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污水治理技术精选(九篇)

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污水治理技术

第1篇:污水治理技术范文

0引言

徐州皮革工业集聚区位于徐州市睢宁县,睢宁县是徐州市经济欠发达的县,制革是睢宁县的传统支柱产业和重点发展企业,全县拥有南海皮厂、兴宁皮业等制革、皮革制品加工企业10余家,从业人员达4000多人,有苏北皮革之乡美称。制革工业排放的废水特点是有机污染浓度高,悬浮物质多,水量大,废水成份复杂,其中含有有毒物质硫与铬[1-3],如不认真处理,排放后将对环境造成严重污染。

1制革行业的污染特点及其治理对策

制革业属于耗水量大、成分复杂、污染物浓度高的重污染行业。生产过程中排放的废水主要来源于制革过程中洗皮、脱脂、脱灰、软化、浸酸、鞣制和染色等工序。废水中含有大量的蛋白质、脂肪、无机盐类、悬浮物、硫化物,铬及植物鞣剂等有毒有害物质[4]。另外,制革工业污水全天排放水量的时间很不均匀。制革工业综合废水的水质特性为:COD质量浓度为3000~4000mg/L,BOD5质量浓度为1000~2000mg/L,SS质量浓度为2000~4000mg/L,pH值为8~11。另外制革废水的排放,还因为原料皮(牛皮、羊皮、猪皮)的不同,加工工艺的不同,成品皮革的不同(鞋面革、服装革、沙发革、箱包革等等),废水水质相差特别大,这些都是制革废水比较难治理的原因[5]。这些高浓度的污染物将会对环境带来严重的危害,造成当地农田作物减产,污染饮用水源,危害着周边居民身心健康[6]。

多数企业对生产工序中重点污染源废水(如铬鞣废水等)进行单独收集处理后再与其他工序排放的废水混合进一步处理,制革综合废水处理工艺可分为一级处理和二级处理,如有必要还可进行三级处理。一级处理主要由各种格栅、格网、沉砂池、调节池和沉淀池等组成。还可采用化学混凝、气浮等技术操作强化处理效果。二级处理单元是制革废水处理流程中最重要的操作单元,根据有无生物系统,可将目前国内制革综合废水处理工艺分为全物化处理和生物处理2大类。预处理高浓度含铬污水单独收集,加碱沉淀回收;高浓度含硫污水单独收集,催化氧化脱硫处理。综合治理其它制革污水(包括预处理后污水)通过综合管道输送至污水处理厂进行生物-化学二级处理。初级处理综合污水经细格栅、曝气沉砂池、调节池和初沉池,均衡水质水量,去除大颗粒无机物、部分COD和BOD5。二级处理即生物处理,传统活性污泥法,活塞流式反应器,鼓风曝气污水中污染物在此阶段最大程度降解或去除。化学处理最后污水进入化学池进行化学混凝沉淀,凝聚剂采用碱式氯化铝,斜管沉淀,污水中SS和COD进一步得到降低。污泥处理污水处理过程中产生的初沉污泥、剩余污泥和化学污泥集中汇集,经重力浓缩、污泥调质后,进入板框压滤机压滤脱水,滤液重返污水处理系统,滤饼由有关部门外运集中处理[7]。

2徐州皮革工业集聚区概况

徐州皮革工业集聚区位于睢宁县城区西部,控制性详细规划范围内建设用地面积约195.55hm2,其中建设用地为193.63hm2。生皮制革总产量限制为年加工200万张(折标准张牛皮)、蓝皮制革总产量限制为年加工400万张(折标准张牛皮),通过产业集群模式和入区企业的清洁生产水平提高,同时加大环保基础设施建设,对企业污染物实施集中治理,污染物治理措施得以加强。徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂一期工程总投资8808万元,规模2.25万t/d,已于2010年4月建成运行。

3工艺技术流程

制革综合废水生物处理具有一定的特殊性,即冲击负荷大、含盐量高,又含有一定数量的难生物降解的有机物,以及铬和硫化物带来的毒性问题。由于制革废水的含盐水平较高,并有多种较高浓度的有毒有害物质,抑制了微生物的活性和对有机物的降解速率,因此宜选用低负荷活性污泥法,且进入生物段之前必须进行有效的预处理。为保证徐州中创污水处理厂的正常和安全运行,应严格控制进入污水处理厂的徐州皮革集聚区各企业废水的排放水质,确保入驻各企业的污水预处理设施的正常运行,以保证进入徐州中创污水处理厂的污水水质满足设计水质标准的要求。集聚区企业排放的废水含有的第一类污染物总铬、Cr6+,必须在车间排口达标。各入区企业废水预处理的出水水质执行标准见表1。集聚区采取清污分流、分质处理。入区企业应按照《制革、毛皮工业污染防治技术政策》中有关废水治理工艺要求对废水进行分类处理,对各工序产生的含较高浓度有害成份的废水须先进行预处理。须进行预处理的废水包括含硫化物的废水、脱脂废水和含铬废水。对含硫化物的脱毛废液可采取酸化法回收硫化氢或催化氧化法氧化硫化物;对脂肪含量较高的脱脂废水可采用酸化法回收废油脂或采用气浮法使油水分离去除脂肪;对鞣制车间含铬量高的废水,采用合适的碱性材料和工艺使铬生成氢氧化铬沉淀,经压滤分离回收后按危险废物处理,避免铬进入综合废水处理后产生的污泥中。

3.1制革废水预处理

(1)含铬废水处理

含铬废水处理工艺是加碱沉淀,经压滤成铬饼,循环利用或单独存放,见图1。控制终点pH值为8.0~8.5,将铬污泥压滤后单独处理。铬回收率达99%以上,上清液中的总铬质量浓度通常小于1mg/L。

(2)含硫废水预处理

脱毛废水中硫化物含量较高,且基本上以硫化钠、硫氢化钠的形式存在,采用空气氧化法脱硫时,需向废水中通入空气,硫化物即被氧化为无毒的硫代硫酸盐或硫酸盐,化学方程式如下:(略)。该方法是一种成熟的去除硫化物技术,处理后污泥量小,析出的硫可回收利用,是一种最经济和广泛使用的方法,技术简单。使用曝气装置通入过量空气,催化剂(硫酸锰)计量后加入反应池中,质量浓度控制在30~100mg/L(硫酸锰用量为硫化钠用量的5%左右),这样可使含硫废水中的硫化物质量浓度降低到40mg/L以下,经处理后的废水中硫化物去除率可达到95%以上。与其它废水混合后硫化物浓度水平较低,满足集聚区污水处理系统工艺中对硫化物浓度要求。

3.2污水处理厂处理工艺

徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂最终确定采用优化后的物化+生化+奥贝尔氧化沟工艺,污水处理工艺流程见图2。原污水通过进水渠进入装有粗格栅的进水泵站,去除污水中较大的固体杂质后,由污水泵提升,经细格栅进一步去除污水中的杂质,进入沉砂池除砂。污水在初沉池停留后进入水解酸化池,在水解、酸化菌的作用下大分子物质转化为小分子物质,难降解物质转化为易降解的小分子物质,污水生化性得到提高。污水再进入奥贝尔氧化沟去除BOD5,COD等有机污染物和氮、磷。泥水混合物沉淀后上清液进入机械絮凝池,通过预先投加化学药剂达到化学除磷和去除胶体、细小悬浮物的作用。气水反冲滤池主要去除污水中浓度比较低的悬浊液中微小颗粒的一种有效方法,可以实现对污水进行深层过滤。沉淀池出水经ClO2消毒后排入受纳水体白塘河。

