城市景观水污染现状及处理技术

1、收稿日期 :2005-04-28作者简介 :杜文华 (1963- , 男 , 上海人 , 工程师 。城市景观水污染现状及处理技术Polluted State and Treatment Technology for Landscape 杜文华 1 芮 曰 文 2 徐 2(1. 同济大学建筑设计研究院 (2. 200092摘要 , 要从根本上保证水质需采取一定的水源保护和 水处理措施 。 , 但工程实施中需要对其进行选择 、 优化 、 组合 。随着社会 , 景观水处理也必将成为继生活用水处理 、 工业用水处理后的又一给水处理新领 域 。关键词 景观水 污染 水处理Abstract The det

2、erioration of landscape water quality in urban area influences residents regular life heavily. Its high time that effective actions be taken to protect water resource and develop landscape water treatment technologies. Nowadays , many technologies for landscape water treatment have been developed in

3、 recent years ;however ,there still in need of optimized method and technologies to be used in the engineering projects. With the development of society and improvement of living standards ,the treatment of landscape water becomes a new field following the treatment of wastewater f rom daily life an

4、d in 2dustry. .Key words Landscape Water Pollution Water Treatment 随着社会不断发展和人们生活条件不断改善 ,景观水慢慢地融入了人们的生活 。但是由于一些 管理措施的不到位 , 有些景观水的水质渐渐发生变化 , 影响了附近居民的正常生活 。同时 , 景观水体的水处理很少为人所重视 , 现有的处理方式又大都限于通过假山 、 喷泉等来处理 , 极易造成藻类疯长 、 水体发绿甚至发臭等现象 。 要从根本上保证水质 ,需采取一定的水源保护和水处理措施 。1 景观水水源及水质污染1. 1 景观水水源城市内景观水的规模大小不一 , 小型的有

5、喷泉 、 冰塔 、 涌泉 、 水雾等 ; 中型的有叠流 、 瀑布 、 溪流 、 镜池等 ; 大型的有天然和人工湖泊 、 景观池塘 、 景观河道等 。目前 , 比较常用的景观水水源有五类 :城市管网的自来水 、 天然的河道 /湖泊水 、 雨水收集 、地下水和再生水回用于景观水 。一般来讲 , 以自来水作为景观水体的初期注入 水和后期补充水时可将其直接用于景观水体 ; 若利 用的是天然河水则需根据河水的水质情况决定是 否需对其进行特别处理 , 同时也要考虑水资源费用 的付出 ; 若利用的是再生水则再生水的水质需满足城市 污水 再生 利用景 观环 境用水 水 质 (G B/T18921 2002 中

6、的有关规定 。 1. 2 景观水水源污染城市水景一般都位于人口密度较大的居住小 区和公共场所 , 由于人类的活动及部分景观水体的 封密性特点 , 部分地区景观水的水质污染比较严 重 , 城市景观水的水质改变主要有以下五方面 :(1 外源污染物的直接污染 。 城市内大型景观水体 (如景观河道 , 由于大量未经处理或深度处理 的工业废水 、 生活污水 、 农业废水等直接排入 , 污染物过多而得不到有效的降解 。11 城市景观水污染现状及处理技术 杜文华(2 城市景观水水源的影响 。 用于景观水的水 源水质差 , COD 、 BOD 5、 TN 、 TP 等污染物的含量 较大 , 难以达到国家所规定

7、的景观水水质的要求 , 一段时间后 , 景观水变浑 、 变绿 。(3 尘土 、 落叶 、 垃圾的侵入 。 随着景观水搁置 时间的延长 , 外界对它的污染比较严重 , 表现为池 底被浮土覆盖 , 池水逐渐变得浑浊 , 水面悬浮垃圾 和水底沉积物增多 。(4 池底 、 护坡滋生青苔 。 受环境 、 温度 、 日照 、 水深等因素的影响 , 池底及护坡的青苔滋生 。(5 城市景观水的富营养化 。 由于大部分景观 水体是一个封闭的系统 , 水系统缺少循环 , 无自净 能力 , 加上周边环境污染 , 水中藻类和菌类大量滋 生 , 造成富营养化 。2, 我国 , 有些 1。表 1编号 颁发部门 实施日期

8、废止日期 1 G B3838-88国家环保总局 1988-6-12000 2 G B12941-91国家环保总局 1992-2-12000 3再生水回用于景观水体的水质标准 CJ /T95-2000建设部 2000-6-12002 4地表水环境质量标准 GHZ B 1-1999国家环保总局 2000-1-12002 5地表水环境质量标准 G B3838-2002国家环保总局 2002-6-1-6城市污水再生利用景观环境用水水质 G B/T18921-2002国家环保总局 2003-5-1-7城市污水回用设计规范 CJ/T95-2000 中国工程建设标准化协会 1994- 目前 , 景观水污染控

