论文部分内容阅读
【摘 要】本文針对水华及水面漂浮物所造成的水环境污染，研制一种快速高效、切实可行的治理方法及治理设备，采用机械化、自动化的手段直接水华及水面漂浮物从水中清除出去，恢复水面的洁净，不仅将人们从目前人工打捞的繁重体力劳动中解放出来，而且通过清除水华可以高效的清除水中的氮、磷等富营养元素，防止水华的复发，治标又治本。
【关键词】水面净化；透明度；水面漂浮物；治理措施
一般景观水的水源主要来自自来水、再生水、河水以及雨水的补充。除自来水外其他源水水质质量得不到保证。景观水体的“公共性”和“亲人性”的特质，也是造成水质污染较快的原因。景观水体多为近于封闭的静止或缓流水体，与空气接触少，溶解氧不足；水生生物种类单一，不可能形成较完备的水生生态系统，因此水环境容量较小、水体自净能力较低。加之有些景观设计的不科学，缺少对水质环境保护的关注，造成人工景观中经常会出现流动死角。各种污染漂浮物将会沉积在死角处，并慢慢地污染整个人工环境。到了夏季由于温度升高等原因，藻类繁殖速度惊人。藻类漂浮在水面上相互粘连，形成一层水藻漂浮层，通称水华。从而造成水体水质的恶化，水质富营养化状态加剧。除水华之外，水中的浮萍、水草、被风吹入水中的落叶等等，成为了水面垃圾，尤其在浮萍高发期，滋生大量的浮萍若不进行打捞和处理，还将造成水面的面积减小，水中溶解氧浓度降低，水域进一步富营养化，最终加速水体的老化。
富营养化水体的危害
水体富营养化（WaterEutrophication）是指由于人类活动的影响，使得生物生长繁殖所需的氮、憐等营养物质大量进入湖泊、水库、河流等水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，从而导致水体溶解氧量下降、水质恶化、鱼类及其它生物大量死亡的现象。由于水体中过量的营养物质积累，从而导致生物生产力过高，同时伴随着水质恶化，逐渐使得水体丧失原有的功能。
自然条件下，水体富营养化是一个缓慢的过程，但由于人类的活动加剧了水体富营养化进程。近年来我国也相继出现了 “水华”等水体富营养化现象，一旦河流水体富营养化爆发，会直接影响人类的生产和生活。这提醒我们，我国的水体富营养化已成为水资源保护中的重要问题。
富营养化水体的生态修复
生物修复（Bioremediation）是一种利用特定的生物（植物、微生物或原生动物）吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施（梁国辉，2007）。由于其具有成本小、投入少、处理效果好、无二次污染，并可应用于开放性水体系统的特点，目前来受到国内外学者的广泛重视。水生植物修复因其利用光合作用而对营养物质的吸收作用，可以有效的降低水中营养元素的浓度，从而达到净化水体的目的。同时在水生植物与藻类共生的环境下，两者一方面竞争光合营养，另一方面，植物会分泌对藻类生长有抑制作用的产物，在两者的共同作用下，多数水生植物在净化水体水质的同时抑制了藻类的生长，达到了对富营养化水体的修复作用。
近年来，利用水生植物去除污染水体中的氮、磷越来越受到关注。与大型水生植物相比，小型水生植物浮萍、凤眼莲等因其对氮、磷的吸收效果好、生长速度快、营养价值高、易回收等特点，越来越受到学者的重视。我国在该领域也幵展了实验室规模的基础性研究工作，如环境和营养条件对浮萍生长的影响、浮萍吸收氮的动力学特性及浅水体浮萍净化系统的除氮途径等，明确了浮萍对污染水体中部分污染物去除的规律及浮萍植物生长的规律等。