4运行控制参数及处理效果

徐州皮革工业集聚区内的徐州中创污水处理厂主要设计参数见表2。中创污水处理厂排放的尾水达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准A标准的要求后排入白塘河,然后通过地涵越过徐沙河,向南约9.2km进入新龙河,作为农灌用水。尾水主要控制指标见表4。在正常排放条件下,徐州中创污水处理厂尾水进入白塘河后,COD和总铬浓度能达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水要求,对白塘河影响较小,不会降低白塘河水体功能质量。污水处理厂尾水正常排放时,无论是汛期还是非汛期,废水污染物经过稀释和长距离的衰减,对新龙河水质基本不产生影响。徐州皮革工业集聚区所在区域地下水属浅水,地表水和地下水联系较好。因此要求入区企业地面须严格防渗,在湿处理车间、含铬废水处理设施、化料库周界30m以内不得破坏地层,即禁止在这一范围内打井及开展其它破坏地层的活动,防止污染物直接进入地下含水层。各企业内污水管线要求架空敷设,并定期对皮革集聚区地下水进行监测。采取上述措施后,皮革集聚区地下水受污染影响较小。

第2篇:污水治理技术范文

关键词:污水处理;固废处理;臭气治理;技术分析

工业生产活动的开展往往在谋求经济效益的同时,也导致废水、废气等问题的出现,进而导致居民的生活环境受到一定的影响,并危害其生命健康。基于此,有关单位需要科学采取措施进行上述问题的解决,降低废水、废气的臭气对社会生活、环境的影响。

1臭气产生的原因

目前,我国的企业在工业生产的过程中,为了谋求更高的经济效益,往往忽视了对于工业生产生态性问题的关注,故而导致生产环节产生一定量的臭气。关于臭气产生的原因,笔者进行了总结,具体内容如下。

1.1污水运输距离长

目前,我国的工业企业在进行污水处理过程中,往往遭遇到运输距离长的状况。在这样的背景下,污水中含有的硫化氢等物质会出现大面积的散发状况,进而导致污水臭气问题严重。此外,污水在处理过程中出现的水流翻动、曝气环节都会导致臭气的挥发。

1.2曝气时间不足

现阶段,我国的工厂在污水处理的过程中往往借助好氧处理的方式进行作业,进而导致恶臭气体的散发比例进一步降低。在这样的状况下,若相关单位在污水臭气处理的过程中出现曝气时间不足、厌氧等情况时,其往往导致污水中所散发的恶臭气体量进一步增强。

1.3污泥处于缺氧状态

污水处理工作在开展时,往往需要进行的污泥浓缩、脱水处理。但事实上,相关工作在开展时往往会导致污泥长期处于缺氧的环境,进而导致污泥在厌氧细菌的影响下产生大量的臭气,进而导致臭气污染问题进一步严重。

2治理技术

2.1生物过滤除臭处理

一般而言,工业废气中含有一定量的甲基硫有机气体,其在产生的过程中往往会出现不同程度的化学反应,进而导致臭气问题的出现。为了实现对于这一问题的解决,工作员可以借助生物过滤技术进行作业。该技术系统由两大部分组成,分别是:过滤系统、石子,而系统的整体结构为床形。该系统在运行的过程中主要借助微生物与填料之间的相互作用,促进微生物在适宜的过滤系统中衍生,从而实现了对于填料中臭气的进一步降解,促进除臭气目的实现。总而言之,该方法在推行的过程中普遍具有运行效果好、技术成本低的特点。但在运行的过程中为了保障臭气去除质量的提升,工作人员需要对该技术运行的温度、湿度等,因素进行管控。

2.2活性炭吸附处理

该技术在推行的过程中,主要借助活性炭的吸附作用,将污水、固体中的有毒气体吸附,从而实现了对于臭气的优化处理。事实上,活性炭表面具有大量的微孔、空隙,故而其吸附性较强,能够实现臭气的优化处理。一般而言,由于活性炭多为超温处理过的果壳、木屑,故而其造价较低,有利于降低臭气处理的成本。不仅如此,该技术在推行运用的过程中还具有结构简单、使用便捷,但这一方法也存在一定的局限性,即其无法在臭气浓度较高的环境下运用。近年来,随着科学技术的发展,我国的活性炭产品获得了长足的发展,而活性炭纤维产品种类的功能性也进一步提升,并实现了对于有毒气体、臭气的优化解决,并促进了吸附容量的提升,带动臭气处理效率的进一步提升。

2.3高能离子脱臭处理

该技术在运行的过程中往往能够对硫化合物、颗粒物等有害毒气进行科学化的处理。目前,科研人员以该技术为核心,实现了低于BENTAX离子空气净器的研发。该设备在运行时往往能够借助离子发生装置,实现高能正负离子的发送工作,并确保其与触有机挥发性气体的接触,从而实现了与该类气体进行化学反应,实现对氨、硫化氢的分解,从而降低了气体中的异味与静电作用。该方法在广泛的推行过程中普遍具有三个方面的特点:一是其使用方法较为简便,促进了污染物处理、臭气消除工作效率的提升;二是其使用安全性较高,由于该技术在推行的过程中,氧离子发生装置与污染空气之间属于间接接触,故而降低了一定的安全风险;三是该技术的推广运用,能够确保污染空气与高能氧离子空气的均匀融合,促进其化学反应稳定性的增强,从而有助于臭气处理效率的进一步提升,带动各项效益的取得。

2.4植物液除臭处理

该技术在运行的过程中,主要以天然植物汁液为材料进行臭气的科学处理。一般情况下,为了保障臭气处理效率的进一步提升,技术人员在实际的操作过程中需要对原材料进行稀释、雾化处理。在相关的处理过程中,技术人员需要借助相关的设备将臭气处理材料的细雾粒径控制在10~40μm之间,随后在进行臭气消除。一般而言,该技术往往通过催化、氧化等方法进行臭气的消除工作,并借助加成、取代等作用手段,实现了对于处理物质的转换,从而规避了二次污染问题的出现,并由此实现了臭气处理安全性、稳定性的提升。这一方法在运行的过程中往往能够降低技术设备的占地面积,降低了臭气处理的成本。此外,技术设备在运行的过程中还具有能耗低、功率小的特点,故而其使用效率较高,且不会对其他运行设备造成较大的影响。不仅如此,该技术在运行的过程中还具备排布管路较为灵活,故而能够实现大面积的推广运用,且具有较高的自动化水平。

3结语

在污水处理和固废处理行业中,如果能够妥善运用臭气治理技术,就能够很好的解决臭气问题,最大程度上避免臭气对环境和人民生活带来的污染和危害。本文主要分析了污水、固废处理过程中产生臭气的原因,并就常用的臭气处理技术进行论述。笔者认为,有关单位在进行工业生产的过程中,需要依据时展的趋势加强对治理臭气方式的研究和开发,使臭气问题能够得到更好的解决。

参考文献:

[1]谢容珍.污水处理与固废处理行业臭气治理技术研究[J].资源节约与环保,2015,(11):141.

第3篇:污水治理技术范文

关键词:臭气;治理技术;生物除臭;高能离子脱臭

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A文章编号:

1 臭气的产生原理

污水与固废在氧气足够时,本体中有机成分如蛋白质等成分会在好氧细菌的作用下产生刺激性的氨气,在氧气出现不足时, 厌氧细菌会分解其中的有机物,产生硫化氢、二氧化硫、硫醇类等和含氮的化合物如胺类、酰胺类等不彻底的氧化产物。产生过程如图1

图1臭气产生原理

2 臭气治理技术及其应用

臭气治理技术在国外已经有几十年的运营经验,随着我国城镇化速度的加快与对环保意识的重视,我国城市的臭气治理技术不断发展应用。我国主要臭气治理技术有活性炭吸附法、生物除臭法、高能离子脱臭技术、植物液除臭技术热氧化法、固废生物过滤除臭技术等。

2.1 活性炭吸附法

活性炭是植物源含炭原料,如木屑、无烟煤、褐煤、果壳等经过高温炭化和活化处理的一种炭,其表面布满有细小孔隙,其物理吸附与化学吸附功能很强,1克活性炭的表面积可达500-1500平方米,表面空隙与微孔能够吸附毒物。同时,活性炭还含有氢和氧元素,氢和氧与碳以化学键结合在活性炭表面上,形成各种表面氧化物复合体,使活性炭与吸附分子发生化学作用,显示出活性炭在吸附过程中的选择吸附特性。该方法的优点是方法、结构简单,缺点是只适用低浓度的臭气,适合小气量臭气的处理。通常不用作第一级主要除臭装置,而是用作后续的精处理装置。近些年来,材料技术发展迅速,出现了活性炭纤维产品与催化型的活性炭产品,这些类型的产品在吸附毒物或者毒气的同时,有大量的化学反应,增强额吸附容量。

