污水治理技術范文
時間:2023-04-08 07:18:02
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篇1
關鍵詞:微生物,環境保護,治理技術
1.微生物技術治理污染水體的可行性及依據
環境中的污染物有些是作為微生物生長的能源和基質,在微生物酶的作用下被礦化;有些則是在多種微生物的共同作用下進行轉化,這個過程可能會產生中間產物。進入水體的溶解性有機物,在有氧情況下被好氧微生物氧化分解,形成CO2、H02、N03-、P043-和S042-等無機物,水體得以凈化。不溶性固體有機物及死亡的生物體沉到水體底部,在底泥微生物作用下轉化成小分子的溶解性有機物進入上層水體,也可被厭氧細菌轉化成甲烷和其他無機物。
水質惡化的水體中污染物難以降解的主要原因是環境體系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物。即使存在少量可降解污染物的微生物,也會由于競爭和捕食作用等微生物的生態關系使其難以大量繁殖并發揮降解污染物的能力。水體的溫度、pH值、鹽度和溶解氧等外部環境條件不適的情況下也不利于微生物降解能力的發揮。加之在自然條件下微生物對水體的自凈速度是很慢的,必須采取人為的強化措施才能加快這一進程。污染水體的微生物凈化技術,本質上是利用微生物的新陳代謝能力及基因的多樣性,把污染物轉化成無污染的終產物,重新進入生物地球化學循環中。同時,微生物的引入可以增加水中的生物多樣性,使水體的各級營養結構趨于穩定并保持平衡。
2.微生物技術的種類
微生物技術主要是利用微生物的代謝反應過程和生物合成產物(包括酶)對污染環境進行監測、評價、整治以及修復的單一或綜合性的現代化人工技術系統。它不僅包含了生物技術所有的特點,還融合了環境污染防治以及其他工程技術,目前己逐漸發展成為一種經濟效益和環境效益俱佳的、能解決日益嚴重的(尤其是水污染)環境問題的有效手段之一。。按照微生物的來源,主要分為接種微生物技術和培養土著微生物技術。
2.1接種微生物技術
這種技術適用于當水體中污染物的降解菌很少甚至沒有,在現場富集培養降解菌存在一定難度時的情況。它是通過向水環境中引入菌種來實現的。。向水環境中引入的菌種既可以從待治理水體的土著微生物中富集而得,也可以從其它環境中分離得到,甚至可以使用基因工程菌。因此,按其來源可分為土著微生物、外來微生物和基因工程菌。CBS(集中式生物系統),為美國CBS公司的科學家開發研制,并得到廣泛應用。CBS系統是一個良性循環的微生物生態系統。含有多個屬、幾十種具備各種功能的微生物,主要包括光合菌、乳酸菌、放線菌,酵母菌等構成了功能強大的“菌團”。采用CBS治理重慶桃花溪河、成都府南河和重慶府川河都取得了很好的效果。例如,我們應用土著微生物培養液和BBL1菌液對富營養化人工景觀湖水進行凈化試驗,分別考察了曝氣、載體和底泥對凈化效果的影響。試驗結果表明,含有生物促生劑的土著微生物培養液和BBLI菌劑均能降低水中的CODMn、氨氮、總磷和濁度。在有載體的狀態下,凈化作用更為顯著。底泥的存在強化了BBL1菌劑對氨氮的去除,去除率大于90%。又如,我們采用新型生物制劑Eclean治理北京動物園富營養化水體。試驗結果表明,水體中的CODMn、TN、TP、濁度、葉綠素a和藻類濃度等各項指標均有明顯下降,水質明顯改善,藻類生長基本得到控制。應用優勢菌劑處理城市湖泊水的試驗表明,投加光合菌、硝化菌、復合菌的混合液對水中的濁度、葉綠素a有明顯的去除效果,投菌后的第8d對濁度的去除率就達到了88%。水體中存在一些有益微生物菌群(EM菌),包括光合細菌、硝化細菌、芽抱桿菌、乳酸菌、枯草桿菌、放線菌和酵母菌等,對污染水體的治理是非常有效的。在使用EM菌處理南水塘藻型富營養化源水的效果。在容器中按V(EM):V(源水)為1:10000的比例投加EM菌液并輔以低速間歇式曝氣處理8d-9d,藻類生物量得到明顯控制,葉綠素a、TN、TP及CODMn去除率分別達9.049%,45.25%,55.48%及8.237%,出水水質接近國家地表VI類水質標準。光合細菌可以通過光合作用,維持物質循環,降解廢棄有毒物,起到凈化水質的作用。例如從豬的污水池中分離得到一株紫色非硫菌株,此菌株通過光合作用能夠使污水池中不穩定的有機化合物減少80%一93%,能夠顯著改善垃圾池的氣味。
近年來,隨著環境微生物技術的發展,基因工程菌(GEM)在污染水體的治理方面越發顯示出優勢。構建高效的基因工程菌可以顯著提高污染物的降解效率。同時,環境微生物尤其是細菌中的污染物降解基因、降解途徑等許多污染物降解機制的闡明為構建具有高效降解性能的污染物降解基因工程菌提供了可能。
