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景观设计中关于景观水的治理技术

发布日期:2016-04-05 14:57 点击:1418

景观水水质的特性及问题:一般景观水的污染有很多独特特性,与生活污水、泳池水等有很大不同。例如景观水中最常见的人工湖,大多是完全封闭性的非自然湖泊,自净能力极端低下。而且人工湖由于水源限制,主要补充水源多是中水。而中水的水质标准与景观水的国家标准要求相去甚远,主要是氨氮、总氮、总磷严重超标,更加重了水的污染。

1.一般的封闭型死水湖泊的主要污染源可分为以下几个方面

1)雨水地表径流所带来的周围地表和土壤中的有机物和氮磷营养元素(业内称为面源污染);

2)尘土所带来的外来有机物和氮磷营养元素;

3)湖泊自身不断衍生死亡的生物群落积累而成的有机物等。

预计对于人工湖而言,水质将会出现三类不同性质的污染:

1)由于氮磷营养元素过多而导致的富营养化污染。表现为湖水发绿、出现大量蓝绿藻甚至水华;

2)有机污染物过多而导致的有机污染。表现为湖水污浊、缺氧、发黑有臭味;

3)颗粒状尘埃和树叶等固体异物过多而导致的杂质污染。表现为水中杂质过多、透明度低、影响观瞻。

每一种污染都会导致水质的恶化和景观的直接破坏,因此必须对三种污染都采取对症下药式的治理措施,才能全面保护人工湖水不受破坏。

对于景观用水处理而言,最大难处是水量极大,几万吨水的人工湖比比皆是,城市的大型公园和景观河道至少是几十万吨水乃至几百万吨水。如果照搬污水处理或泳池水处理的方法,一般每吨水的治理投资在300元以上,1万吨水就需要300多万,对于景观水而言成本极大,用户难以承受。

因此,对于景观水治理而言,既要解决技术上的大难题,又要大幅度地降低治理成本,这是一个极其困难的工作。正因为如此,景观水治理才成为一个世界性难题。

2.常用景观水处理方法对比

目前常用的地表景观水治理方法对比如下: 

治污法

治污方式

   

   

治污效果及

关键公式

简易

曝气法

假山跌水、喷泉喷水、螺旋桨或鱼池打氧机等

唯独对水中溶解氧提高有一定的作用

曝气不均匀,限小水域,

在实现同等曝气效果条件下,成本投入和运行费用均高于HDP技术10倍以上

单一曝气无法解决河湖污染的根本问题(如黑臭水华等),失败例子比比皆是

极差

V治理<V污染

投撒法

化学杀藻剂

唯短期杀藻见效快,费用低

对有机污染黑臭等主治污指标无作用

易二次污染,长期使用后果不堪设想,不被长期项目看好

 

V治理<V污染

投撒法

微生物菌剂或生物酶

短期内(约半个月)有一定效果

短期治污(约半个月),适于临时应急

菌剂质量无法保障,又因外来物种有水土不服而菌剂失效,不适合长期治理措施

培植费高,长期投放累计成本巨大

 

V治理<   V污染

植物法

种植水生植物及浮岛植物等

模仿大自然法,思路值得提倡

     治污效率低,对N和P吸收<10%

     需占据50%水面大面积种植才有效

需每年补植收割,死亡后残物易破坏景观

对黑臭治理无效,易滋生蚊蝇

费用高,至今尚无显著治污成功案例

 

V治理<< V污染

动物法

放养鲢鱼等食藻鱼

模仿大自然法,思路值得提倡

治污效果不明显,对黑臭污染治理无效,对藻类吸收<20%

过多的鱼类投放,鱼粪又造成新的污染,而少量投放更无治理效果

几无成功案例

 

极差

V治理<< V污染

间接

净化法

(含泳池法等)

建处理厂,利用过滤、生化及气浮法

对<3千吨的少量水治理有一定效果

     需机房、管道,占用土地

     对有机物、藻类去除率较低,易堵塞

水量大则治理周期长,5~10天/次

未解决黑臭(充氧)和水华治污问题

投资和运营费用极高

对分散的水域欠缺灵活和经济有效的治理能力

 

