浅议铁岭新区湖水净化方法

白伟锋

(辽宁省水文水资源勘测局铁岭分局，辽宁铁岭112000)

铁岭新区莲花湖、如意湖作为铁岭新城的重要旅游景观，湖水浑浊不仅影响了铁岭新城居民的生活，还对铁岭新城的形象有所影响。

1 湖概况

莲花湖和如意湖作为铁岭新城的旅游景观，是一水相通的，如意湖通过东北方向的人工河——天水河与5 km以外的莲花湖相连。

如意湖是铁岭新城的水上公园，是新城区居民休闲生活的好去处。如意湖的西南面有一条水道连接凡河，是如意湖湖水的重要补充通道。

莲花湖人工湿地占地484公顷，项目包括水质净化工程、排水管线工程和湿地公园核心区景观工程。莲花湖人工湿地排水管线工程将老城区污水处理厂的出水经过提升泵站，由排水管线送至莲花湖人工湿地。人工湿地水质净化工程是指污水厂处理后的中水再通过湿地净化方式进行处理，使排入湖体中水的水质达到莲花湖水质要求。每天莲花湖人工湿地系统接收城市污水处理厂排出的5万吨污水，这部分污水的COD(化学需氧量)含量约为每升70 mg，经过人工湿地系统净化处理后，COD含量降到每升30 mg以下。

2 湖水浑浊原因简析

如意湖的湖水主要补给是凡河水。而莲花湖的湖水补给有两个通道，主要补给通道是经过污水处理厂处理后的城市污水，排入莲花湖人工湿地系统净化处理后的再生水;另外一个通道就是经过天水河补给的凡河水。

2.1 受凡河水质影响

凡河作为辽河铁岭段的12条一级支流之一，其水质状况对如意湖的水质有着最为直接的影响。根据铁岭水文局近年的监测成果来看，虽然凡河的水质状况较以前有所改善，但由于凡河上游农村生活污水的排放以及农业生产所产生的面源污染，尤其是有机污染物对凡河的水质还是造成了一定影响。

2.2 湖泊本身特性影响

虽然排入莲花湖的再生水达到了《城市污水再生利用 景观环境用水水质》(GB/T 18921－2002)的要求，凡河的水质也达到了地表水三类水质标准，但由于莲花湖和如意湖的湖水实际上是封闭水体，其流动缓慢，复氧能力差，水体自净能力弱。水的自净能力来源于水中的含氧量，水的流动能够增加水的含氧量，促进水中有机污染物的分解，同时水的流动使污染物不会富集。水不流动，水中的营养物质富集，水的含氧量不仅得不到提高而且会因为氧被水中的营养物质消耗而降低。含氧量降低，促进了水中的厌氧性生物的增长。在这些因素的共同作用下，水质富营养化，使水质恶化，影响水的透明度。

2.3 湖底淤泥分解影响

排入湖中所含的有机物经过长期沉积，会在湖底形成淤泥，当遇到夏天天气炎热、长时间的日光照射时，水温升高，湖底淤泥会分解，释放出氨、氮等富营养化物质，造成湖水中的微生物和藻类等各种有机物大量繁殖，水质恶化，影响了水的透明度。

2.4 滨湖人为因素影响

铁岭新城的建设已经达到了一定的规模，随着新城居民人口的增加，作为城市两大景观的莲花湖和如意湖越来越多成为人们的休闲娱乐场所，随意丢弃垃圾、湖边垂钓等行为也对莲花湖和如意湖的水质及水生态系统造成了一定的影响。

3 湖水净化处理的几种常见方法

要使“二湖“湖水清澈见底，除了做好湖水来源水质的控制以外，还应进一步做好湖水的净化处理。湖水的净化可以采用以下几种方式:

3.1 清淤处理

清淤工程不仅可以有效去除湖泊内污染物质，改善水质和水生动植物的生存环境，同时有利于保护水环境和水生态系统的恢复。

3.2 循环过滤

(1)用水泵抽水进行循环处理

在用水泵抽水进行循环处理的过程中，采用活性焦过滤吸附，去除水中部分有机污染物、氨氮和磷等，来降低水中污染物的含量，使湖水水体的自净能力和对污染物的降解能力得到提高，保证湖泊的生态平衡。

