水质净化

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水质净化范文第1篇

关键词:水生植物;污水治理;净化机理;生态应用

引言

伴随社会的持续发展，生态环境问题日益受到关注，尤其是近年来的蓝藻污染、工业废水排放、水质富营养化等问题，给人类正常生活及生产带来了严重干扰，并逐步衍生出一系列社会问题。为适应现代水污染治理的需求，水生植物在污水治理层面的价值得到了深入的挖掘，以期利用自然生态循环机理，使污水治理回归到生态环节，在提升治理效率的同时节约人工成本。因此，生态视野下水生植物在污水净化中的应用受到了广泛研究与应用。

1北方常见的水生植物

1.1水生植物概述

水生植物(Hydrophyte)属于生态学名词，在1988年出版的《EPA湿地鉴别和描述手册》中，水生植物被定义为生长在以水为主的或者由于水分充足而周期性缺氧的基质上的大型植物，其范围覆盖水生植物及湿地植物。水生植物广泛分布于我国各水域之中，并扮演着至关重要的生态净化角色，为生态环境的平衡提供着基础保障。

1.2水生植物的分类

根据水生植物的形态、习性及生理变化等特点，可以对水生植物进行适当的划分，以实现对水生植物更系统化的认知，其主要类型如下。1.2.1挺水植物挺水植物是水生植物中的重要组成，其主要的特点是根系生长于水中泥土之下，而叶片及叶柄长出水面。一般而言，挺水植物都拥有较为发达的根系，采取茎与叶呼吸的方式进行养分转化;花色艳丽且体型较大，具备了一定的观赏性，在园林景观塑造中具有极高的应用价值。北方地区常见的挺水植物包括慈菇(Sagittariatrifolia)、荷花(Nelumbonucifera)、芦苇(Phragmitescommunis)。1.2.2浮叶植物一般是指根系生长于底泥之中，但由于茎部偏软而无法矗立，叶片或者花瓣处于半挺或漂浮于水面。其生长过程一般为先在水下生长，当叶片长出水面后浮于水面，一般具备发达的气孔，且叶片有较强的呼吸能力，以保障植物获取充足的营养。如芡实(Eu-ryaleferox)、睡莲(Nymphaeaalbalinna)、荇菜(Nymphoidespeltatum)等。1.2.3漂浮植物主要是指根部不接触泥土且漂浮生长于水面的植物种类。由于漂浮植物根系无法固定，会随水流、风向等产生位移，在实践应用中应慎重选择。如茶菱(TrapellasinensisOliv)、凤眼莲(Eichhorniacras-sipes)等。1.2.4沉水植物指生长于水下的植物类型，有少量沉水植物能够在花期时伸出水面，这类植物主要以观叶为主。如狐尾藻(Myriophyllumspicatum)、黑藻(Hydrillaverti-cillata)和金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)等。

2水生植物水质净化的机理

2.1植物根系的吸收

植物根系是植物生长的根本依赖，也是获取营养物质的重要渠道。相对于部分植物的水质净化而言，水生植物可以利用根系的吸收功能，将水中的部分污染物作为营养来吸收利用，以大幅降低水中的污染物含量。利用根系吸收的途径主要分为2种，通过质体流途径，使污染物在植物蒸腾拉力的作用下，使其与水分同时到达植被根部;在溶解扩散作用下，使污染物直接到达植物根部，以达到对水中污染物吸收、转化的目的。

2.2植物富集作用

根据水生植物的生长特性及水污染治理特点，其存在着显著的差异性。大部分水生植物的水污染净化功能中，都具有一定的富集作用，即将污染物中所含的重金属离子等有机物，利用根系吸收进入植物根茎，并将这些重金属离子富集于体内，以达到一定的水质净化效果。并且，部分水生植物根、茎、叶等部位，会对不同的污染物产生不同功能，如芦苇、香蒲等根部TN含量显著大于茎叶部，而根部的TP含量则小于茎叶部。与此同时，水中的重金属离子在水生植物内经历复杂的转变后，会与植物内生成的植物螯合肽(PC)发生螯合反应，从而为植物的后续生长提供保障。

2.3微生物作用

微生物是世界上数量最为庞大的生物群落，大量存在于水生植物中，尤其是水生植物的根系部分能为微生物提供充足的养分，以促进其大量的生长并作用于植物内部，从而实现2种生物形态之间的生长平衡。借助植物中强大的微生物降解、代谢系统，可以将水中的有机污染物进行转化，如凤眼莲根系微生物具有降酚作用，并能够提高凤眼莲降酚效率和多酚氧化酶活性，以促进水体中的氮循环过程，有效促进水体中的氨氮平衡，以达到水质改良及净化的效果。

