揚水曝氣技術簡介

 

　　揚水曝氣技術是西安建筑科技大學黃廷林教授結(jié)合主持的國家863計劃項目、國家重大水專項、國家基金項目等課題的研究，研發(fā)出的處于國際領先水平水源水質(zhì)原位改善技術，已授權相關國家發(fā)明專利8項。該技術具有深層水體垂向高效混合與底層厭氧水體持續(xù)充氧的雙重功能。（目前西安唯源環(huán)?？萍加邢薰举徺I部分相關專利）

 

技術工作原理

 

　?。?）利用底部輸入的壓縮空氣形成微小氣泡，微氣泡在曝氣室中向水體充氧，實現(xiàn)溶解氧的高效傳質(zhì)，同時在氣提作用下，充氧水體通過自動回流返回到水庫底部，在底部缺氧區(qū)形成持續(xù)的局部循環(huán)，快速高效提高底層水體的溶解氧，亦即揚水曝氣技術的曝氣功能；

　　（2）絕大部分壓縮空氣進入設備集氣室，集氣室壓縮空氣達到體積要求時就會在瞬間釋放，形成大型氣彈快速上升，帶動底層水體與表層混合，在設備一定范圍內(nèi)形成垂向混合流動，亦即揚水曝氣技術的提水混合功能。

　　

揚水曝氣技術控制水質(zhì)污染功效

 

　　（1）水體及底泥耗氧造成厭氧狀態(tài)，水生生物生存條件惡化；

　?。?）底泥氮、磷在還原狀態(tài)下大量釋放，引發(fā)水體富營養(yǎng)化；

　?。?）鐵、錳在厭氧還原狀態(tài)下溶解，水質(zhì)惡化，水廠耗氯量增加；

　?。?）有機物厭氧分解，硫化氫/色度/嗅味//甲烷等增加，pH降低。

　　● 直接向下層水體高效充氧

　　● 混合上下水層，使上部富氧水層與底部缺氧水層強制交換

　　● 控制水中藻類的大量繁殖生長

　　● 去除水中嗅味與揮發(fā)性污染物

　　● 抑制底泥中氨氮、磷、鐵、錳、有機物等污染物的釋放

　　● 強化水體生物活性提高對有機污染物的代謝能力

　　● 水深≥10 m的水庫、湖泊的水質(zhì)污染原位控制

　　● 水體嗅味嚴重或存在苯類、酚類等揮發(fā)性污染物污染

　　● 水體高氮磷負荷和藻類大量繁殖

　　● 湖庫呈現(xiàn)厭氧、內(nèi)源污染嚴重、沉積物沉積時間長

　　

技術應用

 

　　目前，揚水曝氣技術分別在天津、太原、西安（三處）、延安、山東共七處應用。其中天津、棗莊周村水庫屬于生產(chǎn)性試驗規(guī)模，太原汾河水庫、西安黑河水庫、李家河水庫、石砭峪水庫和延安紅莊水庫為工程規(guī)模應用。

　　下面簡要介紹西安黑河水庫的應用工程情況。

　　● 2010年揚水曝氣系統(tǒng)試運行后，垂向DO濃度較2008年同期明顯提升，其中0~50m水層范圍DO濃度整體穩(wěn)定在7mg/L以上；

　　● 50m以下至庫底DO始終維持在2.5mg/L以上，消除了厭氧狀態(tài)；

　　● 底層DO平均衰減率較2008年同期平均降低46.3%，充氧效果顯著。

　　● 系統(tǒng)運行后，氨氮明顯降低：

　　● 表層水體氨氮0.02~0.07mg/L；底層氨氮降至0.08~0.12mg/L；

　　● 氨氮垂向均值低于0.08mg/L，且隨系統(tǒng)運行不斷下降。

　　● 水中TP濃度明顯降低；

　　● 水庫表層TP為0.01~0.03mg/L；底層TP降至0.04~0.07mg/L；

　　● 垂向均值<0.05mg/L，且隨系統(tǒng)運行不斷降低。

　　● 有效抑制了藻類的生長繁殖；

　　● 2008年8~11月期間，水庫表層水體葉綠素a含量3~17μg/L；

　　● 2010年同期，庫區(qū)上下水體葉綠素a濃度差異明顯縮小，表層水體葉綠素a降至0.5~0.8μg/L，垂向平均濃度在0.4~0.6μg/L。

　　● 通過揚水曝氣技術混合上下水層，特別曝氣和氣提作用，加速了水中CH2Cl2的揮發(fā)（原部分水層超標），使其得以有效去除；

　　● 系統(tǒng)試運行后水庫水中CH2Cl2均未檢出，表明揚水曝氣技術對水中的揮發(fā)性有機污染物具有非常顯著的去除效果。

　　● 監(jiān)測結(jié)果表明，2010年水庫出水水質(zhì)較2008年同期得到明顯改善。

　　● TP同比削減約41.4%，基本穩(wěn)定在0.05mg/L以下，總體達Ⅲ類標準；

　　● 氨氮同比削減66.9%，達Ⅰ類標準；

　　● CODMn同比削減約17.6%，總體符合II類標準；

　　● 葉綠素a含量同比削減約53.2%，藻類抑制效果明顯。