苏州科技学院江枫校区荷花池

水域生态系统修复技术方案

 

 

 

 

项目负责：宋伟清

技术总监：郑文雄

行政总监：傅友德

项目顾问：汪祖民

 

 

 

 

 

 

苏州悦霖生物环保科技有限公司

                                         二○一二年一月     

苏州科技学院江枫校区位于高新（虎丘）区滨河路与何山路交叉处的西南侧，其中的荷花池位于江枫校区东门、北门道路相交处、人称二道门的东南侧。池的西北边角是门卫室，本边是自行车停放亭子，南边有大礼堂，东边是水彬树林，北边是校内东门入校内部道路。（平面位置示意图）

由于水质污染问题难以解决，学院曾经采用排除池塘水体、清除污泥、栽种荷花、进行人工清理荷花残留物，效果未能达到理想状态。2012年1月16开始，本公司就采用生态修复的技术方案，为期7天，对荷花池塘进行了生态修复基础处理，随后，根据水质变化情况，进行了水质生态保养工作。

 

一、荷花池塘水系统概况

荷花池南北长55米，东西宽是35米，池底呈锅底形状，中间最深处达2.5米，向四周逐步变浅。

荷花池水系统是东侧与新区河道水系统相连接，是池塘水源的主要来源之一，也是污染水的重要来源，池内南侧有办公区厕所化粪便池水，因管道的破裂也排入池塘之中，北端有距道路堤岸1.5米东西方向的水泥砌筑的下水管道通过。天然降水汇聚也是重要的蓄水来源。因周边河水深度的变化，与外河道构成一个天然的水循环系统，与外部河道水保持平衡状态。

污染源除上述水源污染之年，还有来自周围树木的落叶、岸边的杂草及生活抛弃物等。池塘内种植了荷花，每年秋天荷叶枯死之后，沉没水池之中，尽管学院进行了表面清理，但池塘还存在荷叶茎杆等残留物的存在，也是污染的重要来源。

 

二、荷花池塘水系统水质现状

     为了全面了荷花池塘水系统水质污染现状，我们对水质进行表征观察，水面存在许多飘浮物，认为水体浑浊，透明度很差、水体变黑，散发恶臭气味等现象。对现有的水质情况进行物理化学分析，采用取水样化验分析，可以根据取水质样品，进行水质分析，确定污染程度如何？其中主要污染物是什么等？详细见水质检测报告。      

 

三、荷花池塘水系统生态修复步骤

采取污水处理的具体方法，分步骤进行，确定每道工艺流程？记录达到的预期效果及处理时间。景观水系统生态修复工程基本工期是一个月（按30天计算），这是因为水的代谢周期性是20天决定的，安排水质取样及污染清理时间为2天，共计为30天。具体步骤如下：

1、清理荷花池塘水系统固体污染源

首先进行水质取样、并化验水体污染程度。其次，采用人工的方式，将瀑布、水池和小溪内的水草、杂物进行了清除；将水池边上的石头进行了清洗。尽可能排除现有能够看得见，摸得着的污染物，改善水池和水道的自然环境。在清理景观水系统的过程中，因为搅却了池底淤泥等沉集污染物，发散出恶臭的气味。时间安排为2天。

2、投放“悦霖”水质改良剂

将悦霖“白色的粉末状的矿物质”、加水浠释，均匀泼撒于水面、石壁上，将已经污染的水质进行改良。水中出现白色絮状的漂浮物质出现，表明水质改良剂发挥了作用。这为培养生化淤泥，为投放魔菌，进行生态修复作了准备。

      

图1：悦霖水质改良剂

 

图2：喷射悦霖水质改良剂过程

 

悦霖水质改良剂主要结合八种矿物石专利研制而成，其中矿石有：火山岩萃取物，矽土，云母石，烧钾明矾...等专利成份，经粉碎后，以特制的硅土窑2200度高温萃炼成型。在显微镜下，硅土窑呈现出多孔隙的特徵，在加热时，热能在孔隙中反复撞击，会产生更大的热能及远红外线，直到温度达2200°C以上，萃炼完成。悦霖水质改良剂有八大功能：

•          微量元素之双向调节：本产品为多元性矿物元素，在进行离子交换作用时，可对水中微量元素进行双向调节，过多时吸附，过少时可由本产品溶出，使水中微量元素达自然平衡。

•          除钠离子：钠（Na）离子为硷性的阳离子，有迅速吸热而缓释热能的特性，过量时常为水中环境的负担，而本产品特性为酸性的阴离子，可与钠离子互抵中和，使水中钠含量维持在低浓度的标准。

•          增加水中溶氧量：悦霖本身即有造氧功能。且本品具离子交换作用，在离子转换过程中可让水分子更加细腻，有利于与氧分子融合。

•          离子封锁：本品能包覆重金属形成封锁形态(非螫合性)，如絮凝状，将所包覆的重金属依性质沉降或浮上，经由时间逐渐分解氧化，分解过程中绝不会对生态造成任何负面影响。