2.4对藻类的抑制作用

藻类是自然水域中广泛存在的植物，与大部分水生植物一样，其生长营养的获取主要来源于水体，虽然水中的藻类同样具有一定的净化功能，但是一旦水中的藻类达到爆发的临界点，将产生相反的效果并打破水质平衡，造成更为严重的污染，因此水生植物对于藻类的抑制作用尤为重要。相较于藻类而言，水生植物在水质净化中具备一定的优势，可以实现更高效率的污染物转化，与藻类形成竞争关系，特别是对水中氮、磷等元素的吸收更为明显，也在一定程度上限制了藻类营养的获取，在保证水生植物有序生长的同时，抑制藻类的过度爆发，以达到更为显著的水质净化效果。

3北方常见水生植物水质净化效果实验分析

3.1实验水体

考验北方水质污染的特点及趋势，主要以生活污水及自然水体污染标本为主，并根据污染水体中的污染物浓度进行标定，实际初始深度值如表1所示。

3.2实验植物

基于生态下的水生植物污染治理，需要将水质净化与植物景观实现融合，从而扩大水生植物的应用范围，使其成为现代水污染治理中的重要支撑。因此在实践中主要选择适宜北方生长的水生植物作为对象，包括慈菇、香蒲、芦苇、茶菱、凤眼莲等，具体的植物基本特征如表2所示。

水质净化范文第2篇

关键词：河涌 水质净化原则

中图分类号：R123文献标识码： A 文章编号：

一、广州河涌及水质概况

由于经济的迅速发展和人居生活的影响，广州河涌外部环境污染十分严重，工业排污、雨污不分流、生活污水一并汇入到河涌，导致河涌水质急剧下降, 严重影响到社会经济的发展和人居生活质量。

广州河涌多数呈现河网型结构，泥水环境关联性极强，河网主干河道或上一级河涌的泥水环境往往对河涌起到决定性作用，而河涌泥水环境则往往对主干及下一级河涌的健康起到反作用。

目前，广州河涌淤积极其严重，功能作用如行洪、航运、环境等大大衰减；纳污承载能力差；水质大部分处于Ⅳ类或Ⅴ类，有的甚至接近劣Ⅴ类或Ⅺ类水质；表观 “污黑”，感官 “恶臭”。

河涌环境与人居环境不和谐。

二、 河涌水质净化的几个原则

1、先治河涌、后治河网、再治江河原则：江河是河网的主流，而河涌是河网的支流。因此，河涌泥水环境的好坏必然与河网江河相关联。特别是城市河涌水环境更劣于江河，污染源多，先河涌、后河网、再江河的治理时序是合理的。

2、先治河涌外部环境、后治河涌内部原则：河涌外部泥水环境的优劣直接影响河涌内部的水质。因此，必需先整治河涌外部周界环境，再实施河涌内部环境治理。

3、先治水、后治泥、再治污染物原则：水是泥和污染物输移的载体，泥是污染物的吸附体。先治理污染水体、后治理污染淤泥体、再处理处置污染物才是比较符合综合治理实际的。

4、河涌治理与江河可持续发展的协调原则：从治河角度看，这种协调性主要表现在：

(1)河涌治理过程应考虑对江河健康环境的影响。

(2)河涌治理后赖以生存的动力条件、维系河涌健康而取自于江河的引水补水应与江河环境的可持续发展协调。

5、河涌治理与和谐社会协调发展原则：河涌治理与和谐社会协调发展关系到河涌综合治理的根本。这是因为河涌功能与社会意识形态、河涌作用与区域经济发展、河涌资源与民生需求等都会直接影响和谐社会的发展。

6、人文、生态、环境协调兼治原则：人类的生存发展多是与泥土为伴、与山水相依的历史。城市河涌是城市文明发展的象征和经济发展的依托。城市河涌环境综合治理不要拘泥于传统治河观念，重要的在于升华河涌人文治理理念，亦即在河涌生态修复中要渗透城市人文内涵。

三、河涌水质净化方法

3.1化学处理方法

化学处理方式就是在被处理的污水、废水中加入 “絮凝剂”、“聚沉剂”、“氧化剂”、“分解剂”、“还原剂”等。目前化学处理技术在处理污水、废水方面占的比例较大。这是由于化学处理剂使用起来很方便，效果也很好，因此被采用。

