混合絮凝法處理城市景觀水研究

劉彥杰

摘要：在人們的生活環境中城市景觀水的地位越來越高，然而城市景觀水的污染也日益嚴重。因此對城市景觀水體凈化的研究是十分必要的。通過閱讀大量的文獻和資料，本文首先介紹了景觀水的基本狀況，其次對治理景觀水現有的技術進行闡述。

關鍵詞：混合絮凝;城市景觀水;PAC;PAM

1. 景觀水概述

1.1 城市景觀水概述

根據查閱的資料與文獻，城市景觀水的定義很多，但最主要的是指有形態美學價值和經濟效益的生態水體，是人類生活環境的重要組成部分[1]。城市景觀水好比綠化一樣都屬于城市景觀建設的一部分，目的在于提高人們的生活環境水平，不與自然脫離。

若按水源流動分類城市景觀水可分為以下三類。分別是封閉型：這類水體的周圍和底部為硬質構成，水深在0.3～0.8m間較淺。半封閉型：這類景觀水體的周邊是硬質與土泥混合的方式組合而成，水深在0.5～1.5m間較深。全開放型;其泊岸為土泥及石頭混合而成，水深一般大于0.8m。有自凈能力，可達一般景觀水域要求。

1.2 城市景觀水污染現狀

由于城市景觀水水體的特點容積較小、水流緩慢，因而導致水體的自凈能力弱。加上外界不抗因素的污染，最大的外界污染來自于人類活動的日常產污排放。雖然環保問題日益被重視，但是人類對自然造成的環境污染仍然是巨大的。因此城市景觀水體的污染狀況并不樂觀，城市景觀水污染現狀具體表現為四個方面：（1）水源劣質（2）水體外來雜質量大累積（3）水體富營養化（4）水生動植物養殖造成污染。

1.3 城市景觀水水污染處理技術

研究結果表明國內外針對城市景觀水的綜合治理方法和技術一共被劃分為四個主要的類型：物理法、物理化學法、生物化學法以及生態環境修復法。

物理法：（1）注水轉化方式：當水體中懸浮物（如粉塵、泥沙）增多，水體濁度上升，可以使用注入及更換水源的方式來稀釋和去除水體原有的雜質。（2）底泥疏浚：景觀水水體底部的污泥含有大量的污染物質，這些污染物質導致水體水質變差。人們的日常工業與生活污水的匯入，使水體中的N、P及重金屬含量升高，會導致水體中毒性污染。（3）循環過濾方式：最開始建立與修繕景觀水體的同時，據景觀水的實際情況構建過濾、循環系統便維護水體環境。

物理化學法：（1）混凝沉淀法是對水中的懸浮物和膠體雜質進行絮凝沉淀，達到去除雜質的目的。（2）加藥氣浮法：是將液相與液相分離、固相與液相分離的一種方法，其中加壓容氣是使用較多的氣孚發。長期運作表明，該處理易操作和維護，可實現全自動控制，可除去小懸浮顆粒、藻類、固體雜質等物。（3）光催化降解法：將一定量的光敏半導體材料置于水中，再通過太陽能協助作用達到治理污水的目的。

生物化學法：借助水體中生物及微生物的生命活動，污染物與生物間產生化學反應，使污染物質發生降解、分離及轉化，達到水質凈化的目的。此技術又稱之為生物- 生態水體修復技術，其中包括生物接觸氧化、膜生物反應器、PBB法（即物理、生物、生化修復技術）和生物濾溝法。該方法被認為是人類在自然界進行自我修復和環境凈化能力得到提升的一種表現，所以目前關于生物-自然水體修復技術的研究僅熱不下。

生態處理修復法：（1）人工濕地技術：是人們模仿自然生態系統，構成一個簡易微型的生態系統。利用人工生態系統的自我修復和凈化功能，來達到水體凈化的效果。（2）人工浮床技術：通過人工的設計改造，在水體上方建設一個微型生態系統。采用無土栽培技術，依附植物的吸收、吸附和掛膜作用達到去除水中雜質的效果。（3）水生植物修復技術：水生植物在水體中能夠吸收一些化學元素（N、P等）。（4）水生動物修復技術：利用水生動物凈化水質。如河蚌、田螺等對河泊富營養化具有較好的治理效果。

