復合生態(tài)濾床和光催化技術在景觀水治理中的應用摘要：結(jié)合工程實例，探討了復合生態(tài)濾床和光催化技術在景觀水治理中的應用，分析了該方法的設計及運行特點，給出了景觀水治理方法的一種新選擇。關鍵詞：景觀水；復合生態(tài)濾床；光催化技術；應用中圖分類號：TU991ApplicationofMultifunctionEcologicalFilterBedAndPhotocatalyticTechnologytoLandscapeWaterTreatmentAbstract：Onthebasisofthepracticalengineering，thepaperdiscussesthedirectapplicationofmultifunctionecologicalfilterbedandphotocatalytictechnologytolandscapewatertreatment，andanalyzesthedesignandoperationcharacteristicsofthemethod．Itmayofferanewchoiceforlandscapewatertreatment．Keywords：landscapewaterbody；multifunctionecologicalfilterbed；photocatalytictechnology；application1工程概況廣州市某景觀水體為廣州市一涉外高級住宅小區(qū)，地處廣州市中心位置，緊鄰廣州市未來CBD——珠江新城，座落在廣州大橋西側(cè)，東面與凱旋華美達大酒店相鄰，南眺二沙島，分別由6層、48層及52層高的三棟頂級樓宇圍合而成，占地14410平方米，總建筑面積為108000平方米，小區(qū)設計有景觀水體多處，其中位于小區(qū)中庭的景觀水體最大，水面面積約為150m2，平均水深約為0.7m，總水量約為100m3，景觀水體放養(yǎng)錦鯉300多尾，約100kg。每天投餌量為3kg，餌料粗蛋白含量35％以上，粗脂肪含量4％以上。該景觀水池原本采用砂缸過濾的方式進行處理，共采用直徑800mm砂缸2臺，設計濾水流量50m3/h，2臺并聯(lián)設置，池水通過自流進入機房，采用29m3/h水泵加壓進入砂缸過濾后，再流回水池中。砂缸運行30天后，水體水質(zhì)逐漸變差，水中藻類及微生物大量繁殖，水體透明度下降到0.2m，溶解氧降低，錦鯉出現(xiàn)“浮頭”現(xiàn)象，嚴重時，水體惡臭，錦鯉大量死亡，而且砂缸堵塞越來越頻繁，以至于反沖1天即堵塞，無法正常使用，最后放棄使用。該景觀水池水容量較小，處于封閉狀態(tài)，無外源污染，水質(zhì)污染源來自錦鯉的排泄物、剩余餌料、降塵、藻類的固氮作用以及水體自然蒸發(fā)濃縮后自來水和雨水中氮和磷的積累等。無論從觀賞效果還是錦鯉飼養(yǎng)管理的角度來看都必須對景觀水進行治理，以達到設計上的美觀效果。2治理方法及設計參數(shù)2.1治理方法的選擇目前景觀水治理的方法有物理法、化學法及生物法，實際工程中一般為多種方法的組合和綜合運用。物理法主要有砂缸過濾等方法，化學法主要為向景觀水池投加化學藥劑如殺藻劑等，生物法主要是向景觀水池中投加微生物，利用微生物的生長繁殖去除水體中的污染物。砂缸過濾的方法在前期就證明不適合，而投加化學藥劑和微生物的方法不利于水體安全和水池的景觀效果，管理也不方便，故不建議采用。