广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剂、聚沉剂的化学处理方式进行净化可以收到良好的效果。这是因为广州市由于外来人口的增加使得河涌水体的受污和处理的周期大大缩短、频次大大增加了。必需使用短时间内就能够收到效果的方式短周期进行处理，使之不至于积污过深而难返。比如应用运用近年来开发的高分子絮凝聚沉剂经过工艺优化，实现水体污染物的快速絮凝后的固液分离。然后处理分离出的化学絮凝物、沉淀物等。这是一个值得推荐的方法。

3.2微生物处理方法

用生物学的方法处理污水也是现代处理受污水体应用广泛的方法之一。该方法主要是借助微生物的分解吸食作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按微生物对氧气需求情况该方法可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理时厌氧微生物把有机物分解转化为甲烷、二氧化碳和氢等。好氧生物处理时采用机械曝气或自然曝气为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物降解污水中的有机物为无机物。

对于广州市内的那些感潮河涌，使用微生物处理方法显然达不到好的处理效果，潮起潮落的频繁换水将会大大减弱微生物的处理机制。另外，广州市231条河涌污染水体的无机物、有机物污染物浓度随着一年四季时间和气候的变化振幅较大，有时甚至主要是无机物，有机物甚少。这样的变化不利于微生物处理，因为微生物处理法中的微生物是以有机物为营养物质的。不过，对于广州市那些无水可补的较为封闭的受污河涌的水体净化，采用微生物处理方式不失为一个有效的选择。

3.3“电絮凝”法

“电絮凝”通过改变水体的电极特性从而使有机物迁移除去。“电絮凝”是靠电流的传递而使污染物发生氧化还原反应，从而达到降解的方法。“电絮凝”法是一种崭新的废水、污水处理技术。其效果与常规絮凝近似，但却无需添加任何化学物品，极大的减少了沉淀物的产生，所以真正算是水质净化的环保方法。

比如应用铁电解絮凝法对含油废水进行的处理。其主要机理可归纳为利用电场的作用：由于 ·OH 自由基的强氧化作用，对氢、铁、二价铁离子进行氧化还原作用，产生的二价和三价铁离子具有絮凝、吸附作用。显然，电絮凝时产生的新生态Fe2+及Fe3+为中高价阳离子, 具有较强的化学活性。一方面它能压缩胶体、乳化油胶粒的扩散双电层，使它们脱稳凝聚；另一方面Fe2+ 和Fe3+ 均可与水的OH- 生成Fe( OH) +、Fe( OH) 2和Fe( OH) 2+ 等络合离子, 有较强的絮凝性、吸附性，絮凝和吸附水中的有机物、悬浮物，将污水中的有机高分子交联、络合在一起，聚结成较大的絮体沉淀。

“电絮凝”法具有：体积小、占地少；速度快；投资小，成本低的特点。

可以看出，“电絮凝”法对于处理高污染浓度废水特别是含油污水是有效的，但对于广州市的河涌受污水体，其应用范围就有限了。因为广州市河涌面积大且支流多，大部分河涌的污染物的浓度还不足以达到使用铁电解絮凝法或铝电解絮凝法进行处理的浓度要求。另外，广州市河涌是以城市景观的面貌呈现在国内外旅游者和工作者面前的。试想，在广州市大大小小的河涌中长期布满“电絮凝”法的电极，显然是一件有碍观瞻的事情。

3.4生态修复技术方法

受损水环境的修复途径需从保护和恢复生物多样性入手，引入植物和动物，尤其是一些关键物种，重建物种的食物链结构，是水环境修复的重要方法。这种生态控制修复法相对成本较低，而且不用机械、能源，不引入化学物质，没有二次污染。这是目前水环境修复主要趋势之一。

对于河涌的水质净化，生态修复技术方法就是在河涌水面、河底、河岸的适当部位或建造生物虑床或建造生物虑墙或引种水生植物水生动物来进行河涌水质的生态修复。生物生态修复技术负面作用小，无二次污，但历时很长。

广州市的变化几乎可以用日新日异来形容，天天都有新的景象。与之相匹配的城区231条河涌是不能使用需要数年乃至十数年才见到改观效果的慢腾腾的生态修复技术方法来处理的。在单元时间内，生态修复技术方法对于水质的影响变化是相当微小的，地处闹市的广州市河涌显然需要速度更快、改观更迅速的其它处理方法进行污染水体的净化。