(2)用循环水过滤器进行循环处理

循环水过滤器是利用滤网拦截水中的杂质，去除水体中的悬浮物和颗粒物，降低水的浊度，减少水生态系统污垢、菌藻和锈蚀等的产生，净化水质，使水循环再利用。水由进水口进入自清洗过滤器机体，通过智能化(PLC、PAC)设计，系统可自动识别杂质沉积程度，给排污阀信号自动排污。

3.3 投加微生物

微生物能够分解自然界中的动、植物的尸体及残骸，吸收和转化一些有害的污染物质，使之成为无毒害或毒害较小的物质。当湖水水质恶化的时候，投加适量的适当微生物，来加速水中污染物的分解，使水质得到净化。微生物处理湖水水质，必须定期进行微生物的筛选培育、保存、复壮等一系列专业处理过程，才能使湖水水质长期处于良好状态之中。微生物特别是氮循环细菌在水体自净能力中具有不可忽视的作用，聚磷细菌对有机物的矿化分解、氮素的气化、磷盐的沉降和固定等都有相当大的作用。

3.4 投加杀菌灭藻剂

杀菌灭藻剂，是一种阳离子表面活性剂，属于非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离和一定的分散、渗透作用，在不同的pH值范围内均有很好的杀菌效果，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。在藻类繁殖季节，投加一些化学剂可以抑制藻类繁殖。湖水中必须含有微量长效杀菌因子(0.05～0.3 mg/L)的余氯，它能有效的抑制水中病毒的繁衍增长、抑制藻类和藻类孢子的增长，防止水生动植物的病变，使其健康成长。

3.5 EWT生态水处理

在水域中人为地建立起一个生态系统，选择适合培养的植物、微生物和动物等，兼顾这些生物在水生生态系统中的生态功能，不仅能使整个生态系统稳定运行，还能对整个水体有净化功能。

人工生态系统是利用种植水生植物和养鱼来形成多条食物链。其中不仅有分解者生物和生产者生物，还有消费者生物，三者分工协作，对污水中的污染物进行有效的处理和利用，并由此形成多条食物链，构成纵横交错的食物网生态系统。

自然界的水生植物附近共生有多种远比自由水体中丰富的细菌群落，水生植物净化水体的特点是以大型水生植物为主体，植物和根区微生物共生，经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用来除去氮、磷和悬浮颗粒，利用水生生物吸收氮、磷元素来进行代谢活动去除水体中氮、磷营养物质，产生协同效应，净化污水，同时降解重金属分子。

螺、蚌等底栖动物可过滤悬浮物质，摄食生物碎屑，其分泌物有絮凝作用，螺有刮食生藻类功能，虾和若干种类鱼类可摄食藻类、碎屑、浮游动物等。

在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比，就可建立良好的生态平衡系统。当污水进入这种生态中，其中的有机污染物不仅会被细菌和真菌降解净化，而其降解的最终产物，一些无机化合物作为碳源、氮源和磷源，以太阳能为初始能源，参与食物网中的新陈代谢过程，并从低营养级到高营养级逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、虾等产物。

4 湖水净化处理方法分析

4.1 清淤处理

(1)优点

清淤过程中产生的淤泥可以还田，增加土壤有机质含量和营养元素，从而改变土体结构，有利于土壤培肥;其次，是把淤泥烧制成陶粒(经过1 200℃的高温处理后，淤泥中的细菌病毒完全被杀灭，不会产生二次污染)，陶粒是一种用途广泛的新材料，是轻质水泥、高强度水泥的优质原料，具有防噪、重量轻、隔热保温等优点，还可以用于水处理和无土栽培;除此之外，还可以降低水位，有效的防洪，保证人民的财产及生命安全。