復合生態(tài)濾床是垂直流人工濕地的改進工藝，已多次成功應用于城市河道、湖泊等水環(huán)境治理[123]；光催化技術是一種高級氧化殺藻技術[45]，利用固載型光催化材料，制成光電殺藻設備，能有效殺滅浮游藻類，對水體中CODcr、NH3-N等指標也有一定降解作用，是一種十分有效的景觀水水質(zhì)凈化設備[6]。經(jīng)過綜合考慮，本工程決定采用復合生態(tài)濾床-光催化殺藻工藝進行處理，工藝流程見圖1。圖1工藝流程Fig.1watertreatmentprocess該工程主要由復合生態(tài)濾床和光催化殺藻設備組成。復合生態(tài)濾床直接設置于景觀水池的一端，共7m2，占景觀水池總面積的4.7%，濾床依池而建，呈不規(guī)則狀，其上種植再力花、菖蒲、風車草等景觀植物，與周邊綠化景觀相協(xié)調(diào)，使景觀水池生機盎然。濾床內(nèi)填充具有吸N聚P等功能填料，底部布設集水系統(tǒng)，水體從上向下通過濾料進入集水支管和主管，最后自流進入集水池，流向設備房；光催化殺藻設備位于負2層的設備房（-6m，地面標高為0m），原有砂缸停用。景觀水池水體自流進入復合生態(tài)濾床，濾床出水自流進入光催化設備，利用光催化原理殺滅水體中的藻類，出水再經(jīng)水泵提升循環(huán)進入景觀水池。2.2設計參數(shù)的選擇復合生態(tài)濾床和光催化設備均為本公司自主開發(fā)研制的工藝和設備，擁有完全知識產(chǎn)權。復合生態(tài)濾床的設計主要根據(jù)水面面積確定，一般為5%左右；光催化設備根據(jù)總水量選型；水泵的選擇按每4h循環(huán)一次設定。寺本水景水面面源積牙為匹150m聞2欺，總水量蛾為蒜100m舍3巧，復合生態(tài)濾冠床面積裳為恭7m蹦2柜，光催化設備爆選虛擇咐HZ10破0瞇型處（毒N=260嫂W培），水泵某（胃Q=29m加3希/臂h鐮，居H=10能m獎，界N=1.0K更W暑，澳大利亞進足口）。賭2.3鞋昂工藝特點昏本工程主要采百用復合生態(tài)濾秤床和光催化殺暢設備對景觀水西體進行處理，致復合生態(tài)濾床源直接構(gòu)建于景助觀水池中，占柳地面積小，其吼上種植水生植致物與小區(qū)綠化雷協(xié)調(diào)致，既凈蒜化水質(zhì)，同時欺使景觀水池更怎具情趣，具有姻良好的協(xié)調(diào)性泛；光催化設備擺布設于地下畝負唯2吼層的設備間，物設備體積小，芝不產(chǎn)生任何噪饒音，具有良好氏的適應性。流3話暴運行情況與分杰析剪3.1規(guī)蔬運行情況票本工程按于舅200障6休年滔5輕月吸1輩0敵日開始施工，似主要包括復合璃生態(tài)濾床建設燙和光催化設備英安裝診，益10企d待后施工完成，像進入調(diào)試階段才，肆于擊5繞月蟻2囑0觀日正式進入運捕行狀態(tài)。系統(tǒng)紅運行時，水體豈處于嚴重的富孫營養(yǎng)化狀況，死水體藍綠藻大飄量繁殖，透明眾度不榨到絹20c追m獨，水體散發(fā)腥考臭味。連續(xù)運賽行飄1值d戰(zhàn)后，水體透明遺度不見明顯改糞善，但水體的拉腥臭味明顯緩照解，水面可見棟一層明顯的淡復綠色漂浮物，菊可能是被殺滅芹的浮游藻類糾。發(fā)2克d育后，水體透明練度有所改善，側(cè)提高蔬到底25c不m冊，水體腥臭味肆基本消失，水由體由綠色轉(zhuǎn)為值黃綠色，水面配漂浮物依然存撓在怎；棍5加d就后，水體透明糠度進一步提高盟到沙50c倒m糾，水體呈現(xiàn)淡炊黃色，水面漂辛浮物減少，池垮壁逐漸出現(xiàn)少脈量著生藻類照；藏7層d誕后，水體透明沃度提高超到棕70c恥m赴，基本實現(xiàn)清瞞澈見底，水體友顏色進一步變盾淡，著生藻類牲進一步增加貪；油10柔d扔后，水體完全叉清澈見底，水懼體顏色完全消勵除，水池中的述錦鯉清晰可見如，池壁出現(xiàn)大蓬量的著生藻類屠。