半個(gè)世紀前中國很落后，但山清水秀，那個(gè)時(shí)代歐洲很發(fā)達，但污染十分嚴重，許多河湖發(fā)臭；今日的中國異軍突起，迅猛發(fā)展，卻也帶來(lái)了河湖的嚴重污染，看來(lái)任何國家都不能擺脫這樣的發(fā)展規律�？上驳氖�，歐洲這半個(gè)世紀來(lái)在經(jīng)歷痛苦后深深地吸取了教訓，投入了大量的人力和巨額的物力，雖然遠談不上根本解決所有河湖水污染，但基本上已經(jīng)取得了驕人的成績(jì)，大部分河湖已經(jīng)還清，或基本還清，有的已經(jīng)著(zhù)手或準備著(zhù)各項巨大的還清工程。我國黨和政府十分重視環(huán)境工程，已經(jīng)投入極大的人力物力治理河湖，不要半個(gè)世紀，而是在20年內，中華大地將可以基本根除污染，達到生態(tài)平衡，那時(shí)國力空前強盛，山更清，水更美。

　　實(shí)際上我國對河湖污染的處理早在半個(gè)世紀前也已經(jīng)開(kāi)始了，如對天津市的海河實(shí)行“咸淡分家，清濁分流”工程，使殖民地時(shí)代列強造成的黑臭海河，次年已經(jīng)變清�？梢�(jiàn)對河湖水治理的首要關(guān)鍵是“清濁分流”，截斷所有入河的污水，使其流向污水處理廠(chǎng)進(jìn)行處理，再由上游引入清水或依靠大氣降水來(lái)補充河水，使河水恢復，達到生態(tài)平衡，，這也是歐洲等其它國家的做法。

　　但是我國人口眾多，嚴重缺水，已經(jīng)出現無(wú)水可引的局面，在這種嚴峻條件下，如何保持河湖永遠清澈、永遠秀美，就全世界來(lái)說(shuō)，并無(wú)前車(chē)之鑒，歷史的重擔落在當代中國水處理專(zhuān)家的肩上。

　　我們對深圳華僑城的所有天然和人工水系幾乎都作了處理，如世界之窗的美洲湖、澳洲湖、錦繡中華的翠湖、歡樂(lè )谷湖泊和各水系，波托菲諾的燕棲湖，華僑城生態(tài)廣場(chǎng)的河湖，以及北京的菖蒲河、萬(wàn)泉河，還有玉泉山的九大湖水系的水處理，使用了仿生學(xué)的原理，開(kāi)創(chuàng )了世界上處理景觀(guān)河湖的先例，取得了巨大的成功。鑒于國際上對于細菌處理景觀(guān)水尚處于研究階段，實(shí)施過(guò)程中出現的問(wèn)題很難解決，不像人們想象的那么容易，故沒(méi)有任何國家處理過(guò)任何大型河湖的成功先例。我們摒棄了拿處理污水的思路來(lái)處理河湖景觀(guān)水。特別是去年SARS病毒流傳全球，向人類(lèi)敲起了警鐘，用細菌來(lái)處理景觀(guān)河湖的研究帶有一定的危險性，因為細菌和病毒的變異是無(wú)法預測的，也是無(wú)法阻止的。此外菌種皆由溫室中培植，很嬌嫩，在自然界中迅速死亡，存活期太短，周而復始地向天然河湖中布撒均勻并非易事，反倒不如向河湖中投撒混凝劑來(lái)得快捷、徹底和廉價(jià)。

　　眾所周知，地球的水實(shí)際是有限的，生物鏈形成這十幾億年來(lái)，每一滴水不知進(jìn)入生物體循環(huán)往復有多少次，但人類(lèi)工業(yè)污染之后，才形成了不可逆反應，自然界本身對其水體的污染是可以自行修復的，億萬(wàn)年的地球與地球上的生物發(fā)展史告訴人們，只要不對它進(jìn)行化學(xué)污染，依靠地球本身的水系是會(huì )自行修復的，天然水體本身有個(gè)自?xún)暨^(guò)程，通常我們所說(shuō)的水體自?xún)�，就是這個(gè)過(guò)程。什么叫水體自?xún)�，要講敘清楚這個(gè)問(wèn)題得分開(kāi)來(lái)說(shuō)。