2.2培養土著微生物技術
這是一種污染水體的微生物強化治理技術,它通過向水體中投加營養物質、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質來激活水環境中本身具有降解污染物能力的微生物(即土著微生物),充分發揮土著微生物對污染物的降解能力,從而達到水體修復的目的
2.2.1投加營養物(激活劑)
生物激活劑一般是由礦物質、有機酸、酶、維生素和營養物質混合而成的天然復合品。例如采用生物激活劑Bio oxidator TM(Bo)和Nutra complex TM(NC)對上海植物園蘭室和牡丹園的湖水進行治理。這兩種藥劑主要含有生物刺激劑、酶、氨基酸、腐植酸和尿素等成分。結果表明,施用生物激活劑BO和NC對水體COD、BOD、TP和濁度等均有明顯的去除效果,并可顯著提升水體溶解氧。
2.2.2投加表面活性劑
由于表面活性劑可以改變有機污染物的某些性質,增加污染物與微生物細胞接觸的幾率,從而顯著提高一些污染物的生物降解速度。近年對表面活性劑的研究有加強的趨勢用吸附-浮選法去除工業廢水中的Cr6+和Zn2+。。向廢水投加針鐵礦和氫氧化鐵,吸附金屬離子,然后用生物表面活性劑脂肽-105和地衣素-A作為浮選劑進行固液分離。加入表面活性劑可以減少吸附在非水相液體表面的細菌,使其在蔥中生長。
2.2.3投加共代謝基質或電子受體
在污染水體的治理過程中,共代謝途徑對于難降解有機物的生物降解也是非常重要的。在好氧條件下,利用葡萄糖誘導順式1,2-二氯乙烯的生物降解,其降解效率、降解速率都明顯高于厭氧條件,說明葡萄糖誘導的共代謝過程發揮了決定性的作用另外,也有研究表明,腐殖酸和醒類物質在有機物生物降解過程中,可起到電子受體的作用。在缺氧條件下,腐殖酸作為最終電子受體可作為三價鐵的鰲合劑,從而提高鐵離子的溶解度,強化水體底泥中苯的降解。
3.微生物技術的特點和優勢
與物理和化學法相比,微生物技術具有一系列的特點和優勢:(1)污染物的轉化過程不需要高溫、高壓,在溫和的條件下經過酶催化即可高效并相對徹底完成。處理費用低廉,僅為物理化學法的30%-50%。(2)微生物具有來源廣、易培養、繁殖快、對環境適應性強和易實現變異等特性,適當地對其加以培養繁殖,特別是在一定條件下加以馴化,就能使之很好地適應各種有毒的工業廢水、生活污水等環境。通過有針對性地對菌種進行篩選、培養和馴化,可以使大多數的有機物實現生物降解處理,應用面寬。(3)微生物處理不僅能去除有機物、病原體、有毒物質,還能去除臭味、提高透明度、降低色度等,處理效果良好。(4)對環境影響小,不產生二次污染,遺留問題少。(5)人類直接暴露在污染物下的機會減少。(6)就地處理,操作簡便,可以避免鋪設不雅觀的機械設備。
4.微生物技術存在的問題
雖然微生物技術在污染水體的治理中取得了良好的應用效果,并具有廣泛的應用前景,但在實際應用中還有許多問題有待解決。微生物技術一般在好氧條件下效果良好,在厭氧條件下效果往往不甚理想,如EM菌群在厭氧條件下對COD的去除不起促進作用;在重金屬存在條件下,凈水微生物制劑對水體中COD的去除率隨著重金屬濃度的升高而逐漸減少等等。微生物技術在污水治理上的不穩定性,一方面源于生活污水、工業廢水成分更復雜,有機質種類及含量、微生物種群、溶氧條件、溫度等千差萬別,有毒有害物質如重金屬離子、苯系化合物、氰化物、偶氮染料等較多,另一方面缺少理論研究和指導,尤其是應用生態學方面研究少。因此,研究人工投放的微生物在水體中的存活狀態、作用狀態、與土著微生物的相互作用關系等將有助于闡明微生物技術在污水治理上的應用前景,并為進一步的有效應用提供指導。
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篇2
關鍵詞:現狀;處理方式;技術選擇;畢節地區
Abstract: with the development of our national economy, our country to the reform of the rural is also in constant development of. And of rural domestic sewage processing becomes more and more important, to the living environment has great influence, the following discussion with people of rural domestic sewage treatment.