運行過程中慕，每天上辨午顫9灘點采樣監(jiān)測，菠主要監(jiān)測指標劇為賢：樹CODc蛾r城、辜NH貫3流-磁N蘭、制T就P蔥、萌D旁O雹、透明度和葉粒綠潛素雷a興。結(jié)果見縱表殖1敢。坦至今已經(jīng)連續(xù)鐮運行了將炒近河2鵝年，完全沒有趕更換水體，只吵是通過自動補迷水裝置補充每缺天蒸發(fā)的水量摟，放養(yǎng)的錦鯉槍生長健康，批物量死魚現(xiàn)象從奴未發(fā)生。運行逐過程中，每月勾對水質(zhì)進行監(jiān)介測，監(jiān)測指標諒為旋CODc工r泄、迷NH惑3伯-作N奮、紀T酬P震、玻D刊O秘和透明度，主傾要指標基本穩(wěn)痕定在地表肝水隙I遭I告水標準管（鉤GB3838北-200顆2膨），數(shù)據(jù)見庫表蘇2餃。憤表塌1灑尺調(diào)試過程中水棗質(zhì)變化每慘平將Tab草.1cha種ngeso燕fqual釘itydu腎ringt呈heper開iodof瞞debug得ging項項目時間艷CODc犬r饑（陷mg/棕L特）瘋NH論3材-狗N斯（豐mg/但L躺）豈TP星（含mg/嚴L豈）技Chl溜a滿（堅mg/m判3火）俊DO多（餃mg/娃L牢）顛透明度年（橋c閣m纏）絕5嘴月西2求0嫂日卵35.6及1.83強0.31轟55.7貧1.9敢15廢5掛月吐2為1燥日喘38.9拒1.68懷0.24顯60.5稈2.5像18泳5猶月叛2遙2攪日淘32.7隔1.52碗0.25雹40.1燒3.6升25初5冊月榨2阿3說日聚33.4辜0.86角0.20府34.2陡4.5獎32北5泡月辰2蝕4柄日葛27.2讓0.52縱0.14評22.1堵4.6恩41憂5某月吳2歪5稿日酬20.7返0.62蠢0.10咽10.1獎5.2讓50尾5帝月遍2盆6槽日劍15.3尿0.57勉0.05好5.2嘴6.9松62干5岡月夕2駐7兵日諒12.6甘0.44績0.08綁6.1旺6.5咐70嫂5搖月藥2廁8趣日徒15.8榜0.51口0.07郊4.1節(jié)6.4露70怒5匪月餡2艷9軟日貴14.7蚊0.41凡0.08惠3.9雖6.7胳70購表乓2告礙維護過程中水運質(zhì)指標藍Tab.2慢change底sofq評uality瞇durin嘉gthe標period遍ofru這nning項項目監(jiān)測時間樓CODc我r毒（剩mg/纖L徒）修NH絕3夏-謀N囑（偏mg/饅L緊）正TP殊（桑mg/悅L掙）挪Chl只a兵（余mg/m熱3尋）附DO伏（套mg/召L經(jīng)）偏透明度表（錯c捕m誦）六200刮6泥年父6吧月注13.8鴉0.39非0.09幣5.5致6.5蹄70騾200屯6卸年節(jié)7兆月林15.3論0.44沙0.08六7.6暢6.9撞70炭200參6槽年燥8腳月杰16.6絞0.52泳0.07燈6.5嶄7.2呀70雞200吵6閘年傅9葛月宣15.9棕0.45訊0.05遭4.6抄6.3卸70貢200給6般年凱1奪0映月批14.7的0.39轎0.09位4.1凱6.7阻70機200算6艦年話1肅1抽月硬13.8餓0.42波0.08位3.9賺6.5良70鬼200涉6不年梅1狼2陷月撕13.3垮0.51毫0.07勵3.5彎6.9答70陣200轟7董年蓄1擊月智10.6矛0.41戴0.03性4.1狠6.5甲70糕200蒙7榨年愈2痛月臣15.8桂0.39舊0.06壞3.9找6.4術70彩200江7音年疑3醉月他14.2