1、适用范围或应用领域

适用于水系周边完全截污或截污较为彻底的城镇和农村的河道、湖泊、景观水体的水质提升。

2、技术简介

富氧生物膜-水生植物净水技术以近自然的生态工程措施来恢复受污染水体的生态系统功能。在特制结构的填料上，形成膜状生物污泥，其中微生物与水体中有机污染物、藻类、氮磷营养盐接触，有效去除水中氮磷，水生植物根系是微生物的栖息所，在曝气富氧的促进下，协同效应加速水体净化形成微生物+水生植物净化系统，能够快速提升水体含氧量，逐步降低污染物浓度，构建健康的水生态系统，恢复水体自净功能，提高水体透明度。 

富氧生物膜-水生植物净水技术适合无显著外源污染汇入，有一定流动性的水体，无需通过占用水系周边土地建设构筑物及投加药物等费力且可能对水系周边造成二次污染的方法，可达到水质提升的目标，可实现水治理、水健康、水景观，“三水合一”的良性重建。先后应用于郊区水塘、酒店群景观水体、中心城区的黑臭河道治理工程中。

3、工艺路线及参数或技术原理

以生态学和生态修复学原理为指导，原位治理，达到水生态系统的修复与良性构建。主要由浸没式生物反应器模块、高效微型生物净水系统模块、高效曝气复氧模块、净化景观生态浮岛模块、高等水生植被系统模块组成。 

整个技术体系工艺路线和工作原理为首先将浸没式生物反应器模块设置在治理目标水系的可能有污染源汇入的区域，用于削减外源污染物对水质的影响，其能够快速有效吸收转化水体中的氨氮、磷酸盐等污染物，净化河道水质。

通过载体构建附着生物，强化其对水中有机污染物的去除作用。利用比表面积大，材料来源丰富，价格低廉，环境安全性好的多孔高分子材料为载体建立高效微型生物净水系统，长出致密的生物膜，加快载体附着微生物的生长繁殖和新陈代谢，提高污水处理效率，缩短处理时间。接着设置高效曝气复氧模块用于增强水体流动性，提高水体溶氧含量。根据水系流动方式和方向，在不影响水体流动性的前提下，布设净化景观生态浮岛模块来进一步快速有效吸收降解水体污染物，发挥景观效果和净水作用。

最后，在水体中大部分污染物被削减后，水中进行沉水植物系统构建，利用对污染物吸收能力强且耐受性好的水生植物，通过其发达根系吸附、吸收和降解去除水中污染物，植物根系是微生物的栖息所，提供丰富营养，微生物协同效应加速水体净化，实现水体修复目的，同时合理密度的水生植物可减少内源释放和底泥沉积物再悬浮，提高水体透明度，进一步提高水中含氧量，最终达到提高水质的目标。

4、主要技术指标

正常情况下，富氧生物膜-水生植物净水技术按设计要求布置完成后，在1个月后其水质治理效果显著，水体生态系统逐步恢复。水质指标相比于目标水体的原水均有明显提高，氨氮去除率平均在75%，总磷去除率平均在65%，透明度提高60%，溶解氧提高80%。 

经应用于具体项目的使用效果和运行情况分析，富氧生物膜-水生植物净水技术在2-3万平米水体治理应用中，达到消除黑臭的治理目标，其工程治理费用可比其他治理工程措施，降低10%；达到四类水的治理目标，其工程治理费用可比其他治理工程措施，降低20%。运行维护简单，对运行管理人员要求较低，在达到相同的运行考核要求情况下，比其他水体治理措施的运行成本能平均节约12%的运行管理费用。

5、技术特点

富氧生物膜-水生植物净水技术由不同模块组成，可根据目标水体的污染程度，灵活组合设置，具有以下特点：

（1）无需通过占用水系周边土地建设构筑物，技术各模块搭建和安装简便，生态工程建设费用和运行管理费用相对较节约。

（2）原位治理，无需添加任何药剂和菌种，无二次污染。 

（3）对轻度污染的水体水质提升效果最为显著，可在1个月左右达到地表四类水。对重度污染的水体水质提升，需要6个月以上，达到水质显著提升的效果。 

（4）曝气复氧模块的氧利用率大于30%，气泡与水接触面大，粘附污染物，提高水体透明，强氧化性灭杀藻类，噪音小，安装简便，结构简单，使水中氧含量高，可谓丰富，达到“富氧”。 

