污水处理技术工艺

关于城市黑臭水体处理技术探讨

发布日期:2019-03-14 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

随着社会经济的快速发展,水污染现象日益突出。许多城市水体受人类活动的影响,导致好氧有机物和氮,磷等大量营养物质积聚,大量水体长期存在黑发气味现象。因此,城市水生态系统结构的不平衡严重制约了人类的可持续发展。如今,许多城市已经开始整顿黑色和有气味的水,但效果并不十分理想。本文讨论了城市黑臭水体的问题及其处理技术。

1、城市水污染现状综述

我国水资源稀缺,难以开发。目前,许多城市的水流逐渐丧失,水的自净能力下降,水资源严重枯竭。同时,城市人口的快速增长和经济的蓬勃发展也带来了大量的污染,生活、商业、工业产生了大量的废水。目前,污水收集系统还不完善。同时,它缺乏科学的污水处理手段和设备。污水大量排入水体,垃圾堆积在河流边缘,严重污染城市水体。此外,由于水处理知识尚未普及,日常生产中产生的废水没有及时收集和处理。直接从水体排放污水,造成水体中的黑色和气味,造成水资源的破坏和浪费。现在许多城市已经开始对黑臭水体进行整治,但效果并不十分理想。主要原因是缺乏科学、系统的管理理念和管理技术。有些污染控制还没有从源头开始,只有暂时的污染缓解没有消除。即水生态系统和自净化能力尚未恢复。一段时间后,水质恶化,水污染依然存在。

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黑臭水体的形成机理与条件

2.1形成机理

根据目前国内外的研究成果,将水体的黑化机理大致分为三类:(1)缺氧条件下水体中的铁、锰元素与水中硫化物发生反应,生成FeS、MnS等负电荷胶体;水体在池底变黑或吸附在悬浮颗粒上;(2)水体有机质,特别是含硫有机物对水体有一定程度的影响,7~13d可导致水体变黑,(3)水体中的水不溶性物质和水溶性有机物(主要是腐殖质)也是水体颜色加深的重要因素。

水中有五种主要类型的有气味物质:(1)有气味的物质,如硫化氢,氨和硫醇:在厌氧细菌的作用下由有机物分解产生; (2)土臭味素和异丙醇:在厌氧条件下分泌的厌氧放线菌; (3)游离氨,硫醚:腐殖酸,黄腐酸水解产物,通过分解细菌或在水中脱氨,脱羧; (4)翘丝和2-二甲基癸醇:由蓝藻,硅藻等产生,低浓度会引起水体嗅觉; (5)二甲基三硫化物(DMTS):在缺氧衰变过程中死亡的藻类产生从沉积物中释放的硫化氢的作用。

2.2形成条件

目前,城市河流黑臭的形成条件主要有五种:(1)城市排水系统和市政工程不完善,区域污水排放不合理,排污口直接排入河流;(2)水体中的溶解和悬浮有机污染物在水体中消耗大量氧气。微生物分解,释放硫化氢、氨、胺等恶臭气体,造成水质恶化,产生黑臭。(3)在水动力学和热力学理论的影响下,黑臭水的循环不强,水体生态功能下降;同时,在温室效应的影响下,水体中溶解氧含量随水温的升高而降低,其强度增大。使有机质呼吸强度增强,加重黑臭水体;(4)沉积物等内源性污染物的影响在一系列物理、化学和生物效应下被吸附。沉积物释放的污染物返回水体,对水体造成二次污染;同时沉积物也是微生物繁殖的温床,其中蓝藻和放线菌通过代谢作用对沉积物进行甲烷化和反硝化,造成DMT引起沉积物漂浮和黑臭;泥沙还增加了水体表层硫化物和Fe2+的浓度,使水体变黑;(5)径流与污水的比值,即径流与污水的比值越大,径流与污水的比值越大,稀释能力越强,河流污染程度越小。当径流与污水之比小于8:1时,河水容易受到严重污染和黑臭的影响。

处理黑臭水体的必要性及应遵循的标准

3.1处理黑臭水体的必要性

目前,城市水黑臭现象已成为环境问题中的一个严重问题。城市黑臭水不仅减少了水体的经济、文化和生态发展,而且给区域经济、文化和生态发展带来了效益,制约了城市的发展。它甚至会对人们的生活质量和身心健康产生负面影响。在积极建设生态文明社会的新时代,黑臭水的管理是一个不可或缺的环节。采取有效措施,消除黑臭,恢复自净能力,真正恢复水体生境,保证水质,从本质上进行黑臭治理工作。