Keywords: the present situation; Treatment; Technology choice; bijie
中圖分類號:[R123.3] 文獻標識碼:A文章編號:
一、現狀以及特點
1、現狀
改革開放的三十多年來,我國農業生產能力獲得了較大幅度的提高。畜禽散養戶的不斷增多,大量畜禽糞便沒有處理就直接排放,糞便污染逐年加重。有資料顯示,養殖一頭豬所產生的廢水是一個人的7倍,而養殖一頭牛則是22倍。這些有機物未經處理,滲入地下或進入地表水,使水環境中硝態氮、硬度和細菌總數超標,嚴重威脅著居民飲用水的安全。
農村水環境是指分布在廣大農村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計有鄉鎮45412個,村民委員會739980個,鄉村戶數23692.7萬戶,鄉村人口達91960萬人。農村人口分散,人口數量多,沒有任何生活污水的收集和處理設施,這使農村生活污染源成為影響水環境的重要因素。據測算,全國農村每年產生生活污水80多億噸,嚴重污染了農村地區居住環境,農村大部分地區河、湖等水體普遍受到污染,飲用水水質安全受到嚴重威脅,直接危害農民的身體健康,嚴重影響農村地區的環境衛生,極易導致一些流行性疾病的發生與傳播。據估算,農村環境問題每年造成的經濟損失已超過千億元,我國農村環境與生態狀況令人擔憂。
2、特點
農村生活污水中有機物含量高,N、P含量增多。人們無意識的排放和雨水的沖刷,使大量的有機質和N、P等物質流入湖泊等水體,如果不加以處理利用,常常會引起富營養化,給人們的身體健康帶來不利影響。
1)、水量特征
①一般農村的生活污水量都比較小;②變化系數大,居民生活規律相近,導致農村生活污水排放量早晚比白天大,夜間排水量小,甚至可能斷流,水量變化明顯,即無水排放呈不連續狀態,具有變化幅度大的特點;③在上午、中午、下午都有一個高峰時段。
2)、排放體制特征。農村生活污水一般呈粗放型排放。很多農村尚無完善的污水排放系統,污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區具有完善的污水排放系統。
3)、水質特點。
①農村村鎮人口較少,分布廣泛且分散,大部分沒有污水排放管網;②農村生活污水濃度低,變化大;③大部分農村生活污水的性質相差不大,水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質,含一定量的氮、磷,水質波動大,可生化性強;④不同時段的水質不同;⑤廁所排放的污水水質較差,但可進入化糞池用作肥料。
二、農村生活污水處理主要方式
針對農村生活污水的特點,農村生活污水的處理主要考慮土地處理,現行的土地處理方法主要有以下幾個:
1、慢速滲濾工藝
慢速滲濾工藝是將污水投配到種有作物的土壤表面,污水在流經土壤-植物系統垂直滲濾時得到凈化的土地處理工藝。它堅持處理與利用結合的方向。在實現污水資源化 、無害化過程中,把環境效益和環境質量控制問題放到重要的地位。通過嚴格的系統工程措施,達到預期的環境效益 。適用干旱、半干旱地區。
2、快速滲濾工藝
快速滲濾工藝是指將污水有控制地投配到具有良好滲濾性能的土壤表面,污水受重力作用迅速下滲過程中得到凈化的一種污水土地處理工藝。該工藝的特點之一是將滲濾池分為多個單元,使每個單元在淹水、落干狀態下交替運行,以保證滲濾土壤層好氧條件和凈化能力得以恢復,同時使截留在土壤表層中的可降解物質充分降解,不致于引起土壤空隙的堵塞而降低其透水性。
3、漫流工藝
地表漫流系統是將污水有控制地投配到生長有多年生牧草坡度和緩、土壤 滲透性能低的坡面上,污水在地表沿坡面緩慢流動過程中得以凈化的一種土地處理工藝。
三、農村生活污水處理技術的選擇
1、污水處理技術路線
農村污水處理技術的選擇要量力而行,充分考慮到農村地區財力狀況薄弱、農民實際承受能力較低這一普遍情況,著重應該考慮選用既成熟可靠,又適合農村特點和實際的污水處理適用技術。建議污水處理技術的選擇優先達到兩個目標:一是達標排放或回用;二是注重經濟適用,運行成本低,管理維護簡單。
目前國內外應用農村生活污水治理的處理技術比較多,名稱也多種多樣,但從工藝原理上通常可歸為兩類:第一類是自然處理系統。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理,又稱為生態處理系統;第二類是生物處理系統,又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。