据试验研究表明浮萍可以直接从水体和底泥中吸收氮、磷， 并将其同化为自身的结构组成物质（蛋白质和核酸等）， 同化速率与生长速度、水体营养物水平呈正比关系， 在合适的环境中它往往能进行快速的营养繁殖从而积累生物量，并且能很好的去除富营养化水中N、P的含量，适当的控制浮萍的数量可以较好的改善景观水体的水质和生态环境。但是如果浮萍生长过剩、生长密度过大，同样会给水体带来负面的影响，如天津2012年7月22日凌晨的一场大雨给海河带来了不少问题，海河流域被浮萍披上了一层“绿毯”，正在逐步变身绿河，尤其以天津站附近最为严重，浮萍几乎将河面完全覆盖。雨水冲刷岸上的一些垃圾进入海河内，有机物质进入水体，污染物增多，水质发生变化，水体富营养化，浮萍本来是一种富营养化的疏泄手段，但是随着浮萍生长速度快，浮萍腐烂中，会消耗水中的氧气，造成水体缺氧。严重破坏了城市的人文景观。
目前浮萍的打捞仍是已人工打捞为主的传统方法，这种打捞的方法劳动强度大、工作环境恶劣，人身安全没有保证，清理水面浮萍和漂浮物效率低。另外就是广为采用机械打捞船，对其利用率高，处理效果显著但其只适合大水域面作业，对于在景观河道、滩涂和狭窄河边工作，则无法彻底清除水面的浮萍漂浮物。我们发现水中浮萍及漂浮物易受风向的改变而改变，通常在风向下方的死角处易大量扎堆出现，根据这一特征，本课题提出了一个新思路。易在开发出一种可以在特定区域内进行打捞和清理水面漂浮物的水面净化机。
真空式水面净化设备的系统研制。鉴于设备的实用性、经济性，课题组成员在调研、查阅大量资料的中发现该套净化设备的组成包括抽吸系统、浮力装置、过滤收集及回水装置，对于上述部位以及各部位之间的连接上还应进行进一步的研究。
1、抽吸系统的研制。想要将水面的漂浮物清除干净，即着眼于水面漂浮物都漂浮在水面上这一特点，采用带动力的物理或机械的手段，例如水泵、射流泵等，配合只从水面表层取水的表层取水手段，有选择性地将水面表层水连同漂浮在水面表层的水面漂浮物一起从水体中清除出去。抽吸装置的核心就是水泵，试验现场需选用不同功率、不同流量、不同扬程的水泵，使得能够满足表层取水所需的条件。从市场上采购的水泵多数为底部进水，侧部出水，底部进水发散，需要进行将发散的水体能够有规律的汇集到一起，因此需要对水泵进行满足试验条件的加工，最终达到使抽吸口限制在水面上下一定的范围内，这样动力装置只能抽吸到水面表层的那一层水，而水华和水面漂浮物正好都是漂浮在水面表层上，所以刚好能将水华和水面漂浮物一起抽吸出去，这样一来，在实现对水华和水面漂浮物的清除目的的同时，所需抽吸的水量极少，从而大幅减少耗能，不但经济上完全可行，清除速度也会有质的飞跃。 2、浮力装置的研制。如满足上述介绍的动力装置的正常运行必然会出现一个问题，那就是能够承载它在水面运行的一个浮力载体，并能够根据水位的变化自动调节平衡设备正常的运转。将动力装置直接按在浮力装置上从实际操作上是不可行的，需要借助一个可以拆装的载体，方可将抽吸装置与浮力系统完美的组合，根据浮力与重力的平衡原理，需精确计算各项装置的自重G合计（如水泵自重、载体自重、浮体自重、抽吸在水泵内部的水体自重）与浮力装置所能产生的浮力F合计，即浮力装置所能提供的浮力。在能够满足最基本的浮力要求以外，由于处理的水体大都是污染水体，因此，在浮力装置的选择上还应具有耐水、耐热、耐压、耐腐蚀和抗冲击等特性。
3、漂浮物过滤收集装置及回水系统的研制。经过水面抽吸系统的运行处理后，这种清除也只是初步达到了目的，被清除出的固液混合物可以直接用来浇灌土地、也可以在经过固液过滤收集装置的步骤进行分离过滤，过滤后的干净水可以通过回水系统使过滤后的水体重新回流到原河湖水体，实现了为污染水体的“换水”，本课题主要重点考虑后者的方案。经过分离收集后从而实现了最终的清除目的。
真空式水面净化设备现场工程示范