　　關(guān)于河水的自?xún)�。先舉一個(gè)實(shí)際例子。北京的官廳水庫，由于上游桑干河和溈河的水帶有大量有機物質(zhì)，總氮、總磷嚴重超標，使得官廳水庫的庫水嚴重污染，變成了不能使用的五類(lèi)水體。從泄水閘下放出的庫水水質(zhì)比五類(lèi)水更差，但經(jīng)過(guò)83km行程，流至三家店水庫時(shí)，水質(zhì)得到大大改善，明顯提高到了三類(lèi)水體。水質(zhì)這種自?xún)舻脑�理是什么呢�?/p>

　　1、呼吸的作用——曝氣：瀑布、跌水、湍流、漩渦、急流，使某些氣體揮發(fā)又使某些氣體溶入水中，最有效的是溶入氧氣，使可以氧化的有機物和無(wú)機物質(zhì)得以氧化，使水活化。不變質(zhì)，溶解氧使水得以鮮化的根本原因。

　　2、沉淀過(guò)濾作用——平流和潛流。水在河里流動(dòng)，河道有時(shí)窄有時(shí)寬，在寬闊處流速很慢，往往能起到沉淀作用。有時(shí)又滲入地下（如河床的含砂層）經(jīng)過(guò)一段潛流，再流出來(lái)的時(shí)候，將水中雜質(zhì)截流下來(lái)，不斷改善著(zhù)水質(zhì)。

　　3、生化作用——在水生動(dòng)植物和細菌的生命過(guò)程中參與了水的凈化過(guò)程。這就是河水所客觀(guān)存在的“免疫”能力。

　　關(guān)于湖水的自?xún)�，一、有匯入的河流和流出的河流的湖泊自?xún)襞c河水的自?xún)粝嗤�。二、無(wú)匯入河流和流出河流，但有地下潛流，此類(lèi)湖水和地下潛水不斷地交換，水質(zhì)自然不會(huì )變壞。三、既無(wú)匯入和流出的河流，有無(wú)地下水的交換的湖泊，如粘土湖底、各種人工防滲層的湖底，這種湖就是死湖。湖本身沒(méi)有任何自?xún)裟芰�，人若�?chuàng )造生態(tài)條件是極為困難的，人們無(wú)法阻止腐敗菌的繁殖，無(wú)法使水保持充分的溶解氧，這就是為什么當今世界上對死湖湖水束手無(wú)策的原因。大型死湖湖水使用人工培植的生態(tài)法，并不能以人的粗淺片面認識可以解決，自然界的生態(tài)并不以人的意志而轉移。對于當代來(lái)說(shuō)，期待死湖真正的自然生態(tài)完全形成是不可能的。地球上的一切生物都在重復和模擬著(zhù)地球的規律，一切生物都離不開(kāi)水，水是一切生命（動(dòng)物、植物、細菌、孢子、病毒）之源，它們是如何保持它們體內這個(gè)微小世界的水質(zhì)不變壞呢？仍然是模擬了地球水質(zhì)不壞的三大要素。一、呼吸、排走有害氣體，吸入氧氣，吐故納新。動(dòng)物靠肺呼吸，植物、細菌、病毒靠氣孔呼吸，無(wú)一例外。二、排除水中有害成分和渣滓。動(dòng)物靠腎、腸過(guò)濾排除，植物靠半透膜，微小生物也是靠半透膜的作用來(lái)過(guò)濾。三、生化作用。生物體的生化作用就是它的免疫力，我們的世界實(shí)際上是充滿(mǎn)了細菌、病菌和病毒的世界，任何生命體一旦失去免疫力，它的生命便會(huì )結束。

