徐 彬，鄭之奇，張 珂

(1.南京金禾水環(huán)境科技有限公司，江蘇 南京 210002;2.昆山市環(huán)境保護局，江蘇 昆山 215300)

太湖是中國第三大淡水湖，其流域是中國經(jīng)濟發(fā)展最快的地區(qū)之一。由于在發(fā)展過程中，相應的環(huán)境保護和治理措施滯后，太湖水體富營養(yǎng)化嚴重，藍藻水華暴發(fā)頻繁。筆者采用微納米氣泡氣液分散系統(tǒng)，對太湖入湖河道進行水體原位凈化，研究其對CODMn、氨氮、總磷的去除效率，為太湖入湖河網(wǎng)水系水質(zhì)改善提供一種高效率、低成本的新途徑。

1 試驗裝置與方法

1.1 試驗裝置

選取蘇州市南北華翔河為試驗河道，該河道寬15 m，水流平緩。試驗裝置如圖1所示。

在河道平均水深2.5 m處布設長100 m、寬6 m、高2.7 m無紡布材質(zhì)的軟性圍隔作為試驗區(qū)域，1套微納米氣泡氣液分散系統(tǒng)布設在圍格區(qū)域內(nèi)，離圍格進水口處3 m，河水進入試驗區(qū)域，經(jīng)處理后從圍格內(nèi)流出。

圖1 試驗裝置示意

1.2 試驗方法

通過調(diào)節(jié)軟性圍隔進出口大小來調(diào)節(jié)控制流速，使水力停留時間為10 d，試驗在圍隔內(nèi)部設置4個監(jiān)測采樣點(圖1)，分別為①進水(試驗段水流上游100 m無排污口，且河道平直)，②圍隔出水，③圍隔內(nèi)部(參照斷面)，④圍隔②號點平行處(對照斷面)。整個裝置調(diào)試完成后，1周采樣1次。

1.3 檢測項目及分析方法

CODMn測定采用酸性高錳酸鹽指數(shù)法;氨氮測定采用納氏試劑比色法;TP測定采用鉬酸銨分光光度法［2］。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 CODMn的去除效果

試驗裝置正常運行后，進口濃度為5.64～8.36 mg/L，平均值為6.38 mg/L，介于地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB 3838—2002)Ⅲ～Ⅳ類之間。出口濃度3.23～4.46 mg/L，平均值為4.01 mg/L，接近地表水Ⅱ類標準，整個裝置的最高去除率48.8%，最低去除率26.3%，平均去除率為36.8%(圖2)。

圖2 試驗期間CODMn的去除效果

8月16日由于降雨產(chǎn)生的地表徑流帶入有機質(zhì)，致使試驗裝置進口1號點濃度突然增高，但圍格出水濃度降低更為明顯，去除率達到48.8%，表明裝置對CODMn濃度稍高的河水去除效果更明顯，排除降雨等偶然因素，去除率最高為43.7%。

2.2 氨氮的去除效果

試驗期間，裝置進口氨氮濃度為1.86～3.83 mg/L，平均濃度為2.26 mg/L，屬劣Ⅴ類水體。出口濃度為0.83～2.23 mg/L，平均濃度為1.30 mg/L，介于Ⅲ ～Ⅳ類之間，平均去除率為42.4%，裝置對氨氮去除效果明顯(圖3)。

圖3 試驗期間氨氮的去除效果

8月16日受降雨影響，進口濃度達到3.83 mg/L，去除率 41.8%，但出口濃度為2.23 mg/L，為劣Ⅴ類，表明裝置對氨氮濃度較高時的去除能力略顯不足。

2.3 總磷的去除效果

該裝置對總磷的去除效果較好。運行期間，進口監(jiān)測斷面總磷濃度為0.21～0.61 mg/L，平均值0.37 mg/L，屬地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB 3838—2002)Ⅳ～Ⅴ類之間，經(jīng)過裝置處理后，出水口監(jiān)測點處總磷濃度為0.11～0.38 mg/L，平均值則降低到0.18 mg/L，屬于Ⅱ～Ⅲ類水體，平均去除率為49.1%。裝置運行期間TP的去除效果見圖4。

圖4 試驗期間總磷的去除效果

2.4 經(jīng)濟性分析

試驗裝置內(nèi)河水停留時間T=10 d，裝置容積V=100 m ×6 m ×2.5 m=1 500 m3，裝置功率為0.75 kW/h，每天運行24 h，電費以全國市政用電統(tǒng)一計價0.83元/kW·h，可以得出噸水運行成本F=0.75kW/h×24h×0.83元/kW·h÷(1500 m3÷10 d)=0.10元/m3。

3 結(jié)語

試驗結(jié)束時，主要污染物濃度值穩(wěn)定在Ⅱ～Ⅲ類水平，CODMn、氨氮、總磷平均去除率分別為為36.8%，42.4%和49.1%，效果顯著。系統(tǒng)的處理成本為0.10元/m3，具有較大的經(jīng)濟優(yōu)勢。

［1］太湖流域?qū)嵤┓桨妇幹平M.太湖流域“十二五”科技需求與目標任務的建議［Z］.2010.

［2］國家環(huán)?？偩?水和廢水監(jiān)測分析方法［M］.4版.北京：中國環(huán)境科學出版社，2002.