浅述生态式水处理概念
健康生态Healthy Ecology
美丽的湖泊是健康生态的果实：湖水清澈，水中含(溶解) 氧高，湖内生长了各种植物，也生长了各级有脊椎与无脊椎动物，（例如鱼、虾、蜗牛，以及各级低等的浮游生物、藻类），唯各类动植物的生存发展都达至平衡；究其原因是没有人为污染，水体的自我净化能力足以清除自然环境引致的污染。人类过度开发引起之污染往往打破生态平衡，直接或间接降低水中的含氧量，令高等生物的生命受到威胁甚至死亡，并鼓励了对环境健康有害的生物例如藻类及厌氧微生物之生长，使水体发出嗅味，加速老化。平衡的生态可从下图所示的氮循环 (Nitrogen Cycle) 表达出来。
人工湖水体为甚么会变坏
小区人工湖注水后无可避免地受到污染，能发展成为健康生态并非必然的；原因是有机或无机污染物会引致微生物及水藻的生长，它们的生长速度惊人，速度可达15分钟一世代，它们的生命力也惊人，基本上可以存活任何水体；竞争的结果是高等动物及植物被夺去新陈代谢所需的氧气气，生命受到威胁甚至死亡，微生物（尤其是厌氧微生吻物）、水藻成为优势族群，水体水质变坏发臭，这也就是富营水体的特征。扭典的生态可从下图所示的氮循环 (Nitrogen Cycle) 表达出来，图中的高等水生动、植物被很低等的微生物、单细胞类水藻灭绝！
值得注意的上、人工湖水体所含有之总氮尽管是相同，但是氮的存在形态则可以不同，；换句话说：水中的总氮可以是水体浑浊发臭、长满水藻浮游生物、令人讨厌的形态出现，或者是以湖水清彻、水草及鱼类很好地存活、美化环境的形态出现，视乎有没有适当的调控措施。
人工湖生态需培育及调控、污染需要控制
人工湖建成后的首数年为培育期，小区住户断续入伙，污染也不断增加，湖中生态慢慢调整，如果没有一个合适的措施去控制污染以及维护生态、培育弱势族群（高等水生动、植物）生长，很多案例证明水质必定变坏；水质变坏的后果可能是灾难性的，拨乱反正的费用是很大的。
在培育期到成熟期中，人工湖中各级别的动、植物都渐渐得到健康发展，成为一个健全的食物链；关链性的一环是水藻的浓度受到控制，它一方吸取水中养份生长繁殖（有助去除水体污物），并成为食物链的最低层，直接或间接养活各种高等水生动物；另一方面在水藻进行光合作用的过程中释放大量氧气，提高了高等动物如鱼类的生存必需条件；所以在人工湖的生态渐趋平衡，维护曝气、生物过滤等的运行可因应减少。
到达后成熟期，在食物链顶部以鱼类为主的水生高等动物渐多，在新陈代谢产生大量有害的物质氨氮，所以须定期监察水中氨氮的浓度，加强运行生物过滤系统，或按需要将部份鱼类捞走，以维持生态平衡。
众多水处理专家的误区
众多水处理专家以处理污水的一般方法来处理人工湖，这是一个很严重的误区！
利用生物养化法去除水中的污染物《炭水化合物》非常有效，因为最终污染物变成二氧化炭和水，不会引起二次污染；但是对于污染物《氨氮》可以是说无效的，因为氨氮最终氧化为硝酸盐《NO3-养份》，是水藻（植物）生长必需，在阳光之下水藻吸收养份快速生长，于是原来的无机氮（硝酸盬）又变回以有机氮（水藻细胞的蛋白质或葡萄糖）的形态出现！值得注意的是：如不换水，人工湖水体的养份（包括NO3-、P、K等）只会越来越多不会减少，最终变成富营水体，引发藻潮。
2008年6月20日安装循环水系统，采用投药，砂过滤可去除水中藻类及有机物，初时很有效(注)，唯能耗大，药费高，维修频繁。 经一段期间运行后，湖水的沉淀剂浓度渐高，引致慢流速湖水水中溶解的有机污染物或未溶解的悬浮粒颗将沉淀湖底，砂缸去除有机污染物的效率日渐降低；沉淀湖底的有机物积聚，消耗人工湖低层氧气，等待天气转变，随时可能爆发污染潮，可使水质于短时间内变坏，不应采用。
EP综合的水处理概念
要妥善处理人工湖水体，应仔细考虑人工湖的氮循环，从而控制水体氮的总量（总氮）：-
生物氧化除氮 + 物理除氮 + 生物转侈除氮 = 外来污染增加总氮
EP生态方式的水处理概念，可以从EP综合的水处理概念图表达出来：-
物理除氮措施
* 采用格栅截留含氮水中较大的垃圾、树叶
* 采用过滤器截留水中含氮的粒颗（并在清洗过程 中被去除）
* 采用超声波杀藻器杀藻（并在清洗过程中被去除）
生物氧化除氮措施
* 利用粘附在过滤器填料的微生物吸附氧化水中溶解污染物，进行新陈代谢（微生物在清洗过程中被去除）
生物转侈、控制总氮的措施
* 种植高等植物吸收养份（光合作用）
* 养殖适量的鱼类成为生物链最顶的动物 （生物轉侈作用）
EP综合水处理具体方法
EP综合水处理的设计，可从下图表达出来：
EP综合水处理的设计，可从下图表达出来：
1） 利用水道、埋管将人工湖、水景连成环状，并接至地下泵房。