2 混合絮凝

2.1 PAM

聚丙烯酰胺即PAM是Polyacrylamide的縮寫，俗稱絮凝劑或凝聚劑，屬于有機高分子絮凝劑。PAM的分子量150萬-2000萬之間，商品濃度大多控制在8 %左右，其水溶液為透明的粘稠液體，并無毒害性和危險性。其固體呈白色粉末狀，易吸水受潮。有機高分子絮凝劑具有在顆粒間形成更大的絮體由此產生的巨大表面吸附作用。PAM熱穩定性、絮凝性、粘合性、降阻性和增稠性為其使用特性，PAM在國內的使用頻率較高。

2.2 PAC

聚合氯化鋁即PAC是Polyaluminium Chloride的縮寫，屬于無機混凝劑。PAC固態的顏色分為無色和淺黃色兩種，呈現出樹脂狀態。其液態的顏色也為無色和淺黃色兩種液態。優點在于其腐蝕性較小、操作簡易及處理水中鹽分增加少，有利于離子交換處理和高純制水等。在絮凝沉淀中，PAC主要通過吸附架橋、吸附電中和及沉淀物網捕捉等機理，使水質中的懸浮物產生聚集、沉淀、絮凝等化學反應。主要用于各種工業廢水的處理（如冶金、化工、造紙行業），是最為理想的水體凈化混凝劑。

2.3 PAM/PAC混合絮凝法

混凝主要是將水體中穩定的粒子轉變成不穩定的狀態，使其聚集產生絮凝團。在有機高分子絮凝劑中聚丙烯酰胺（PAM）的使用率是最高的，所占總量可達到80%左右。研究表明，在污水治理中PAM需適量投加，否則膠體顆粒之間無法產生有效的吸附架橋的作用，倘若過量的使用PAM，水體中膠體微粒的架橋結合作用會受到抑制乃至喪失。

3 本實驗研究內容與目的

3.1 研究背景

周知，水是生命之源，地球上最活躍和影響最大的因素，水環境的優劣影響著人類的點點滴滴。就人類而言水不僅是構成人體組織的重要作用，更重要的是一個村落和城市都依山傍水的自然形成，是一個國家發展的必備條件，在工業、農業、水利航運等領域。隨時代的變遷，人們對城市環境生態建設也有了更高的要求，景觀水成為城市環境生態建設中重要的組成部分。由于人類的活動及管理不力，景觀水體透明度下降、富營養化嚴重等。因此，要治理景觀水污染水體，需從污染源頭采取控制、相關政策的推行與管理及積極研發有效、經濟、便捷的治理技術。

3.2 研究目的與意義

本實驗通過PAC/PAM混合絮凝來凈化城市景觀水，主要目的在于從感官角度出發去除水質的濁度與色度，在可以去除水中的懸浮物和膠體物質的同時，還具有投資小、操作簡單、效果明顯的有點[25]。其水質的治理不僅能夠進化空氣、美化環境、為城市交通運轉提供水源、緩解城市的熱島效應、洪澇災害及增加城市物種多樣性，還在一定的基礎上帶動城市的旅游業的發展[26]。

3.3 研究內容

本實驗的主要內容：（1）通過景觀水體的污染狀況、治理技術的研究分析，確定本實驗采取混合絮凝沉淀技術。（2）混凝劑的選擇：查閱資料及文獻了解PAC/PAM混合絮凝的優點，明確用其法降低濁度和色度。（3）混合絮凝實驗：通過PAC/PAM的混合絮凝，對荷花池水去除濁度與色度。在定量PAM的情況下，擇最優PAC的用量。

4 結論

本實驗對混合絮凝劑治理景觀水體的研究，并通過實驗得到數據并進行分析與討論，得到的實驗結論有：就荷花池水的在感官角度的污染程度是較為嚴重的，通過PAC與PAM的協同作用對濁度及色度的去除效果是較好的。并且實驗證明了PAC的單獨作用對景觀水體凈化效果不及PAC與PAM的混凝效果好。

參考文獻：

[1]趙艷紅.水力環流技術在景觀水處理的應用[J]. 低碳世界，2013，（20）：1-2.

[2]雷鳴.園林水景的設計原則探討[J]. 現代園藝，2014，（20）：79.

[3]楊帆.公共場所中景觀水體的作用[J]. 現代園藝，2014，（22）：155.