3.2黑色和有气味的水体处理指南

国家有关部门颁布了许多黑臭水处理的政策和指导方针。要控制黑臭水,必须制定有效的行动路线,即分析黑臭水产生的原因,做好污染物核查和目标控制,制定科学的治理方案。在水污染防治行动计划中,探讨了黑臭水体存在的问题,规定了黑臭水体的治理模式。黑水、臭水治理要考虑当地实际发展情况,采取分区管理策略,遵循“一条河,一项政策”的基本标准。在整个处理过程中,任何一种处理技术都应遵循三个步骤:一是源头控制和污染拦截;二是水净化;三是生态恢复。只有严格遵循这三个步骤,以提高水质为主要目标,才能真正实现治理与修复的一体化,做好黑臭水体的治理工作。

4黑臭水体治理技术

4.1物理方法

物理方法是控制黑色气味的主要方法之一,包括环保疏浚、河流曝气、污染源控制、引水工程等。利用物理方法可以加深河床,减少河流累积的污染,提高河流的冲水能力,有效减少黑色气味。

(1)环保疏浚

环境疏浚主要是去除悬浮在底泥表面的污染物,但要保留原有的生物种群基因库,以保证随后生物种群和河流生境的恢复。在疏浚和疏浚过程中,必须控制排沙的深度和精度,以避免破坏较低的泥沙,从而影响生境。此外,疏浚淤泥应妥善处理,以避免对环境造成二次污染。

(2)水体曝气复氧

曝气可以提高水体溶解氧含量,解决水体供氧和耗氧量不平衡的问题,有效地减少黑臭,是目前广泛采用的措施之一。在传统情况下,高强度连续曝气对水体的运行成本较高,研究表明,长时间低强度连续曝气不仅能有效去除水中氨氮等污染物,而且能耗仅为高强度连续曝气的10%左右和间歇曝气的20%左右。曝气方式对水体的恢复也有影响,上下游水体的曝气会引起河流沉积物的扰动,底泥中的污染物可以转移到水体中进行迁移转化。与上述结果相比,底泥曝气对底泥回收率的影响较好。

(3)控源截污

受控源拦截是为了控制和减少来源的污染。该方法直接有效,但工程量大,施工周期长,投资大。有必要同时控制点源污染和非点源污染,全面考虑城市规划和建设。点源控制的主要方法是拦截污水管道,利用城市污水管道和沿河道铺设的污水截流管道收集污水进行集中处理;在控制表面源污染时,有必要达到三点。源头控制,第二是控制污染物的扩散路径,第三是做终端处理。它将受到许多因素的影响,因此需要进行全面的分析和考虑,以提高治理的有效性。目前,城市渗透系统和植被过滤带等技术被广泛使用。

4.2化学方法

目前,常用的化学处理方法有强化絮凝、活性炭、除藻剂等,其中絮凝沉淀法应用较为广泛。在水中加入絮凝剂,使悬浮物絮凝沉淀,加入铁盐,促进磷沉淀和石灰反硝化。这种方法不会受到气候条件的影响,短期内会很快起作用。但是,该方法成本高,会形成许多沉积物。有些药物有毒,经常造成二次污染。因此,采用化学方法是否能改善生态环境需要进一步研究和分析。

4.3生物生态方法

改善水质,恢复水源生境,是治理黑臭河流的根本目的。利用植物或微生物的代谢活动,实现水污染物的转移和转化,改善水质,可以同时修复重建水姿系统,实质上控制了黑色气味。该方法成本低,易于后期管理和维护。在这一阶段,较常用的技术包括生态浮床(岛屿)和景观湿地,可以在一定程度上减少水体的污染负荷,具有景观功能。然而,在选择植物种类时,我们需要考虑多种观点,选择生存能力强、净化能力强的原生物种,避免入侵物种造成更严重的生态问题。

结语

综上所述,城市黑臭水体治理复杂而艰巨,涉及的因素很多,应根据不同地区、不同水体的地理水文状况采取相应的措施。要因地制宜,制定科学完善的战略规划,多管齐下减少污染,从根本上治理黑臭,最终达到改善河流水质、恢复水环境的目的,确保人类的可持续发展。

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