1、项目区位置、规模。重建工程位于天津市外环河的子牙河～海河段（西青区津涞公路附近），桩号52+342处，紧邻外环河。工程地质参考西青区二级河道综合治理工程的地质勘查资料。该工程是将城市二级河道外环河污染水体处理后用于改善城市水环境的示范性工程，出水主要的水质指标达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类水体的要求。
2、外环河基本情况。环河位于外环线的外侧，是天津市一条景观河道，并具有城市排沥功能，主要排除外环线沿线城区、农田、绿化带及外环线道路沥水。河道全长71.4km，其中东丽段长18.3km、北辰段长21.5km、西青段长25.5km、津南段长6.1km。河道设计流量为5m3/s，河道上口宽30～35m，底宽8～12m，边坡1：2～1：3不等，河底高程1.8m（高程为相对高程，下同），堤顶高程5.0。
由于受两岸生活面源、农田沥水及城市沥水影响，现状水质不能达到地表水Ⅴ类水体标准，大部分时间处于劣Ⅴ类水体，特别以夏季水质污染最为严重，污染类型以有机污染为主，主要污染物为氨氮、CODCr、BOD5、总氮、总磷等，特别是氮、磷污染较为突出。夏季渠道杂物及水草、浮萍滋生严重。水生植物在生长期虽对水体具有较高的净化能力，对河道水质的维持和改善是非常有利的。但大量植物死亡后上浮并腐烂，如不及时打捞，容易造成水体的二次污染。因此，河道管理中必需加强对死亡植物的打捞。
3、现场示范工程试验。在项目实验区选取200平米（长20米*宽10米）的水域进行现场试验研究的场地。现场水生植物、浮萍藻类等已布满水面，水体富营养化严重，透明度低，污染严重。施工准备：我们发现水中浮萍及漂浮物易受风向的改变而改变，通常在风向下方的死角处易大量扎堆出现，根据这一特征。在水流的下游方向的一个区域内制作了水藻拦藻网，将水面的污染物进行拦截，已备用进行设备去除效果的试验。
a、水体处理前水质情况
在该处河段内现场监测结果表明，在水下50cm处水体溶解氧含量仅为0.7mg/L，远低于地表水V类水体标准值2.0mg/L，水体处于厌氧和兼氧状态。
b、水体处理后水质情况：水质监测分析在设备处理水体后进行，从2014年8月至2014年9月，每隔7天取一次样。检测指标主要为COD、BOD5、总氮、总磷、溶解氧、透明度，监测点位，在水面深度以下水下50cm。
由上表1、表2、表3中可知，采用该设备对污水水质处理有较好的效果，其中对COD、BOD、TN、TP的去除效果分别达40%、70%、64%、77%。另外由于水面浮萍及藻类的清除后把原本阻碍空气与水体交换的“介质”切断，使得水体溶解氧和透明度都分别由原来的0.7 mg/L增加至9.12mg/L和由原来的没有透明度可言到透明度增加至70cm。
在实验前现场进行浮萍重量的预估，现场采取了直径为40cm的网兜，将网兜垂直入水，待网兜全部浸入水中后方可将网兜转成水平放置，缓慢的从下到上网起后进行称重0.2kg，按照200平米的比列进行换算为：
坑塘浮萍总重为=200*0.2/（3.14*0.2*0.2）=318.5kg
将设备放在指定的下风口处的浮萍聚集地进行清理，进行处理后的水面剩余浮萍在进行称重，剩余浮萍重量为12.4kg，去除率为96.1%。设备在特定的水域位置在水面表面形成旋转式的漩涡，是的在该区域内的浮萍由远及近的被抽吸到装置内，已达到清除水面漂浮物的目的。从试验结果来看：设备虽放在了下风口和水流的下游，但是由于河面面积较大，避免不了两岸的死角处清理不到，所以造成了水面剩余的部分残留浮萍。
设备自开始运转至清理完成该区域的水面所需要的时间为57分钟，去除漂浮物效率也达到96.1%。
结论
