生态滤墙技术介绍及应用案例(1)

杨丹

摘要：介绍了生态滤墙的工艺原理及在河道水生态修复及污水处理厂尾水深度处理工程中的应用。工程实践结果表明：生态滤墙对河道及污水厂尾水的浊度有很好的吸附处理效果，对COD、NH3-N指标优化效果较弱，生态滤墙布置在静止水体时，生态滤墙对COD处理去除效率在10%左右，氨氮处理效率15%左右。布置在流速较快的污水处理厂尾水时，由于停留时间太短，暂无法明显测到处理效果。

关键词：生态滤墙;污水厂尾水;河道生态修复

目前，水体泥沙及悬浮物是造成水体浑浊的主要原因，过滤吸附水体中的悬浮物也是目前水处理应用过程的迫切需要。针对自然水体中的浊度处理技术很多，本文介绍一种对浊度改善效果较好的新型生态水处理技术生态滤墙。

生态滤墙选用多孔载体和高效微生物制剂，采用固定化微生物技术，将功能微生物菌群固定于载体表面和孔道内部形成稳定的生物膜，污水流经载体时，污染物在微生物的作用下得以去除。

根据生态滤墙的安装方式，该产品有沉底式、漂浮式两种类型。漂浮式生态滤墙是漂浮式的，表面与水面相平，能随水面的波动而波动，不影响河道行洪排涝;沉底式生态滤墙则浸没在水中。其中，漂浮式生态滤墙最为常用。

1.生态滤墙技术原理

生态滤墙沿进水方向填充不同孔径的多孔载体，载体底部进行微孔曝气。通过调节曝气强度和曝气频率，使污水流经生态滤墙的过程中，在氨化菌、反硝化菌、产酸菌、氨氧化菌、硝化细菌等的共同作用下，降解有机物，进行硝化反硝化脱氮。

生态滤墙具有耐污、耐腐蚀且弹性、韧性和柔性强等性能。在进行高效脱氮的同时，通过多孔载体的物理截留及生物膜的絮凝沉淀作用截留水体中的悬浮物，增加水体透明度。

生态滤墙同时可以填充除磷滤料，吸附水流中的磷，磷的去除率可以达到90%以上。

2.产品功能

1）生态滤墙以微生物滤池技术为基本原理，以多孔填料为核心的净水技术;

2）不同孔径的多孔填料能够直接对水体中泥沙、颗粒物、悬浮物质进行过滤、吸附;

3）比表面积较大的多孔填料，为土著微生物附着提供条件，通过微生物的直接吸收和降解作用，降低水体营养盐水平;

4）多孔填料表面附着的微生物能够产生絮体，对水体悬浮物具有较强的絮凝、吸附、拦截作用，从而在较短的停留时间下显著降低水体中的浊度和SS;

5）生态滤墙能够降低水体流速，增加水力停留时间，促进水体中泥沙、颗粒物等的沉降;

6）不存在旁路处理系统的大面积用地难题，同时降低了泵提升水体的电能消耗;

7）采用太阳能曝气，节能环保。曝气作用，既能加速多孔网泡载体填料上附着生物膜的生长，促进悬浮态有机物降解，又能降低生态滤墙的堵塞风险。

3.工艺结构

生态滤墙由浮体、框架、太阳能光电板、多孔载体、曝气系统、控制系统等组成，采用漂浮式结构，进行模块式组装。根据水深设计模块高度，滤墙宽度进行并联式拼装。

结构示意图如图2所示。

根据生态滤墙的平面拦截处理方式及行洪排涝要求，生态滤墙布置为半断面旁路拦截生态滤墙及全断面拦截生态滤墙。

对于大型船舶航道或等级较高的航道，不建议设置横跨河道的全断面生态滤墙，可分区域设置半断面旁路生态滤墙处理片区。

对于无通航要求的河道，可根据其处理水质要求，选择全断面拦截式生态滤墙或半断面旁路生态滤墙。

4、生态滤墙在河道静水区应用效果分析

淮安市白马湖上游中小河道花河整治及生态修复工程：

白马湖南北长17.8km，东西平均宽6.4km，总面积113.4km2。工程采用生态滤墙对张施河北闸与张施河南闸中间河道的水质进行改善提升，降低入白马湖的污染量。

生态滤池系统装置包括8道生态滤墙和一套微生物自动投加装置，采用可旋转浮动式生态滤墙，更能够适应河道水位变化。每两道生态滤墙之间间隔距离5m，强化水质净化效果。

分别从滤墙前5m，滤墙中间，两道滤墙之间以及滤墙后5m取样分析，监测生态滤墙的水质改善效果。

从实际检测数据可以看出，在流速较缓、水体相对静止的河道上，经过生态滤墙工艺处理，滤墻间COD、氨氮、总磷、浊度均有所改善。尤其对河道水体浊度削减率较好，河道水深在1.5～2.0m左右，生态滤墙布置后，滤墙之间水体明显清澈，对河道透明度明显改善。

5、生态滤墙在污水厂尾水应用效果分析

泰州市许郑河、任庄河水环境综合治理工程治理的目标是通过治理提高许郑河和任庄河水质，保证园区污水处理厂现行排放规模下新通扬运河的断面水质达标。

项目通过在污水处理厂尾水排放口布置生态滤墙工程，将一级A的尾水提升至地表Ⅳ类水标准，降低入新通扬运河污染量，保障南水北调东线和通榆河江水北调水质的需要。

在流动水体中，生态滤墙对污水处理厂排水口的处理效果如表所示，出水氨氮、总磷、COD指标改善不明显。对河道水体浊度削减率较好，图片可见滤墙周边水体清澈见底，对水体浊度改善明显，

6、结论及建议

生态滤墙对河道及污水厂尾水的浊度均有明显的吸附处理效果，对COD、NH3-N指标优化效果较弱，生态滤墙布置在静止水体时，生态滤墙对COD处理去除效率在10%左右，氨氮处理效率15%左右。布置在流速较快的污水处理厂尾水时，由于停留时间太短，暂无法明显测到处理效果。

生态滤墙属于新型截污处理技术，无能源消耗。可根据需要直接布置在河道、湖湾、排水口等静止型或流动型水体，占地面积小，环境价值高;生态滤墙通透性好，SS处理效率高、无堵塞、运行成本低、景观效果好的特点，具有很好的实用和推广价值。

参考文献：

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[2]杨静，王萌，王黎明. 生态滤水坝在改善河道水环境中的应用[J]. 水利科技与经济，2010，16 （10）： 1199-1200.

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