四、结语

（1）广州市河涌淤积严重，淤泥是劣化河涌水质的污染源。链条是：排污积淤污水河网江河；

（2）广州市河涌水质大部分处于Ⅳ类或Ⅴ类，有的甚至接近劣Ⅴ类或Ⅺ类水质；

（3）净化河涌水质不是一个单一的个体事件，而是一个具有立体概念的、需兼顾方方面面的、遵循原则进行实施；

（4）介绍的净水方法中以化学的絮凝聚沉处理法对广州市河涌水质净化有值得推荐的实际意义。

参考文献

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水质净化范文第3篇

关键词 生物净化水质；大浪淀水库；机理；应用

中图分类号 X524；X171 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）03-0303-02

河北省沧州市是全国严重缺水的地区之一，全市水资源总量12.64亿m3，人均水资源占有量192 m3，仅相当于全国平均水平的8%，全省平均水平的61%。为了解决该地区人们的生存与发展问题，1996年底修建了大浪淀水库，并投入运行蓄水。6年来，已累计引水入库3亿m3，有效缓解了沧州水资源严重短缺的现状，每年向市城区提供1.53亿m3的生活用水，结束了城区人民长期饮用高氟水的历史。该水库担负着沧州市55万人民的生活用水和近2.67万hm2农田的灌溉任务。自1996年投入运营后，库内水生浮游动、植物大量滋生，水体富营养化严重，水质败坏，超出国标《地表水环境质量标准》Ⅲ类水标准。1997年11月7日，水库停止向外供水，严重影响了人民的正常生活和沧州市经济发展，沧州市政府只能紧急启用备用水源向市区供水。为此，笔者针对水库水环境恶化问题利用生物措施对水库水质进行净化，使水质得到了明显改善。

1 大浪淀水库基本概况

大浪淀水库位于南皮、沧县、孟村3个县交界处，距沧州市以南22 km，中心位置坐标为东经116°55′，北纬38°6′。该水库设计库容1.003亿m3，蓄水面积16.89 km2，属大Ⅱ型平原水库。水库主体工程于1996年底建成，从1997年1月19日开始，每年的11月至翌年2月，通过明渠从黄河调水，1997年2月开始对外供水。大浪淀水库是以解决沧州市城区生活用水为主，兼顾工农业生产用水的重要地表水源地。由于该水库系农田和天然洼地改建而成，水中营养物质含量丰富，此外引黄河水途中又带入了较多有机质。

2 生物净化水质机理及技术

2.1 生物净化水质机理

生物在水体富营养后的自净过程中起主要作用。水体的自净，是由于水体自身物理、化学及生物等过程的作用使水体得到净化。生物净化就是生物在其生命进程中，经过氧化还原、吸收、分解等生命活动，使水体得到净化，在消耗水中营养物质的同时满足了生物自身生命活动的需要。生物净化水质是以生物链中各因子之间的相互依存、相互利用为基础，以水生态环境为条件，以水生生物学和水化学等理论为依据；利用生物调控的方法来净化水体水质，从而提高水的利用功效，改善淡水生态环境。笔者针对大浪淀水库存在的水质污染和富营养问题，通过对大浪淀水库的水质和水生生物进行定性、定量监测与分析，依据生态系统中物质循环、能量转换的法则和水体中主要水生动物食性的特点，找出影响水质主要因子的变化规律，确定消耗水体营养物质、净化水质的最佳生物配比，从而达到改善水质、促进水体生态系统良性循环的目的。

2.2 生物净化水质技术

自1998年开始，笔者对大浪淀水库的水质、生物、初级生产力以及鱼类资源等进行了定性、定量监测和调查，并取得了大量的基础资料。对比分析结果表明，有多个因子影响水库水质，主要包括高锰酸盐指数、pH值、溶解氧、透明度、总磷、总氮、硝酸盐氮、氨氮、水生生物等。根据生物净化水质机理，通过研究和对比水库营养成分以及浮游生物的种类和数量，分析得出2条食物链对水库水质起主导作用。

（1）水体中的有机碎屑、腐尸等，经过菌类分解后，一部分被小杂鱼、虾、鲤鱼、鲫鱼、幼鱼所摄食，从而又为肉食性鱼类提供了食物，其他被底栖动物、浮游动物所摄取，完成能量相互转换的循环过程；一部分返回水体中进行下一次的能量转换。