本课题针对农村河道和景观水体的污染情况，研制出一套针对小水域进行打捞水面漂浮物的设备，它既解决了打捞船这种在小水域中施展不开，又解决了人工打捞的不安全性，使得人们从繁重的工作中解脱出来，通过动态的室内、室外试验进一步的说明了选取该设备对污染水体的治理具有一定的效果，并得到以下一些成果和结论。1、研制出一种新型水面净化机，该设备经过了市场调研进行了优化配置，通过浮力载体将抽吸装置漂浮于水面2-3cm处，最大限度的只抽吸水面表面那一层污染漂浮物，使污染水体的水面得到净化。2、该设备选用了市场上常见的材料，并具有耐腐蚀、耐热性、质轻、韧性好、耐化学性好等特点。在抽吸水面漂浮物的同时还具有去除水体有机污染物的作用。在设置的人工坑塘内的试验分别对COD、BOD、TN、TP的去除率分别为26.9%、64.5%、57.1%、77.1%；水体透明度也由0-40cm；水面懸浮物去除率由52.3kg降低到1.53kg，去除率达到了97%。3、该设备具有处理效果好、清理速度快，每小时可清理200m2的水域，是净化小河道和景观水体的理想设备。4、根据天津外环河景观河道支流污染现状，采用了新型水面净化机进行清理后，实现了该区域内的水体改善，其中对COD、BOD5、TN、TP的去除效果分别达40%、70%、64%、77%。水体溶解氧和透明度都分别由原来的0.7 mg/L增加至9.12mg/L和由原来的没有透明度可言到透明度增加至70cm。
本项目研究的真空式水面净化设备的清除方法及其设备能够高效节能地、有选择性地只将水面表层水连同漂浮在水面表层的水面固体漂浮物一起从水中分离出去，整个清除过程由机器完成，完全把人类从苛刻的体力劳动中解放出来。清除效率非常高，据试验，每小时消耗一度电可清除的水面面积达百平方米，比人工打捞提高工效数十倍。而且由于水藻、浮萍在快速繁殖过程中吸收了大量的氮、磷等营养元素，把水华从水中清除出去的同时还能大幅度减少水体中的氮、磷等营养元素，水面漂浮物去除率可达90%以上，可防止水华的复发，治标又治本。
【关键词】水面净化；透明度；水面漂浮物；治理措施
一般景观水的水源主要来自自来水、再生水、河水以及雨水的补充。除自来水外其他源水水质质量得不到保证。景观水体的“公共性”和“亲人性”的特质，也是造成水质污染较快的原因。景观水体多为近于封闭的静止或缓流水体，与空气接触少，溶解氧不足；水生生物种类单一，不可能形成较完备的水生生态系统，因此水环境容量较小、水体自净能力较低。加之有些景观设计的不科学，缺少对水质环境保护的关注，造成人工景观中经常会出现流动死角。各种污染漂浮物将会沉积在死角处，并慢慢地污染整个人工环境。到了夏季由于温度升高等原因，藻类繁殖速度惊人。藻类漂浮在水面上相互粘连，形成一层水藻漂浮层，通称水华。从而造成水体水质的恶化，水质富营养化状态加剧。除水华之外，水中的浮萍、水草、被风吹入水中的落叶等等，成为了水面垃圾，尤其在浮萍高发期，滋生大量的浮萍若不进行打捞和处理，还将造成水面的面积减小，水中溶解氧浓度降低，水域进一步富营养化，最终加速水体的老化。
富营养化水体的危害
水体富营养化（WaterEutrophication）是指由于人类活动的影响，使得生物生长繁殖所需的氮、憐等营养物质大量进入湖泊、水库、河流等水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，从而导致水体溶解氧量下降、水质恶化、鱼类及其它生物大量死亡的现象。由于水体中过量的营养物质积累，从而导致生物生产力过高，同时伴随着水质恶化，逐渐使得水体丧失原有的功能。