活性炭对水的预处理要求较高,同时活性炭造价成本昂贵,我国利用活性炭处理废水处理,主要是除废水中的微量污染物,譬如处理含铬废水、处理含氰废水、处理含汞废水、处理含酚废水以及处理含甲醇废水等。

2.2 生物除臭法

生物除臭法就是在适宜条件下,通过长满微生物的固体载体(填料)吸收气味物质,然后对其氧化分解,完成废气除臭。生物除臭上世纪中期开发的一种除臭技术,近些年来迅速发展成为当前重要除臭技术之一。生物除臭过程主要分为三步:一是气液扩散阶段,就是臭气中的化学物质首先通过填料气/液界面由气相转移到液相;二是液固扩散阶段:废气中的异味化学物由液相扩散到生物填料的生物膜;三是生物氧化阶段:生物填料表面形成的生物膜中的微生物把异味气体分子氧化,同时生物膜会引起氮或磷等营养物质及氧气的扩散和吸收。生物除臭法的优点是应用范围广、去除率高,运行管理方便、维修少, 无需使用有害的化学药品、处理后无二次污染,并且运作成本低、使用寿命长。

当前我国采用生物法处理臭气措施主要有以下几种:一是土壤法除臭技术。就是利用土壤中的有机质及矿物质将臭气吸附、浓缩到土壤中,然后利用土壤中的微生物将其降解的方法;二是改良式土壤除臭技术。就是在保留土壤法的优势基础傻瓜,吸收了生物滴滤法的工程经验,对原有风阻大,透气性差,设备功率高等缺点加以改进;三是生物滤池除臭技术。就是将人工筛选的特种微生物菌群固定于生物载体上,培养在污染气体中获得营养源的那些微生物菌群,在载体表面形成生物膜,将相应的微生物菌群捕获并消化掉,从而使有毒有害污染物得到去除;四是生物滴滤床除臭技术。就是利用附着在反应器内填料上的微生物,在新陈代谢过程中将废气中的污染物降解为简单的无机物和微生物细胞质;五十生物法复合除臭技术。就是将生物滤池工艺和生物滴滤床工艺进行有机结合,通过多级生物处理来对不同的致臭物质分别进行处理。

2.3高能离子脱臭技术

高能离子脱臭技术就是高能离子净化系统技术,起源于瑞典,能对清除空气中的细菌、可吸入颗粒物以及硫化合物等有害物质十分有效。高能离子脱臭技术的主要设备是BENTAX离子空气净器,装置在室内的离子发生装置通过发射高能正、负离子,与室内空气当中的有机挥发性气体分子(VOC)接触后,打开其化学键,将其分解成二氧化碳与水,同样也能分解对硫化氢与氨,离子发生装置发射的离子通过碰撞空气中尘埃粒子以及固体颗粒,使颗粒荷电产生聚合作用,自身重量大的颗粒因为重力作用而沉降,并且离子发生装置发射离子还能够与室内静电、异味等发生作用,从而净化了空气。此外,离子发生装置发射离子还能破坏空气中细菌生存的环境,降低室内细菌浓度。高能离子脱臭技术优点是一是维护简捷,不但能够处理污染物,还具有微生物灭活作用,二是污染空气和氧离子发生装置不直接接触,预防了污染空气中的易燃、易爆成分接触到高压电离部件可能产生的电火花而起火甚至爆炸的危险性;三是废气与离子空气混合反应区专门的特殊设计,使高能量氧离子空气能够均匀的与污染空气反应,效果稳定良好。

高能离子脱臭技术是近些年来空气净化新技术,在我国尚无大的发展,欧洲诸国的医院、办公楼、公众大厅等运用高能离子净化系统比较普遍。

植物液除臭技术

植物液除臭技术就是从天然植物中提取汁液,制成工作液,植物液经过自动比例稀释器稀释后,经过专用设备雾化成10~40微米粒径的细雾后与臭气物质接触,通过吸收和吸附作用与臭气分子充分接触与增加臭气分子在植物液除臭剂的溶解度后,与臭气分子发生亲核加成、催化氧化、化合等一系列反应,生成无毒、无害的有机盐,从而达消除臭气。植物液除臭技术反应的方式有分解、聚合、酸碱、中和、取代、置换和加成等手段,经除臭的最终产物不会形成二次污染,对人体无害。植物液除臭技术的优点一是功率小,能耗低,成套设备占地小;二是管路直径小,管路排布灵活,不影响现场其他设施的操作;三是可应用于敞开式或封闭、半封闭等各种区域;四是自动化程度高,全自动操作,无需专人值守。多年来经过大量的实验证明,成份的天然性使天然植物液除臭剂的无毒、无害、无污染、可被生物完全降解,适用于低浓度的恶臭污染源。

上世纪70年代,,国外就已经开始大力研究从纯天然植物中提取汁液消除恶臭技术,经过多年的发展,已经能够从多种可食用的天然植物中提取到了不同类型的植物液,能够消除不同类型的臭气。我国植物提取液除臭剂起步较晚,在污水厂的除臭应用方面与发达国家相比有一定的差距,随着我国经济的发展,居民对环境质量的要求日趋提高以及环保法规的日益增强,植物提取液除臭剂在污水厂恶臭气体控制中的应用正快速发展。

2.5 固废生物过滤除臭技术

固体废弃物产生臭气的主要成分是二氧化硫和氨气以及甲硫醇、甲胺、甲基硫等少量的有机气体,对固废所产生的臭气治理可用生物过滤除臭技术。生物过滤系统采用床形结构的填料床, 床内的填料的下层是由石子组成的扩散层,目的是使气体均匀分布和防止上层的填料堵塞风管上的微孔,床内的上层是生物过滤系统的吸附层,填料通常为特种土壤或者二次堆肥,填料的作用是为微生物提供微量元素和部分营养物质。如图2生物过滤法装置示意图所示, 臭气经填料后被填料吸附同时被其中的微生物降解,所取填料通气性好,同时通过湿度、pH 值调节装置的调节,使生物过滤系统具备适度的通水与持水性, 衍生丰富的微生物能够能较好的去除二氧化硫、氨气、甲基硫等臭气 。

图2生物过滤法装置示意图

固废的生物过滤法除臭技术投入费用相对较低,除臭效果明显, 但在生物过过程中受到温度、湿度、生物活性以及缓冲能力的限制较多,同时缺乏所能预测的系统操作方面的数据。

3 除臭技术应用比较

活性炭吸附法是污水处理和固废处理行业臭气治理最早的除臭技术,有机臭气处理效率相对较高,缺点是活性炭更换频率快,操作繁琐,同时压损大,对无机成分吸附容量低。因此这除臭种方式等特在污水处理和固废处理行业中应用逐渐减少。生物除臭法对湿度、温度、

pH、填料孔隙率、停留时间等指标控制要求较严,在工况连续正常运转时,成本较低,适合于臭味源比较稳定、臭气气量比较大大型污水处理厂,缺点是停机后系统重新启动需要较长的驯化期;占用地基大。高能离子脱臭技术一般用于低浓度的臭气处理,对于乙酸、醛等有机臭气成分的去除性强,但对二氧化硫和氨气的去除率不高,同时,其离子发生器的关键元件离子管使用一段时间后离子强度会下降,同时湿度较大的环境处理效率低,植物液除臭技术是在总结酸碱洗涤法的基础上发展的新技术,工艺灵活,运便于行管理,同时不产生毒副产物与二次污染,安全性高,适合于占地小除臭场所,但植物液是一次性使用的原材料,成本较高,固废的生物过滤法除臭技术虽然效果明显,但系统操作方面的数据难以把握,有待进一步研究并在实践中逐步完善。

