张统：磁分离技术助力景观水体水质改善

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中国人民解放军总装备部设计研究院环境保护中心主任张彤说:“景观水体一般处于封闭或半封闭状态，是一种静止或缓慢流动的水体。”“这种水环境生态系统具有低缓冲能力和低承载能力。容量小，容易形成营养元素的积累，缺乏可靠的补充水源。”景观水与居民生活质量密切相关。面对我国水环境污染日益严重的趋势，水质安全问题逐渐提上日程。在“2013(第七届)环境技术论坛”——“城市污水深度与新水源论坛”上，张彤分析了景观水质改善的技术和实践经验。

中国人民解放军总装备部设计研究院环境保护中心主任张彤

景观水质标准需要建立

目前国内没有相应的景观用水标准，定性指标一般要求无毒、无味、无色、透明、不易长藻、不影响感官、具有良好的观赏价值；定量指标主要参照《中国地表水环境质量标准》(gb3838-2002)中景观功能水体的水质标准要求。

张彤指出，没有补水，水质容易恶化，景观水体很难达到地表水ⅴ类指标。那么，对于景观水，透明度应该满足什么要求？悬浮固体应符合什么标准以满足景观要求？是无味，还是总氮、总磷和化学需氧量都符合要求？景观水对人体安全吗？符合地表水四级标准吗？面对这些问题，仍然很难统一准确地回答。张彤说:“景观水体标准是目前亟待解决的问题。”

水质改善技术和理念

景观水污染来源于人类活动、雨水径流、大气粉尘、补充水源和其他外部污染，以及生物在水中积累造成的内源性污染。张彤说，为了改善受污染的水体，第一步是通过截污、控源、疏浚和置换等方式，阻断各种向水体排放污染物的途径。其次，通过生态护岸、水生植物、生态浮岛、曝气充氧、水流等手段，构建良性生态系统。同时，水体的自净能力可以改善水质，但这一过程非常缓慢，在超负荷条件下仅靠自我修复很难修复水体；此外，在发挥水体自净能力的同时，必须采用高效的水质净化手段或强化的污染物去除措施。因此，要清除水体，必须通过人工干预来实现。

目前，景观水体改善技术主要包括两种不同的思路。张彤说:“一是生态修复技术，即前面提到的曝气充氧、生物浮岛、接触氧化、水生植物净化和生态护岸等修复措施；二是循环净化技术，即通过湿地水净化、过滤、气浮、膜分离、磁分离等技术提取污染的景观水，然后将处理后的水恢复到水体中。这种循环利用模式不仅可以解决长距离输水问题，还可以解决景观水体置换问题。

磁分离技术是景观水净化的良方

“对于小型水体，可以采用人工湿地和砂滤技术实现水质净化。然而，当水量达到几十万立方米或一百万立方米时，采用过滤技术相当于污水处理厂实施的方法。在公园里建立这样的处理系统是不现实的。这就对传统处理技术在景观河流湖泊中的应用提出了更高的要求。”张彤说，景观河流和湖泊的水净化是一个非常复杂的问题。经过近几年的探索和实践，发现应用磁分离技术净化水质取得了良好的效果:总磷和藻类去除率分别达到90%和92%以上。与常规工艺相比，水力停留时间从30 ~ 60分钟缩短到3.5分钟，运行费用节省50%，废水量从1~3%减少到0.5分钟。

张彤说，这项技术的机理是利用磁粉作为磁性絮体的核心，加速凝结。当磁性絮凝物穿过磁场时，它们被磁盘分离并移除。这种处理技术首先要解决的是磁选。其次，当磁性絮体通过磁场时，磁粉应被回收，分离出的污泥应进入污泥处理系统。在设备设计中，需要解决磁场强度、磁盘间距和过流速度等一系列参数之间的最佳关系。这项技术的最大特点是，当水中藻类或悬浮固体的含量达到400毫克/升时，它仍然是可行的..目前，磁分离技术已被华能德美成功应用于多个景观水处理项目，并在北京远洋地产东龙项目景观净水工程、大兴滨河森林公园湖泊水质维护工程、大兴老风河治理工程、航天公园人工湖水质改善工程、成都金堂国际铁人三项赛游泳水域治理工程中取得了良好的效果。

尽管如此，张彤指出，基于水质保障的难度和投入，人工水景规划应控制规模；进一步加强景观湖泊水质变化预测技术研究，科学指导水质保障措施设计和系统运行；同时，有必要进一步研究磁絮凝和微絮凝的理论，进一步揭示传统的混合和反应可以在3分钟内完成，而不会使这一过程扩展到水体；同时，应统一协调地采取源头控制、疏浚、生态和加强干预等综合措施；但加强景观水体水质标准研究十分重要。