對NO3--N也有一定的耐受范圍，50mg/L或者更低濃度是其耐受上限。由此可見，傳統的水質凈化方法存在一定的局限性，而藻叢刷系統的出現可以有效地解決這一問題。

3.2 藻叢刷系統水質凈化技術 藻從刷具有設計簡單，材料廉價，對運行環境條件要求較低等特點，在水質凈化和廢水處理方面已經有了一定的應用。藻叢刷基質上附著的大量藻類能夠充分利用不同形式N源P源作為營養源，既有效降低了NH4+-N和NO2--N，又有效地降低了NO3--N濃度[11-12]，N、P去除效果好。由本次研究表明，在持續投喂和不換水的條件下，60d內條紋斑竹鯊養殖水體的NH4+-N、NO2--N和NO3-N均未出現明顯升高，說明借助于底棲藻類對氮磷的吸收特性構建的ATS系統，可吸收養殖鯊魚因代謝、投餌產生的N、P營養鹽，進而使養殖水質維持在穩定水平。表明藻叢刷系統對該水體有著明顯的凈化作用。馬沛明等指出，底棲藻類對NH4+-N較為敏感，當水體中同時存在NH4+-N和NO3--N時，水網藻、剛毛藻水綿等大型綠藻首先利用NH4+-N，待NH4+-N下降到一定程度后，開始利用NO3--N[7]。關于其作用機理也早有報道，由于藻類不能產生有活性的硝酸還原酶，當水體中的NH4+-N濃度很低或近于消耗完時，底棲藻類才NO3--N進行吸收和利用[13]。同樣，藻叢刷系統對對奶牛場廢水和生活污水中的TN、TP的去除率高達46%～90%[14-15]。與此同時，藻叢刷系統中基質上附著的藻類也具有一定的潛在應用價值。因此，利用藻類處理循環水條紋斑竹鯊養殖水體，具有成本低、能耗少、效率高、收益大、出水溶解氧含量高等特點，是一項非常有潛力的生態環保技術。

3.3 影響藻叢刷系統水質凈化效率的因素 藻叢刷系統操作簡便，運行過程中不需特殊手段，只要提供合適的基質和光照，控制特定的流速就能正常運行。為了提高藻叢刷系統水質凈化效率，本研究自制的藻叢刷水質凈化系統由2支日光燈置于藻叢刷處理缸上方提供光照，光照時間為每天7：00～19：00，光暗比為12h∶2h，同潮間帶底棲藻類所獲自然光光照周期一致。采用瀑布式水流設計促提供適宜流速使底棲藻類生物量達到最高。可以作為藻叢刷系統應用于觀賞水族凈化的參考。

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水質凈化范文第5篇

關鍵詞：污水廠 ；除磷脫氮改造；運行

Abstract: with the increase of urban sewage water discharge standards, plant a term using ZL alternative technology for the removal of nitrogen and phosphorus transformation of Zhuhai City Chittagong Water purification. Mainly in the cell body does not change based on the transformation of the original, a sedimentation tank, aeration tank. The actual running effect after the implementation of the project is obvious, the effluent can reach the GB18918-2002 level B emission standard.

Keywords: sewage treatment plant nitrogen and phosphorus removal transformation; operation;

中圖分類號： U664.9+2文獻標識碼：A文章編號：

珠海市吉大水質凈化廠一期是珠海市第一家污水處理廠。1987年11月投產，日處理能力為18000m3/d，采用傳統活性污泥鼓風曝氣法，原工藝沒有除磷脫氮功能。隨著國家對污水處理廠排放要求的不斷提高，同時作為珠海市國家環保模范城的重點迎檢項目之一，該廠于2011年3月開始進行除磷脫氮工程改造，工程總投資為650萬元，同年11月通過環保驗收。改造采用深圳市市政設計研究院有限公司ZL交替工藝（目前該工藝已獲得國家專利），改造后的出水達到城鎮污水處理廠排放標準GB18918-2002一級B標準（其中總磷為1.0mg/L）。以下主要對改造工程的工藝設計、改造內容和改造效果進行介紹。

一、改造前概況

吉大水質凈化廠一期原工藝為傳統活性污泥鼓風曝氣二級生化處理工藝。污水處理構筑物分兩組，每組處理量為9000 m3/d。其污水處理工藝如圖1所示。

該廠主要負責處理珠海吉大片區的生活污水，2010年改造前的設計進出水水質詳見表1。

表1 吉大水質凈化廠一期改造前設計進出水水質

由表1可見，原工藝BOD5、CODcr、SS的去除效率較高，可滿足排放標準。但氮、磷去除率差，需進行除磷脫氮工程改造。

二、改造的設計規模及進出水水質

由于主要池體不變，本次工程改造污水處理規模維持不變，結合近幾年來的水質情況，設計進出水水質見表2。

表2. 吉大水質凈化廠一期改造后設計進出水水質

三、改造工藝介紹

珠海市吉大水質凈化廠二期（2005年3月投產）及珠海市南區水質凈化廠（2007年6月投產）采用深圳市市政設計研究院有限公司ZT廊道交替工藝，投產以來，出水穩定達標、運行成本較低。本次吉大水質凈化廠一期改造，設計單位所采用的ZL交替工藝將ZT工藝和吉大廠一期的具體情況相結合，是ZT工藝的拓展。新工藝利用現有一沉池和曝氣池池體，在池內增加攪拌或新增、改造曝氣設施，構成反應的三工況（厭氧、缺氧、好氧）交替，能根據進水水質和出水水質的要求而設定不同時序。二池池仍用于實現污泥混合液的固液分離。

四、主要改造內容及參數

主要改造內容詳見表3

表3主要改造內容及參數

五、工程改造效果

（一）、電耗情況

提標改造后，雖然出水的氮、磷水質標準提高了，但由于ZL交替工藝與AAO工藝相比，減少了內回流，在大多數設備沒有更新的情況下，電耗情況與改造前基本相等，2012年的年均噸水電耗約為0.290 KW/ t。

（二）、污泥情況

與改造前只有好氧曝氣單一工況相比，改造后活性污泥中微生物種群、數量、比例都有所變化，污泥沉降性能變好、不易發生膨脹，同時剩余污泥產生量也有所減少。

（三）、出水水質情況

調試結束后，出水BOD5、CODcr、SS、TN、TP、NH3-N等

均能穩定達標。2012年吉大一期進出水水質情況詳見表4。

表4 2012年吉大一期進出水水質表 (單位：mg/L)