2、人工濕地處理系統
污水濕地處理系統分自然和人工濕地處理系統,自然濕地就是自然的沼澤地,人工濕地污水處理技術是一種基于自然生態原理,使污水處理達到工程化、實用化的新技術。將污水有控制地投配到土壤經常處于飽和狀態、生長有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上,利用植物根系的吸收和微生物的作用,并經過多層過濾,來達到降解污染、凈化水質的目的,它是一種充分利用地下人工介質中棲息的植物、微生物、植物根系, 以及介質所具有的物理、化學特性,將污水凈化的天然與人工處理相結合的復合工藝。
濕地處理系統工藝設備簡單、運轉維護管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低、對進水負荷的適應性強,能耐受沖擊負荷,凈化出水水質良好、穩定。缺點占地面積大,易受氣候影響,表面徑流的臭味比較大。
3. 生物處理系統
為進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。污水處理可分為三級處理,即預處理,二級生化處理,深度處理。以下分別介紹污水處理三個階段的各種工藝。
根據污水的特點,預處理工藝主要去除水中的油類物質和SS。針對不同類污染物常見的預處理工藝有:格柵,隔油池,混凝沉淀法,氣浮等。
二級生化處理工藝主要去除廢水中的有機物。針對各類污染物常見的二級處理工藝如下:
1)厭氧工藝
篇3
關鍵詞:污水管網;復式頂管施工技術;綜合治理工程
1工程概況
東莞市東引運河流域樟村斷面綜合治理工程覆蓋范圍包含石排鎮、企石鎮。其中,企石鎮污水管網完善工程共計47.6km,有新建次支管網36.29km和雨污分流11.31km。管道埋深較大,現場交通、地質水文等方面均會對管網建設帶來制約性作用。施工條件特殊,采用小型口徑復式頂管施工的方法,以期在減少對既有建(構)筑物影響的前提下快速完成建設工作。頂管施工技術對于城市污水管網綜合治理工作的開展具有推動作用,可在不開挖地面的前提下完成施工,管道連接平順性較好,可縮短管線,從而減少材料成本,施工期間的噪聲污染較小,具有顯著的綜合應用效果[1]。
2復式頂管施工的工藝流程
具體工藝流程如下:準備工作(現場調查、測量放樣及技術交底等)→制作井位→安裝頂管設備→導向鉆孔→拉管→逐根管道施工→拆除頂管設備→管頭處理→修筑檢查井。
3復式頂管施工技術的主要內容
3.1施工準備
前期準備工作的有效落實有助于后續各項工作的順利開展,主要需考慮以下兩個方面。(1)現場調查。通過對施工現場及周邊區域進行調查,明確既有建(構)筑物的建設狀況,標記設計管線與其形成的交叉區域,注重細節優化,預測問題并制訂預防措施,從源頭上把控施工質量風險和安全風險。(2)做好技術交底工作。頂管施工具有復雜性,對施工技術水平提出了較高的要求,經過技術交底后使施工人員準確掌握建設標準、建設方法及注意事項等方面的內容,以提高施工的規范化水平。
3.2制作井位
制作井位需主要考慮以下兩個方面:坑式設備工作井施工深度不超過2.5m;裝管井的設置易受到現場環境的影響,以500mm管節為基礎材料,將其依次安裝至原井內。
3.3導向鉆孔
(1)在入鉆方向井位開中心位小洞,或根據現場情況安裝定位輪,目的在于控制管道的流水標高。經檢測后在地面測放絕對標高點,導向過程中加強對標高的復核,根據所得結果判斷與設計值的誤差,合理修正[2]。具體施工情況如圖1所示。(2)以管線剖面圖為基本參考,合理設計導向孔軌跡,確定鉆孔的最佳曲線。根據經驗,需盡可能遠離既有管線,以免在鉆進時對周邊帶來明顯的擾動性影響;確定風險管線,將鉆機置于該管線的一側;遵循化繁為簡的原則,避免鉆孔曲線過于復雜的情況;在條件允許時盡可能加大弧型的曲率半徑。入(出)土點與待穿越障礙物應保持足夠的安全距離,通常該值應達到5m或更大。
3.4復測預判
