朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總


治理河湖八大類技術匯總

朱 喜 吳林鋒
  
治理河湖技術眾多,特別是近年隨著社會經濟發展,科學技術突飛猛進,治理河湖技術不斷創新、與時俱進,為加快有效治理大中小各類水體提供了技術保證,為同時治理水體、底泥污染和藍藻爆發提供了技術支撐。 如近年創新的以金剛石碳納米電子技術為代表的微粒子(電子)技術,就是一種水土藍藻三合一共治專用技術的代表,可以對大中小水體進行有效徹底治理,可以同時消除黒臭、提升水質、恢復水體清澈透明、清除底泥有機污染、全面消除藍藻爆發、自然修復水生態系統,不用再進行常規技術的清淤。 本文是在總結治理太湖、消除藍藻爆發和富營養化經驗教訓的過程中,收集了全國能夠收集到的有關的各類技術特別是創新技術,對其的可行性、適應性、有效性、持久性、經濟性等方面進行分析、對比和匯總,共大家參考,可根據各水域的具體情況予以推廣。望各位專家學者工程技術人員提出補充、修改等寶貴意見。所收集總結的技術分為八類40余種。

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖1

一、八大類河湖水體治理技術
1、微粒子(電子)除藻除污技術
微粒子是指分子、原子中存在的人類肉眼看不見的要借助顯微鏡才能看見的很小的物質。期間存在極大的能量,這些能量在某種因素驅動下得到釋放,如通電后金剛石碳納米薄膜電子就能夠釋放出相當大能量,分解水,產生氧氣,在光的作用下進行光解、光催化作用,消除水體、底泥及藍藻等污染物;或光量子載體進入水體后、在能量波共振的作用下,產生相當能量,分解水,產生氧氣及其他一些物質,能夠消除水體、底泥及藍藻等污染物 。這些均是現代科學中產生的可以同時治理水體、底泥和藍藻污染的新技術。
2、安全添加劑除藻技術
添加劑除藻一般分為氧化型和非氧化型兩類, 氧化型主要有過酸碳鈉、液 氯、次氯酸納等,非氧化型主要有無機(有機)金屬化合物等。 也有硫酸銅等應急除藻劑,有持久的毒性,太湖等湖泊不允許使用。

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖2

3、混凝氣浮過濾除藻除污技術
混凝氣浮法除藻。此法使藍藻、懸浮物、底泥有機質等物質氣浮至水面,再打撈并移出水面。或制造具有混凝氣浮、打撈、分離一體化處置功能的設備, 此類技術同時具有增氧消除污染的作用。或通過提水加混凝劑過濾,在達到上述效果。
4、藍藻底泥協同清除技術
在清除底泥時同時清除藍藻,即將藍藻隨底泥一起移出水體。 此類設備較好的有雷克底泥洗脫船、氣動泵吸泥除藻設備、環保型絞吸式設備等, 一般的清淤機械設備也有此功能,但要加重水污染或其他的副作用比較多。
5、安全高效微生物及制劑除藻除污技術
目前能抑制藍藻生長繁殖或直接殺死藍藻的微生物很多。 相當多的高效復合微生物組合而成的生物技術均能殺死藍藻和同時消解藍藻、凈化水體、消除底泥有機污染, 即為微生物的水土藍藻共治技術。此類微生物可分為固定化載體微生物和普通微生物二類; 以微生物來源可分為土著微生物與外來微生物二類。微生物除藻技術在水源地水域使用的關鍵是選擇安全的和專家評審時能通得過的微生物。

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖3

6、改變生境除藻技術
改變藍藻原來在淺水中自然生長的壓力、溫度等生境, 如高壓深井除藻技術就是將藍藻進行短時間的高壓處理,使藍藻在相當程度上失去生長繁殖能力至死亡。
7、生物種間競爭除藻技術
 生物種間競爭除藻可以調節水生態系統的結構,削減藍藻,增加其他有益藻類。其中生物包括水生植物和動物、微生物、藍藻以外的藻類,這些生物對藍藻進行競爭: 一是生境競爭,通過自然或人為因素使生境不利于藍藻的生長繁殖;二是生命競爭,即是直接殺死或消除藍藻。通過生物種間競爭,削減藍藻,豐富生物多樣性,逐步使生態系統達到良好平衡。
8、治理富營養化抑制藍藻
相當多專家認為改善富營養化至一定程度如達到Ⅲ類水就可以有效減慢藍藻生長繁殖速度, 或達到生態環境部2020.12.30提出的國家生態環境基準TN 0.59mg / L、TP 0.029mg/L、葉綠素a 3.4μg/L就可相當程度減輕藍藻爆發或有些水域就能消除藍藻爆發,為加快全面消除藍藻爆發的進程創造條件;此類治理富營養化的技術包括:控源截污、調水 、常規清淤、常規打撈水面藍藻、恢復濕地等技術。如在洱海等深水湖泊,若水質提升至Ⅰ~Ⅱ類,可直接消除藍藻爆發。 但在太湖等這樣的大中型淺水湖泊,治理、消除富營養化至一定程度僅能減慢和抑制藍藻生長繁殖速度、減輕藍藻爆發程度,仍無法將藻密度降至藍藻不爆發的程度、即不能消除藍藻爆發。

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖4

二、水土藍藻三合一共治技術
水土藍藻三合一共治技術,即是可同時治理水體污染、底泥污染和藍藻爆發污染的一種技術,不需要采取多類技術去分類治理水體污染、清淤消除底泥污染和消除藍藻爆發。
此技術有可分為專用技術和組合技術二類。 其中,專用技術是指一個技術就能夠同時治理水體、底泥和藍藻污染的技術,簡稱水土藍藻三合一治理專用技術、或水土藍藻共治專用技術; 組合技術是指二個或多于二個技術組合在一起后可同時治理水體、底泥和藍藻污染的技術,簡稱水土藍藻三合一治理組合技術、或稱水土藍藻共治組合技術。

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖5

三、八大類河湖治理技術匯總 
此八大類河湖水體治理技術是在研究治理太湖水體、底泥污染和消除藍藻爆發時的技術,同樣也適合于治理全國大部分水體。 這里要說明的是治理河湖水體的前提是全力控制外源,因為控制外源的技術非常多且為大家所熟知, 所以下表中僅略提了一下,主要是匯總治理河湖水體的技術。具體見表1-表8。
表1 微粒子(電子)治理河湖污染和藍藻技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖6


表2 安全添加劑治理河湖污染和藍藻技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖7


表3  混凝氣浮過濾治理河湖污染和藍藻技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖8


表4 清除河湖底泥技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖9


表5 微生物治理河湖污染和藍藻技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖10


表6 改變生境除藻技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖11


表7  生物種間競爭除藻技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖12



表8 常規治理河湖富營養化技術

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖13

朱喜、吳林鋒:治理河湖八大類技術匯總的圖14



文章來源:水利天下

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