4 结束语

总之,我国城市化进程不断加快,公众环保意识不断断提高,需要进行越来越多的场合需要进行臭气治理的场所越来越多,选择除臭技术应用,不但需要专业人员对整个项目的恶臭的来源,特性和现场的具体情况做全面,科学的调查,研究和分析,而且要综合考虑投资、运行费用、占地、操作便利性等一系列因素,才能做出科学合理的决策。

参考文献:

[1]尹军,王晓玲等 城市污水处理厂除臭技术 环境污染治理技术与设备 2006.7(8):90-94

[2]许景文 恶臭生物处理的研究 上海环境科学 1993.12(1):33-37

第4篇:污水治理技术范文

造纸污水水量大,浓度高,可生化性差。传统采用的生化法处理这类造纸污水,投资大、运行费高,去除率低。近年的治理情况表明,较为经济实用的是物化法,在一些国家,已把处理技术的重点转到物化凝聚法的研究和开发。EWP高效污水净化器是只有一级物化处理工艺的设备系统,对利用废纸再生桨料造纸的污水进行治理,达到以污染物去除率COD在90%以上;BOD在70%能上能下;SS在95%以上,经处理污水还可回用到生产上。

1、试验研究

1.1设备原理

造纸污水经絮凝反应后能分离出大量的污泥,这些含有纤维的絮状泥有类似活性碳的很好的吸附能力,以往的沉淀或气浮工艺,只把这些固形物分离,没有再充分发挥这些污泥泥的只附过滤作用。则EWP高效污水净化器就是利用这些絮凝反应后生成的絮凝沉淀物在净化器内形成一个稳定的、可连续自动更新的只附过港督流化床,令污染物起到活性碳的作用,使进入的污水除了得到平常混凝反应之后的固液分离效果外,还让污水得到过滤和吸附的净化处理,即可达到比普通的气浮或沉淀的物化处理工艺提高10-20%的去除率。由于EWP高效污水净化器没有用任何的滤料或填料作为滤床,不会堵塞,所以免除了砂滤池或其他过滤装置必需的反冲洗的麻烦和额外的动力消耗,更解决了处理装置偶然停用后滤料干涸板结造成的堵塞问题。EWP高效污水净化器是集污水絮凝反应、沉淀、吸附、过滤、污泥浓缩等功能于一体的设备。

1.2试验效果

在试验的五个月中,分六个阶段进行测试。

2、工程应用

2.1处理规模珠江纸厂治理工程中,采用两台处理量100m3/h(高13m)和两台50m3/h(高11m),共4台净化器,分别处理黄板纸和白纸的制桨、抄纸废水。人民纸厂采用六台处理量100(高15)的净化器,处理黄板纸和灰板纸的制桨、抄纸废水。配有污泥浓缩槽和加药系统2套、调节池刮泥机、污泥脱水机等设备。两个工程处理量分别为7200和15000,总投资分别为590万元和980万元,占地1600和2800.广州头号城纸箱厂应用EWP高效污水净化器,污水处理后回用到造纸生产中,使得该厂达到1吨水造1吨纸的先进水平。

2.2工艺流程

比试验流程增加了调节池刮泥李、泵后加药系统、污泥脱水机等设备。

第5篇:污水治理技术范文

关键词:植物修复技术;污水处理;应用

1 植物修复技术的概述

1.1 植物修复技术的概念

简单来说,植物修复技术即是相关技术人员在对某些植物特性进行了解的基础上,通过这些植物特性对水体中存在的污染物进行合理吸收和分解,从而达到治理污水的效果。和物理法、化学法相比,植物修复技术具有操作简单、投资少和不易造成二次污染的特点,主要适用于处理大面积低浓度的污染物。

1.2 植物修复技术的主要类型

植物修复一般包括萃取、固定、过滤、挥发等过程中,针对不同类型的植物和污染物有不同的修复类型。(1)植物萃取:通过超积累植物可将污染土壤中的金属去除干净,并将其集中于植物方便收割的部位;(2)植物固定。利用植物降低或避免环境中金属发生移动,有利于减少污染物的生物有效性;(3)根际过滤。利用植物根系具有的吸附作用,来吸收水体中的污染物,并将其去除干净;(4)植物蒸发。利用植物某些金属或类金属的化学成分来进行挥发的过程。

2 植物修复技术在污水处理中的应用

2.1 植物提取

植物提取主要是通过植物根系来吸收污染物,并在植物体内实现根部到地上部分的有效转移,主要用于污水中无机物和重金属等污染物的修复,该技术的主要应用优势在于经济投入成本低。该技术主要利用一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物,由于这类特殊植物中具有高生物学产量、高经济价值等优势,可有效去除污水中的污染物,而植物提取可在原位进行修复,但只能处理含有中低浓度重金属及其它污染物的污水。相关试验表明,浮萍在低浓度Pb、Zn污染的环境中,在保持自身正常生长的同时且具有较高的去污效果,在15d的周期内,Pb、Zn的去除率分别为80%、55%。

2.2 植物挥发

植物挥发主要是利用植物特有的生理活动,通过植物吸收来促使重金属转变为可挥发的形态,使其从土壤和植物表面挥发出,以此来达到净化大气污染的目的。该技术主要适用于挥发性较强的污染物,且要求植物挥发被转化后的物质毒性要小于转化前的污染物质,有利于减少环境污染,在这种情况下,该技术的应用范围受到一定限制,且将污染物转移到大气或异地土壤中会对人们健康和生物生长产生负面影响。

2.3 植物转化

植物转化主要是通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物进行分析,该技术主要适用于重金属、苯系物等疏水性适中的污染物中,而对于疏水性较强的污染物,由于其会紧密结合在根系表面和土壤中,无法实现运移,因此,对于该类污染物,可使其和植物挥发技术相结合,从而达到治理污染的目的。相关试验表明,利用浮萍进行植物修复,在7d时间内核污染水中的铀物质已呈现大量减少的趋势。植物除了自身可吸收和净化放射物,还具有固定放射物的作用,避免放射物进入地下水或食物链,从而降低放射物的污染范围。

2.4 人工湿地

人工湿地主要是将石、砂、土壤和煤渣等一种或几种介质按照一定比例构成基质,并在基质中有针对性的植入植物,通过植物降解吸收、基质吸附固定和微生物等共同作用下,进行污水治理的复合生态系统,随着人工湿地技术的不断发展和完善,该技术被广泛应用于污水治理中。人工湿地技术处理污水的投入资本较小,但其出水水质较好,通常人工湿地类型、湿地基质、湿地植物、气候条件和污水的污染程度不同,污染物的去除率也会存在一定差异。一般情况下,气候对湿地处理效果的影响较大,在冬季气候寒冷、气温较低的地区,种植美人蕉、菖蒲等植物的湿地由于植物无法正常生长而难以发挥其正常功能,且在冬季气温较低的环境下,地表水会结冰,抑制水体流动,在植物逐渐衰败的过程中,可通过人工方法将其从湿地中移出来,避免枯萎的植物残留在湿地中,造成二次污染或导致基质发生堵塞。

2.5 人工浮床

该技术主要是以浮床作为基本载体,将高等水生植物或改良的陆生植物种植到污染水体中,通过植物根部的吸收及吸附作用,消除水体中的磷、有机物质或重金属,从而达到良好的净化水质效果。人工浮床在污水治理中的有效应用,可获得显著的环境效益和经济效益,此外浮床还可以作为一种观赏景观,对污染水体起到一定的净化作用。但在夏季气温较高时,由于植物在夜间的呼吸作用,植物覆盖面积较大的池塘会出现一定的缺氧现象,因此应适当提高浮床的覆盖率,并根据实际情况对其作出调整。

2.6 植物塘

植物塘是一种相对复杂的污水生态处理系统,该系统中主要以水生植物为主,微生物、浮游动物和底栖生物通过相互依存,可在废水处理中起到良好的净化效果。通过植物塘来净化工业或生活污水,有利于降低能耗,提高水体中污染物的降解效率,和物理方法、化学方法相比,在污水治理过程中不会产生有毒有害的副产物,经过植物塘的处理,污水中的绝大部分有机物都可转化为植物或微生物的生物量,并通过收获植物将其彻底从水体中去除干净。