（2）在二氧化碳、阳光、温度等环境条件下，水体中的磷、氮等营养物质，经光合作用为浮游植物提供了营养，使其生长繁衍；这些浮游植物又为浮游动物、底栖动物等提供了食物，浮游动物、底栖动物又为鳙鱼、幼鱼、虾、小杂鱼及鲤鱼、鲫鱼提供了食物，其中小杂鱼、虾、幼鱼又为肉食性鱼类提供食物。各种水生生物的粪便和残体等有机物质，包括浮游动物、底栖动物、鱼类、水生维管束植物、浮游植物等经真菌、细菌等菌类分解后，营养物质又返回到水体中，从而使水体得到净化，完成初次能量转换的循环过程。

根据上述原理，建立了大浪淀水库生物净化水质模型，具体见图1。

3 生物净化水质技术在大浪淀水库中的应用

生物净化水质调控技术通过合理调控和配置生物种群数量和组成结构的方法净化水质[1-3]。该技术能够有效抑制浮游植物过量的繁衍，主要是调控鱼类规格、品种、种群及组成结构等，使其在满足牧食性鱼类生长、发育对水生植物的需要的同时，有利于浮游动物适量发展，并且能调整水生维管束植物生产量，降低水体中的营养物质含量，从而达到净化水质的目的[4-10]。

3.1 鱼类投放

鱼类投放的品种、规格、密度和数量是生物调控技术“调”的主要方式。根据大浪淀水库浮游动物生产力大于浮游植物生产力的现状，经对比分析研究决定：投放品种主要以鳙鱼、鲢鱼为主，少量搭配鲤鱼、鲫鱼、草鱼、银鱼等；投放规格以鳙鱼50~100 g/尾、鲢鱼50~100 g/尾、草鱼100~200 g/尾、鲫鱼30~50 g/尾、鲤鱼50~150 g/尾为宜；投放密度以鳙鱼84尾/hm2为宜、鲢鱼117尾/hm2、草鱼82.5尾/hm2，鲤鱼和鲫鱼靠自生繁殖，以捕捞的方式适当调控；投放数量以鳙鱼15万~18万尾、鲢鱼20万~25万尾为宜。

3.2 鱼类捕捞

鱼类的捕捞规格、数量和时间是生物调控技术“控”的主要方式。根据大浪淀水库浮游动物和浮游植物生产力的现状，经对比分析研究决定确定如下：捕捞规格应以鳙鱼3.0~4.0 kg/尾、鲢鱼1.5~2.0 kg/尾、鲤鱼1.0~5.0 kg/尾、鲫鱼0.15~1.50 kg/尾，草鱼2.5 kg/尾以上，银鱼4~6 g/尾为宜。捕捞时间以鲢鱼3~5龄后，鳙鱼2~3龄后，草鱼2龄后，即在其度过生活史中生长最快的发育阶段以后为最佳捕捞时机。鲤鱼、鲫鱼、银鱼等产卵孵化后即可捕捞。水库年捕捞量应以鳙鱼70~80 t、鲢鱼50~60 t，鲤鱼、鲫鱼、杂鱼、虾类等120 t，银鱼10 t为宜。

4 大浪淀水库水质净化结果评价

通过利用水质指数法对水库水质进行计算及评价，自利用生物净化水质技术对水库的水质进行净化后，水体的营养化程度由1997年的严重富营养净化至现在的中度营养，大浪淀水库的水质指数（WQI）由1997年的100调节为目前的18.6~30.7，即由Ⅴ类水净化为现在的Ⅱ类或Ⅰ类水。因此，大浪淀水库通过利用生物净化水质技术进行水质调控处理，已成为水质优良的饮用水水源地。

5 结语

几年来，为了使水库运行管理得到有效技术保证，大浪淀水库通过利用生物净化水质技术处理，其水质净化效果明显。为使水库水质长期保持最佳状态，并保持良好的生态环境，让水库发挥更大的经济、社会和生态效益，特提出如下建议：一是植树种草，改善库区生态环境。因地制宜，合理规划，有目的的在坝外肩及坝坡、滩地上种植花草树木，既能增加库区景观，美化环境，又可防冲固坡，保护堤坎，还能利用花草树木吸尘、吸毒，改善水体环境，对水质起到良好的净化作用。二是适当增加滤食性、杂食性鱼类的投放数量，增大草食性鱼类、小杂鱼的捕捞数量，用以控制浮游生物过量繁衍，并促进水生维管束植物对磷、氮等元素的吸收利用，降低水中营养物质含量，保护有益鱼类尽快形成优势种群。三是应进一步加大科研力度，对水库进行长期的水质、生物等方面的监测和应用研究。使用一些高科技及自动化的技术手段对现有库存鱼类进行准确监测。四是建设水质远程在线式实时监测系统，便于水库水质的准确控制[11-12]。同时，建立、健全水库水质的定期实验室化验机制。