（5）净化景观生态浮岛模块的设置是不影响水系及周边行洪前提下，交错布设，不仅改变水体的水动力状况，而且可减少水力冲击。 

（6）本技术附着在载体填料上形成种群多样化的生物膜能充分接触、吸收、降解水体中有机污染物、藻类、氮磷营养盐，去污能力长效持久。

（7）高等水生植被系统模块的设置使水体生态系统食物链中的生产者形成多样性种群，并以挺水、沉水植物为优势种群，暖季、寒季能自然交替的，打造可持续的景观性，最终可使水体由污染的生态系统脆弱的藻型水体变为生态系统健康的草型水体。

6、技术优势

富氧生物膜-水生植物净水技术可实现水治理、水健康、水景观，“三水合一”的良性重建。

适合无显著外源污染汇入，有一定流动性的水体，无需通过占用水系周边土地建设构筑物及投加药物等费力且可能对水系周边造成二次污染的方法，可达到水质提升的目标，安全经济，投入的生态工程费用和运行费用相对较低。

通过快速提升水体含氧量，逐步降低污染物浓度，构建健康的水生态系统，恢复水体自净功能，水体水质主要指标在消除黑臭的基础上，最终可达到地表四类水。

7、设备组成

富氧生物膜-水生植物净水技术各模块可自由搭配，主要技术参数如下： 

（1）浸没式生物反应器模块其介质类型为碳纤维填料的生物载体和链式除磷介质，框架为304不锈钢，反应器单体尺寸可灵活订制，一般为3 m×3 m×0.8 m。 

（2）高效曝气复氧模块用到罗茨鼓风机（YQSR175）6台，四用两备；功率：11-55 kw；升压：14.7-63.7 kPa；风量：19.65-35.43 m3/min。曝气管道采用防腐和稳定性较好的镀锌钢管，曝气支管垂直于水体水流方向，高于底泥高度约30 cm，每隔10m布置一根支管，曝气主管及曝气支管通过竖向管道相连。曝气盘选用高效旋混式曝气盘，每根支管等布两个。 

（3）高效微型生物净水系统模块，利用去除水体氨氮效果好的生物膜富集效率较高的辫带式水处理填料，填料用量每平方米安装9根。以3×3的方式安装，每根生物绳之间间距为30cm。布设面积根据水体治理前后目标值和去氮量计算而来。 

（4）净化景观生态浮岛模块中的挺水植物种群布置有先后，先锋种和后期改造种，种植面积根据水系的水质目标，以及植物的去污能力，进行计算种植量，一般先锋种种植覆盖水系面积的25%，改种种植覆盖水系面积的10%。先锋种植被品种以黑麦草（Lolium perenne L.）、水芹（Oenanthe javanica）、粉绿狐尾藻（Myriophyllum aquaticum）为主，种植方式为幼苗移栽，密度每平米18株。植物改种植被品种：美人蕉（Canna indica L.），黄花鸢尾（Iris wilsonii C. H. Wright）、梭鱼草（Pontederia cordata L.）、旱伞草（Cyperus alternifolius），密度每平米18株。

8、工程案例

芜湖市保兴垾文化路支沟黑臭水体治理 

（1）案例背景概述 

保兴垾文化路支沟南起芜湖市镜湖区北京路保兴垾生态公园，中间穿过赭山中路，北流汇入保兴垾主渠。总汇水范围面积为3.73 km2，总长度约为2 km，河宽为7m-15 m，河道水深0.8m-1.6m。项目治理水面积为22713 m2。水体氨氮较高，溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）极低，部分河段清淤不彻底，有漂浮浮泥出现，底泥及水体处于厌氧状态，散发腥臭味，水体的透明度低于0.3m，水生植物，水生动物难以存活。水色主要呈现灰色、黄色，表明水中腐殖质有机物较多。截污不彻底，有较多市政污水直排入河，水体自净化能力差。 

（2）技术应用简介 

以生态学和生态修复学原理为指导，针对水体生态系统现状和消除黑臭治理目标，采取公司水生态修复技术团队开发的应用成熟的生物膜-水生植物净水技术，其植物-微生物微生态系统可原位移除和转化污染，确保河道水体水动力更通畅有效，兼顾打造河道整体景观带，可达到水治理、水健康、水景观，“三水合一”的良性重建。

项目现场重建过程  

生物膜-水生植物净水技术应用后，新水生态系统初步形成，河道内水生植物、水生动物多样化，透明度提升，异常水色、异味消除，民众满意度大幅提高。运行期间不仅达到项目业主的合同考核要求，也通过了中央环保督察的多次检查。

治理后数据

治理后效果