坦0.44穩(wěn)0.08捆5.5號6.1嫁70城200虎7打年結(jié)4圓月珍13.8恩0.53曲0.07察4.1錫6.5份70競200章7夾年雷5陡月膝15.3綱0.46歲0.08延4.5陸6.9蚊70勺200蠻7緞年縫6蹲月史16.6云0.39扇0.03卸4.6慢7.5灌70脂200最7易年判7顆月蘿17.8曲0.44昨0.05巧6.6刪7.4講70燥200倉7浴年爬8雅月草18.1果0.51笑0.07屆6.5蠅6.7唉70透200待7伏年珠9寸月降13.4瘋0.41考0.08系4.6備6.5殼70析200緞7征年攜1撤0險月候11.2下0.30掠0.05辰3.6擇6.3黑70燈3.2鴉含經(jīng)濟效益分析員該工程實際水稅量金為夕100m吧3萍，處理前平均關每周采用自來未水將全部池水亞更換，一年換諷水次數(shù)嗎按丑5段0痕次計，由于自東來水余氯的影圣響，錦鯉經(jīng)常賭性批量死亡現(xiàn)史象依然無法解弓決。設備（主睛要為水泵）每捎天運冬行勢1濕2簽小時，物業(yè)管是理人員費用不輪計。盞處理后，連續(xù)稍運行了近兩年付，沒有更換過市水體，僅僅補據(jù)充蒸發(fā)和水池哨滲漏造成的水藝量損謙失，瑞約怨5m荒3暖/墳月。電費包括燙水泵運行電費于和光催化設備單電費兩部分組此成，水泵為原襪設計水泵，光雅催化設備功率杰為蛙0.26k薄w渡，每天運或行毛1陽2叔小時。費用對汽比見掀表越3鼠。由表可知，承處理后，一年碰為小區(qū)管理方喚節(jié)舟約役1870支5雀元，并且景觀底水體常年清澈憐見底，獲得了疏小區(qū)居民的稱象贊。忍表悉3論維護運行費用醬對比勝Tab.3膊compar床eoft衡hetre仆atment蹄cost為during賣thep漠eriod命ofrun呢ning糾項目覽處理前危處理后僵數(shù)量叢單價（元）損金額（元）駁數(shù)量盟單價（元）亭金額（元）卡換水序5000m抹3賞3.41準17050地0東0售0踩補水撕0嚷0遺0撈60痛3.41距205那水泵運行費用秤4380kw喚1.0習4380壤4380kw話1.0辰4380知光催化設備能0繩0仆0日1140kw趙1.0面1140孤魚死亡瘋180顏0墾尾晚10.0趴18000樣6都0膠尾擾10壇600冠管理費灶0豬0災0蘋12丈1200晝14400部合計殘39430提20725艙3.3繪湊運行過程中應徐注意的問題餐攀受系統(tǒng)調(diào)試過程獨中的浮藻和泡近沫問題萬在系統(tǒng)調(diào)試過唐程中，由于原翼水處于嚴重的魯富營養(yǎng)化狀況廉，水體濃綠，值散發(fā)腥臭味，饑透明度不用到宅20c匯m良，水蒸體乳CODc楚r續(xù)達桐到詳40mg/偉L新左右，接近地爽表株V候類水標準樓；射NH售3殃-螞N杯和陜T環(huán)P鞋分別郊為斬1.83mg雖/惑L底和姻0.31mg搜/漸L算，達到富營養(yǎng)奇水體水質(zhì)指標慨；水體藻類數(shù)絞量非常多令，赤Chl孫a華高達唉到葵55.7m版g/m壘3岸，光催化殺藻井設備啟動后，歇對大量藻類進震行有效殺滅，悲死亡的藻類和水有機物分解產(chǎn)語物進入景觀水轎池，形成浮藻脊和泡沫，影響憲水池景觀，但墊這種現(xiàn)象一般瘦不超寄過陰3狹天，隨著藻類戶被逐步殺滅，祖水體中有機物耍被分解，水池室中泡沫和浮藻踩會慢慢減少，磨至調(diào)試運度行模6捉天后，徹底消洋失。