自然条件下，水体富营养化是一个缓慢的过程，但由于人类的活动加剧了水体富营养化进程。近年来我国也相继出现了 “水华”等水体富营养化现象，一旦河流水体富营养化爆发，会直接影响人类的生产和生活。这提醒我们，我国的水体富营养化已成为水资源保护中的重要问题。
富营养化水体的生态修复
生物修复（Bioremediation）是一种利用特定的生物（植物、微生物或原生动物）吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复的生物措施（梁国辉，2007）。由于其具有成本小、投入少、处理效果好、无二次污染，并可应用于开放性水体系统的特点，目前来受到国内外学者的广泛重视。水生植物修复因其利用光合作用而对营养物质的吸收作用，可以有效的降低水中营养元素的浓度，从而达到净化水体的目的。同时在水生植物与藻类共生的环境下，两者一方面竞争光合营养，另一方面，植物会分泌对藻类生长有抑制作用的产物，在两者的共同作用下，多数水生植物在净化水体水质的同时抑制了藻类的生长，达到了对富营养化水体的修复作用。
近年来，利用水生植物去除污染水体中的氮、磷越来越受到关注。与大型水生植物相比，小型水生植物浮萍、凤眼莲等因其对氮、磷的吸收效果好、生长速度快、营养价值高、易回收等特点，越来越受到学者的重视。我国在该领域也幵展了实验室规模的基础性研究工作，如环境和营养条件对浮萍生长的影响、浮萍吸收氮的动力学特性及浅水体浮萍净化系统的除氮途径等，明确了浮萍对污染水体中部分污染物去除的规律及浮萍植物生长的规律等。据试验研究表明浮萍可以直接从水体和底泥中吸收氮、磷， 并将其同化为自身的结构组成物质（蛋白质和核酸等）， 同化速率与生长速度、水体营养物水平呈正比关系， 在合适的环境中它往往能进行快速的营养繁殖从而积累生物量，并且能很好的去除富营养化水中N、P的含量，适当的控制浮萍的数量可以较好的改善景观水体的水质和生态环境。但是如果浮萍生长过剩、生长密度过大，同样会给水体带来负面的影响，如天津2012年7月22日凌晨的一场大雨给海河带来了不少问题，海河流域被浮萍披上了一层“绿毯”，正在逐步变身绿河，尤其以天津站附近最为严重，浮萍几乎将河面完全覆盖。雨水冲刷岸上的一些垃圾进入海河内，有机物质进入水体，污染物增多，水质发生变化，水体富营养化，浮萍本来是一种富营养化的疏泄手段，但是随着浮萍生长速度快，浮萍腐烂中，会消耗水中的氧气，造成水体缺氧。严重破坏了城市的人文景观。
目前浮萍的打捞仍是已人工打捞为主的传统方法，这种打捞的方法劳动强度大、工作环境恶劣，人身安全没有保证，清理水面浮萍和漂浮物效率低。另外就是广为采用机械打捞船，对其利用率高，处理效果显著但其只适合大水域面作业，对于在景观河道、滩涂和狭窄河边工作，则无法彻底清除水面的浮萍漂浮物。我们发现水中浮萍及漂浮物易受风向的改变而改变，通常在风向下方的死角处易大量扎堆出现，根据这一特征，本课题提出了一个新思路。易在开发出一种可以在特定区域内进行打捞和清理水面漂浮物的水面净化机。
真空式水面净化设备的系统研制。鉴于设备的实用性、经济性，课题组成员在调研、查阅大量资料的中发现该套净化设备的组成包括抽吸系统、浮力装置、过滤收集及回水装置，对于上述部位以及各部位之间的连接上还应进行进一步的研究。