　　我們對河湖的水處理也必須遵循這樣的規律，當前國際上的三類(lèi)作法，都帶有人們的主觀(guān)片面性，與地球的自然規律不相吻合，自然不會(huì )十分成功。當前國際上的四類(lèi)作法是：一、曝氣法；二、過(guò)濾法；三、細菌法；四、生物法。把它們有機地結合起來(lái)，再加以根本地改變，將成為模擬肺的呼吸+模擬腎的排泄+免疫功能或者叫做：吐故納新器+過(guò)濾器+消毒殺菌器，以這樣的環(huán)節處理河湖水，將使河湖水永遠清澈，永遠鮮化、永遠活化，永不變質(zhì)。在這一思想認識的指導下，我們經(jīng)過(guò)數十年的努力，成功設計制造出了一種水力自動(dòng)化全塑水處理系統，也就是我們理解的三大要素：模擬肺，模擬腎，模擬免疫力，才保證了河湖自行更新，永遠清澈，有幾乎接近飽和的溶解氧，并根本地抑制了細菌和病毒的生長(cháng)和繁殖，使河湖永遠秀美，因此獲得了國際發(fā)明專(zhuān)利。

　　一、水力自動(dòng)化全塑水處理系統的功能與效果

　　1、呼吸功能

　　自然界的水體自?xún)舻年P(guān)鍵就在于水在流動(dòng)過(guò)程發(fā)生的呼吸功能，“流水不腐”不是因為運動(dòng)，而是運動(dòng)過(guò)程中出現的呼吸功能。急流、旋渦、浪花、跌水、瀑布、拍岸、紊流都會(huì )發(fā)生氣水混合，水向空氣中蒸發(fā)，水分子逸出，水中溶解的氮、氨氮、二氧化碳、硫化氫、甲烷等帶氣字頭的物質(zhì)都可能逸出。同時(shí)氧氣大量溶于水中，使水得到鮮化、活化。水體流動(dòng)所產(chǎn)生呼吸作用是不容質(zhì)疑的。地球萬(wàn)物都復制了地球的規律。生物界全部在呼吸，沒(méi)有不呼吸的生命，因為沒(méi)有不含水的生命。呼吸的作用都是吐故納新，排除廢氣，吸入氧氣，使生物的血液、汁液得以?xún)艋�、鮮化、活化。

　　給水領(lǐng)域里應該引進(jìn)“呼吸”功能這個(gè)很重要的概念。水力自動(dòng)化全塑水處理系統經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展演變，由實(shí)踐到理論，由理論到實(shí)踐的多次反復，已發(fā)展到了第15代。越來(lái)越突出地強調呼吸功能，強調吐故納新，有害氣體得到有效揮發(fā)，溶解氧達到飽和濃度，有利于水中雜質(zhì)的氧化反應持續進(jìn)行，使水進(jìn)入良性循環(huán)過(guò)程，不斷地變好，得到凈化、鮮化、活化。

　　2、發(fā)泡除泡—浮選功能

　　呼吸作用得到了吐故納新，但產(chǎn)生了泡沫的堆積。泡沫是什么？泡沫是油質(zhì)、脂肪、蛋白、酶、氨氮、有機磷、陰離子合成劑、洗衣粉、肥皂泡、苯、酚、萘等有機物質(zhì)。這些物質(zhì)發(fā)泡以后漂浮在水面，越堆越多，越積越厚，終于從浮選裝置逸出排入下水道。河道、湖泊、景觀(guān)水處理都是無(wú)限循環(huán)水處理，全部水體要一次又一次地進(jìn)機處理，曝氣發(fā)泡要一次又一次地進(jìn)行，漂浮泡沫時(shí)刻被浮選裝置溢出排走，有機物質(zhì)不斷地被清除，直至減少到無(wú)泡沫產(chǎn)生。此過(guò)程使水中發(fā)泡的各種有機物質(zhì)得到較徹底地清除。