復測導向標高,準確判斷現場土層的承載力,根據實際特性作出是否需擴孔的決策。遇流沙流塑土層時考慮到其易失穩的特點,宜配置專用壓力倉機頭。(1)第一節管頂進過程中,每間隔50cm組織一次檢測與糾偏,必要時縮短檢測間距,確保管道入土姿態的精準性。待管道進入土層且施工狀況穩定后可適當延長測量間隔,但不宜超過100cm。頂管期間管道各項指標的偏差控制標準如表1所示。(2)中心測量。采用激光束定位的方法,配套具有高精度特性的激光導向經緯儀。測量時調整經緯儀的姿態,使其瞄準設置在井內的激光發射器,根據測量要求調整激光發射器的位置,使其產生的激光可精準射在軸線處。(3)高程測量。采取水準儀和高程尺聯合測量的方式,在井內確定水準點標高,檢測管段前端和后端的高程,根據所得測量結果判斷該節管段的走勢。(4)激光測量。所用儀器為激光經緯儀,將其穩定布設在工作坑內,管內加裝標示牌。隨頂管作業的推進,當管道與設計位置重合時檢查激光點的實際位置,若正好處于標示牌中心處則表明無偏差問題,否則需及時調整。(5)全段頂進完成后分別檢測各管節接口,明確其在中心位置和高程兩方面的具體情況,若存在錯口現象則進一步測定錯口的高差,加以調整。
3.5回擴掘進頂拉
以頂管現場的土層特性為準選擇合適的注漿材料,鉆進并回拖頂拉管道。此處所用的頂管均由PE材料制得,其在大噸位頂進條件下缺乏可行性,分布于管體與土體間的泥漿發揮出減阻減摩的作用,為保證管道等相關結構的穩定性,要求環空至少達到40mm,在此條件下頂管時可有效糾偏。此外,環空達到40mm后掘進期間的泥漿擠密性較好,可避免摩擦過大的情況。在傳力桿鎖緊時將導致塑料管形成較強的預應力,隨之改變頂進管道的工作狀態,使其成為相對剛性管材。
3.6鉆導向孔及回擴
以設計鉆進曲線為準合理組織鉆孔作業,期間加強對鉆進方向、鉆深的監測,將實際情況及時告知鉆手[3]。若因現場電磁干擾過強而導致方向控制誤差較大時,則需采取有線控向的導向方式。鉆頭推進至出口工作坑時則完成鉆進作業,但此時孔徑依然存在偏差,相比于鋪設所提要求尚有差距。對此,需組織多次擴徑,首先利用φ159mm鉆頭回擴,再利用φ273mm鉆頭進一步回擴,按照此方式循環操作,直至實測孔徑值達標為止,最后利用清孔器深度清理,避免孔內存在泥漿堆積現象[4-5]。回擴的具體流程如下:卸下鉆頭,在鉆桿尾端設φ159mm的回擴頭,在該裝置的后方設置鉆桿,啟動鉆機,正式擴徑;回拉期間根據施工進度及時接長鉆桿;擴頭回拉至接駁坑后,將回擴頭卸下并更換φ237mm的回擴頭,按照此方式有序推進;拉管過程中應嚴格控制PE管的位置,經過拉管后再全面清理機具,修整異常之處,分類堆放,采取防護措施,以便后續使用。
3.7泥漿的配制
定向穿越效果易受到泥漿性能的影響,以現場地質情況和工藝要求為立足點制訂切實可行的配制方案,其中明確交代材料的用量及投料順序,由專員制得符合質量要求的泥漿。鑒于穿越地段地質條件錯綜復雜的情況,必須保證泥漿的工程性能[6-7]。對此,提出如下幾項控制措施。(1)水泵輸送至水罐內,經過沉淀和過濾處理后再組織配漿作業。(2)根據配比要求合理控制材料用量,摻入適量一級膨潤土和泥漿添加劑。(3)外加劑的應用有助于改善泥漿的性能,較可行的有降失水劑、防塌劑等,所用材料應具有良好的性能,且需滿足環保要求。(4)膨潤土水化需經過較長的時間,在維持材料用量不變的前提下,采取快速水化裝置和增加泥漿罐數量的雙重措施,使膨潤土可充分水化。(5)分別在鉆機場地和管線場地修筑尺寸為30m×30m×2m的返漿收集池,作為回流泥漿的聚集場所,于該處進行沉淀;主管線穿越擴孔過程中也將產生泥漿,該部分在經過泥漿池沉淀處理后進一步利用光纜套管轉移,進入鉆機場地的泥漿池內,再執行沉淀處理,最后將處理所得的泥漿轉入回收系統,充分發揮出該部分泥漿的作用[8]。
4結束語
城市化進程背景下,既有污水管網的運行負荷加大,污水管網綜合治理工程的開展勢在必行,但城市建筑物種類豐富、數量繁多,為兼顧工程本體質量和周邊穩定性的雙重要求,宜采取頂管施工技術。工程實踐中,施工人員需根據現場情況合理應用頂管施工技術,充分發揮出其應用優勢。
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篇4
關鍵詞:電化學氧化技術 苯胺 硝基苯 污水
中圖分類號:X703.1 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(a)-0097-01
一般來說,工業污水具有濃度多變,成分復雜,含有許多毒性大、難生物降解的持久性污染物,這些特點決定了應用傳統水處理工藝中的物理方法和生物方法往往不是都能得到滿意的處理效果。尤其是含有苯胺、硝基苯等工業有機污水,其危害程度更大,這些難降解的有機物危害主要是自身的毒性,當這些有毒的有機物進入到生物的機體時,很容易的在生物的體內累積起來,并且通過各種途徑來危害人類。