1、抽吸系统的研制。想要将水面的漂浮物清除干净，即着眼于水面漂浮物都漂浮在水面上这一特点，采用带动力的物理或机械的手段，例如水泵、射流泵等，配合只从水面表层取水的表层取水手段，有选择性地将水面表层水连同漂浮在水面表层的水面漂浮物一起从水体中清除出去。抽吸装置的核心就是水泵，试验现场需选用不同功率、不同流量、不同扬程的水泵，使得能够满足表层取水所需的条件。从市场上采购的水泵多数为底部进水，侧部出水，底部进水发散，需要进行将发散的水体能够有规律的汇集到一起，因此需要对水泵进行满足试验条件的加工，最终达到使抽吸口限制在水面上下一定的范围内，这样动力装置只能抽吸到水面表层的那一层水，而水华和水面漂浮物正好都是漂浮在水面表层上，所以刚好能将水华和水面漂浮物一起抽吸出去，这样一来，在实现对水华和水面漂浮物的清除目的的同时，所需抽吸的水量极少，从而大幅减少耗能，不但经济上完全可行，清除速度也会有质的飞跃。 2、浮力装置的研制。如满足上述介绍的动力装置的正常运行必然会出现一个问题，那就是能够承载它在水面运行的一个浮力载体，并能够根据水位的变化自动调节平衡设备正常的运转。将动力装置直接按在浮力装置上从实际操作上是不可行的，需要借助一个可以拆装的载体，方可将抽吸装置与浮力系统完美的组合，根据浮力与重力的平衡原理，需精确计算各项装置的自重G合计（如水泵自重、载体自重、浮体自重、抽吸在水泵内部的水体自重）与浮力装置所能产生的浮力F合计，即浮力装置所能提供的浮力。在能够满足最基本的浮力要求以外，由于处理的水体大都是污染水体，因此，在浮力装置的选择上还应具有耐水、耐热、耐压、耐腐蚀和抗冲击等特性。
3、漂浮物过滤收集装置及回水系统的研制。经过水面抽吸系统的运行处理后，这种清除也只是初步达到了目的，被清除出的固液混合物可以直接用来浇灌土地、也可以在经过固液过滤收集装置的步骤进行分离过滤，过滤后的干净水可以通过回水系统使过滤后的水体重新回流到原河湖水体，实现了为污染水体的“换水”，本课题主要重点考虑后者的方案。经过分离收集后从而实现了最终的清除目的。
真空式水面净化设备现场工程示范
1、项目区位置、规模。重建工程位于天津市外环河的子牙河～海河段（西青区津涞公路附近），桩号52+342处，紧邻外环河。工程地质参考西青区二级河道综合治理工程的地质勘查资料。该工程是将城市二级河道外环河污染水体处理后用于改善城市水环境的示范性工程，出水主要的水质指标达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类水体的要求。
2、外环河基本情况。环河位于外环线的外侧，是天津市一条景观河道，并具有城市排沥功能，主要排除外环线沿线城区、农田、绿化带及外环线道路沥水。河道全长71.4km，其中东丽段长18.3km、北辰段长21.5km、西青段长25.5km、津南段长6.1km。河道设计流量为5m3/s，河道上口宽30～35m，底宽8～12m，边坡1：2～1：3不等，河底高程1.8m（高程为相对高程，下同），堤顶高程5.0。
由于受两岸生活面源、农田沥水及城市沥水影响，现状水质不能达到地表水Ⅴ类水体标准，大部分时间处于劣Ⅴ类水体，特别以夏季水质污染最为严重，污染类型以有机污染为主，主要污染物为氨氮、CODCr、BOD5、总氮、总磷等，特别是氮、磷污染较为突出。夏季渠道杂物及水草、浮萍滋生严重。水生植物在生长期虽对水体具有较高的净化能力，对河道水质的维持和改善是非常有利的。但大量植物死亡后上浮并腐烂，如不及时打捞，容易造成水体的二次污染。因此，河道管理中必需加强对死亡植物的打捞。
3、现场示范工程试验。在项目实验区选取200平米（长20米*宽10米）的水域进行现场试验研究的场地。现场水生植物、浮萍藻类等已布满水面，水体富营养化严重，透明度低，污染严重。施工准备：我们发现水中浮萍及漂浮物易受风向的改变而改变，通常在风向下方的死角处易大量扎堆出现，根据这一特征。在水流的下游方向的一个区域内制作了水藻拦藻网，将水面的污染物进行拦截，已备用进行设备去除效果的试验。
a、水体处理前水质情况
在该处河段内现场监测结果表明，在水下50cm处水体溶解氧含量仅为0.7mg/L，远低于地表水V类水体标准值2.0mg/L，水体处于厌氧和兼氧状态。