　　二、精濾功能

　　按滲井原理級配的復合多層濾料過(guò)濾，水按重力自上而下流動(dòng)。第一層粒徑d1=0.8～1.6mm、比重r1=2.4、厚度h1=300mm；第二層粒徑d2=0.4～0.8mm、比重r2=3.2、厚度h2=200mm；第三層粒徑d3=0.2～0.4、比重r3=4.2、厚度h3=70mm；第四層……。第一層截留顆粒重的97%，顆粒數的3%，第二層截留顆粒重的3%的97%，顆粒數的97%的3%，以下類(lèi)推。第一層濾料的厚度最大，逐層厚度減薄，每一層都允許透過(guò)重量的3%，每一層都沒(méi)有堵死，都有空隙。最后一層仍然有空隙，只不過(guò)此時(shí)濁度已經(jīng)小于0.4度，沒(méi)有必要再增加過(guò)濾的層數。

　　滲井的特點(diǎn)是，污水雖然濃度大，含污量大，但長(cháng)期使用不會(huì )堵死，不會(huì )不再滲水。按此理論設計的精濾機具有同樣效能，不易堵塞，不會(huì )頻繁沖洗，使工作周期大大延長(cháng)。

　　按滲井反濾層級配的依據就是著(zhù)眼污水本身的特性。濾層粒徑與污水中分散顆粒，它們之間是相吻合的。污水中的分散顆粒，可以按顆粒大小排列出許多級別，正常規律是顆粒大的這一級與緊靠它的顆粒小的這一級之間的關(guān)系基本都是97%和3%的關(guān)系，上層截留的大顆粒與下層截留的小顆粒存在著(zhù)一種微妙的比例關(guān)系，即上層截留的顆粒重量占總重量的97%，而顆粒數只占3%，而下層截留的顆粒重量又是3%的97%，以此類(lèi)推。這就是按滲井反濾層級配的復合濾料層，把污水中的顆粒按層截留，拉開(kāi)距離，每層都不會(huì )堵死，延長(cháng)工作周期的原因，也是最有效地提高出水水質(zhì)的原因。

　　由于這種分層過(guò)濾的特點(diǎn)所致，甚至可以達到細菌的去除率90%以上。眾所周知，大腸桿菌的粒徑是0.5μ，換句話(huà)說(shuō)這種復合濾層可以去除0.5μ以上的所有顆粒粒子，對0.5μ以上的藻類(lèi)同樣得到有效地去除。

　　三、“免疫”的功能

　　所謂水的免疫功能，是水中必須含有微量長(cháng)效殺菌因子—0.05～0.3mg/l的余氯。它能有效的抑制水中病菌和病毒的繁衍增長(cháng)，抑制藻類(lèi)和藻類(lèi)孢子的增長(cháng)，防止水生動(dòng)植物的病變，從而健康成長(cháng)。長(cháng)效殺菌因子被稱(chēng)做水的免疫力，就是因為它是保持水質(zhì)不壞的根本保證，當代變異病毒層出不窮（去年SARS流行，今年禽流感流行）水的“免疫”功能更顯得多么重要！

　　當代水的長(cháng)效殺菌因子只有一種—余氯。而臭氧、雙氧水、紫外線(xiàn)、超聲波、電磁波等都不是，它們都是短效的、瞬間的殺菌。

　　對于河湖水處理的殺菌，采用短效瞬時(shí)殺菌的作法是一種誤解。因為事后細菌馬上還會(huì )重新繁殖，我們不僅需要水中基本無(wú)菌，我們還需要水中有抑制細菌、病菌、病毒和制止它們再次生長(cháng)繁殖的因子，我們需要水有“免疫力”。導入銀離子、導入銅離子入水，雖然也都可以稱(chēng)做水的“免疫力”，但它們都嚴重地影響著(zhù)水質(zhì)，而且對水生動(dòng)植物來(lái)說(shuō)有劇毒，是河湖水處理應該慎重使用的措施。凡是使水中產(chǎn)生余氯的，只有液氯和氯的各種制劑，別無(wú)其它辦法。也就是說(shuō)，液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、氯化鈣、二氯異氰尿酸鈉、三氯異氰尿酸鈉、過(guò)氯乙酸……凡含氯，又能在水中游離出氯的任何氯的化合物都可以使用。當然也要看它的技術(shù)經(jīng)濟指標，才能決定取舍。