•          抗氧化作用：氧化是一种使电子自物质转移至氧化剂的化学反应，过程中可生成自由基，进而启动反应、摧毁细胞。本品能去除自由基，终止连锁反应。 若使用在生态，可减缓氮循环中的耗氧数率。 此外，可直接添加在食物为保鲜剂。

•          净水澄清：本品离子封锁功能，亦可对水中的杂质、细菌、悬浮固体、老化藻类…等进行作用，经滤除、捞除或沉淀，达到澄清效果，使水质变得干净、透亮、晶莹无瑕。

•          收敛作用：本品俱收敛效果，可对细胞、毛孔、伤口注进行收敛。对虾、蟹等甲壳类生物的养殖，在脱壳期间能使细胞及毛孔收缩，新壳坚实而且旧壳无沾黏性，进而促进脱壳，加速成长，缩短养殖期。（注：本品收敛伤口的效果良好，可适用于人体及动物(含水生动物)，但使用於人体属医疗行为，需经过相关单位之认证，在此并不个别强调。）

•          除臭功能：本品对于氨、氮、硫注所造成异味的分子，能将其吸附、净化。直接投入有臭味的水中(如水沟)，即可立刻发挥效果。在密闭空间的恶臭，如厕所、蔬果仓库、鱼杂处理厂、粪便处理厂、农舍、冰箱…等，可装於喷瓶中喷洒。（注一：硫化物的臭味有硫化氢、甲基硫醇 、二甲硫 、三甲基胺…等。多发生在垃圾场、纸浆业、鱼杂处理、粪便处理等场所。 注二：本品对于狐臭、脚臭、体臭效果良好，且能减少腋汗、脚汗的分泌。但使用於人体属医疗行为，需经过相关单位之认证，在此并不个别强调。）

按每7天投放一次悦霖，根据实际情况确定投放计量，共投放4次。第一次投放已经于2012年4月29日进行，共投放3袋，每袋25kg,共计75kg。

 

3、投放“魔菌”生化培养剂

每次投入悦霖48小时之后，水质得到了改良之后，才能投放魔菌生化培养剂，让魔菌（红螺菌）有最佳的繁殖环境，形成生化污泥。

魔菌外观为酒红色液体，种原为纯化的红色非硫细菌 科，是地球上最原始的光源合成体系之原核生物，属光合成菌的种类之一。

魔菌是本公司经过品种改良之后，投喂奈米化的大豆异黄酮，多糖体，乳铁蛋白...等九项高营养价值的食品所培育而成.。

                                                        图3： 魔菌观察图

魔菌功效有以下几个方面：

•          魔菌对水质优化及生态平衡有强大的助益,能与水中原有的硝化菌共存,可直接将蛋白质，生态废弃物,及其他有害物质分解成氮气,在高污染的环境可减轻硝化菌净化生态的负担，使硝化菌工程系更轻易的处理水中的氨氮,相辅相呈维护生态.魔菌菌体含大量的β胡萝卜素，Q10（辅酶）等高级营养元素,让水中的鱼虾及菌丛生态更加健康。

•          当生态失衡时，生态废弃物过多，池底会蕴藏大量的无机硫化物，常导致水中生物大量死亡，而魔菌可将无机硫化物（如高毒性的硫化氢）转化成二氧化碳的还原剂，并释出硫磺（低量,可杀菌）,免除硫化物对生态的威胁。

•          魔菌的生命力十分顽强，投入水体即开始大量繁殖,能适应各种恶劣环境，清除好氧的杂菌，害菌，使水中菌丛好氧害菌减少相对溶氧量提升，并能改善水质，部份菌体会蛰伏在土底，并对土质进行净化,是对水中生态进行全方位改善的生化技术。

            

图4：倒入魔菌

4、加入魔菌后进行曝气,做生态培育

在使用悦霖水质净化后，在水中打入曝气供氧,并在1?3天后加入魔菌,使生化污泥中的细菌及真菌有足够的氧气大量繁殖,待菌数到达一定的数量就能产生足够的污泥颗粒,魔菌则会加入生化污泥培养的食物链中,使生化污泥的生物体系得到高级的营养补给，形成完整且及强效的生物体系,体系中的原生动物,后生动物更能使鱼虾贝类得到营养食物来源,所以,我们可借此将小型的污泥食物链,扩大为整个水族生态的食物链。

图5：池塘中曝气管道

                                              图6： 经过2天曝气后的水色

                                            图7：经过4天曝气后的水色          

 

图8：7天后停止曝气,荷花池恢复原有的水色,水质清澈

                     

图9：7天后停止曝气,荷花池恢复原有的水色,水质清澈

             

图10：水中藻相及菌相获得平衡,水中的鱼类开始繁殖

 