b、水体处理后水质情况：水质监测分析在设备处理水体后进行，从2014年8月至2014年9月，每隔7天取一次样。检测指标主要为COD、BOD5、总氮、总磷、溶解氧、透明度，监测点位，在水面深度以下水下50cm。
由上表1、表2、表3中可知，采用该设备对污水水质处理有较好的效果，其中对COD、BOD、TN、TP的去除效果分别达40%、70%、64%、77%。另外由于水面浮萍及藻类的清除后把原本阻碍空气与水体交换的“介质”切断，使得水体溶解氧和透明度都分别由原来的0.7 mg/L增加至9.12mg/L和由原来的没有透明度可言到透明度增加至70cm。
在实验前现场进行浮萍重量的预估，现场采取了直径为40cm的网兜，将网兜垂直入水，待网兜全部浸入水中后方可将网兜转成水平放置，缓慢的从下到上网起后进行称重0.2kg，按照200平米的比列进行换算为：
坑塘浮萍总重为=200*0.2/（3.14*0.2*0.2）=318.5kg
将设备放在指定的下风口处的浮萍聚集地进行清理，进行处理后的水面剩余浮萍在进行称重，剩余浮萍重量为12.4kg，去除率为96.1%。设备在特定的水域位置在水面表面形成旋转式的漩涡，是的在该区域内的浮萍由远及近的被抽吸到装置内，已达到清除水面漂浮物的目的。从试验结果来看：设备虽放在了下风口和水流的下游，但是由于河面面积较大，避免不了两岸的死角处清理不到，所以造成了水面剩余的部分残留浮萍。
设备自开始运转至清理完成该区域的水面所需要的时间为57分钟，去除漂浮物效率也达到96.1%。
结论
本课题针对农村河道和景观水体的污染情况，研制出一套针对小水域进行打捞水面漂浮物的设备，它既解决了打捞船这种在小水域中施展不开，又解决了人工打捞的不安全性，使得人们从繁重的工作中解脱出来，通过动态的室内、室外试验进一步的说明了选取该设备对污染水体的治理具有一定的效果，并得到以下一些成果和结论。1、研制出一种新型水面净化机，该设备经过了市场调研进行了优化配置，通过浮力载体将抽吸装置漂浮于水面2-3cm处，最大限度的只抽吸水面表面那一层污染漂浮物，使污染水体的水面得到净化。2、该设备选用了市场上常见的材料，并具有耐腐蚀、耐热性、质轻、韧性好、耐化学性好等特点。在抽吸水面漂浮物的同时还具有去除水体有机污染物的作用。在设置的人工坑塘内的试验分别对COD、BOD、TN、TP的去除率分别为26.9%、64.5%、57.1%、77.1%；水体透明度也由0-40cm；水面懸浮物去除率由52.3kg降低到1.53kg，去除率达到了97%。3、该设备具有处理效果好、清理速度快，每小时可清理200m2的水域，是净化小河道和景观水体的理想设备。4、根据天津外环河景观河道支流污染现状，采用了新型水面净化机进行清理后，实现了该区域内的水体改善，其中对COD、BOD5、TN、TP的去除效果分别达40%、70%、64%、77%。水体溶解氧和透明度都分别由原来的0.7 mg/L增加至9.12mg/L和由原来的没有透明度可言到透明度增加至70cm。
本项目研究的真空式水面净化设备的清除方法及其设备能够高效节能地、有选择性地只将水面表层水连同漂浮在水面表层的水面固体漂浮物一起从水中分离出去，整个清除过程由机器完成，完全把人类从苛刻的体力劳动中解放出来。清除效率非常高，据试验，每小时消耗一度电可清除的水面面积达百平方米，比人工打捞提高工效数十倍。而且由于水藻、浮萍在快速繁殖过程中吸收了大量的氮、磷等营养元素，把水华从水中清除出去的同时还能大幅度减少水体中的氮、磷等营养元素，水面漂浮物去除率可达90%以上，可防止水华的复发，治标又治本。