分層型水源水庫水質變化特征與水質原位改善技術研究.pdf

1、隨著中國城市化進程的加速，水資源保護和經濟發(fā)展的矛盾日益突出。水庫等地表水體作為主要的飲用水水源受到越來越多的重視。但是日益突出的水源水質惡化、富營養(yǎng)化問題嚴重影響到城市供水的水質安全，也大大提高了水處理成本。因此，城市水源水質的演化規(guī)律與改善技術研究成為重要的研究課題。
　　本論文采用水庫現(xiàn)場監(jiān)測和實驗室分析結合的方法，以周村水庫為研究對象，對其水質污染特征、水體分層規(guī)律以及沉積物釋放規(guī)律進行分析研究；針對周村水庫的特點，對原有

2、揚水曝氣器進行技術改進，并完成周村水庫水質原位改善示范工程的建設，取得了良好的水質改善效果。
　　研究發(fā)現(xiàn)周村水庫水質污染呈現(xiàn)季節(jié)性特征。每年的5月中旬至10月份，水庫水體形成穩(wěn)定的溫度分層。水庫水質變化規(guī)律與季節(jié)性水體分層之間具有密切的耦聯(lián)關系。相關性分析表明，水中氮、磷、錳、硫化物濃度的變化受水體分層的影響顯著，水體分層所導致的等溫層厭氧，是造成周村水庫水質問題的重要因素之一。在7-8月份分層最穩(wěn)定時期，水庫藻類大量爆發(fā)、底層

3、水體存在高氮磷、Mn/Fe以及嗅味污染問題。對污染源的解析顯示：水庫表層水體硝酸鹽氮、總磷，以上游入庫徑流輸入為主；而下層水體的氨氮、總磷、錳以及硫化物（致嗅物質）主要來自沉積物內源污染物的釋放。
　　應用水體多相界面原位反應器對沉積物污染物的釋放特性進行研究，研究發(fā)現(xiàn)：水庫底部沉積物能在短時間內消耗上覆水體的溶解氧，在水庫等溫層形成厭氧環(huán)境，沉積物耗氧速率高達16.14-20.14mg/(m2·h）。水庫等溫層的厭氧環(huán)境是氨氮、

4、總磷、錳以及硫化物在上覆水中積累的必要條件，而提高水體溶解氧則可以有效抑制沉積物污染物的釋放。根據沉積物污染物的釋放特性，確定在周村水庫水質原位改善示范工程中采用以混合充氧為核心的揚水曝氣技術。
　　水庫水質原位改善的揚水曝氣技術已經在國內多個水庫取得了較好的應用效果。在本研究中，對揚水曝氣器進行三個方面的技術改進：第一，以微孔曝氣管替代原有的穿孔管，以減小氣泡的尺寸，增大氣泡與水的接觸面積；第二，對揚水曝氣器釋放的氣彈進行切割，