(2)缺点

清淤工程耗资极大，清理每立方米淤泥就要上百元费用，运输成本也较高。而且淤泥中含有大量的细菌、病毒，含水量大，在运输的过程中，难免会造成二次污染，另外淤泥的处理也是一大难题。

淤泥中氮、磷和有机质含量高，可以用于园林和生态修复，有些荒山也可以采用这种办法重披绿装，但远城区的荒山荒坡道路崎岖，运输成本较高，缺乏经济效益，操作性不强;淤泥可用于制砖，但考虑到运费较高等因素，产品缺乏竞争力;在少数发达国家，还采用焚烧的方法处理淤泥，成本更高。

4.2 循环过滤

循环过滤有两种处理方式，一种是用水泵抽水，用活性焦吸收，采用这种方法处理，需要消耗较大的电量，而且需要建立一个过水通道，让吸附后的水再流回湖里，需要一定的成本投资和后期维护费用;另外一种是用循环水过滤器，循环水过滤器过滤精度高，出水水质稳定，能通过自身的检索和应变功能，实现自动反冲洗，反冲洗的同时不中断正常产水，历时短，反洗水耗仅为正常产水量的0.001～0.002%，省水、省电，节约能源，连续运行，稳定可靠，可应对不稳定的水质波动，无需人工干预，控制系统反应灵敏，运行精确，清洗高效、彻底，系统可恢复性强，滤网可终身使用，无需更换，结构设计紧凑合理，占地面积小，安装移动灵活方便，损件少，无耗材，运行维护费用低，操作管理简单，需要投入场地和专人管理及仪器设备维护，另外也需要长期消费电能。

4.3 投加微生物

投加微生物处理，需要研制人工载体和优选高效细菌种群，利用优化的人工载体培养优化的氮循环细菌，释放到水体，以自然生物为一级载体，其它人工载体和底泥为二级载体，水中悬浮物为三级载体，将原来水域中以水土界面为主的好氧－厌氧、硝化－反硝化条件扩大到水面和水体并加强细菌浓度，从而增加系统净化能力。

4.4 投加杀菌灭藻剂

杀菌灭藻剂是一种化学药品，可以在进行循环处理水时加入，也可以直接投放到湖水中，属于长期消耗品，只能做为辅助的湖水净化处理手段。

4.5 EWT生态水处理

EWT生态水处理是最无害化的净化湖水手段，但很难在短期内见效，是一个长期行为，需要人为地在水域中建立起一个生态系统，选择适合培养的植物、微生物、动物等，通过自然的生物降解和食物网生态系统来达到净化湖水的目的。

5 结语

作为铁岭新城重要景观的两处水体，一旦污染物进入湖水后，水质恢复需要很长时间，湖水富营养化使水体容易滋生蚊虫生长和疟疾的传播，会给新城居民的生活和健康造成危害，对铁岭新城的城市景观造成不利影响。

为保证“二湖”湖水的水质质量，首先应建立长期有效的监测机制，实时了解湖水的水质状况，加强水质监测:一要加强凡河河水的水质监测;二要加强污水处理厂出水的水质监测;三要加强如意湖和莲花湖入口的水质监测;四要加强湖中心区域的水质监测。其次应做好湖水的净化处理，根据以上的分析对比，湖水的净化处理应优先采用EWT生态水处理方法，人为地在水域中建立一个生态系统，通过自然的生物降解和食物网生态系统实现湖水的自我净化，这个是一个长期有效的行为，同时可以采用循环水过滤器对湖水进行循环过滤，使湖水的水质短期内能有较大的改善，另外在富营养化严重或者水质严重恶化时可以通过投加杀菌灭藻剂来净化湖水的水质。

总之，湖水的净化要采取短期和长期并重的手段，才能使新区的“二湖”清澈见底，给新区居民创造一个优良的生活环境，打造铁岭新城的良好形象。

［1］刘鸿亮等主编，湖泊富营养化调查规范［M］北京:中国环境科学出版社.1987.

［2］丁泽平.介绍日本的湿地的净化技术——人工浮岛