2） 安装中央曝气及推流系采用EP气压式泵水装置或简称气泵，以压缩空气与动力，以一般叶轮电动泵几至拾几份之一能耗，推动水体流动，同时增加水中溶解氧，改善水中高等动、植物的生存环境。EP气泵为EP公司专利产品，已获国家频发专利证书。
（注、此方法为中央曝气的一种，中央深水曝气较分散浅水曝气的气转侈效率高得多；另有额外收获就是推动水体流动，推动水面漂浮垃圾、树叶往收集格棚，大大节省管业处的人手）。
3) 按评估各种污染物量，采用物理&生化去除污染(总氮)，安装生物过滤水处理系统包括：
－ Epsonic超声波杀藻器，可以以低耗能杀藻。
－ EP多功能生物过滤器，它分为两区，按评估的BOD及氨氮的负荷分别放入填料，同时利用不同的清洗程序，充份发挥水中悬浮物截留，去除BOD及氨氮的效用。
（注、市场上一般生物过滤器也用填料培养微生物以吸附水中溶解污染物，但是它们的设计无法解决不同清洗周期的需要：由于消化有机物的好氧微生物生长速度快消化氨氮之硝化菌14倍，以及已截留固体颗粒须尽快排走以免进一步降解等原因需要不同的清洗周期，EP多功能生物过滤器正是针对上述之不足设计的。）
4) 在保育期内，采用生物控制，因应污染总氮量投放鱼类，配合以适当的设备系统运行，引导平衡生态。
EP拥有之专利技术
EP公司研究开发之产品，已获国家知识产权局颁发专利 : -
1)气压式泵水装置或简称气泵
2)多功能生物过滤器 (另部份创新技术专利在申请中)
3)超声波杀藻器 (专利在申请中)
EP 设计标准
比较EP设计标准与国标地表水環境質量標准GB3838–2002
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项目 |
GB 3838 -2002 |
EP 设计标准 |
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IV 类水域
人体非接触娱乐用水区 |
V 类水域
一般景观水 |
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1. 基本要求 |
--- |
--- |
无臭味、无漂浮物、
无蚊（虫）患 |
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2. 溶解氧 (DO) |
>=3 mg/l |
>=2 mg/l |
5 mg/l |
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3. 生化需氧量 (BOD) |
<=6 mg/l |
<=10 mg/l |
符合 ( 按要求设计 ) |
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4. 氨氮 (NH3N) |
<=1 .5 mg/l |
<=2.0 mg/l |
0.5 mg/l |
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5. 总氮 (TN) |
<=1 .5 mg/l |
<=2.0 mg/l |
符合 ( 按要求设计 ) |
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6. 总磷 (TP) |
<=0.3 mg/l
(0.1 mg/l 湖、库 ) |
<=0.4 mg/l
(0.2 mg/l 湖、库 ) |
符合 ( 按要求设计 ) |
高新科技：超声波
超声波技术在国外已发展多年，但其实际应用于水处理如杀藻、杀菌、杀微生物、蚊虫孑孓等还是在较初步的阶段，有关产品只有少数几家，在国内则还未有。
EP公司经多年研究发展了AK系列超声波杀藻器，应用声能将藻细胞内的气囊打爆，使其丧先浮力而沉淀，甚至使藻细胞溶解。
水处理自动化控制系统
EP水处理PLC系统控制设计，以人为本同时顺应自然生态运行，不但节能、节水、而且可以做到零换水; 系统日常运作，全部自动化，基本上不须管业处人员。
EP设备与其它比较
EP综合水处理是一种生态工程的防治技术，采用独有/专利的非传统技术。 特点是效果显注、节能、节水，运作全部自动化，减少管理人手以及维护费用。
从广义上来说，以传统设备”叶轮电泵+曝气系统”可以代替”EP气泵”； 以”紫外光”可代替”EP超声波”杀藻；以”生物格栅”可代替部份”EP多功能过滤器” 功能; 但换来的结果是耗电、耗水、管理维修麻烦，效果不显注; 同时所需的机房面积倍增。
下列图表以10,000立米污染较重的水体为例’ 比较EP水处理系统设备与传统设备。
