湖北山高景观园艺工程有限公司

论城市景观水的持久处理

----湖北山高景观园艺工程有限公司

随着生活水平的提高，人们越来越向往“小桥流水”如诗如画般的生活环境，向往“碧波荡樣，鱼鸟成群”的自然美景。
　　在城市绿地、公园建设和大型标志性建筑中，人工湖泊、人工河道及景观水池中不断涌现；房地产开发中，水景住宅也成为一大热点。景观水体中氮、磷等营养物质的富集使藻类大量繁殖生长，产生“水华”或“湖靛”，加上观赏鱼投加饵料的沉积、鱼排泄物聚积等，使池水出现恶化现象，水体透明度变差、颜色变暗，甚至有异味，水中溶解氧降低。这种情况下靠水体原有的生态系统是难以完成自净的。由于很多景观水在设计上忽视了水的富营养化问题，没有考虑对水池水进行必要的处理，致使景观水池水体逐暂变差。为防止池水变坏需要科学合理的对原有的生态系统进行修复和加强。

随着水资源的日益紧张，自来水价格不断上涨，这给许多房地产企业特别是用水大户带来沉重的负担。同时变换中的水价也给企业成本控制带来不确定因素。另一方面，由于施工原因，使原有的水质变的较差，无法直接作为景观用水。因此如何经济、有效地对抽取的河水、湖水进行处理，使其满足工业用水的要求，对于用水大户的企业来说是一大福音。

不同的行业、不同的生产工艺，对给水的要求也不同。但无论什么行业，去除水中的微生物、悬浮物、有机物使其澄清无病菌是最基本的要求，我们称其为河水、湖水的预处理，深度处理则视工业用水的要求而定，采取如离子交换、反渗透、超滤、软化、电渗析等工艺。

一.城市景观水处理为什么会变质

1、景观水藻类大量繁殖的原因：
　　根据藻类的“经验分子式”C106H263O110N16P，可以推算出水体生成1克藻，需供给0.009克的磷和0.063克的氮。早在20世纪40~50年代，科学家们发现当水中环境中总磷浓度超过0.015mg/L时，藻类就出现恶化繁殖，藻类繁殖量与外界输入的P与N浓度值成正比。
　　由于蓝藻、绿藻具有固氮能力，能够把大气中的氮转化为能被水生植物吸收和利用的硝酸盐形式，因而使得藻类能够获得充足的氮营养物质，即使水中氮受到控制，这些藻类仍然可以从大气中进行固定氮作用而源源不断地供给硝酸盐，以此继续满足自身合成的需要。因此控制氮供给源对富营养来说是非常困难的。然而，从藻类经验公式中可以看到，藻类的产生还取决于水环境中磷的供应量，当水中环境中磷的供应量充足时，藻类可以得到充分繁殖；而且当磷的浓度超过藻类的直接需要时，磷便在藻类的细胞中储存起来。水中的磷的来源主要是大量使用含磷洗涤用品的结果。虽然大多数景观水池水体的来源主要是补充自来水、地下水和雨水，但水中仍含有数量不等的P和N。如果使用的自来水是镇区一级自产的话，由于这类水厂没有严格的水处理工艺及科学的管理，自来水质量不稳定，更容易引起藻类的繁殖。

2、池水在空气中的自然蒸发

池水在空气中的自然蒸发，水中的N、P不断浓缩，加上水体不流动，几乎是一潭“死水”，致使藻类以及其它水生物过量繁殖，水体透明度下降，溶氧降低造成水质恶化。

二.城市景观水处理的技术应用

景观水体富营养化治理是一个极为困难的过程。因机械过滤及化学处理均很难解决问题，只有利用生态系统处理，增强水体本身的自净能力，才能得到根本解决。这里是生态系统工程的处理方法：
　　1. 向湖水中投加适量的复合活性菌
　　复合活性菌（也称生物净水剂）包含有几个系列的活菌：硝化细菌、反硝化细菌、短程硝化细菌、类链细菌等。这些菌是从大自然中筛选出来的，各自能进行不同的分解反应。这些菌是利用水中碳源和磷为能量，消耗水中含碳有机物（将碳水化合物、脂肪、有机酸等转化成水）将磷转化为能量物质ATP；另一方面，利用上述转化过程中产生的能量ATP将氮转化为氮气。最终使污染基因变为水、氮气和二氧化碳，完成物质转换的一个循环。
　　复合活性菌是从污水、底泥、土壤分离获得，经驯化培养而成同化少、专一性强。每克产品的活性菌数达几十亿到几百亿不等，向池中投加4~5PPM活性菌时，该菌会迅速繁殖形成优势菌群，使得水解反应快速进行，以达到净化水目的。
　　2. 生物挂膜运行
　　复合活性菌群容易富集在粗糙的表面积大的物体上，形成生物带式生物膜。水流通过生物带式生物膜，加速水解反应，加上水体曝气，通过曝气提高水体中溶解氧浓度，使好氧微生物通过自身的新陈代谢作用把水中有机污染物分解成简单的无机物，达到水体净化目的。另外水体藻类的繁殖会引起水体中溶解氧的消耗，导致水体缺氧并滋生厌氧微生物造成水体发黑发臭。
生物挂膜效果较好，需要投资如增加曝气机、池底辅设入鹅卵石以及生物带等。
　　3. 种植水生植物和养殖水生动物等净化生物
　　自然界中有些动植物既有观赏价值又有净化水的功能，适当种养对池水的自净能力是有帮助的，如湖底可种些黑藻、苦草，水面浮水植物以睡莲、凤眼莲、槐叶为主，岸边可种些芦苇、香蒲、慈菇、唐菖蒲等。
　　水体中放养适当的水生动物可以有效的去除水中富含营养物质。如蚌类可以将水中悬浮的藻类及有机碎屑滤食，提高湖水透明度；螺蛳主要摄食固着藻类，同时分泌促絮凝物质，使湖水中悬浮物质絮凝，促使水变清。如鲢、鳙鱼等是食绿藻物质鱼类，鲫鱼摄食蚊子的幼虫及其它昆虫的幼虫，避免池水蚊虫滋生。但放养水生动物时要注意密度以及放养时机，以达到最佳效果。