9、制实施的是表 1中 5、 6两个国家标准 。 其中 地表水环境质量标准 (G B3838 -2002 中的 、 、 V 类水体考虑了景观娱乐水 体水质的考核要求 , 从标准中可以看到 , 天然景观 水体的水质标准中对 COD Cr ,BOD 5, 溶解氧以及 氮 、 磷等指标控制极为严格 。 城市污水再生利用 景观环境用水水质 (G B/T18921-2002 是目前 对于景观水体考核评价的标准 , 与原先推荐的行业 标准 再生水回用于景观水体的水质标准 (CJ /T95 -2000 相比较 , 它对水质标准提出了更高的要 求 , 改善了原标准未将再生水运用于景观用水的具 体情形区分对待的局面

10、 , 同时合理地放宽了消毒途 径的要求 。 该标准分别从感观性状指标 、 水质常规 指标 、 水中营养盐含量 、 卫生学指标等方面对再生 水回用于景观水体水质指标加以规定 , 而且增加了 与人群健康密切相关的毒理学指标 。在水质指标 的确定方面主要考虑水体的美学价值以及对人体 健康的潜在危害 , 在控制措施上以强调水体的自净 能力为主导思想 , 着重强调水体的流动性 1, 标准 中还对景观水体的流动换水方式和水力停留时间 作了说明 。 3 城市景观水治理景观水体的水质维护主要目标是控制水体中 COD 、 BOD 5、 氮 、 磷 、 大肠杆菌等污染物的含量及 菌藻滋生 , 保持水体的清澈 、

11、洁净和无异味 。城市 景观水水处理的目的是为了保证景观水水源的水 质和保持整个景观水域的水质 。3. 1 截污对城市内的大型景观水体首先考虑的是控制 外源污染物的进入 。截污就是指将造成水体污染 的各个污染源除去 , 使水体不再受到进一步的污 染 。3. 2 引水换水当水体中的悬浮物 (如泥 、 沙 、 有机物 增多 , 水 体的透明度下降 , 水质发浑时 , 可以通过引水 、 换水 的方法来降低杂质的浓度 。但是使用这种方法必 须有足够的干净水源作为保证 , 但换水的成本比较 高 , 又造成了环境污染 。 在小水量的情况下才考虑 该法 。3. 3 物理化学处理3. 3. 1 循环过滤方式 对

12、于小区内的水景 , 在 21环境保护科学 第 32卷 第 2期 2006年 4月 水景设计的初期 , 根据水体的大小 , 设计配套的过 滤沙缸和循环用的水泵 , 并且埋设循环用的管路 , 用于以后日常的水质保养 。 过滤可降低水的浊度 , 同时水中的有机物 、 细菌乃至病毒等也都随浊度的 降低而被去除 2。与引水 、 换水相比较 , 循环过滤 虽然减少了用水量 , 但增加日常的电能耗费和维护 费用 。3. 3. 2 混凝沉淀法 混凝沉淀法的处理对象是水中的悬浮物和胶体杂质 , 也能除藻 。 例如用静沉 池处理泰晤士河水时 , 平均除藻率为 59%沉淀法具有投资少 、 点 , 可用于含大量悬浮物

13、 、 藻类水的处理 3, 对受污 染的水体可取得较好的净化效果 。3. 3. 3 加药气浮除藻 气浮净水工艺处理效果显著而且稳定 , 并能大大降低能耗 , 其对藻类的去 除率能达 80%以上 。 气浮净水工艺具有如下主要 优点 : 、 藻类 、 固 体杂质和磷酸盐等污染物 ; ; , ; , 可采用图 。图 1 加药气浮处理景观水的工艺流程3. 3. 4 紫外线杀菌 紫外线具有消毒快捷 、 彻底 、 不污染水质 、 运作简便 , 使用及维护的费用低等 优点 。 紫外线消毒的前处理要求高 , 在紫外线消毒 设备前端必须配置高精密度的过滤器 , 否则水体的 透明度达不到要求 , 影响紫外线的消毒效

