上海梦清园生态净化苏州河水的应用研究

摘要

本课题来自国家863计划,属于苏州河整治项目一部分。梦清园工程运用人工湿地、水生植物塘组合生态处理技术,构建一套复杂的生态系统净化苏州河水。本研究利用实验室和现场试验相结合的途径,对该系统的应用效果考察、规律揭示以及效益评价。
　　 研究主要包括:(1)系统去除氮、磷、有机物和悬浮物等主要污染物的效果与规律,分析pH、水温、停留时间等对去除效果的影响。(2)各种处理单元在不同季节去除污染物的效能。(3)不同停留时间主要污染物去除的效果与规律。(4)污染物去除动力学类型与速率系数的确定。(5)系统的溶解氧平衡。(6)系统的效益评价。
　　 研究结果表明:(1)系统净化效果明显,主要污染物年平均去除能力达到设计要求,取得良好的环境生态和社会经济效益。(2)芦苇湿地对SS、TP等指标去除明显,水生植物塘对NH3-N、TN、PO43--P、CODcr、BOD5去除明显。(3)氨氮主要依靠微生物硝化作用去除,去除率35.58％～92.56％,夏秋高于冬春,九月最好；总氮脱除基于反硝化作用,去除率0.29％～49.75％,夏春大于秋冬,八月最好；氮去除率随着温度升高和停留时间延长明显提高。(4)TP平均去除率为36.9％,与温度和月份无太大关联,与植物的生长状况有明显的相关性；PO43--P去除依靠植物吸收和微生物同化作用,平均去除率为29.2％,夏季去除率最高达50.6％,冬季去除率最低为2.5％。有比较明显的温度差异性。磷的去除随停留时间的延长相应浓度值变小,但停留时间过长效果反而不好。(5)CODcr主要依靠好氧代谢去除,平均去除率为15.74％；去除率随月份不呈规律性变化；不溶性CODcr随着停留时间延长相应减少,溶解性CODcr随着停留时间变化不呈现规律性；DO对CODcr去除影响很大。BOD5与CODcr比呈现相似的变化。(6)悬浮物主要依靠沉淀去除。去除效果有明显季节性,冬季好于夏季；停留时间加大明显增加悬浮物的去除率。(7)实验室试验表明,无植物、浮萍、金鱼藻系统去除NH3-N、TP、PO43--P、CODcr的过程符合一级反应动力学。(8)水生植物塘夏秋季氧平衡计算表明氧的消耗以底泥耗氧为主,复氧绝大部分来自于水生植物的供氧。由氧平衡计算出的水生植物塘的植物净增氧速率为2800 mg(O2)/(m3.d)。(9)作为一种低成本、易操作和高效率的处理方法,生态净化技术具有较好的应用前景。