3 植物修复技术的展望

植物修复技术在污水治理中和植被修复中具有重要作用,具有广阔的应用前景,未来的植物修复技术可重点对以下方面进行研究:(1)加大对植物修复机理的研究力度,特别是对植物根系微生物共存体系的研究;(2)寻找生物量大、适应性强和具有累积效应的植物,使其能在水淹和干旱这两种环境中存活;(3)积极引进新技术和新工艺对植物修复过程进行优化,将园艺学、土壤学和植物生理学等结合起来;(4)加强多种修复技术联合应用研究,植物修陀和物理修复、化学修复、微生物修复等其它修复技术结合起来;(5)寻找合适的植物处理技术,用木本植物代替草本植物或使用经济性作物,在治理污水的同时,还能取得良好的经济效益,或者是利用植物体制造肥料、饲料,并将其用于产生能源,避免植物随季节变化而发生凋谢或死亡,成为新的污染源;(6)实现生态效益和经济效益的共同发展。一方面,针对以营养物质为主要污染物的水体,可建立兼顾经济效益为主的污水治理体系,实心营养元素生物转化和生物的经济化;另一方面,针对以有害物质为主的污染水体,应建立生态效益为主的治理体系,将水体中的污染物质清除干净,对富集生物进行无害化处理;(7)避免生物入侵。我国由于引进外来生物物种进行水体及土壤方面的污染治理,导致一系列生物入侵问题出现。因此,在对物种进行选择时,应首先选择本土物种,对所引进的外来物种进行全面研究和分析,并将其在应用中对本土生物所造成的影响进行有效控制。同时,应慎重使用现代生物技术培育的转基因植物,若控制不到位的话,转基因植物在进入自然或人工水体后,极有可能会成为入侵物种,从而对生态系统造成严重破坏;⑧地域适应性。植物生长会受到温度、光照、营养元素等影响,因此,在建立污水植物修复体系时,应对植物修复体系中植物的气候适应性、营养元素的耐受性等因素进行综合考虑。

4 结语

综上所述,植物作为大自然的重要组成部分,对保护环境具有重要作用,可有效去除环境中的污染物。植物修复技术对于水环境污染具有重要作用,是一种绿色修复技术,利用自身特有的功能可帮助人类清除污水中的有毒有害物质、净化水质,从而为人类生存提供优质的生活水源。

参考文献

第6篇:污水治理技术范文

关键词:水环境水污染水资源污水处理

一、我国水资源现状

进入二十一世纪以来,随着我国经济、工业化、城市化的高速发展,必然导致了用水量的急剧增加,当然,污水排放量的增大也是这一现象的衍生产物,这对我国水资源长期健康的发展构成了极大的威胁。

我国水资源的总储量为2.8万亿立方米,居世界第六位,而人均水资源拥有量仅为世界人均拥有量的1/4,并且年内、年际降水量极不平衡,但更加严重的问题是我国的污水处理设施落后,污水处理率低,这也是造成我国水环境污染的主要原因之一。

二、防治水资源污染的措施

随着社会经济、文明的发展,我国政府对目前水资源的基本状况及污染情况有了明确的认识,并已采取了一些积极的措施。为了有效的保护水资源、改善水环境,积极学习和借鉴国外的成功经验,结合我国的实际情况,应地制宜的采取多种措施对水污染的防治和水资源保护采取综合治理措施。

1、推广应用清洁生产工艺和清洁产品。这种方法能将污染消除在生产过程中,从这种工艺所采用的原材料、中间产品直到最终产品都不会对环境造成重污染,尤其适用于含有磷、有机氯等高毒性、难降解、高残留的农药化肥等,用高效、低毒、低残留的产品代替,这样就能消除有毒有害的物质对水环境的污染和由于水生态系统的富集化而对人类产生危害。

2、采用多途径综合治理水资源的污染。经过大量实践经验证明,采用任何一种单一的方法要完全解决污水处理和水环境污染问题往往难以达到较为理想的效果,当应时应地采取不同的方法,通过多途径运用综合手段治理时治理效果有明显的改善。

(1)大城市宜采用活性污泥处理设施。活性污泥法技术因具有开发、基建投资少、耗能低、运行费低得特点,而被广泛应用,其具体的污水处理流程如下:

①取消初沉池。鉴于我国污水处理厂对低浓度污水的处理能力还处于较落后的状态,在参照学习了国外一些技术先进的污水处理厂后,发现在取消了初沉池后,对于有效去除氮、磷和改善活性污泥沉淀性能有明显的效果,并且还能提高出水水质,简化了处理流程,节省了投资和运行管理费。

②采用节能工艺的曝气池。在采用生物除磷工艺和厌氧-缺氧-好氧法时,不仅能降低能耗,还能起到去除氮、磷等和改善活性污泥沉淀效果,经研究表明,当生物耗氧量低于100mg/L时,可以采用取消化学沉淀工艺、水力停留时间较短时的接触氧化处理工艺、AB法中得高负荷处理工艺、在水力停留时间较短时的淹没式生物膜法工艺(包括固定式载体生物膜和悬浮载体生物膜)等方法后,其去除生化耗氧量和化学需氧量的效率大大提高,对水污染治理起到了强有力的作用。

③取消氯化消毒。经过以及沉淀后,二级出水中,仍旧含有大量的悬浮物等杂质,采用氯化消毒后不仅不能杀灭病原菌、病毒、和病原原生动物,还会形成大量的有机氯化物,造成水体污染,因此国外的一些污水处理厂,用净化塘、紫外线灭菌技术等代替氯化消毒。这样不但避免了有机氯化物,而且还能将细菌去除率提高到99.99%~99.9999%。

④采用新技术新工艺。近年来,在广泛应运的新技术中,值得一提的是膜生物反应器。膜生物反应器是一种三级处理设施,通过采用微滤膜和超滤膜来阻留水体中的杂质。通过膜生物反应器后的出水与常规三级处理的出水相比,水质有明显的改善,,如在生物反应器后接纳滤或反渗透后,其出水水质能达到补给地下水的要求。如在缺水严重的城市采用此技术,能将污水或回收水处理后,能用于工业冷却、生活杂用、景观用水等用途,甚至通过进一步净化和消毒后,达到饮用水的要求。

⑤污泥处理技术。我国现运行的部分污水处理厂的污泥消化池运行状态不理想,或者生物气和甲烷产量少,不能满足消化池的正常运行,针对这一情况,国内外已研究出将污泥进行处理与处置的新途径和新方法。例如将污泥转化为燃料、建筑材料,污泥回收后用来生产燃气和甲醇,采用沼气处理工艺实现污泥的减量和生物气的增产等。

(2)中小城市宜采用实用处理技术。中小城市由于资金、技术等原因的限制,宜采用投资抵、效益好、简单易行的方法,笔者认为适宜推广的方法有新型塘系统、人工湿地、土地处理与利用系统、与生态农业相结合等。

①新型塘系统。普通塘系统一般由兼性塘、曝气塘、好氧塘和厌气塘等以不同的组合形成,但其因自身的缺陷和局限性制约了发展和推广应用,但近些年来,开发研究出的高级兼性塘、高负荷澡塘、藻沉淀塘和熟化塘等组成的新型塘系统,具有投资少、耗能低、运行管理费低、提高水回收利用率等优点,另外一些新型塘系统,通过与曝气系统的优化组合设计,能使污泥的排放量接近零。

②人工湿地。这种方法使用与小城镇、村镇的污水处理。人工湿地通过认为的修筑湿地、筑围堤,采用适宜的形状和尺寸,及进水、出水、和布水系统后,在其种植沼生植物后,能有效的去除生化耗氧量、化学耗氧量、重金属、磷、氮等污染物。这种方法因运行简单、处理效果好被迅速推广。