6 参考文献

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水质净化范文第4篇

关键词：藻丛刷系统；鲨鱼；水质；净化

中图分类号 S91 文献标识码 A 文章编号 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

随着人们生活水平的提高，观赏水族养殖已成为家庭装饰的新宠。观赏水族养殖在高速、大规模发展的同时也存在着一些问题，养殖用水的污染就是其中之一。由于水族箱体积有限、投饵和交换水困难，易造成N、P等物质的堆积，导致养殖对象生长缓慢，易发疾病，降低了水族箱的观赏性和装饰性。

底栖藻类作为水体中的重要初级生产者，不仅是水生态系统中物质循环和能量流动的基础[1]，也可以通过自身吸收利用、吸附、络合以及与其他生物协同作用调节水生态系统，净化水质[2]。自20世纪50年代开始，研究学者开始关注利用藻类去除水体中N、P来净化水质，已经取得了一定的成果，并且开发出以此为基础的藻丛刷系统（Algal Turf Scrubber，ATS）[3]、底栖藻类-生物膜系统[4]和底栖藻类水产养殖系统[5-6]，已经成功用于畜禽、水产养殖废水的处理与净化中。马沛明等利用浮游藻类处理某造纸厂下游的人工合成污水后指出，底栖藻类对污水TN、TP、NH4+-N和NO3--N的去除率分别达到96%、98%、98%和97%，效果十分明显[7]。将藻丛刷系统引入到观赏鱼养殖的水质净化中，不仅可以有效降低水体N、P的含量，而且可以减少底栖藻类在水族箱缸壁的附着，提高观赏性。

条纹斑竹鲨（Chiloscyllium plagiosum），俗称狗鲨、犬鲨，隶属于软骨动物门，须鲨纲，须鲨科，斑竹鲨属，为暖水性小型鲨鱼，在我国东海和南海均有分布。一般成鱼体重1～1.5kg，最大个体3～3.5kg，体长可达1m左右。该鱼喜栖息于浅海或内湾贝、藻类繁多的环境中，主食软体动物、多毛类、虾蟹及底栖小型鱼类。条纹斑竹鲨不仅具有药用价值[8-9]，而且还是名贵的观赏鱼类，市场价值高，是值得开发的海水鱼养殖新品种。条纹斑竹鲨摄食量大，代谢产物多，易导致养殖水体中N、P累积致使水质恶化，因而在养殖过程中必须加大换水频率和换水量以保证良好的水质。

本研究在天津海昌极地海洋世界模拟潮间带藻类生长条件，创造干湿交替的生长环境自制藻丛刷系统，在不换水的条件下，利用养殖水体中自然附着的底栖藻类去除条纹斑竹鲨养殖过程中产生的N、P营养盐，并定期对水质理化指标进行监测，以确定藻丛刷系统对观赏鱼养殖用水的净化效果，为藻丛刷系统在大型水族箱观赏鱼养殖水质净化中的应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验装置 试验装置主要由4部分组成：鲨鱼养殖池（190cm×175cm×75cm）（a）、藻丛刷系统（b）、生化池+暂留池（c）、蛋白分离器（d）（图1）。藻丛刷系统由有机玻璃制成，处理缸（120cm×30cm×50cm）内放入一块聚乙烯筛绢（100cm×37cm）作为底栖藻类附着基质。筛网通过打磨成小刺状，更利于藻类附着，模拟潮间带底栖藻类生长环境，在筛网上方附有流水管，使水流自上而下通过均匀小孔流过藻丛刷筛网面，藻丛刷下方1/5面积浸入水中。然后流回养殖池，与鲨鱼养殖池形成自循环。试验期间用2支日光灯置于藻丛刷处理缸上方提供光照，光照强度控制在2 500lx，光照时间为每天7：00～19：00，光暗比为12h∶12h。同潮间带底栖藻类所获自然光光照周期基本保持。

1.2 试验设计 养殖池内养殖用水体积为3.25t，共养殖37条条纹斑竹鲨，其中大小为50～80cm的条纹斑竹鲨有22条，15～17cm的15条。试验为期60d，每日上午9：00和下午3：00进行投喂，分别投喂沙丁鱼300g、200g。试验期间分别仅采用生化池+暂留池、蛋白分离器和ATS系统处理养殖用水，整个试验期间不换水。养殖用水由出水口分别流经生化池、蛋白分离器和ATS系统，再分别流入养殖池。

