DB36T-湖库水生态修复 第2部分：水质改善适用技术指南（试行）

ICS FORMTEXT点击此处添加ICS号FORMTEXT点击此处添加中国标准文献分类号FORMTEXT     DBFORMTEXT36DBFORMTEXT36/FORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXT     FORMTEXT湖库水生态修复第2部分FORMTEXT水质改善适用技术指南（征求意见稿）AquaticEco-restorationinLakes&ReserviorsPart2TechnicalGuidelinesforwaterqualityimprovement(onTrial)FORMTEXT点击此处添加与国际标准一致性程度的标识FORMDROPDOWNFORMTEXT（本稿完成日期：2024.3）FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施FORMTEXT江西省市场监督管理局   发布DBXX/XXXXX—XXXX目  次前言 21范围 32规范性引用文件 33术语与定义 34一般规定 45生物膜 46曝气增氧 47生态浮床 58化学絮凝 69人工水草 610生态补水 711水动力循环 712技术比选 8前  言本文件按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本文件由江西省生态环境厅提出并归口。本文件主要起草单位：江西省生态环境科学研究与规划院、中国科学院水生生物研究所、中国环境科学研究院。参与起草单位：中科水生科技有限责任公司。本文件主要起草人：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX。湖库水生态修复第2部分：水质改善适用技术指南（试行）范围本指南规定了湖库水生态修复的一般要求、修复模式、适用范围、技术方法、限制因素，属于具有纲领性与原则性指导的技术指南，针对每一种修复工艺仅技术要点在本技术指南范围内。规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB11607渔业水质标准GB/T12998水质采样技术指导GB50445村庄整治技术规范HJ/T346水质硝酸盐氮的测定紫外分光光度法（试行）HJ/T433饮用水水源保护区标志技术要求术语与定义下列术语和定义适用于本标准。人工水草artificialaquaticmat指利用耐污、耐腐蚀和强柔韧材料仿照水生植物设计而成的仿生载体。通过水体微生物自身演替，在载体表面形成菌类、藻类复合生物膜，提高水体透明度以及吸附降解水中的氮、磷、有机物、重金属等污染物。化学絮凝chemicalflocculation指通过投加化学药剂使水体中处于分散状态的污染物转化为聚集状态，便于去除水体污染物改善水质。生物膜biofilm细菌、真菌等一系列的微小生物附着在某种载体上而形成的有生物活性的表面被膜。生态水位ecologicalwaterlevel水体维持生物多样性和生态系统完整性且不对生态环境及自身造成严重破坏的最低运行水位。生态补水ecologicalwaterpay通过工程或非工程措施向因水量不足而造成生态系统结构破坏、功能丧失的水体补充其水量的活动。一般规定湖库水质改善应遵循标本兼治、经济适用的基本原则，根据水体所处水系位置、湖库规模、水热状态、水质目标、水文地形特点、水体功能定位、开发利用现状、经济承受能力等具体情况，采用适宜的水质改善模式和工艺技术。生物膜适用范围水体溶解氧不宜过低，可满足异养菌及硝化菌等微生物生长。适宜于具有一定流动性的水体，对生物膜要有适当的冲刷强度。技术要点载体材料的选择依据是：附着力强、水力学特性好、尽量大的比表面积、造价成本低等。借助于载体介质，湖库水体微生物在其表面附着生长繁殖，形成胶质相连的生物膜。生物膜表面和水体接触，不断吸收和降解水体污染物，生物膜上的微生物不断增长、脱落和更新。一定的水体流动和搅动，可增加水体溶解氧浓度促进生物膜生长。生物膜上还可能大量出现丝状菌、轮虫、线虫等，从而使生物膜净化能力大大增强。限制因素在缺氧的水体中要适当的曝气增氧，提高生物膜的处理能力。在封闭水体无水流的情况下，需要增加循环水流。pH<2或pH>10的水体中生物膜发展速度和水质净化能力受限。使用过程中应注意水体水位变化，应避免生物膜露出水面干化。曝气增氧适用范围缺氧或厌氧状态的水体。技术要点可利用瀑布、喷泉、假山等自然跌水促进上、下层水体的混合，加速水体增氧过程，提高水体溶解氧含量。可利用机械设备进行人工曝气复氧，一般有固定式充氧站和移动充氧平台两种形式。固定式充氧站有鼓风曝气、纯氧曝气和机械曝气3种形式。当水体水深较深或需要长期曝气增氧时，宜采用鼓风曝气或纯氧曝气的形式，即在岸上设置一个固定的鼓风机房或液氧站，通过管道将空气或氧气引入设置在水体底部的曝气扩散系统，达到增加水中溶解氧的目的。当水体水深较浅或需要短时间曝气增氧时，一般采用机械曝气的形式，即将机械曝气设备（多为浮桶式结构）直接固定安装在湖库中对水体进行曝气，以增加水体中的溶解氧。移动式充氧平台主要用于紧急情况下对局部水体进行增氧，目前应用较为便捷的为曝气船。