分層型水源水庫水質(zhì)變化特征與水質(zhì)原位改善技術(shù)研究.pdf

1、隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加速，水資源保護(hù)和經(jīng)濟(jì)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(zhì)惡化、富營(yíng)養(yǎng)化問題嚴(yán)重影響到城市供水的水質(zhì)安全，也大大提高了水處理成本。因此，城市水源水質(zhì)的演化規(guī)律與改善技術(shù)研究成為重要的研究課題。
　　本論文采用水庫現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)合的方法，以周村水庫為研究對(duì)象，對(duì)其水質(zhì)污染特征、水體分層規(guī)律以及沉積物釋放規(guī)律進(jìn)行分析研究；針對(duì)周村水庫的特點(diǎn)，對(duì)原有

2、揚(yáng)水曝氣器進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，并完成周村水庫水質(zhì)原位改善示范工程的建設(shè)，取得了良好的水質(zhì)改善效果。
　　研究發(fā)現(xiàn)周村水庫水質(zhì)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(zhì)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(guān)系。相關(guān)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(dǎo)致的等溫層厭氧，是造成周村水庫水質(zhì)問題的重要因素之一。在7-8月份分層最穩(wěn)定時(shí)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(duì)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(zhì)）主要來自沉積物內(nèi)源污染物的釋放。
　　應(yīng)用水體多相界面原位反應(yīng)器對(duì)沉積物污染物的釋放特性進(jìn)行研究，研究發(fā)現(xiàn)：水庫底部沉積物能在短時(shí)間內(nèi)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(dá)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(jù)沉積物污染物的釋放特性，確定在周村水庫水質(zhì)原位改善示范工程中采用以混合充氧為核心的揚(yáng)水曝氣技術(shù)。
　　水庫水質(zhì)原位改善的揚(yáng)水曝氣技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多個(gè)水庫取得了較好的應(yīng)用效果。在本研究中，對(duì)揚(yáng)水曝氣器進(jìn)行三個(gè)方面的技術(shù)改進(jìn)：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(duì)揚(yáng)水曝氣器釋放的氣彈進(jìn)行切割，