硝基苯、苯胺等工業污水是硝基苯及苯胺生產過程中混酸、堿中和及純化等生產工段排出的混合廢水。硝基苯、苯胺化學性能穩定,難開環降解,針對其特性,研究者提出過多種處理方法,主要有物理法、化學還原法、高級氧化法以及生物法等,但都存在一定的缺點。電化學氧化技術是最可能被工業化應用的高級氧化工藝之一,由于其功能多、能量效率高、易于實現自動控制、很強的環境兼容性、設備占地面積小、經濟合算、電子特殊的“清潔性”等優點,逐漸成為研究的熱點[2]。近年來,由于電化學氧化法在苯胺、硝基苯等工業污水凈化、垃圾滲透液、制革污水、印染污水、煉油污水等領域的應用研究進展,使人們對這一方法的期待更加迫切。
1 電極-Fenton技術
Fenton試劑作為一項高級的氧化技術,它是由H.J.Fenton于1894年發現的,并且應用在蘋果酸的氧化上,其實質就是H2O2和二價鐵離子(Fe2+)之間的鏈式反應催化生成了·OH,從而引發和傳播自由基鏈反應,加快有機物和還原性物質的氧化。
Fenton試劑處理法的改進形式電極-Fenton法。這種法充分的利用和結合了Fenton氧化過程和電化學的過程兩者的氧化能力。而這種方法可分為三種:第一種是陰極Fenton法,將氧氣噴射在石墨、多孔碳、陰極碳上,失去兩個電子而產生H2O2,并與Fe2+發生Fenton反應,該方式要求體系有較高的酸度。A.Mehmet等人以炭纖維為陰極,鉑絲為陽極,利用溶液中的溶解氧和陽極電生的氧氣在陰極還原生成雙氧水,繼而與投加的亞鐵離子構成Fenton試劑,對苯胺工業有機污水溶液進行了降解研究。第二種是陽極電Fenton法,它利用犧牲陽極,通過電極反應生成亞鐵離子與加入的雙氧水構成Fenton試劑,對有機物進行降解,這種方法可以實時的控制雙氧水和亞鐵離子的配比。例如W.Qiquan等人,以鐵作為犧牲陽極,以一定速度連續向體系中加入雙氧水,對硝基苯等工業溶液進行了治理研究。第三種就是利用電極反應構成Fenton體系,它可以在產生Fenton試劑的同時利用過量鐵離子進行混凝沉淀。鄭曦等人采用多孔石墨為陰極,不銹鋼為犧牲陽極,同時在陰極通入空氣電生雙氧水,對染料廢水進行了治理研究。
2 鐵內電解還原技術
近年來,內電解還原法在治理苯胺、硝基苯等工業難降解有機污水方面的研究十分活躍。該方法基于金屬腐蝕溶解的電化學原理,即利用兩種具有不同電極電位的金屬或金屬和非金屬相互接近,浸沒在廢水中形成原電池,并產生電場。借助電場作用,使廢水中的膠體粒子和雜質通過電極沉積、凝聚和氧化還原的電化學反應,使廢水得到凈化。鐵單質發生陽極腐蝕釋放電子,苯胺、硝基苯等工業難降解有機污水在陰極得到電子轉化為毒性低的有機物。
3 電解氧化技術
電解氧化技術是利用陽極的高電位,來降解溶液中的有毒化合物。但反應受到電極材料及副反應—— 析氧反應的限制這會降低反應效率,因此,需要抗氧氣氣體生成的新型電極材料。電解氧化技術可分為直接氧化和間接氧化兩種。
在電解過程中產生大量的·OH,正是這些氧化能力極強的·OH使有機污染物得以氧化降解。利用電解氧化法處理廢水,自20世紀40年代就被提出,但是主要用于處理回收廢水中的貴金屬,且由于電力缺乏,成本較高,該方法一直發展緩慢。隨著電力工業的迅速發展,電解法開始引起人們的極大興趣。近年來,隨著有機電化學理論的研究的深入以及三維電極、離子群電極等的研究應用,使電解法在處理有機廢水方面向前推進了一大步。目前含苯酚廢水、含苯胺廢水、染料廢水、含有機氯化物廢水等均可通過電解氧化法使COD去除率達96%以上。
4 電催化氧化技術
電催化氧化技術治理苯胺、硝基苯等工業污水是通過陽極反應直接降解有機物,以及通過陽極反應產生的羥基自由基、臭氧等氧化劑降解苯胺、硝基苯,這種降解途徑使苯胺、硝基苯分解更徹底,不易產生有毒中間產。直接電催化氧化方法已被成功地應用于苯胺、硝基苯等紡織和印染廢水的處理。Kirk等人研究表明,直接電氧化技術可使苯胺染料的轉化率達97%,其中72.5%氧化為CO2,電解效率為15%~40%[3]。
研究表明,由于特殊的電子特殊的“清潔性”,電化學氧化技術中的電極-Fenton法和電解氧化法更是目前研究的熱點。
參考文獻
[1] Tak-Hyun Kim,Chulhwan Park, Jinwon Lee,et al.Pilot scale treatment of textile wastewater by combined process(fluidized biofilm process-chemical coagulation-electrochemical oxidation)Wat.Res.2002,36:3979-3988.