③污水处理与利用。我国的中小城镇和农村,可以充分利用生态系统对污水进行无害化和资源化的处理,以达到水资源的良性循环和可持续发展。

污水处理与利用生态系统相结合的处理方法是通过在污水中种植水生作物,进行水产和养殖,形成一个人工生态系统。在这一系统中,加之太阳能的作用,通过生态系统中的食物链完成水中物质的迁移、转化和能量的传递,最终结果不仅净化了水环境,而且还发展了养殖业,实现环境治理和经济发展的双赢。

参考文献:

1、王宝贞,王琳. 水污染治理工程技术新近展. 污水回收与再用,第五章. 哈尔滨建 筑大学研究生教材,1999

第7篇:污水治理技术范文

[关键词]生活污水;技术

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0369-01

一、概述

由于社会经济的发展,人类对洁净水的需求量不断增加,合理利用现有水源,保护现有水源不受污染,治理生活和工业废水以及污水回用,不仅是我国城乡面临的当务之急,而且是当今世界性问题。由于我国城市化进程的快速发展,城镇人口急剧增加,加上我国过去过多地把环境污染防治的重点放在工业污水污染防治上,城市生活污水的污染防治相对滞后。随着城市污水排放量增加,环境基础设施建设又跟不上城市化发展速度,致使城市生活污水成为水污染的一个重要来源。因此,如何处理城市生活污水是一个值得关注的大问题。

二、目前污水处理的干扰和构成因素

1. 城市污水管网络的设计

城市地下水地质条件的复杂,导致在城市污水处理的过程中,要充分的考虑特殊地形的影响,也就是说如果由于地下水流向的影响,导致一些地区的管道设计形式会受到限制和制约,所以在设计的过程中,有关部门应该充分的考虑这些因素,选择最合理的设计方案做好污水的排放。

2. 垃圾渗滤液的危害

在城市的污水处理的过程中,污水本身以及其他的城市垃圾产生的各种浓度较高的废水,也容易给污水处理的质量造成影响,也就是说在对垃圾和污水进行统一的集中管理的过程中,有关部门应该重视对污水和垃圾的分离。尤其是我国的一些中小城市,在垃圾处理的过程中,污水和垃圾的处理区域比较集中,这种情况下,有关部门必须要加强对污水的有效管理。

3.污泥的的臭气污染严重

污水经过各种不同工艺处理后,出水达到了国家规定的排放标准,但是在污水处理过程中产生的污泥却未能得到妥善的处置,还会给环境造成二次污染;另外,污水厂的臭气也是一个棘手的问题,严重的臭气,既影响操作运行人员的身体健康,也给周围居民生活环境带来污染。

三、城市生活污水处理方法

1. 膜分离技术的应用分析

鉴于膜分离技术在污水处理中通过固液分离机制去除污染物和细菌方法有独到的优势。人们对膜分离技术应用于给水和污水处理方面进行了多途径的开发和应用。膜分离技术(如微滤、超滤)在城市生活污水处理应用方面也有了较大进展,已经部分商业化用作回用水。

中空纤维膜微滤系统,小规模处理生活污水,由于微生物降解了60%的TOC(总有机碳)。其中的悬浮颗粒和固体主要通过膜吸附作用从水中得以清除,结果使出水水质中COD、BOD、TOC、SS(悬浮物)和浊度分别低于30mg/L、10mg/L、10mg/L、2mg/L和1NTU,满足回用水标准。絮凝-吸附-微滤系统处理生活污水,出水可回用,出水水质中浊度和COD分别为从18NTU、77mg,L降到0.5NUT、13ml。

膜污染是膜分离技术在污水处理应用中的一个难题。膜污染是指处理物料中的微粒、胶体、溶质大分子由于物理化学相互作用或机械作用而在膜表面或孔内吸附、沉积,造成膜孔经变小或堵塞,使膜产生透过流量和分离特性发生不可逆变化,导致处理水的质量和数量下降。膜污染防治技术目前主要有:

对滤液进行前处理。各种混凝土技术对滤液进行前处理能有效去除有颗粒物。强化一级处理工艺与膜技术联合作用能有效降低膜污染。

改善操作环境,有关研究证实双向搅动、物理冲洗、改变曝气等方式能有效降低膜污染。

定期对膜组件进行清洗。尽管如此,膜污染还是随使用时间的延长而增加。直到现在,膜污染仍是制约膜技术在处理城镇生活污水应用中的最重要因素。防治膜污染而采取的种种措施使膜法水处理耗能相对较高。故与其他水处理方法结合应用的新型、低能耗合成膜法水处理工艺成为水处理领域研究的热点之一。

膜生物反应器就是由膜分离技术与生物反应器结合的生物化学反应处理系统。就膜生物反应器处理生活污水,从能耗角度(特别是曝气和循环泵的费用上)研究了一体式和分体式两类反应器,结果表明:在处理特殊废水(如N浓度高废水)和废水回用情况下膜反应器是非常有效的,但分体式的耗能要高于一体式,而后者的膜建设和维护费用则较高。加压浸没式膜生物反应器是膜生物反应器研制过程中的又一进展。通过抬高进水水位,利用膜组件外部水的压力形成压力差,并串联一个厌氧硝化池除N,可使其能耗大大降低。该反应器在处理城市生活污水时的连续运行结果证实:

膜在连续运行400d期间,经过清洗,处理效果稳定;BOD、T0C、SS、TN和TP的平均去除率分别为99%、93%、100%、79%和74%;短期抗冲击能力显著;平均耗能低,为2.4kWh/m。

应用膜生物反应器和中空纤维膜分离组件,该装置在小规模污水处理运行中,无污泥排放、有机物高度稳定化,通过控制曝气速率,脱氮效率高达90%。对曝气的方式加以改进,以增大膜得通量。在膜生物反应器中加入铝盐或沸石,结果表明能有效降低膜污染,同时除磷、脱氮效果明显。总之,通过开发新型有机、无机及复合经济型膜材料,采用经济、有效手段防止膜污染,加强膜技术与其它水处理技术联合应用,可大大促进分离技术在城镇生活污水处理中的实际应用。

2.生物处理方法的应用分析

污水生物处理过程是指利用微生物的新陈代谢把污水中存在的各种溶解态或胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害化物质。按照处理过程中有无氧气的参与。污水的生物处理技术可分为好氧处理工艺和厌氧处理工艺;按照污水处理生物反应器中微生物的生长状态,污水的生物处理技术又可分以活性污泥为代表的悬浮生长工艺和以生物膜法为代表的附着生长工艺。

厌氧处理工艺。厌氧处理工艺具有反应器体积小,规模灵活,工艺简单,耗能低(仅为好氧工艺的10%~15%),产生的污泥量小(为好氧工艺的10%~15%),处理过程中对营养物的需求低等多种优点,是城镇生活污水处理的首选方法之一。但是,城镇生活污水中较低的污染物浓度。则成了传统厌氧处理工艺在城镇生活污水处理中广泛应用的首要限制因素。为了解决这一技术难题,人们对传统厌氧处理工艺进行了长期的各种改进试验。改进后的厌氧处理技术在处理低浓度城镇生活污水(COD

结束语

城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施。是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。

参考文献

第8篇:污水治理技术范文

摘要:阐述采用生态修复技术治理污染水体的机理及其运用需应注意事项。

关键词:生态修复;食藻虫;水生植物群;水生态良性循环

中图分类号:S718 文献标识码:B随着我国经济的快速发展,湖泊、河涌及水库等水体的污染也日益严重,大量含氮、磷肥料的生产和使用,食品加工、畜产品加工等造成的工业废水和大量城市生活废水,使水中富含氮、磷等植物营养物质。有了充足的养料保证,藻类,特别是蓝藻(主要是铜绿微囊藻)泛滥成灾,严重污染水质。蓝藻细胞外面被一层厚厚的多糖类物质所包围,这些藻胶和多糖类物质几乎不能被任何高等动物的消化酶所分解,国内外许多工程案例都尝试采用高等动物包括鱼类治理蓝藻污染,均未获得理想的结果,蓝藻几乎成了食物链和生物链的盲端。由于蓝藻的爆发,会造成湖内缺氧,沉水植物不能进行光合作用,导致沉水植物灭种,各种水生物缺氧而无法存活,整个水生态系统失衡,藻类成为水体中的主导物种,最终导致水体变绿变黑。

