生态透析技术是根据生态学的原理和系统科学的原则，依托经典生物调控理论，通过模拟自然界河流的弯曲和生物多样性，驯化各类功能微生物、原生动物和浮游动物等，在实验室条件下筛选、扩繁并纯化各类功能微生物。各类微生物投加入设备机内，以设备内特制多空阻遏填料作为微生物繁殖场所，以待处理水体污水对功能微生物进行驯化，使功能微生物快速适应并优势繁殖；以设备内高比表面积的高分子材料作为基质，创造有利于各类微生物、原生动物、轮虫、枝角类和桡足类动物等生长繁殖的微环境，各生物群落生态位协同匹配，形成完整的微生态系统；并通过设备向水体持续释放各类微生物、原生动物、轮虫、枝角类和桡足类动物等，这些生物作为先锋物种，迅速形成有益于水质净化的微生物菌群和其他生物群落，同时激活水体中各类具有净化功能的土著微生物、原生动物、轮虫、枝角类和桡足类动物等，提升水体生物多样性和丰富度，原位降解水体和污泥中的污染物，使水体生物与水体、底泥达到动态平衡，使流经该系统的污水有机污染物快速降解。

本研究应用生态透析技术对天河区葫芦岭社区生活污水处理试点进行4个月的连续实验，通过对生活污水不同阶段生态透析设备和处理池中氨氮的监测，在保证出水水质的前提下，通过对各工艺运行参数的优化与控制，实现污水中氨氮的有效去除，为生态透析技术在分散式污水深度处理应用中提供了一种实用的工艺模式。

1、材料与方法

1.1 实验装置

实验装置为广州赛特环保工程有限公司自主研发生产的生态透析处理设备，简称SPT机，体积大小约2m3。该装置内被分隔成不同的空间结构，空间内填满了利用高分子材料制成的生物填料，内置曝气装置、隔板装置和暗光装置等。原水净化前期，设备内部需花一周时间曝气驯化培养出黏附在生物填料上各种不同的优势微生物种群，创立一个多相生物流化床，建立多元化的微生物生态系统，待设备内的生态系统稳定后，即可按0.3m3/h的进水量进行24h小时连续污水处理。

1.2 实验水样来源及水质

本次实验是以天河区葫芦岭社区生活污水处理试点做为研究对象，该社区位于车陂涌上游的柯木水库旁边。本区域的污水渠汇集了周边看守所、村里和葫芦岭社区的常住人员的生活污水，水质浑浊；周边常住人员有：看守所约500人；村民120户，约550人；葫芦岭社区约100人，加上外来流动人口，总人口量共约1600人。污水源自雨水、厕所污水，洗澡水、洗衣污水等所有生活污水混合而来，由村内的明渠汇集并流入车陂涌。每天的污水量大约300~400t，净化处理试验前，我们对葫芦岭社区生活污水的理化性质进行了测定，测定结果见表1。从原水的各项指标分析，该社区的生活污水各项指标较高，水体呈富营养化，发黑发臭，污染严重。

1.3 实验检测方法

水质指标中氨氮采用水杨酸－次氯酸盐分光光度法进行测定。

1.4 实验方法

本区域的生活污水汇集在原排放渠，在出水口处进行截流，经污水管引入集水池，由提升泵定量将污水提升至格栅池，拦截漂浮物和杂物；再由提升泵将污水提升到四级处理池进行预处理后，再经处理池内的污水提升泵，将污水提升到生态透析设备SPT机内进行透析处理。透析处理后的出水部分回流于预处理池，通过控制SPT机中培养的大量微生物回流到池体的比例，加快池体中氨氮的分解。

本实验于2017年4~7月进行，历经16周。实验期间定期检测集水池、格池、第二格池、第三格池、第四格池以及SPT机设备总外排出水中的氨氮。

2、实验结果与分析

2.1 对氨氮的去除效果

2.1.1 不同处理池和设备对氨氮的去除效果比较

图1是各个处理池和设备对原水氨氮的去除效果比较，图2是各阶段去除率的比较，从图中可以看出在实验期间的16周内，SPT机对氨氮的去除效果明显优于各级处理池，各个处理池对氨氮的去除效果，也呈现出从池到第四池去除效果越来越好的趋势。而且到了后期去除效果更稳定。

2.1.2 SPT机对氨氮的去除效果

通过对SPT机总外排出水的定期监测，氨氮浓度变化见表2。运行四个月后，SPT机出水的氨氮浓度平均为0.329mg/L；从表中可以看出，SPT机对氨氮的直接去除效果非常显著，出水中氨氮浓度明显下降，运行四个月后SPT机对氨氮去除率达到98.4%，出水中氨氮指标达到地表水II类标准（GB3838－2002）。

2.2 氨氮去除效果的影响因素分析

通过SPT机处理后的出水回流至第二池，出水中含有大量的微生物和微小动物，迅速形成有益于水质净化的微生物菌群和其他生物群落，同时激活水体中各类具有净化功能的土著微生物、原生动物、轮虫、枝角类和桡足类动物等，提升了水体生物多样性和丰富度，原位降解水体中的氨氮污染物，同时通过在第二、第三池中投放外直径为150mm的填料，明显改善了第二池、第三池、第四池水体的浑浊程度，为微生物的附着提供了有利条件，对氨氮的降解效果产生了积极的作用。并随着实验时间的推进，氨氮的去除效果更明显，更稳定。

3、结语

从本实验可看出，在应用生态透析技术治理生活污水时，生态透析设备不仅对原水进行净化处理，同时也通过处理后的出水中含有大量的微生物对原水进行透析处理，达到原位治理的目的。

生态透析设备SPT机对生活污水中的氨氮去除效果显著，对改善水体富营养化状态有显著效果。

生态透析技术可迅速重建受损的底端生物链，恢复受污染水体的生物多样性，为上行生物链的梯次恢复奠定基础；各类功能微生物相辅相成，快速转移、转化和降解各类污染物，加速污水的净化过程。

生态透析技术过程纯生态，不添加化学药剂，不造成二次污染，原地治理，与传统的污水治理技术相比，具有环境适应能力强，效果稳定，受环境气候变化影响小的优点。