V治理<< V污染

泳池法-水泵循环及药剂

常用于室内少量已为净水源或相应净水的处理

投入和运行费用高

对污水源治理乏力

 

V治理V污染

HDP

直接

处理法

大流量造流曝气、土著微生物培育及表层高效清污

仿自然的物理生物法直接治理技术,高速治污,超低的投入和运行费用,无需占地和人力再投入

尚无明显弱点

成功案例:国家计委培训中心、顺驰领海地产、故宫筒子河、天安门金水河、钓鱼台国宾馆、无锡太湖……

V治理>> V污染


3.传统过滤方法处理景观水的弊端

景观水是最近几年刚刚热起来的新兴事物,国内水处理公司一直到现在都缺少专门的景观水治理公司,都是从污水处理、泳池水治理等方面转过来兼作景观水的,他们照搬污水和泳池水处理的工艺,结果造成了大量失败案例。过滤法主要用于泳池水治理,由于泳池水无污染源进入,且无水面漂浮物垃圾,水量少(标准泳池水量2500吨),故采用过滤法处理泳池水是可行的。

但由于景观水与泳池水相比,有自己独特的特性,因此如果将处理泳池水经常采用的过滤法照搬到景观水处理上来,将会出现很多问题:

1)采用水泵抽水循环过滤的方式,存在许多弊端。采用过滤法处理泳池水时,需6-8小时循环一遍方可保证水质清洁,但是应用到景观水上来,由于景观水水量一般很大,如果想要达到同样的效果,就要大量增加机器数量和运行费用,以致于用户无法承受,因此,采用过滤法治理景观水的公司不得不降低标准,湖水循环一遍需要48小时或72小时,虽然名义上实现了水体的流动,但流动速度太慢仍接近死水,远远不能达到流水不腐的流速要求,水质无法根本性改善。根据我们多年的实际经验,一天24小时以内湖水至少要循环流动10次以上才能显现出流水不腐的效果,如果循环次数太少则仍然接近死水,效果不佳。这就是很多设置了水泵的景观水水质仍旧恶化的原因;

2)采用过滤法处理泳池水时,经常需向水中撒药,以净化水质。在景观水中,如果向水中撒药,水中动植物将无法存活;

3)夏季水华很容易突然爆发,采用过滤法处理,水质净化速度远远小于水质污染速度,所以这种方法对水华爆发束手无策。并且水藻泛滥,水华爆发后,由于藻类多为具有黏性的微生物,当采用过滤法处理时,藻类很容易造成过滤器堵塞,导致设备无法正常运行;

4)采用传统过滤法处理景观水,需要额外建设机房,并铺设长长的管线,因此投资巨大;水体循环主要以水泵抽水的形式来实现,因此运行费用也非常高昂。许多采用过滤方法治理景观水的公司为了降低成本,延长了水体循环速度(48小时或72小时),这些都是以降低水质处理效果为代价来实现的。

特别是经常见到将湖水抽到岸上进行过滤、气浮处理的间接净化法,与直接净化法更详细比较如下:
与传统过滤、气浮等间接净化方法的比较 

 

间接净化法(过滤、气浮)

直接净化法

循环速度

湖水循环速度太慢,每3~10天循环一次

循环速度一般情况下可以达到每天循环10~20次

溶解氧

没有改善措施,使得湖水存在异味

通过造流曝气机,增加水体溶解氧,完全消除湖水异味

BOD、DOD等溶解污染物

没有改进措施

通过微生物分解

藻类

过滤法易被藻类堵塞,无效。

气浮法能除藻,但因循环速度慢赶不上藻类生长速度

将藻类通过机器清除,通过造流曝气机和填料综合控藻

施工

土建施工周期长

无土建,时间周期短

投资

运行费用

电费高昂,还有药剂费

很少,只包含少量电费


传统气浮或过滤方式中存在几个问题无法解决:

1)湖水循环速度太慢仍接近死水;

2)水面的扬花、蓝藻水华、树叶等污物无法清除,严重影响水面景观,人工打捞太慢太掉价;

3)湖底溶解氧不足,湖水易发黑发臭。

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