篇5
現代生物技術,就是一DNA技術為主導,是對一系列生物高新技術的統稱,主要包含包含微生物、細胞、酶、基因、蛋白質及生物修復等工程與技術。其中,各項工程技術都有其相應的理論基礎與應用領域,但又是相輔相成的,從而形成一個完整的體系。其特點主要體現為:1、此項技術一生物為對象,注重再生資源的可循環利用。2、一般在常溫、常壓下進行,過程簡單,操作具有一定的持續性,能夠有效節省資源,降低環境污染。3、位高純度、優質及安全可靠的生物制品提供了新的研發途徑。4、常規技術與傳統方法無法解決的問題得到有效解決。5、能夠根據人們對新物種、品種及其他經濟價值生命類型的需求進行創造。
二、水污染中現代生物技術的具體應用
(一)固化微生物技術
對于水污染治理,在微生物技術應用下,通過固化微生物技術的廣泛應用,其取得的效果是令人贊嘆的。經過一定時期的發展,培養微生物,在工廠廢水及難降解物的分解中得到了很大的應用,為人們有效處理這些廢棄物開辟了新的渠道。經過長期研究實踐,通過固化微生物技術,對微生物進行固定并長期進行廢水處理,是的菌落使用效率得到提高,尤其是對難降解的有毒物質,其作用更是非常顯著。有效處理生物菌落的應用后,在活性污泥上將其固定好,對廢水處理效果更佳。
(二)生物柵修復
生物技術中的生物膜能夠為原生動物、微生物及小型浮游生物等水污染治理提供所需的生長條件,而此項技術就是將生物膜與水生植物特點融為一起,增強水污染治理效果。在空氣與水分接觸的過程中,在汽態、固態及液態見,微生物存在模式不斷相互轉換,從而使得微生物存在形式更加豐富,生態系統更加復雜。如果被污染水流流經此生態系統時,治污根系就會阻擋污水中的部分懸浮物質,此時生物膜的異化、通化及吸附等功能就會得到充分發揮,有效清理掉流經水體中含有的有機質。
(三)生物反應器
生物反應器,是現代生物技術發展的重要方向,新型現代生物膜反應器,內部裝有較大的載體,是其共同特點,這有利于在微生物附著生長中,形成相應的生物膜,相較之汽態反應條件,其供氣與供給性好,為污染物與微生物的接觸留有了充足的時間,是的微生物代謝能力不斷增強。當前,已經研發出2000m3的反應器,雖然其處理能力不高,成本高,但管理很方便,運行成本低,在歐美地區污水處理中,應用范圍比較廣泛。
(四)微生物投放與處理
在微生物投放處理中,高效微生物群體是其中的一種微生物種類,其通過發酵工藝逐漸形成好氣性與兼氣性微生物混合而成的群落。在高效微生物群體中,其微生物存量比較大,比乳酸菌、放線菌、光合細菌及酵母菌等。另外,光合細菌是另一種常用的微生物投放群體,其可以存在于高效微生物群體中,有效分解出污染水體中含有的氮分解物質。同時,人工培養也可形成光合細菌,去一固態與游離態兩種方式存在,通過微生物投放技術將其投放于被污染水體中,加快水體物質循環,從而實現清理誰污染物質的效果。
(五)生物強化
目前,在水污染處理中,對于微生物處理技術,備受人們青睞。但在實際應用中,單純的在廢水中加入孜然優勢菌是明顯不行的。因此一般在應用微生物強化技術時,通過篩選培養符合人們實際需求的微生物。選用高濃度活性污泥進行水污染處理時,培養微生物的同事,還能夠加強污水處理,增強其處理效果。應用生物強化處理技術后,一定程度上提高了水污染治理效果,為有效治理環境污染奠定了良好的基礎,從而為人們提供安全、可靠的生存環境。
三、概述生物修復技術
生物修復技術,具體而言就是借助生物,尤其是微生物將土壤、地下水或海洋污染物,通過現場講解成為CO2和H2O,或講解為無害物質工程技術。目前,在地下水、廢水等污染清理中,此項技術所用到的強化措施比較多,在保持自然生態系統原貌的基礎上,有效修復了受污染環境。大量研究證明,相較之傳統物化法,生物修復技術的優點主要體現在:1、經濟型,僅為物化法的30-50%。2、環境影響低,不會形成二次污染,且遺留問題少。3、有效降低了污染物濃度。4、修復周期短,可就地進行修復,操作簡便。但在生物修復中,其有效性與安全性評價等問題是不容忽視的。為了有效提高其效率,在未來將通過分子微生物學進行分離、鑒別,從而制造出降解性強,且能夠有效具體有害有毒化合物的微生物。為了增強生物修復技術的安全性評價水平,鑒定微生物分析相關的生物技術發展十分必要,在此基礎上明確環境中微生物去留及其基因問題。
四、結語
綜上所述,隨著生物技術水平的提高,目前,在水污染治理中,生物技術應用范圍不斷擴大。同事,基因、細胞及酶等現代工程科技的廣泛應用,有效增強了微生物技術應用效率,為水污染治理與環境保護奠定了良好基礎。因此,微生物技術應用于水污染治理中,能夠土洞水污染與環境治理工作的穩定發展,一定程度上推動著生態環境修復工作的順利實施。