但系統(tǒng)運沸行濫的行2環(huán)年時間中，在半氣溫突然上升豐的情況下也出葵現(xiàn)固過巧2團次水池中出現(xiàn)疊泡沫的現(xiàn)象，沫經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)是扎因為設備停止嗚運行一段時間漫后，再開機造獅成，一般恢復惜運傭行竄2-榨3偵天后消失。句舞座因此在系統(tǒng)調(diào)薄試中，建議將叔景觀水池中的逗富營養(yǎng)水體排屯空，全部更換料為自來水，便我于景觀水池新凳的生態(tài)系統(tǒng)的杜建立。系統(tǒng)維較護過程中必須胃保持光催化殺梯藻設備的運行掃，特別是是在墊高溫天氣，更撤是要保持設里備怕2艙4類小時正常運行哄。蘋地屢系統(tǒng)運行過程頭中的濾床堵塞鉤問題啞妙校在系統(tǒng)維護運南行竄的足2愚年內(nèi)，共發(fā)聾生貪2掘次濾床堵塞現(xiàn)族象，主要表現(xiàn)責在集水池水位準下降（正常水沖位和景觀水池淋水位持平），岔回流水泵由于旬水量供應不足尼，出現(xiàn)氣泡，秘發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象扭后，應立即關留閉回流水泵，慈將濾池中濾料損清洗，在填入榆濾床即可恢復更正常運行。秩屆含景觀水池生態(tài)畝濾床堵塞主要葵是由于系統(tǒng)運牲行過程中污泥嗓累積形成的，醒這是生態(tài)濾床法不可漢避免的問題，注定期清洗濾料忙是系統(tǒng)維護的拍重要技術措施杯。本工程中，各濾料采粥用綿4k啞g當絲網(wǎng)包裝，便抬于整理和清洗乞。清洗時，關僵閉回流泵，使獲水池水位低于老濾床表面；將你生態(tài)濾床種植撫的植物移出，借在濾池中清洗刑濾料，堆放在振岸邊，將含有姿大量污泥的水牛體排出，將濾的料重新填入濾叮床，恢復運行下，一般每年要叉清洗一次。4結(jié)論蘋（棄1鉤）復合生態(tài)濾拼床皺-圾光催華殺藻工決藝對水體中的鴉污染物具有較乖好的去除效果羊，運裂行稀1旁0汽天內(nèi)，水體托中軋NH股3粉-崇N怎下娘降韻77.牌6挨％以上衰，戲T趨P效下濃降鮮74.執(zhí)2智％以上南，蛙CODc噴r稿下議降諒58.局7屬％以上。復合甜生態(tài)濾床中采攻用功能型生態(tài)表填料，該填料矛具有優(yōu)異的屑吸么N枕聚泳P遇性能，能將水裂體中到的休N攜、藏P練等營養(yǎng)物質(zhì)吸場附在多孔介質(zhì)盯附近，最后被桌種植在多孔介發(fā)質(zhì)上面的水生辣植物如水蔥、潮菖蒲、香蒲、新風車草和美人推蕉等吸收利用教，從而尿?qū)⒁狽腔、激P桶營養(yǎng)物質(zhì)從水釀體中轉(zhuǎn)移，導賴致水體中上述商營養(yǎng)物質(zhì)濃度黑降低，這也是班復合生態(tài)濾床星具有良好寧去叉N尺去各P懼作用的重要原匠因庸[123測]投?；j（播2辭）光催化殺藻梅設備對水池中駐藻類具有較強逃的殺滅作用，畜本工程中摩，在光催化反腔應器作用下遵，乘1襪0稿天內(nèi)，富營養(yǎng)僅水體耕chl染a仗由宇55.7載mg/m旅3柱降古至絡3.9mg/寨m馬3畜，下降率達傳到胖9愉3瓦％，棄表明浪以固載型光催有化殺藻設備能護有效殺滅富營憲養(yǎng)水體中藻類隸、控制藻類基遲數(shù)，對應急處叢理城市景觀水征、湖泊等富營列養(yǎng)水體突發(fā)性旅藻華，提高生乒物別-詳生態(tài)法處理效岡率，改善城市從水環(huán)境具有十潔分重要的意義狼。介（背3住）該工程實施促后，連續(xù)運行蓬了近兩年，沒塔有更換過水體丈，僅僅補充蒸宅發(fā)和水池滲漏撈造成的水量損露失，聾約問5m蓄3