在经济高速发展的大背景下，市内河道污染问题越来越突出。本文根据花园河桥至桃源桥工程段进行污染管理的实际工程比较实验，介绍了太阳能曝气机的功能原理，研究分析了实验结果。实验结果表明，太阳能曝气功能在较大范围内进行污染管理，有效提高DO浓度，平衡水体内氧含量，提高微生物活性的水体中COD和TP含量，有效解决了河道黑臭问题。

在经济快速发展的现代化背景下，工业化进程明显加快，城市居民生活水平明显提高，随着市内河道污染问题逐渐严重，甚至出现黑臭现象，严重影响人们的生活。曝气技术在国外应用广泛，需要深入研究曝气技术，解决水体污染问题。本文介绍了太阳能曝气机的工作原理和技术参数，采用实际工程比较实验，利用理论与实际工程相结合的技术路线，探讨河道管理。

1工程概况

花园河是鸭绿江在丹东市段的五大支流之一，源于八道沟，进入丹东市汇入鸭绿江。河畔花园是从花园河花园河桥到桃源桥沿岸的居住地，该段属于花园河中下游，河面宽6~10m，水深1~1.60m，全长1290m，河道呈倒t形。河道设置了污染截止装置，但由于附近的住宅区，周边的大众生活污水和垃圾排入河道，形成了黑臭河道，完全丧失了水体的清洁能力。

2太阳能曝气机的工作原理和技术参数

2.1太阳能曝气机的工作原理

太阳能曝气机主要由泵系统和太阳能动力系统构成(见图1)。设备工作时，泵系统驱动水体垂直流动，同时在水气交界面形成水平流动层。经过曝气机的搅拌作用，可以更好地缓解表层与底部氧含量不平衡的现象，促进河道生物的快速发展，提高水体的清洁功能。

2.2太阳能曝气机技术参数

a.整个设备概况。整个设备呈蘑菇形，最宽4.88m，重272.40kg。b.驱动系统。设备采用直流电力供使用无刷电机驱动叶轮旋转。c.浮筒系统。由三个浮筒按正三角形方式排列，各浮筒安装有漂浮臂，可垂直调节浮筒的漂浮状态。d.软管系统。软管直径90cm，长1.50m，上部与泵系统相连，下部与引水口相连。e.传动装置。主要由电机、叶轮、套筒等组成。其中，电机安装有可拆卸组件，叶轮控制球形物的摆动状况，套管用于保护传动轴和垫片。f.流量。主要干扰水流量为11.20m2/min，周围感应区流量为26.30m2/min，整体干扰水流量为37.50m2/min。g.电子控制器。由晶体管和熔断器组成，两者相互结合，设置在耐腐蚀设施中。h.锚固方法。用不锈钢链接连接设备和混凝土块。

3实验方案

3.1实验设计和采样分布

采用太阳能曝气机作为主要管理设施，在管理开始前，首先进行河道截留处理。在T形三岔路口设置拦水坝，将整段黑臭河段分为治理区和原区两部分，在原区设置一个采样点，在治理区设置三个采样点，分别编号为Y1、X1、X2、X3，其中三个治理点相隔50m(见图2)。

3.2对照组可行性验证

在拦水坝建成后，对检测点的污染指标进行检验，以验证对照组的合理性(检测结果见下表)。86由表可知，治理区与原始区内检测点各污染指标浓度相近，其指标值均严重超标，因此，对比实验的可行性良好，能充分验证治理效果。

4研究结果和分析

经过3个月的管理，河道污染状况明显改善，各污染指标达到管理目标。

4.1水体内DO和COD的管理结果

管理后，DO含量明显增加，COD含量明显减少(见图3、图4)。图3DO浓度变化趋势图4COD浓度变化趋势图3可知，管理区内三个检测点浓度变化趋势基本相同，X1、X2、X3、Y1、7月中旬检测浓度分别为4.70mg/L、5.20mg/L、3.70mg/L、0.50mg/L这充分说明了太阳能曝气机在100m范围内作用良好，可以充分搅拌水体，有效改善污染现状。图4显示，管理一段时间后，管理区COD浓度相对原始区上升。经过分析，太阳能曝气机搅拌水体，使底部污染物翻到水面上。随着时间的增加，COD浓度逐渐下降，最终的X1、X2、X3、Y1、7月中旬检测浓度分别为37mg/L、35.40mg/L、36.20mg/L、95.30mg/L。这种现象是DO浓度增加，水中含氧量增加，微生物降解能力促进，COD浓度下降，达到管理要求。

4.2水体内TP和透明度的管理结果

图5显示，随着时间的推移，TP浓度呈逐渐下降的倾向，最终达到0.20mg/L。分析显示，水温上升增强了微生物的活性，在一定范围内，水温与TP的去除成为现在的关系。图6显示，水体透明度明显增大，与原始区相比，管理区的透明度增加了2倍以上。

4.3管理效果分析

a.太阳能曝气功能大幅提高DO浓度，加快水体垂直氧含量均匀分布，使管理区域整体DO平衡。通过近4个月的管理，基本消除了水体的黑臭现象，加强了微生物的活性。b.太阳能曝气机在上游50m和下游50m以内的处理效果基本相同。充分证明太阳能曝气功能在较大范围内处理水体污染现象。c.经过近4个月的管理，太阳能曝气机大大提高了水体透明度，明显降低了其他污染评价指标。其中COD、TP浓度分别降至37mg/L、0.20mg/L，有效降低水体污染。d.太阳能曝气机巧妙地将竖直向与水平向水体流动结合起来，加强了河道底部与水气交接处水体的对流，使整个处理区水体内的氧含量均匀分布，为好氧微生物活性提供动力。e.太阳能曝气机结合先进的太阳能技术，有效节省了能源，同时将多种污染处理技术相结合，达到较好的治理效果。

5结语

在经济快速发展的现代城市，解决河道污染问题迫在眉睫。利用太阳能曝气技术，对丹东市内花园河花园河桥至桃源桥段进行近4个月的管理，污染问题基本解决，河道生态基本恢复。太阳能曝气功能在短时间内改善水质，管理效果达到v级水平。随着时间的推移，管理效果不能进一步提高。下一步可以结合微生物管理和曝气技术进行研究，更好地达到预期的管理效果。