　　世界上沒(méi)有不用長(cháng)效余氯的給水廠(chǎng)、污水處理廠(chǎng)、游泳館池水處理站，也沒(méi)有任何一個(gè)真正成功的河湖水處理不使用長(cháng)效余氯的成功先例。

　　四、河湖水處理的循環(huán)周期

　　河湖水體的污染處理，在國際上的常規作法都是截污疏導、排水、清淤、導入清水，這種只作水利工程的方法，對于事后再無(wú)清水可不斷導入的國家和地區來(lái)說(shuō)，那里的河湖水體又都很快惡化。對于只能一次性導入清水的河湖即使導入的清水是優(yōu)質(zhì)地下水，甚至全部放入自來(lái)水結果都是一樣的，都會(huì )很快惡化。在炎熱的夏季有一個(gè)普遍規律，水體水質(zhì)第一天、第二天能見(jiàn)度基本不變，第三天能見(jiàn)度明顯降低，以后每天能見(jiàn)度變化較大，水體一天天變綠、混濁。在第六天、第七天時(shí)水體產(chǎn)生臭氣。春季、秋季就不是這種規律，水質(zhì)不易變壞，冬季水質(zhì)逐日優(yōu)化，可以得到改善。

　　河湖水處理是一個(gè)全新的領(lǐng)域，在國際上尚處在初期研究階段，只有對小水體的研究成果，沒(méi)有一個(gè)使大水體徹底改變的成功先例。只有我國才有突飛猛進(jìn)的發(fā)展，我國成功地原因是從事實(shí)出發(fā)，既不把河湖水處理看成是給水處理，照搬給水處理的作法，又不把河湖水處理看成是污水處理，照搬污水處理的作法，也不把它看成是中水處理，而是按自然界的水體自?xún)粢幝�，模擬生物體血液、汁液自?xún)�、鮮化、活化的道理展開(kāi)研究，開(kāi)創(chuàng )了循環(huán)處理的新理念。作為循環(huán)水處理來(lái)說(shuō)，首先遇到的問(wèn)題就是循環(huán)水量的問(wèn)題，換句話(huà)說(shuō)就是循環(huán)周期如何確定。國際上循環(huán)水處理最成熟的理論莫過(guò)于對游泳池循環(huán)水處理周期的確定，國際上法定的循環(huán)周期是6～8h，即每天循環(huán)3～4遍。河湖水體不考慮人體入水污染，自然要拉長(cháng)水處理周期。如上所述，因為第三天水體開(kāi)始顯現水質(zhì)變差，故周期采取2～3天。按處理周期為48～72h設計的工程有北京玉泉山九大湖系、北京萬(wàn)泉河、北京菖蒲河、深圳燕棲湖、深圳歡樂(lè )谷河湖水系、深圳錦繡中華翠湖、深圳世界之窗美洲湖、澳洲湖等。根據這些河湖運轉幾年的情況看，循環(huán)周期采用48h是合適的，夏季時(shí)水體能見(jiàn)度也可達到1米。一般在暴雨時(shí)，都會(huì )出現混濁，雨后循環(huán)2～3個(gè)周期即4～6天后水體又恢復清澈如初，因此循環(huán)周期定為48h是合理的。

　　48～72h作為河湖水的循環(huán)周期是遵循：實(shí)踐—理論—再實(shí)踐，這樣的過(guò)程產(chǎn)生的。當然也不是固定不變的。譬如，不同的季節循環(huán)周期可以相差很大，涼季可以停機，48h是指炎夏而言，其它季節可以延長(cháng)循環(huán)周期，減少循環(huán)水量或停機。因此還有一個(gè)后期運轉管理的問(wèn)題，對于水力自動(dòng)化全塑水處理系統來(lái)說(shuō)，管理極為方便，它是“傻瓜”系統，任意開(kāi)、任意停，不會(huì )出現任何事故。凡觀(guān)察到水體清澈透亮的時(shí)候都可以隨時(shí)停機。