本文介绍完全采用生态修复技术治理污染的水体

一、采用生态修复技术治理污染的水体机理:

1 采用食藻虫处理控制藻类

食藻虫是一种经长期改良驯化的可控制藻类污染的低等甲壳浮游物。

食藻虫能够大量摄取蓝绿藻、腐屑、悬浮物与有害菌类,同时,其本身又是鱼虾蟹贝等水生物所喜爱的食物。这样,处于食物链盲端的蓝绿藻转化成为水产品的途径被有效地打通了,从而使水体的藻类污染得以根治。蓝藻适宜生长在弱碱性的水环境中,经驯化的食藻虫所产生的排泄物具备弱酸性,可有效降低水体的PH值,使蓝藻的生长受到抑制。食藻虫消除藻类后,水体透明度大大提高,有益于其它水生物的生长,同时,由于食藻虫的生物特性,可将微生物等带动在水体中的分布和生长,为沉水植物生长创造条件。食藻虫引导的沉水植被生态修复技术对水体净化效果的稳定性好(见图1)。

2 建立水生植物群,恢复物种多样性:

在水体中种植沉水植被、挺水植物、浮叶植物群落,并通过沉水植被的光合作用把大量的溶解氧带入底泥,使淤泥中的氧化还原电位升高,促进底栖生物及微生物的繁衍,进一步促进水体生态系统恢复多样化。

(1)挺水植物:主要靠根系吸收部分淤泥中的营养物质,光合所需碳源来自空气中的二氧化碳,产生氧气直接排入大气。

(2)浮叶植物:从根系和浮叶背面吸收水体和淤泥中营养物质,但碳源也主要来自大气,产生具备净化力的氧气通过浮叶大部分进入大气;对上层水体有 一定净化力。

(3)沉水植物:根系和整个叶面直接吸收水体和淤泥中营养物质,所需碳源直接从水体中吸收,产生的氧气直接对自下而上对整个水体产生巨大的净化力。 综上所述,恢复沉水植物――“水下森林和水下草皮”,是水域生态恢复自净能力的最优化模式。

目前使用较多的边坡驳岸挺水植物、浮叶植物湿地净化法――这种方法从水域立体造景上意义重大,但从城市景观水体净化意义上来分析,有较大偏差。不同水生植物水质净化作用与自身代谢(二次富营养)百分比:(敞开于屋顶的试验,包括空气污染),(见表1)。

在水体中种植沉水植被,如轮藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落、海菜花群落等,使水体产生制氧功能,水体中的有机物被氧化成无机盐而加速结晶下沉。沉水植物根系将有效吸收底泥养分,使底泥中有机物被矿化,形成表面的矿化层覆盖下部淤泥层,减少有机物进入水体,沉水植被替代蓝绿藻进行水下光合作用,释放出大量的溶解氧,吸收掉水中过多的氮、磷等富营化物质,能形成水域生态“水下森林”和“水下草皮”自净功能, 也能进一步抑制蓝绿藻。沉水植被恢复后,底泥氧化还原电位升高,有利于水生昆虫和水生底栖生物的大量滋生,在沉水植被共生作用下,“水下森林”和“水下草皮”形成底泥营养物质的封存和生态链自净(物质能量的逐步吸收转化)。食藻虫引导沉水植物进行生态修复有利于水体维持高透明度。

3 建立水生动物群,进一步恢复物种多样性:

在水体中投放优选、养殖的水生动物:如鱼、虾、本地螺、贝等水生物,促进水体的微循环,为其它水生物的生长创造更佳条件。水体及底泥中的营养被沉水植物吸收,当植物生长过快时,可以适当收割。同时水体中的鱼虾及螺、贝等水生动物能食用部分植物及食藻虫,当鱼类等过度生长时,可以适当捕捞,从而形成水体养分向水生动植物的转移。通过收获有机水产品把水体水中的氮、磷等富营养物质从水体中转移上岸,彻底降低水体水中的富营养化程度。

4 完整建立健康的水生态良性循环系统

(1)从已有的研究结果看,水生植物可以显著提高富营养水体的水质,对氮、磷污染也有明显的净化作用。同时水生植物能抑制浮游植物的生长,从而降低藻类的现存量。因此,恢复以水生植物为主的水域生态系统是净化水质的合理有效措施和保障生态系统良性循环的重要措施(2)。水体彻底消除水体富营养状态,能使修复后的水体具备了自净功能,一般少量污水(每日排入不超过5%修复水体总量)可以通过水体生态系统所具备的净化功能自净。沉水植物和水生动物成为水中的主导物种,藻类不再有生存空间,水体可以保持长期清洁(见图2)。

二、采用生态修复技术治理污染的水体的优点

1 全生态的水质净化技术体系,不使用任何化学药剂净化水质,不使用诸如杀藻制剂、杀草剂等,无任何生物的或者化学的二次污染;水质主要富营养指标在生态系统稳定后达到国家地表水三类标准,洁净的水体大大减少蚊蝇滋生,提升环境的舒适度。

2 不需要建设水体的净化设备用房(即不需要水域以外的占地)。

3 符合打造节能低碳社会的建设理念水质能持久保持地表水三类标准,终年不需换水,水体本身具有自净功能。修复完毕后,日常使用中不需采用任何电力设备来维持,水生植物本身可以吸收二氧化碳并产生氧气,实现“负碳”。

4 由于水生植被能够固化水底淤泥,吸收底泥中的养分,将底泥中富营养成分彻底转化成水生植物纤维素,所以无需清除水底淤泥,也不需排干水体。

5 景观优美:水底布满水草,鱼虾嬉戏其中,恢复自然优美水景,透明度可以达到2米,水质清澈,水下景观充满生机。

6 效果持久:水体修复后经过合理维护,目前最早完成的项目已长达6年多,仍然保持良好状态。

7 维护简便:运用“食藻虫”治理水体富营养化污染,依靠生态系统食物链关系,形成生态系统良性循环。生态系统建立后,景观得以构建和保持,后期只要加以适当维护,调整物种种类和数量,维持自净的生态,效果即可长期保持。

三、采用此技术治理污染水体的适用范围及应注意事项

1 仅适合相对封闭的水体,一般补充水量不宜超过总体水量的5%,且水质为一级排放标准的A类。如果总水体量很大,可以适当的加大补水量。

2 水体面积的适合范围不宜小于1000平方米,因为水体总容量太小,建立起来的水生态平衡抗冲击能力较弱,且投资成本较高。

3 对水深的要求,水深宜为为0.8~3米之间,最小水深不得小于0.5米。对于我国的南端如三亚,水深不得小于1米,因三亚的气温常年较高,避免水草热死;我国的北端如长春,水深是冰冻深度加上水草要求的生存水深度。因此各地的气候条件也决定了水深要求也也不同。

4 由于我国地缘辽阔,南北气温相差大,相对应的水草习性也有不同。例如在北方的水沉草就需冬眠,当水结冰后,冰下水温一般在2~3℃左右,冰层融化后,水草又可从冬眠状态苏醒;而南方的水草需选用需耐水草。因此根据不同的气候及水质条件,应选择不同的水草种群进行搭配,同时对投放食藻虫的时间和数量都需根据实际情况进行设计调配。

5 整个水生态系统的生命周期,理论上可达到数十年,有待项目运行验证,现目前已运行的水域仅为6年(北京圆明园―凤麟洲64000 水深:0.8-2m 竣工时间:2008年)。

6 比传统污水处理方法一次性投资高,建立一套完整水生态体系,所需费用约250元/ m2,但其后期维护费用较低。

7 应注重水生态体系的维护及保养,对于连续水域,一般10000平方米需配置一名专业的水域保管员。

广州麓湖公园(聚芳园)

施工面积:1300完工时间:2011年5月效果保持至今(见图3-图5,表2)。

结语

在全球气候变化的背景下,“低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的关注,所以在条件许可的情况下,应积极广泛的采用生态修复技术治理污染水体。