14、果 。 3. 3. 5 人工曝气复氧技术 水体的曝气复氧是指对水体进行人工曝气复氧以提高水中的溶解氧 含量 , 使其保持好氧状态 , 防止水体黑臭现象的发 生 。 曝气复氧是景观水体常见的水质维护方法 , 充 氧方式有直接河底布管曝气方式和机械搅拌曝气 方式 , 如瀑布 、 跌水 、 喷水等 , 可以和景观结合起来 运行 。 研究表明纯氧曝气能在较短的时间内 , 降低 水体的有机污染 , 提高水体溶解氧浓度和增加水体 自净能力 , 达到改善环境质量的积极效果 4。 3. 4 生态修复技术生态修复技术适合按自然界自身规律恢复自 然界本来面貌的修复理念 , 在现有的修复技术中具 有独到的优势 5。

15、水体的生态修复包括植物修复 和动物修复两大类 。 植物修复具有成本低 、 对环境扰动少 、 有较高的美化环境价值 , 易被社会所接受 等优点 6,7。 在水体中适当放养原生动物 、 后生动 物 、 鱼等进行动物修复 , 可有效去除水体中的污染 物 , 控制藻类和其他水生植物繁殖 5。4 景观水处理技术的进展近年来 , 人们不断寻求合适的景观水处理新技 术 。 景观水处理必将成为继生活用水处理 、 工业用 水处理后的又一给水处理新领域 。下面就其中的 几种处理新技术做一简要论述 。 4. 1 生物沸石技术沸石是一族含水铝硅酸盐矿物 , 在水污染防治 中有着良好的应用前景 8。生物沸石反应器是以

16、通过特定处理的颗粒沸石作为生物载体的一种固 定生物膜处理装置 。沸石生物膜能高效去除水中 氨氮 、 亚硝酸盐氮 、 Mn 、 有机物 、 嗅和味 , 改善色度 等 9。 常见的生物沸石处理景观水工艺流程见图 2。 同济大学张玉先利用颗粒生物沸石技术净化景观水的中试试验研究已经取得初步成果 。31 城市景观水污染现状及处理技术 杜文华 图 2 生物沸石处理景观水的工艺流程4. 2 微生物絮凝剂技术凝活性的次生代谢产物 微粒 (, 但目 段 。4. 3 电磁脉冲高压离子景观水处理技术高压静电场具有杀菌灭藻的作用 。其机理有三点 10:(1 水在高压静电场作用下 , 产生活性氧 O 2-、 H 2O

17、 2等 , 这些活性氧能破坏生物细胞的离子通道并改变菌藻生存的生物场 ; (2 O 2-生成使水中溶解氧减少 , H 2O 2的生成以及 HCO -3、 CO 2-3在 电极放电使 CO 2减少 ,CO 2降低将改变藻类生存 条件 , 使藻类丧失光合能力 ; (3 在高压静电场作用 下 , 会改变和影响水中菌群的生理代谢 , 如基因表 达 、 酶活性等 , 从而影响细菌生长代谢 , 达到杀菌目 的 。 高压离子处理技术可大大减少菌藻数量 , 能有 效的抑制菌藻的繁衍 , 是一种清洁绿色的环保方 法 。 另外 , 电磁法处理景观用水还具有过程安全 , 设备使用寿命长等优点 , 能在实际中广泛运用

18、 。 上 海闵行区的东苑半岛花园采用该法对小区内的景 观用水进行改造处理 。 结果证实 , 在不更换水的前 提下 , 小区河道内的景观用水在近一年内不变质 , 原先鱼群生病成批死亡的案例再无发生 , 说明了该 法运用于实际的可行性和推广潜力所在 。5 结论(1 城市景观水体由于水质恶化而影响附近居民的正常生活 。要从根本上保证水质需采取一定 的水源保护和水处理措施 。(2 我国先后颁布了若干与景观水体有关的水地(B3838-2002 和 城市污水 景 观 环 境 用 水 水 质 (G B/T18921-2002 。(3 介绍了可适用于景观水处理的几种工艺 ,但在工程实施中需要对其进行选择 、 优化 、 组合 , 才 能获得满意的处理效果 。(4 近年来陆续出现一些景观水处理的新技 术 , 景观水处理也必将成为继生活用水处理 、 工业 用水处理后的又一给水处理新领域 。参 考 文 献1. G B/T18921 2002. 城市污水再生利用景观环境用水水质 S.2. 高橘和孝 , 谷中正直 , 国包章一 . 净水处理 藻类数 上浊度及 微粒子数的关系 A .第 51回全国水道研究发表会讲 演集 C.日本水道协会 ,2000.3. 石颖 , 马军 , 蔡为民 , 等 . 湖泊、 水库水的强化