1.3 水样采集及相关测定方法 条纹斑竹鲨养殖池内设置2个取水点，每个取水点取2个平行水样。每隔3d水样一次，按照海洋调查规范第4部分：海水化学要素调查（GB/T12763.4-2007）相关方法测定养殖水体中NO3--N、NO2--N、NH4+-N和PO43--P的含量：NO3--N（锌镉还原法）；NO2--N（重氮-偶氮法）；NH4+-N（次溴酸钠氧化法）；PO43--P（抗坏血酸还原磷钼蓝法）。用盐度计、温度计、便携式pH仪、溶解氧分析仪分别测定养殖水体盐度、温度、pH、溶解氧变化情况，试验期间测得盐度、温度、pH、溶解氧结果如下：盐度31%～33.5‰，温度21.9%～26.9℃，pH8.0～8.06，溶解氧7.7～7.8mg/L。

1.4 底栖藻类收获及测定 每7d收集一次附着基上的藻体，用毛刷刷下的藻体在105℃先烘15min，随后将温度降至65℃再烘5～6h至恒重后称重。

2 结果与分析

2.1 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体NO2--N的影响 由图2可知，NO2--N含量基本维持在0.03～0.07mg/L范围内，略有下降的趋势，说明这个系统能够有效吸收养殖过程中由于投饵、粪便等正常养殖活动产生的NO2--N。

2.2 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体NO3--N的影响 由图3可知，NO3--N的含量维持在5.64～9.87mg/L范围内，基本趋于稳定，说明这个系统能够有效吸收养殖过程中产生的NO3--N。

2.3 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体NH4+-N的影响 如图4所示，条纹斑竹鲨养殖池水体NH4+-N的含量基本维持在0.03～0.07mg/L范围内，说明这个系统能够有效吸收养殖过程中产生的NH4+-N。

2.4 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体PO43--P的影响 条纹斑竹鲨养殖池水体PO43--P的含量基本维持在1.33～1.78mg/L这个水平范围内（图5），基本趋于稳定，说明藻丛刷系统能够有效吸收养殖过程中产生的PO43--P。

2.5 附着藻类收获生物量 人工聚乙烯筛绢上生长的底栖藻类主要由丝状绿藻组成，且在整个实验期间能保持较好的稳定性和连续性。由表1可知，试验期间收集到藻类的干重，每7d藻类收获量保持在2.584 5～2.720 4g范围内，周期性藻类收获量差异不大。

3 结论与讨论

3.1 观赏鱼养殖中的水质净化技术 在人工养殖水体尤其是观赏水族养殖过程中，各营养物质的来源主要是饵料的投入和养殖对象自身的排泄物，大量营养物质的积累易导致水体恶化。水质日常维护及净化多采用物理方式和生物方式滤除营养盐，无论采用何种方式的最终目的是去除水体中过量的N、P等营养盐或将对养殖对象有害的NH4+-N和NO2--N转化为相对无害的NO3--N[10]。不过观赏鱼对NO3--N也有一定的耐受范围，50mg/L或者更低浓度是其耐受上限。由此可见，传统的水质净化方法存在一定的局限性，而藻丛刷系统的出现可以有效地解决这一问题。

3.2 藻丛刷系统水质净化技术 藻从刷具有设计简单，材料廉价，对运行环境条件要求较低等特点，在水质净化和废水处理方面已经有了一定的应用。藻丛刷基质上附着的大量藻类能够充分利用不同形式N源P源作为营养源，既有效降低了NH4+-N和NO2--N，又有效地降低了NO3--N浓度[11-12]，N、P去除效果好。由本次研究表明，在持续投喂和不换水的条件下，60d内条纹斑竹鲨养殖水体的NH4+-N、NO2--N和NO3-N均未出现明显升高，说明借助于底栖藻类对氮磷的吸收特性构建的ATS系统，可吸收养殖鲨鱼因代谢、投饵产生的N、P营养盐，进而使养殖水质维持在稳定水平。表明藻丛刷系统对该水体有着明显的净化作用。马沛明等指出，底栖藻类对NH4+-N较为敏感，当水体中同时存在NH4+-N和NO3--N时，水网藻、刚毛藻水绵等大型绿藻首先利用NH4+-N，待NH4+-N下降到一定程度后，开始利用NO3--N[7]。关于其作用机理也早有报道，由于藻类不能产生有活性的硝酸还原酶，当水体中的NH4+-N浓度很低或近于消耗完时，底栖藻类才NO3--N进行吸收和利用[13]。同样，藻丛刷系统对对奶牛场废水和生活污水中的TN、TP的去除率高达46%～90%[14-15]。与此同时，藻丛刷系统中基质上附着的藻类也具有一定的潜在应用价值。因此，利用藻类处理循环水条纹斑竹鲨养殖水体，具有成本低、能耗少、效率高、收益大、出水溶解氧含量高等特点，是一项非常有潜力的生态环保技术。

