河道曝气法
更新时间：2014-06-17 16:31
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有机污染严重的河流由于污染物分解耗氧，引起河流水质恶化，自净能力下降，水生生态系统遭到严重破坏，因此，向处于缺氧（或厌氧）状态的河流进行曝气，可以及时补充水体溶解氧，加快水生微生物对污染物的分解，帮助河流生态系统恢复到正常状态。从技术上看，河道曝气法综合了曝气氧化塘和氧化沟的原理，即采用推流式和利用曝气充氧的方式实现液气的完全混合，有利于克服河水的短流和提高缓冲能力，也有利于氧的传递和污泥的絮凝[11]。
从20世纪60年代起有不少国家将河道曝气法应用于污染河流的治理。根据河道条件（水深、流速、河道断面形状等）、水质状况、地质条件、河段功能和污染源分布等特征，河道曝气复氧的措施一般有固定式充氧站和移动式充氧平台两种形式。
固定式曝气有鼓风曝气和机械曝气两种形式。河流鼓风曝气的结构、设备类似于一般污水处理厂的鼓风曝气系统，适用于水深较大，需要长期曝气，且有航运功能或景观功能要求的河段。2001年福州白马支河在完成底泥疏浚工程后，在河底设穿孔曝气管，由鼓风机供气，为河流中投放、培育和养殖的各生物物种提供氧气，系统运行一个月后，该河 流即消除了黑臭，运行一年的监测数据表明水质可达到景观用水的水质标准[12]。河流机械曝气是直接将曝气机固定安装在需要曝气的河段上，适用于水深较小，没有航运或景观要求的河流。美国曾为了能够改变Chesapeake海湾的Hamewood运河的水质，1989年在河口安装了曝气设备，使底层水温和溶解氧得以增加，并使河道内的生物量开始增加[13]。1990年北京清河曾在3.5 km的严重污染河段安装曝气机进行人工复氧试验，处理河水BOD5去除74.7%~88.2%，CODCr去除79.9%~84.4%，NH3-15.8%~45.0%[11]。2003年在广州朝阳涌采用了功率相同的三种不同曝气方式对黑臭河段进行复氧，发现水车式增氧机在复氧效果、污染去除、河道微生态恢复等方面均优于叶轮式曝气机和射流式曝气机[14]。
移动式曝气是采用可以快速移动的曝气船设备，这种曝气方式的优点是可以根据曝气河段的水质变化和航运要求，灵活调整曝气强度和曝气位置，使曝气过程更为经济；通常为了提高传质效率还可在船中安装纯氧制备系统和微气泡曝气装置，为河流提供溶氧高、气泡小的水流，使曝气过程更为高效。1977年和1985年英国泰晤士河上分别运行了充氧能力为10 t/d和30 t/d的曝气复氧船，极大地改善了暴雨期间地面径流、污水处理厂排水和混合污水溢流等冲击负荷[13]。1994年德国柏林河上运行了一条充氧能力为5 t/d的曝气复氧船，对保持河流水质和净化功能起到重要作用[13]。我国近年来在上海的苏州河[13,15]和张家浜[16]都采用了曝气复氧船进行黑臭河流的治理，取得显著效果，且无二次污染。 在工程实践中还发现，实施河道人工曝气时，适当向河流中投加一定量的生物菌剂，可以更好地分解水中污染物，使充入水体的氧充分发挥功效。
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