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近年来,城市污水再生利用已成为我国城市水污染控制和节约用水的重要途径,用水量最大的是再生水的景观环境利用。但存在的问题是,再生水景观水体比天然河流、湖泊更易发生富营养化。本课题以苏南地区再生水回用项目为依托,通过现场模拟与实际工程相结合,研究了HRT、温度、光照、氮、磷浓度等对再生水景观水体中藻类生长的影响,以了解再生水补充城市景观水体富营养化的规律,为城市再生水景观水体的水质维护和藻类生长控制提供依据。
研究结果显示,不同的HRT对景观水体中藻类生长产生了不一样的影响,从叶绿素a浓度上显示HRT越短,水体富营养化程度越低;水温、光照、氮、磷营养盐四因素对叶绿素a浓度的多元线性回归分析可知引起景观水体富营养化的主要指标是磷酸盐,其次是硝氮、水温,而氨氮、总氮、光照在实验中对叶绿素a含量的影响较小;藻类鉴定得出引起水体富营养化的主要藻种有束丝藻、微囊藻、小球藻;在水体垂直方向上,叶绿素a浓度、总氮、硝氮和DO浓度随水深的增加而逐渐下降,氨氮和总磷浓度是随水深的增加而逐渐升高;水中pH值、DO浓度的变化与叶绿素a浓度呈现正相关性,在此基础上可利用pH值和DO浓度变化建立一个简单的藻类爆发预警系统,用来预测并判断藻类开始大量爆发的可能时间,以便提前采取措施避免水质的进一步恶化。
采用投加不同混凝剂的方法应急处理富营养化水体的实验结果显示,三氯化铁和硫酸铝最佳用量均为70 mg/L,PAC的最佳用量为50mg/L,对叶绿素a的去除率维持在85%;对磷的去除率为82%~94%。同时对混凝沉淀后的上层水体进行了再培养,一个月时间后发现水体颜色基本没变化,叶绿素a浓度有下降的趋势,在无外加营养盐的情况下,藻类很难再次爆发。
实际景观水体的监测数据显示,有再生水补充的景观水体中总氮、总磷、叶绿素a浓度、pH值都低于没有再水生补充的景观水体,而硝氮、DO浓度恰好相反。且两景观水体中叶绿素a浓度的变化跟水中pH值、DO浓度存在正相关性,符合模拟实验结果。同时雨水可以有效的改善景观水体水质,对于缓解水体富营养化有很好的效果,因此再生水补充景观水体工程中,可充分结合降雨量,合理分配补水量,在节约有效水源的同时达到改善景观水体水质的目的。