在經濟高速發(fā)展的大背景下，市內河道污染問題越來越突出。本文根據花園河橋至桃源橋工程段進行污染管理的實際工程比較實驗，介紹了太陽能曝氣機的功能原理，研究分析了實驗結果。實驗結果表明，太陽能曝氣功能在較大范圍內進行污染管理，有效提高DO濃度，平衡水體內氧含量，提高微生物活性的水體中COD和TP含量，有效解決了河道黑臭問題。

在經濟快速發(fā)展的現代化背景下，工業(yè)化進程明顯加快，城市居民生活水平明顯提高，隨著市內河道污染問題逐漸嚴重，甚至出現黑臭現象，嚴重影響人們的生活。曝氣技術在國外應用廣泛，需要深入研究曝氣技術，解決水體污染問題。本文介紹了太陽能曝氣機的工作原理和技術參數，采用實際工程比較實驗，利用理論與實際工程相結合的技術路線，探討河道管理。

1工程概況

花園河是鴨綠江在丹東市段的五大支流之一，源于八道溝，進入丹東市匯入鴨綠江。河畔花園是從花園河花園河橋到桃源橋沿岸的居住地，該段屬于花園河中下游，河面寬6~10m，水深1~1.60m，全長1290m，河道呈倒t形。河道設置了污染截止裝置，但由于附近的住宅區(qū)，周邊的大眾生活污水和垃圾排入河道，形成了黑臭河道，完全喪失了水體的清潔能力。

2太陽能曝氣機的工作原理和技術參數

2.1太陽能曝氣機的工作原理

太陽能曝氣機主要由泵系統和太陽能動力系統構成(見圖1)。設備工作時，泵系統驅動水體垂直流動，同時在水氣交界面形成水平流動層。經過曝氣機的攪拌作用，可以更好地緩解表層與底部氧含量不平衡的現象，促進河道生物的快速發(fā)展，提高水體的清潔功能。

2.2太陽能曝氣機技術參數

a.整個設備概況。整個設備呈蘑菇形，最寬4.88m，重272.40kg。b.驅動系統。設備采用直流電力供使用無刷電機驅動葉輪旋轉。c.浮筒系統。由三個浮筒按正三角形方式排列，各浮筒安裝有漂浮臂，可垂直調節(jié)浮筒的漂浮狀態(tài)。d.軟管系統。軟管直徑90cm，長1.50m，上部與泵系統相連，下部與引水口相連。e.傳動裝置。主要由電機、葉輪、套筒等組成。其中，電機安裝有可拆卸組件，葉輪控制球形物的擺動狀況，套管用于保護傳動軸和墊片。f.流量。主要干擾水流量為11.20m2/min，周圍感應區(qū)流量為26.30m2/min，整體干擾水流量為37.50m2/min。g.電子控制器。由晶體管和熔斷器組成，兩者相互結合，設置在耐腐蝕設施中。h.錨固方法。用不銹鋼鏈接連接設備和混凝土塊。

3實驗方案

3.1實驗設計和采樣分布

采用太陽能曝氣機作為主要管理設施，在管理開始前，首先進行河道截留處理。在T形三岔路口設置攔水壩，將整段黑臭河段分為治理區(qū)和原區(qū)兩部分，在原區(qū)設置一個采樣點，在治理區(qū)設置三個采樣點，分別編號為Y1、X1、X2、X3，其中三個治理點相隔50m(見圖2)。

3.2對照組可行性驗證

在攔水壩建成后，對檢測點的污染指標進行檢驗，以驗證對照組的合理性(檢測結果見下表)。86由表可知，治理區(qū)與原始區(qū)內檢測點各污染指標濃度相近，其指標值均嚴重超標，因此，對比實驗的可行性良好，能充分驗證治理效果。

4研究結果和分析

經過3個月的管理，河道污染狀況明顯改善，各污染指標達到管理目標。

4.1水體內DO和COD的管理結果

管理后，DO含量明顯增加，COD含量明顯減少(見圖3、圖4)。圖3DO濃度變化趨勢圖4COD濃度變化趨勢圖3可知，管理區(qū)內三個檢測點濃度變化趨勢基本相同，X1、X2、X3、Y1、7月中旬檢測濃度分別為4.70mg/L、5.20mg/L、3.70mg/L、0.50mg/L這充分說明了太陽能曝氣機在100m范圍內作用良好，可以充分攪拌水體，有效改善污染現狀。圖4顯示，管理一段時間后，管理區(qū)COD濃度相對原始區(qū)上升。經過分析，太陽能曝氣機攪拌水體，使底部污染物翻到水面上。隨著時間的增加，COD濃度逐漸下降，最終的X1、X2、X3、Y1、7月中旬檢測濃度分別為37mg/L、35.40mg/L、36.20mg/L、95.30mg/L。這種現象是DO濃度增加，水中含氧量增加，微生物降解能力促進，COD濃度下降，達到管理要求。

4.2水體內TP和透明度的管理結果

圖5顯示，隨著時間的推移，TP濃度呈逐漸下降的傾向，最終達到0.20mg/L。分析顯示，水溫上升增強了微生物的活性，在一定范圍內，水溫與TP的去除成為現在的關系。圖6顯示，水體透明度明顯增大，與原始區(qū)相比，管理區(qū)的透明度增加了2倍以上。

4.3管理效果分析

a.太陽能曝氣功能大幅提高DO濃度，加快水體垂直氧含量均勻分布，使管理區(qū)域整體DO平衡。通過近4個月的管理，基本消除了水體的黑臭現象，加強了微生物的活性。b.太陽能曝氣機在上游50m和下游50m以內的處理效果基本相同。充分證明太陽能曝氣功能在較大范圍內處理水體污染現象。c.經過近4個月的管理，太陽能曝氣機大大提高了水體透明度，明顯降低了其他污染評價指標。其中COD、TP濃度分別降至37mg/L、0.20mg/L，有效降低水體污染。d.太陽能曝氣機巧妙地將豎直向與水平向水體流動結合起來，加強了河道底部與水氣交接處水體的對流，使整個處理區(qū)水體內的氧含量均勻分布，為好氧微生物活性提供動力。e.太陽能曝氣機結合先進的太陽能技術，有效節(jié)省了能源，同時將多種污染處理技術相結合，達到較好的治理效果。

5結語

在經濟快速發(fā)展的現代城市，解決河道污染問題迫在眉睫。利用太陽能曝氣技術，對丹東市內花園河花園河橋至桃源橋段進行近4個月的管理，污染問題基本解決，河道生態(tài)基本恢復。太陽能曝氣功能在短時間內改善水質，管理效果達到v級水平。隨著時間的推移，管理效果不能進一步提高。下一步可以結合微生物管理和曝氣技術進行研究，更好地達到預期的管理效果。