3.3 影响藻丛刷系统水质净化效率的因素 藻丛刷系统操作简便，运行过程中不需特殊手段，只要提供合适的基质和光照，控制特定的流速就能正常运行。为了提高藻丛刷系统水质净化效率，本研究自制的藻丛刷水质净化系统由2支日光灯置于藻丛刷处理缸上方提供光照，光照时间为每天7：00～19：00，光暗比为12h∶2h，同潮间带底栖藻类所获自然光光照周期一致。采用瀑布式水流设计促提供适宜流速使底栖藻类生物量达到最高。可以作为藻丛刷系统应用于观赏水族净化的参考。

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水质净化范文第5篇

关键词：污水厂 ；除磷脱氮改造；运行

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;

中图分类号： U664.9+2文献标识码：A文章编号：

珠海市吉大水质净化厂一期是珠海市第一家污水处理厂。1987年11月投产，日处理能力为18000m3/d，采用传统活性污泥鼓风曝气法，原工艺没有除磷脱氮功能。随着国家对污水处理厂排放要求的不断提高，同时作为珠海市国家环保模范城的重点迎检项目之一，该厂于2011年3月开始进行除磷脱氮工程改造，工程总投资为650万元，同年11月通过环保验收。改造采用深圳市市政设计研究院有限公司ZL交替工艺（目前该工艺已获得国家专利），改造后的出水达到城镇污水处理厂排放标准GB18918-2002一级B标准（其中总磷为1.0mg/L）。以下主要对改造工程的工艺设计、改造内容和改造效果进行介绍。

一、改造前概况

吉大水质净化厂一期原工艺为传统活性污泥鼓风曝气二级生化处理工艺。污水处理构筑物分两组，每组处理量为9000 m3/d。其污水处理工艺如图1所示。

该厂主要负责处理珠海吉大片区的生活污水，2010年改造前的设计进出水水质详见表1。

表1 吉大水质净化厂一期改造前设计进出水水质

由表1可见，原工艺BOD5、CODcr、SS的去除效率较高，可满足排放标准。但氮、磷去除率差，需进行除磷脱氮工程改造。

二、改造的设计规模及进出水水质

由于主要池体不变，本次工程改造污水处理规模维持不变，结合近几年来的水质情况，设计进出水水质见表2。

表2. 吉大水质净化厂一期改造后设计进出水水质

三、改造工艺介绍

珠海市吉大水质净化厂二期（2005年3月投产）及珠海市南区水质净化厂（2007年6月投产）采用深圳市市政设计研究院有限公司ZT廊道交替工艺，投产以来，出水稳定达标、运行成本较低。本次吉大水质净化厂一期改造，设计单位所采用的ZL交替工艺将ZT工艺和吉大厂一期的具体情况相结合，是ZT工艺的拓展。新工艺利用现有一沉池和曝气池池体，在池内增加搅拌或新增、改造曝气设施，构成反应的三工况（厌氧、缺氧、好氧）交替，能根据进水水质和出水水质的要求而设定不同时序。二池池仍用于实现污泥混合液的固液分离。

四、主要改造内容及参数

主要改造内容详见表3

表3主要改造内容及参数

五、工程改造效果

（一）、电耗情况

提标改造后，虽然出水的氮、磷水质标准提高了，但由于ZL交替工艺与AAO工艺相比，减少了内回流，在大多数设备没有更新的情况下，电耗情况与改造前基本相等，2012年的年均吨水电耗约为0.290 KW/ t。

（二）、污泥情况

与改造前只有好氧曝气单一工况相比，改造后活性污泥中微生物种群、数量、比例都有所变化，污泥沉降性能变好、不易发生膨胀，同时剩余污泥产生量也有所减少。

（三）、出水水质情况

调试结束后，出水BOD5、CODcr、SS、TN、TP、NH3-N等

均能稳定达标。2012年吉大一期进出水水质情况详见表4。

表4 2012年吉大一期进出水水质表 (单位：mg/L)