参考文献

第9篇:污水治理技术范文

【关键词】人工浮岛,主动式人工浮岛,治理,污染水体,水体修复

1 人工浮岛概述

人工浮岛又称人工浮床、生态浮床、生态浮岛,是一种由人工设计建造的漂浮在水面上供植物、动物和微生物生长、栖息、繁衍的生物生态设施[l]。通过植物根系的过滤、吸收、吸附作用和根系生态系统的物质转化途径,削减水体中的氮、磷、有机物等营养物质,并以收获植物体的形式将其搬离水体,从而达到净化水质的效果,同时又为生物(鸟类、鱼类)创造了生息空间从而增加物种多样性,又可以营造水上景观。

人工浮岛是一种具有净化污染、修复生境、恢复生态、改善景观等多种功能的原位生态修复技术,而且还具有施工简单、工期短、造价低、不耗能、运行管理容易等优势,在污染水体的综合治理中具有良好的推广应用前景。

2 人工浮岛技术原理

人工浮岛对水体的生态修复技术原理有以下几点:

(1) 对有机污染物的去除。主要有以下3个途径:Ⅰ.较大的不溶性有机颗粒团经植物根系截留,可部分被微生物降解;Ⅱ.污水中的可溶性有机物可被植物根系表面的生物膜吸附、吸收和代谢作用降解;Ⅲ.通过对植物收割将新的有机体从水体中去除。系统中有机物的去除主要是微生物的好氧降解作用,即浮岛系统的水生植物通过茎和根向其根区输送氧气,从而使根区附近变为好氧环境,有利于微生物对水体中有机物的好氧分解,以达到降低水体化学需氧量(COD),生化需氧量(BOD)的目的。

(2) 对氮、磷的去除。氮的去除主要是经过系统中微生物的硝化与反硝化作用后成为气态化合物进入大气;也有一部分无机氮作为植物生长过程中不可缺少的物质被植物吸收摄取,并同化为自身的结构组成物质(蛋白质和核酸等)。磷也是植物必需的营养元素,磷的去除主要是植物的吸收和微生物的同化以及聚磷菌的过量摄磷作用。

(3) 对重金属的去除。环境中的重金属和一些有机物并非是植物生长所需要的,达到一定程度后具有毒害作用,对于此类化合物,一些植物也演化出了特定的生理机制使其脱毒,并能对重金属进行吸收、富集,从而具有一定的去除水体重金属污染功能。通常是通过鳌合和区室化等作用[2]来耐受并吸收富集环境中的重金属,这种机制也存在于许多水生植物中,使许多水生植物可大量富集水中的重金属[3]。

(4) 抑制藻类的生长。高等水生植物和藻类在营养物质和光能的利用上是竞争者,前者个体大,生命周期长,吸收贮存营养物质的能力强,因此与藻类竞争吸收水体中的氮磷物质时处于优势地位,从而使藻类缺少营养而死亡。有些植物通过根部向水体中释放化感物质,通过化感作用或克藻效应抑制有害水藻的生长,从而净化水环境,可有效防止水华或者赤潮的发生。

3 主动式人工浮岛技术

微生物对有机物的降解主要是好氧降解,可见系统中溶解氧含量与有机物的去除密切相关。另外,系统中氧含量也是影响氮和磷净化效果的关键因素。由于系统中植物根系周围形成了许多好氧、缺氧、厌氧小区,使得硝化和反硝化作用同时进行。硝化作用是在好氧条件下进行的,反硝化作用则在厌氧条件下进行,而且硝化作用是反硝化作用进行的前提和基础,增加溶解氧有利于系统对氮的去除。增加植物根系附近介质中的溶解氧,可以有效地增强根系微生物的代谢作用,使嗜磷菌的呼吸代谢活动加强,对磷的降解吸收起到一定的促进作用。所以提高系统中溶解氧含量,能提高系统的净化效能。

水生植物的根系虽然很多,但在修复较深水体时却有些不足。水生植物根系仅能达到较浅区域,并对较浅区域进行较好的修复作用,而对深层水体中污染物的净化效果较慢,所以生态浮床在修复较深水体时可能会出现污染物分区现象。运用水体循环技术,使浅层水体和深层水体形成环流,有利于提高水体深层污染物的净化效果。

针对人工浮岛以上的问题,提出了一个解决方案--主动式人工浮岛技术,将人工浮岛与水体充氧和水体循环技术相结合,人工营造一个水生植物、水生动物、微生物良好的生长环境,大大提高人工浮岛的水质净化能力,将水质净化与水面的人工浮岛有机结合。

3.1主动式人工浮岛技术特点

采用人工曝气的方式向水体充氧,加速水体复氧过程,以提高水体中溶解氧含量,增强水体中好氧微生物的活力,使水体中的污染物质得到净化,以改善水质。另一方面直接利用曝气制造循环流,搅动水流,加快水体传质,提高水体液面更新速率,提供充氧效率,从而改善微生物生长环境,实现高效的原位生物降解;曝气形成环流,有利于净化后水体与污染水体的交换,有利于浅层水体与深层水体的交换,扩大系统有效的净化面积。

传统的机械曝气方法如固定的充氧站、水下设置曝气充氧机[4]等,能有效控制和延缓水体富营养化。但曝气设施存在能耗高、充氧效率低、运行费用高等问题。同时,近年太阳能等绿色能源的应用快速发展,大部分自然水体表面水域开阔,阳光照射条件良好,非常适合于利用太阳能光伏发电进行能源供给。通过悬浮载体将太阳能发电系统利用于人工浮岛中,直接将太阳能转化为电能为曝气系统供电,无需外界能源输入,无二次污染,节能降耗,提高能源利用效率,在能源自给的同时实现水体修复的目标。

3.2主动式人工浮岛的组成

主动式人工浮岛由人工浮岛降解系统,曝气充氧循环系统和太阳能发电系统三大部分组成。

3.2.1 人工浮岛降解系统

人工浮岛降解系统由浮岛单元拼接组合而成,浮岛单元内部种植水生植物,浮岛单元水下部分增加填料,整体环绕于曝气充氧循环系统,通过植物和微生物的共同作用,实现水体修复目的。

3.2.2 曝气充氧循环系统

曝气充氧循环系统由空气泵、曝气盘、导流装置等部分造成。浮岛系统为曝气充氧循环系统提供浮力。空气泵压缩的空气通过导气管进入曝气盘,然后以微小气泡的形式释放到深层水体中,与其混合,增加水体溶氧量,水气混合后的液体因密度减少而在导流筒内垂直上升到达浅层水体,同时深层水体因导流筒内的压力减少而被不断吸入到导流筒内,形成一个以压力差为动力的循环流,提高供氧效率和水体净化效果。

3.2.3 太阳能发电系统

太阳能发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池、支架等部分组成,为曝气充氧循环系统提供电力支持。浮岛系统承载太阳能发电系统,电池板安装在浮岛面上。阳光充足的白天,太阳能电池板通过控制器向蓄电池供电并带动空气泵工作,夜间或阴雨天则蓄电池放电带动空气泵工作。另外还可以利用时间控制器控制曝气充氧循环系统的运行状态。有效维持水体溶解氧水平,促进微生物代谢,强化水体净化能力效果。

4 结语

主动式人工浮岛基于水体原位修复的概念,通过集约化组合的方式构建立体式的生物体系,使污染水体在植物、动物、微生物的协同作用下,实现水体快速修复,利用太阳能供能强化曝气和水体循环,大大提高人工浮岛的水质净化效率。该设备能直接安置于需要治理的水体上、结构简洁、安装简便、自动运行、造价低、无需外界能源供给,运行成本低、无二次污染,与水体景观和谐共处,技术经济优势明显。

参考文献:

[1] 谷勇峰,李梅,陈淑芬,刘连江,王翠彦.城市河道生态修复技术研究进展[J].环境科学与管理,2013,38(4):25-29.

[2] 王剑虹,麻密.植物修复的生物学机制[J].植物学通报,2000,17(6):504-512.

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