微纳米气泡改善太湖入湖河道水质的工程实例研究
发布时间:2013/7/24 13:13:27  发布人admin

        摘要:太湖入湖河道,在各级政府及部门的努力T作下,经过点源治理、截污、清淤、生态修复等综合手段治理,水质逐年好转,但还存在很大的提升空间,本研究采用微纳米气泡气液分散系统,对人湖河道水体进行原位净化处理,结果表明,CODMN、氨氮、总磷的平均去除率分别为36.8% 、42.4% ,49.1% 。入湖水质达到国家地表水Ⅱ一Ⅲ类标准。

        关键词:太湖;原位净化;微纳米气泡;去除效果

        太湖是中国第三大淡水湖,其流域是中同经济发展最快的地区之一。由于在发展过程中,相应的环境保护和治理措施滞后,太湖水体富营养化严重,蓝藻水华暴发频繁。笔者采用微纳米气泡气液分散系统,对太湖人湖河道进行水体原位净化,研究其对CODMN、氨氮、总磷的去除效率,为太湖入湖河网水系水质改善提供一种高效率、低成本的新途径。

1 试验装置与方法

1.1 试验装置

        选取苏州市南北华翔河为试验河道,该河道宽15m,水流平缓。试验装置如图1所示。

 

        在河道平均水深2.5m处布设长100m、宽6m、高2.7m无纺布材质的软性围隔作为试验区域,1套微纳米气泡气液分散系统布设在围格区域内,离围格进水口处3m,河水进入试验区域,经处理后从围格内流出。

1.2 试验方法

        通过调节软性围隔进出口大小来调节控制流速,使水力停留时间为10 d,试验在围隔内部设置4个监测采样点(图1),分别为①进水(试验段水流上游100m无排污口,且河道平直),②围隔出水,③ 围隔内部(参照断面),④ 围隔②号点平行处(对照断面)。整个装置调试完成后,1周采样1次。

1.3 检测项目及分析方法

        CODMN测定采用酸性高锰酸盐指数法;氨氮测定采用纳氏试剂比色法;TP测定采用钼酸铵分光光度法。

2 试验结果与分析

2.1 CODMN的去除效果

        试验装置正常运行后,进口浓度为5.64~8.36 mg/L,平均值为6.38 mg/L,介于地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅲ ~Ⅳ类之间。出口浓度3.23~4.46 mg/L,平均值为4.01 mg/L,接近地表水Ⅱ类标准,整个装置的最高去除率48.8% ,最低去除率26.3% ,平均去除率为36.8%(图2)。

       8月16日由于降雨产生的地表径流带入有机质,致使试验装置进口1号点浓度突然增高,但围格出水浓度降低更为明显,去除率达到48.8% ,表明装置对CODMN 浓度稍高的河水去除效果更明显,排除降雨等偶然因素,去除率最高为43.7%。

2.2 氨氮的去除效果

        试验期间,装置进口氨氮浓度为1.86~3.83 mg/L,平均浓度为2.26 mg/L,属劣V类水体。出口浓度为0.83~2.23 mg/L,平均浓度为1.30 mg/L,介于Ⅲ ~Ⅳ 类之间,平均去除率为42.4% ,装置对氨氮去除效果明显(图3)。

        8月16日受降雨影响,进口浓度达到3.83 mg/L,去除率41.8% ,但出口浓度为2.23mg/L,为劣V类,表明装置对氨氮浓度较高时的去除能力略显不足。

2.3 总磷的去除效果

        该装置对总磷的去除效果较好。运行期间,进口监测断面总磷浓度为0.21~0.61 mg/L,平均值0.37 mg/L,属地表水环境质量标准(GB 3838—2002)1V~V类之间,经过装置处理后,出水口监测点处总磷浓度为0.11~0.38 mg/L,平均值则降低到0.18 mg/L,属于Ⅱ ~Ⅲ类水体,平均去除率为49.1% 。装置运行期间TP的去除效果见图4。

2.4 经济性分析

        试验装置内河水停留时间T=10d,装置容积V=100m×6m×2.5 m =1500m3,装置功率为0.75 kW/h,每天运行24h,电费以全国市政用电统一计价0.83元/kW .h,可以得出吨水运行成本F =0.75 kW/h×24 h×0.83元/kW.h÷(1500m3÷10d)=0.10元/m3

3 结语

        试验结束时,主要污染物浓度值稳定在Ⅱ~Ⅲ类水平,CODMN、氨氮、总磷平均去除率分别为为36.8% ,42.4% 和49.1% ,效果显著。系统的处理成本为0.10元/m3,具有较大的经济优势。

 

 

来源:《环境监控与预警》

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