【摘要】采用太阳能水质净化系统对北京市亮马河微污染水体进行了试验研究。通过对各项水质指标的监测,研究了该系统对河湖微污染水体的处理性能。结果显示水质净化系统安装后,有效改善了试验区内水体表层富氧、底层缺氧的状况,缓解了藻类在水体表层大量聚集的现象,表、底层和叶绿素分布日趋均匀。

【关键词】太阳能、处理、微污染、水体

河湖微污染水体富营养化的治理一直是一个世界性的难题。利用机械能人为破坏水体的静水状态,增加水体溶解氧和流速,强化水体自净能力,从而改善水质的技术,在国外有所应用,目前在国内应用较少。原因在于水体交换设备多数需要动力源驱动,因运行成本太高,安全可靠性及可维护性较差等因素,应用受到限制；另一类以美国pumpsystem公司设计生产的太阳能水质净化系统为代表,将涡轮泵系统和太阳能电机系统相结合,完全利用自然能源驱动系统,不需要岸上动力源,近年来在国外微污染水处理领域得到了应用。

北京市水利科学研究所课题组采用太阳能水质净化系统对北京市亮马河微污染水体进行了试验研究,现将试验研究情况介绍如下。

1工作原理

太阳能水质净化系统主要工作原理如下。

（1）通过采用太阳能光电板将太阳能转化为电能，并利用它带动高效的涡轮扇产生层状缓流,从而使得较大范围内水体产生表面流。

（2）通过与深层水交换作用相结合,实现较大水域的纵横向环流,从而增加该区域底层水体的溶解氧,加快微生物的代谢活动,加速水体中n、p等污染物降解的速率,降低污染物负荷。

（3）通过水体交换作用破坏水中浮游藻类的生活环境,抑制和减少水华藻类的繁殖,从而达到控制水华及缓解水体富营养化程度的作用。

2试验方法

试验区在河道内布置,选择北京市亮马河上段、渔阳饭店以南三岔口水域,面积约1000m2。考虑河道的行洪功能,试验区内外水体之间不设围隔,为自然连通状态。

2.1试验装置

试验装置采用美国泵系统公司（pumpsysteminc）生产的solarbee125ov12型太阳能水质净化系统,主要用于城市河湖等小水体。系统由太阳能/电能转换系统、旋转装置、配水系统、浮体、锚定系统组成,因系统内部加装蓄电池,在不需要岸上附属设备的情况下可实现24h昼夜运行。

2.2设备现场安装

在试验区内三岔口的中心位置安装太阳solarbee太阳能水质净化系统（sbl25ov12型）1套。

系统安装采用陆上与水上相结合的方式。首先在岸上将太阳能电能转换装置、旋转装置、配水管及装置、浮体等组装完毕,然后推人水中由船只牵引系统到达安装位置。此时浮体支持系统漂浮在水面上,通过系链和水下锚定物固定系统的位置,使系统距离安装位置不致漂移太远。

系统安装人水后需进行调试,主要调整浮体臂长度使配水盘水平及调整系链长度使吸水软管达到指定位置,见图1、图2。

图1：系统组装后

图2：体统调试后

2.3监测方案

2.3.1监测目的

（1）通过对各监测点的连续观测,了解do、叶绿素、透明度、cod、tn、tp、nh3-n等指标随时间的变化规律,考察系统对各指标的作用效果。

（2）通过断面上不同深度监测点的设置,了解do、叶绿素在水中的分布情况,考察系统对2项指标均匀性的作用效果。

2.3.2监测点布置

平面设置4个监测点,每个监测点在垂直断面上各设置3个点,具体如表1所示。

2.3.3监测项目

监测项目为水温、ph、do、透明度、tp、tn、nh3-n、codcr、叶绿素-a。水温、ph、do采用便携式测速仪器测定,tp、tn、nh3-n、codcr等项目采用实验室测速方法测定。

3试