河道曝氣法
更新時間：2014-06-17 16:31
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有機污染嚴(yán)重的河流由于污染物分解耗氧，引起河流水質(zhì)惡化，自凈能力下降，水生生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，因此，向處于缺氧（或厭氧）狀態(tài)的河流進(jìn)行曝氣，可以及時補充水體溶解氧，加快水生微生物對污染物的分解，幫助河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。從技術(shù)上看，河道曝氣法綜合了曝氣氧化塘和氧化溝的原理，即采用推流式和利用曝氣充氧的方式實現(xiàn)液氣的完全混合，有利于克服河水的短流和提高緩沖能力，也有利于氧的傳遞和污泥的絮凝[11]。
從20世紀(jì)60年代起有不少國家將河道曝氣法應(yīng)用于污染河流的治理。根據(jù)河道條件（水深、流速、河道斷面形狀等）、水質(zhì)狀況、地質(zhì)條件、河段功能和污染源分布等特征，河道曝氣復(fù)氧的措施一般有固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種形式。
固定式曝氣有鼓風(fēng)曝氣和機械曝氣兩種形式。河流鼓風(fēng)曝氣的結(jié)構(gòu)、設(shè)備類似于一般污水處理廠的鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，適用于水深較大，需要長期曝氣，且有航運功能或景觀功能要求的河段。2001年福州白馬支河在完成底泥疏浚工程后，在河底設(shè)穿孔曝氣管，由鼓風(fēng)機供氣，為河流中投放、培育和養(yǎng)殖的各生物物種提供氧氣，系統(tǒng)運行一個月后，該河 流即消除了黑臭，運行一年的監(jiān)測數(shù)據(jù)表明水質(zhì)可達(dá)到景觀用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[12]。河流機械曝氣是直接將曝氣機固定安裝在需要曝氣的河段上，適用于水深較小，沒有航運或景觀要求的河流。美國曾為了能夠改變Chesapeake海灣的Hamewood運河的水質(zhì)，1989年在河口安裝了曝氣設(shè)備，使底層水溫和溶解氧得以增加，并使河道內(nèi)的生物量開始增加[13]。1990年北京清河曾在3.5 km的嚴(yán)重污染河段安裝曝氣機進(jìn)行人工復(fù)氧試驗，處理河水BOD5去除74.7%~88.2%，CODCr去除79.9%~84.4%，NH3-15.8%~45.0%[11]。2003年在廣州朝陽涌采用了功率相同的三種不同曝氣方式對黑臭河段進(jìn)行復(fù)氧，發(fā)現(xiàn)水車式增氧機在復(fù)氧效果、污染去除、河道微生態(tài)恢復(fù)等方面均優(yōu)于葉輪式曝氣機和射流式曝氣機[14]。
移動式曝氣是采用可以快速移動的曝氣船設(shè)備，這種曝氣方式的優(yōu)點是可以根據(jù)曝氣河段的水質(zhì)變化和航運要求，靈活調(diào)整曝氣強度和曝氣位置，使曝氣過程更為經(jīng)濟(jì)；通常為了提高傳質(zhì)效率還可在船中安裝純氧制備系統(tǒng)和微氣泡曝氣裝置，為河流提供溶氧高、氣泡小的水流，使曝氣過程更為高效。1977年和1985年英國泰晤士河上分別運行了充氧能力為10 t/d和30 t/d的曝氣復(fù)氧船，極大地改善了暴雨期間地面徑流、污水處理廠排水和混合污水溢流等沖擊負(fù)荷[13]。1994年德國柏林河上運行了一條充氧能力為5 t/d的曝氣復(fù)氧船，對保持河流水質(zhì)和凈化功能起到重要作用[13]。我國近年來在上海的蘇州河[13,15]和張家浜[16]都采用了曝氣復(fù)氧船進(jìn)行黑臭河流的治理，取得顯著效果，且無二次污染。 在工程實踐中還發(fā)現(xiàn)，實施河道人工曝氣時，適當(dāng)向河流中投加一定量的生物菌劑，可以更好地分解水中污染物，使充入水體的氧充分發(fā)揮功效。
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