生化污泥是一个小型的食物链，而食物链的运作过程，能使水中的有机污染物转换为氮气，二氧化碳，水。生化污泥，是原本就存在于自然界的水质自净生物体系,可经由人工加以强化，对水中有机物的污染有强大的净化能力，甚至可使用在工业污水的净化工艺，其结构为如图所示。

图11：生化污泥结构示意图

图A：细菌及真菌

图B：污泥颗粒

图C：原生动物

图D：后生动物

A.细菌及真菌（含硝化菌，光合菌，及其他益生菌）:大部份生活在污泥颗粒之内,摄食有机物，生态废弃物，及其他物染物质。

B.污泥颗粒:为细菌或真菌所分泌的多糖体及酵素（可分解有机物）,以及有机碎屑所组成。

C.原生动物：常在污泥颗粒周围，摄食细菌，真菌，有机碎屑,或分食污泥颗粒的酵素所分解的有机碎屑。

D.后生动物：在水体随机摄食细菌，真菌，原生动物，有机碎屑之属。

5、后期保养工作

根据补水水源水质、水质变化情况，以水代谢周期为28天来安排后期保养工作。进行水质表征观察有水质化验工作，根据这些工作，确定后期保养工作，污染物清理、决定投放悦霖、魔菌的投放量及时间，加强进行生化活性淤泥培养等工作。

  四、预期效果

水质改良表征观察能够达到水质清澈见底，水质化验达到GB3838——2002《地表水环境质量标准》中的Ⅴ类，即是“主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。”

 

五、生态修复前后检测数据对照表

2012/01/13生态修得前后的检验数据表
水样编号			测定项目		COD(60)			总磷(0.5)			氨氮(15)
荷花池原水			1		167.4			1.237			16.4
			均值		167.4			1.237			16.4
经处里后荷花池					87.9			0.087			2.61
（曝气2天）
			均值		87.9			0.087			2.61
经处里后荷花池					69.5			0.059			2.59
（曝气4天）
			均值		69.5			0.059			2.59
经处里后荷花池					52.2			0.032			1.64
（曝气6天）
			均值		52.2			0.032			1.64
2012.3.10水样测定结果
处理后55天后	1					20.4			0.118		0.73
荷花池	2					19.8			0.119		0.78
	均值					20.1			0.1185		0.755
备注	该表数值单位均为mg/l                                                                                                                                                                                   本实验测定均由在线自动监测仪测得，COD用重铬酸钾法（仪器测定下线为30mg/l，低于该值，表明存在误差），总磷用钼酸盐法，氨氮用水杨酸钠法测定。测定均做两次平行样。
2012/01/13施作后的检验数据
水样编号		测定项目		COD(60)			总磷(0.5)			氨氮(15)
荷花池原水		1		167.4			1.237			16.4
		均值		167.4			1.237			16.4
经处里后荷花池				87.9			0.087			2.61
（曝气2天）
		均值		87.9			0.087			2.61
经处里后荷花池				69.5			0.059			2.59
（曝气4天）
		均值		69.5			0.059			2.59
经处里后荷花池				52.2			0.032			1.64
（曝气6天）
		均值		52.2			0.032			1.64
2012.3.10水样测定结果
处理后55天后	1			20.4			0.118			0.73
荷花池	2			19.8			0.119			0.78
	均值			20.1			0.1185			0.755
备注	该表数值单位均为mg/l                                                                                                                                                                                   本实验测定均由在线自动监测仪测得，COD用重铬酸钾法（仪器测定下线为30mg/l，低于该值，表明存在误差），总磷用钼酸盐法，氨氮用水杨酸钠法测定。测定均做两次平行样。

 

六、荷花池塘水系统生态修复成本预算           

           成本预算分为前期成本预算和后期保养预算两大部分。

（一）、前期成本预算

1、水污染生态修复可修性分析与研究费用

对预处理的水环境进行水质污染调查研究、对项目进行测量工作，确定处理项目定量化的地形、面积和蓄水量测量与计算工作；对水质进行取样化验，确定水体污染程度及具体的污染物；对以前进行过的水污染遗留问题进行分析研究，确定未能解决问题的根本原因；提出生态修复方案并进行专家论证。

项目总成本核算价小于50万元的，按5万元/项目收费；项目总成本核算大于50万元的，根据调查研究的难度，可以按项目成本核算价的10%~20%进行收费。

2、材料费用

悦霖、魔菌、生化淤泥培养等材料成本费用。

3、机械设备费用

曝气、喷撒等机械费用。

4、人工费用

技术人员及施工工人的劳务费用。

5、试验、化验费用

对处理对象进行必要的试验费用，对水质等进行化验的费用。

6、技术服务费用

制定技术方案及项目总结报告费用。按项目2、3、4、5项总费用的21%收取费用。日常办公费用、施工、观察记录材料等费用。

7、项目验收鉴定费用

 

8、税务费用

 

（二）、后期保养成本预算

         根据保养期限确定，工程项目完全后，按月收取费用。