限制因素曝气增氧过程会产生大量泡沫，对景观要求比较高的水体应考虑增加泡沫消除措施。固定式充氧站建设应考虑水体周边建设用地和动力条件。曝气设备的运行需科学调度，以免造成资金、物力、人力上的浪费。生态浮床适用范围水体深度较深、底质条件较差、岸带坡度较大浅水区域面积较小等不利于水生植物直接移栽定植的水体。技术要点生态浮床是植物与漂浮载体的结合体，一般由五个部分组成，即浮床框体、浮床床体、浮床基质、浮床植物以及水下固定装置。浮床框体选择要坚固、耐用、抗风浪，目前一般用PVC管、不锈钢管、木材、毛竹等作为框架。浮床床体目前使用最多的是聚苯乙烯泡沫板。此外还有陶粒、蛭石、珍珠岩等无机材料。浮床基质目前使用最多材料为竹纤维。浮床植物配置的原则适应水体条件、根系发达、根茎繁殖能力强、植物生长快、生物量大、植株优美、具有一定的观赏性。充分考虑各物种的季节性，四季都能发挥水质净化作用为最佳。优先选择本地种。目前使用最广的浮床植物有美人蕉、芦苇、荻、香蒲、菖蒲、石菖蒲、凤眼莲等。在实际工作中要根据现场气候、水质条件等影响因素进行植物筛选。水下固定装置要视底质状况而定，常用的有重量式、锚固式、杭式等。一般在浮床床体和水下固定装置之间设置一个小型浮子。浮床的大小一般来说边长1～5m不等，形状以四边形居多，也有三角形、六角形。限制因素浮床植物的补种与清理较难。对生长不好的植物进行补种，在植物枯萎之前对其地上部分进行不同强度的收割。浮床支架的稳定与修缮较难。对支架进行定期的检查，将不稳定的支架进行加固，更换掉老旧的支架。水质过差的水体不宜采用生态浮床，水体条件要能满足浮床植物的生长。化学絮凝适用范围较适用于污染严重的封闭水体。水源地、养殖水域等敏感性水体不宜采用。技术特点通过物理化学作用使水体中处于分散状态的有机物转化为聚集状态，使难于沉降的细颗粒物变为可重力分离的粗颗粒物，然后从水中分离出去。主要物理化学过程包括脱稳凝聚、金属离子与有机物分子相作用生成不溶性复合沉淀物以及氢氧化物胶体对有机物的物理化学吸附等。常用化学物质有硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铝、碱式氯化铝、明矾、聚丙烯酞胺、聚丙烯酸等混凝剂。具有反应迅速、见效快的特点。限制因素不能将氮、磷等营养物质清除出水体，不能从根本上解决水体的富营养化。化学药物易对水生生物产生毒性效应，且对生态系统造成二次污染，一般作为临时应急措施使用。人工水草适用范围湖库水域面积较大，浅水区域较少。湖库水深过大或湖底基质过硬，缺乏建设湾塘湿地和水生植物种植条件。非常适于城市中小水体的直接净化。技术特点材质要求化学与生物稳定性强，不溶出有害物质，多以高分子聚合物为材料，根据实际的需要，构建成各种形状，并可具有不同的表面性质，以便最好地满足生物特征的需要，它实质上就是一类新型生物膜载体。在人工水草表面形成一层生物膜。该层生物膜是由菌类、藻类、原生动物以及后生动物组成的立体微生物生态系统，可以有效提高水体透明度以及吸附降解水中的氮、磷、有机物、重金属等污染物。目前人工水草主要类型有阿科曼生态基、绳状人工水草、多还串联人工水草、臭轮藻型人工水草、生物飘带、涤纶式组合生物填料等类型。建议布设用量1.5~2.5m2/m3。在部分水深较大的湖泊治理中，可悬垂于人工浮岛的底部。限制因素在实际应用中常常由于水体的流动导致纠缠成束，人工水草表面积减少。使用一定时间后需要更换。生态补水适用范围水体缺少自然水源补给，难以保证生态水位，水量不足造成水质恶化。技术特点水体天然情况下多年的最低水位可作为水体的最低补水水位。补水水质应达到被补给水体的目标水质标准。引水水源水量不会因向外部补水而使自身的生态坏境受到影响。引水通道安全经济，水源地距离受纳水体距离不宜过远。限制因素受到地形地质、施工条件等因素的限制。对于水源水质部分参数不达标或不稳定的情况，应在引水流道出口考虑设置水质净化措施。水动力循环适用范围适用于循环流动性较差，受污染相对严重的封闭水体。适宜于藻类繁殖较快、富营养化较严重的封闭水体。技术特点借助动力设施提高水体流动性，当前应用最广的为提水型动力设施。提水型动力设施主要由水下推流器和电缆等所组成，采用耐水腐材料，能在水体中可靠工作。水下推流器主要由支撑架、底座、挡板、推流装置组成，根据水体实际条件，可选择固定式或潜水式。水下推流器的安装深度不得大于3m。水下推流器的服务面积通常为5-8m半径扇形/kw。固定式需要挡板固定在水体底部或边壁，底座支架支撑推流装置。潜水式需要浮筒连接推流装置，并用牵引钢丝固定。浮筒放置在水表面上工作区域的水深不得小于0.60m。限制因素自然湖泊岸带边坡条件较为复杂，对流速流态产生一定影响，风力会导致水体波动，影响推流器对水体正常的推动作用。技术措施为动力设施，运行费用偏高。技术比选 确定实施水质改善工程之前要先进行技术比选，结合各技术适用条件、技术特点、作用机制、应用难度、技术造价等因素，灵活选择技术。水质改善技术比选如表2-1所示。表2-1水质改善技术比选一览表技术名称适用条件技术特点作用机制应用难度技术造价生物膜水体溶解氧可满足异养菌及硝化菌等微生物生长。介质表面形成微生物生物膜，产生菌胶团发挥作用微生物吸收、降解、菌胶团絮凝易中曝气增氧含氧过低水体为水体增氧，为生物生长创造条件，增强水体