三.城市景观水处理的方法：

1 物理法 　　

　　1)引水换水方式当水体中的悬浮物(如泥、沙)增多，水体的透明度下降，水质发浑时，可以通过引水、换水的方式，稀释水中的杂质，以此来降低杂质的浓度。　　

2)循环过滤的方式在水景观设计的初期，根据水体的大小，设计配套的过滤沙缸和循环用水泵，并且埋设循环用的管路，用于以后日常的水质保养，如果水体面积较大，必定延长循环过滤的周期，使水质不能达到预期效果。

　2.物化法 　　
　1)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。沉淀或澄清构筑物的类型很多，可除藻率却不相同。例如用静沉池处理泰晤土河水时，平均除藻率为59％，可是用它处理衣阿华河水时除藻率为37％(硫酸铝混凝)到97％(石灰软化)；应用澄清池处理波兰河水时，平均除藻率为85％～86％(无预氯化)和95％一97％(预氯化)，并且浮游生物量也分别相应下降了93％～96％和99％。实际上处理效果随藻密度大小而异，藻密度高时，处理困难，除藻率下降，混凝沉淀时磷也有一定的去除，杭州引钱塘江水补给西湖水时，进湖水就是经混凝沉淀处理。
2)加药气浮法按照微细气泡产生的方式，可将气浮净水工艺分为分散空气气浮法、电解凝聚气，生物及化学气浮法和溶气气浮法(真空式气浮压力溶气气浮法)。目前，应用较多的是部分回压力溶气气浮法，其处理效果显著而且稳定，并大降低能耗。　　
　　3)光催化降解法水中加入一定量的光敏半导体材料，利用太阳能净化污水。

　 3.生化处理法

　　1)生物接触氧化生物接触氧化广泛用于微污染水源水的处理，一般去除CODMn、NH3-N分别可达20％一30％及80％～90％。　　

　　若景观水体的初期注入水和后期补充水中的有机物含量较高，则可利用生化处理工艺去除此类污染物，目前被广泛采用的工艺是生物接触氧化法，它具有处理效率高、水力停留时间短、占地面积小、容积负荷大、耐冲击负荷、不产生污泥膨胀、污泥产率低、无需污泥回流、管理方便、运行稳定等特点。

四.住宅区景观水处理实例：

随着生活水平的不断提高，越来越讲究小区环境的舒适、美观。小区内喷水池不仅烘托小区景致，还能增加空气中的负离子含量，空气更清新，使小区充满活力。然而，许多小区内的喷泉因为水质原因，纷纷减少喷水时间，有的甚至变成了旱池，池底长满了藻类，水面充斥着肮脏的泡沫，池中的雕塑锈迹斑斑，满目苍痍，夏天池水更是蚊、蝇滋生的场所。

如何还喷泉以清洁的本来面目，真正成为一个流动的风景。下面介绍两个改进景观水水质的成功例子。

　　世贸滨江花园景观水体处理

　　水质处理前的状态　世贸滨江花园的景观水为围绕建筑物一圈的静态水体，水量约300吨，池壁及池底均贴瓷砖，用消防水作补充水源。水体正面设有喷泉。
　　
　　喷泉在喷水过程中会把空气中的灰尘洗落下来，同时由于风吹等各种因素的影响，喷水池周围的沙尘等也会进入池中。所有这些都会使水体水质日益恶化，污浊的池水又会促使藻类及细菌的繁殖，使水质进一步恶化，造成恶性循环。细菌的分泌物还会使水体表面产生一层泡沫，严重影响观赏效果。

　　针对性的水处理方式　处理景观水体最科学的方法应是人为模拟自然生态系统，往水体中投入鱼类、贝类，种植水生植物，植入混合菌种，形成一个完整的生态圈，使水体具有一定的自净功能。

　但世贸滨江花园现有的景观水体水量太小，且池壁及池底贴瓷砖，种植水生植物已不可能。由于没有底泥，植入细菌的难度也较大。所以经综合考虑，认为只能采用游泳池的水处理方式，把景观水体当作无任何生命的“死水”处理。
　游泳池水处理方式是一种过滤、消毒相结合的方式。因水中含有较高浓度的消毒剂，水中的任何植物都无法存活。但水的透明度、色度非常好。

　　世贸滨江花园的景观水体在建造时没有考虑过滤系统，因此在设置过滤器、循环泵、出水口、回水口、循环水管道等都有一定的难度，需花时间仔细考察，寻找安装方位。所以世贸滨江花园的景观水体水处理分两步走，首先采用投加消毒剂、凝聚剂的方式使水体变清；然后再考虑安装过滤器，使水体保持清澈。

　　水处理后的现状　晶莹剔透的池水碧蓝碧蓝的，在阳光下折射出璀璨的光芒，宛如一颗夺目的明珠。

　　嘉里华庭景观水体处理

　　水质处理前的状态　在嘉里华庭正门入口处有一假山，位于水池中，并有一套水循环过滤系统，目前水质较清，但表面有泡沫，影响观感，且假山上出现锈斑，整个水景未达到预期的效果，整个系统保有水量约30吨。

　　针对性的水处理方式　系统原有沙过滤器，水中的杂物可以过滤掉，但无法抑制细菌的繁殖，细菌大量的繁殖造成水中产生大量的泡沫。因此，在原有水循环系统中加一投药装置，定期投加杀菌剂，以改善水质。同时，检查石英砂过滤器，看内部石英砂有无板结现象，如有及时更换，以免影响过滤效果。

水处理后的现状　水质清澈见底，水层表面未见大量白色泡沫，给人清新爽洁的感觉，假山上的锈斑无扩大的趋势

五.人工湿地在城市景观水处理当中的应用

1.人工湿地概述

人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程方法，其基本原理是在一定的基质上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统，当水通过系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。

人工湿地系统具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点，同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用。但另一方面具有占地面积较大的缺点。适用范围经过人工湿地系统系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准，因此它实际上是一种深度处理的方法。特别适用于饮用水源和景观用水保护，处理后的水可以直接排入饮用水源或景观用水的湖泊、水库或河流中。因此特别适合处理饮用水源或景观用水区附近的水或直接对受污染水体的水进行处理，或者为这些水体提供清洁的水源补充。

2.人工湿地的构造、类型及基本工艺流程

1)人工湿地的构造

人工湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中，填充一定的填料（如土壤、砾石等）形成填料床，在床表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇等）而构成的一个独特的动植物生态系统。

植物是人工湿地的重要组成部分。水生植物在人工湿地的作用有：将污水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收；能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质；根系生长有利于污水均匀地分布在人工湿地植物床过水断面上，向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境；增加或稳定土壤的透水性。可用于人工湿地的植物有：芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等，其中应用最广的是芦苇。植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物，以保证对当地气候环境的适应性，并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。植物的栽种方式有播种法和移栽插种法。移栽插种比较经济快捷。

2)人工湿地的类型

人工湿地根据湿地中主要植物类型可分为浮生植物系统、挺水植物系统和沉水植物系统。沉水植物（如狐尾藻、金鱼藻）系统主要应用于初级处理和二级处理后的精处理。浮水植物（如浮萍、凤眼莲）主要用于N、P去除和提高传统稳定塘效率。目前所指的人工湿地一般都是挺水植物系统。挺水植物系统根据污水在湿地床中流动的方式不同又分为三种类型：地表流湿地（SFW，Surface Flow Wetland）、潜流湿地（SSFW，Subsurface Flow Wetland）和垂直流湿地（VFW，Vertical Flow Wetland）。

地表流湿地系统也称水面湿地系统，与自然湿地最为接近，但它是受人工设计和监督管理的其去污效果又要优于自然湿地系统。污水在湿地的表面流动，水位较浅，多在0.1~0.9m之间。通过生长在植物水下部分的茎、竿上的生物膜来去除污水中的大部分有机污染物。氧的来源主要靠水体表面扩散，植物根系的传输和植物的光合作用，但传输能力十分有限。这种类型的湿地系统具有投资少，操作简单，运行费用低等优点，但占地面积大，负荷小，处理效果较差，易受气候影响，卫生条件差。处理效果同时易受到植物覆盖度的影响，与潜流湿地相比，需要较长时间的适应期才能达到稳定运行。

六.结语：

随着人们对周围环境的日益重视和环保意识的不断增强，对于景观水处理的重要性及必要性必将有更深入的认识，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。