參考文獻:
篇6
[關鍵詞]城鎮 水污染特點 治理技術
[中圖分類號] S273.5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-3-227-1
0引言
隨著城鎮水污染現狀的進一步惡化,原有的過時的低效的污水處理技術已經無法起到太大的作用 。本文不僅探討了傳統的城鎮水污染處理技術,而且結合實際的論述了目前城鎮水污染處理的新技術。而且針對城鎮經濟基礎以及技術管理能力等。提出了很多有現實意義的解決措施,給城鎮水污染治理者以提示作用。
1城鎮水污染現狀
1.1水污染情況
城鎮水污染的主要來源有兩個:工業廢水、生活廢水。這些污水在沒有處理凈化或者凈化未的情況下直接排入河流就造成了水體的污染,而且這種污染還會隨著河流的流經區域產生連鎖輻射效應。隨著國家城鎮化的進程,城鎮的規模日益擴大。人口的數量不斷增大,帶來的城鎮資源消耗和污染更嚴重,生活污水大量的產生,城鎮居民的環境保護意識不夠,對水資源的浪費以及生活廢水的隨意傾倒,不按照規定的污水處理規定,這些都是在處理城鎮污水時需要考慮的問題。由于城鎮特殊的經濟情況,使得管理著對于經濟指標的最求更加直接和不合理。還有就是監管力度的局限性,這些都導致了很多小規模的高污染的企業的出現,而且由于理念普遍存在“先污染,后治理”的階段,使得這些小企業亂排污水情況的泛濫。
1.2水污染面臨的問題
(1)經濟結構依然不合理。當前,我國的經濟結構仍然是以傳統的高耗、高污染、低效率的生產方式為主體。尤其在城鎮地區,普遍存在大量的生產方式粗獷,布局不合理的企業。這些企業是城鎮經濟實體的支柱,卻也是污染的最主要來源。對水資源的污染也進一步加劇了城鎮有限水資源的短缺。
(2)地方政府理念的局限性。一些地方政府盲目地最求GDP,對環境保護的理念缺乏。也正是因為這樣,使得那些污染環境、破壞生態環境的項目和企業得以生存下來。還有就是由于對自己治理污染的責任認識不夠,導致城鎮管理者忽視了對于水污染治理設施的建設。這種意識上的認識不足也導致了對于水污染治理的政策法規長期的不到補充與調整,仍然處于很不健全的程度。還有就是監管體制機制的不健全。
(3)技術體系不完善。經過多年的努力,目前已經形成了很多有效的治理水污染的技術。但仍然存在成本高,運行困難的情況。而且目前還沒有形成一套適合我國各地方水污染情況的完整的技術體系,這些也是城鎮在處理水污染是面臨的技術瓶頸問題。
2城鎮污水處理工藝
2.1氧化溝工藝
氧化溝工藝來源于活性污泥法,它屬于懸浮生物處理技術,而且它還類似于延時曝光工藝。由于其溝渠狀的構造物外形,氧化溝也被稱為連續環裝反應器。氧化溝工藝的機理特點是:水力停留時間長,有機負載低。氧化溝工藝來作為一種投入的建設和管理成本較低而且處理效果有效的污水處理技術,得到了很廣泛的應用,而且氧化溝獨特的脫氮除磷能力也使得它的應用更為廣泛。我國運用最廣泛的有兩種:卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝。前者的發展已經非常成熟,污水處理能力更強,而且成本較之前更低。后者的奧貝爾氧化溝技術被驗證有很強的降解有機物的能力。近些年來,一體式氧化溝的發展也尤為突出,該技術的效率高、成本低、運行簡單、流程短等特點使它非常適合城鎮的特點,可以預見在不遠的將來,一體式氧化溝技術會有更大的應用前景。
2.2SBR工藝
SBR技術就是在反應池中自動完成對污水的混和、沉淀、排水、排泥等過程。SBR就是序列間接性活性污泥,工藝特征是間接曝氣。SBR技術由于工藝簡單,可以簡化很多步驟與設備,因而投入的建設成本更低。而且該技術去除有機物的能力更強,負荷能力強。SBR設備本身也適合組合式構造,因而方便改造、升級、組合等,這些特點使得SBR技術有很大的發展空間。
3污水處理新工藝
新興的城鎮污水處理工藝一般都是結合目前很前衛的生物技術,成本更低,更適合城鎮的條件。
3.1人工水草凈化技術
眾所周知,水草對于水污染的的治理有很大的作用。而人工水草實際上并不是水草,它是有著水草形狀的人造聚合物,它有著很大的面積,在污染水體中形成一個小的生態部分,促使有益的微生物的發展,同時也能抑制有害微生物的種群發展。在這里形成一個完整的是食物鏈,目的在于將水體中富含的有機物轉化為無害的物質。
3.2生物浮島技術
生物浮島技術的原理與人工水草相似。生物浮島就是人工模擬建造適合有益于水草生長的環境,然后種植水草,利用水草的凈化作用來凈化水質。生物浮島技術對于富營養化的水質有很好的處理效果,能有效降低污水中的COD值。同時也能營造水中景觀,有利于水生植物的繁衍與發展。而且該技術應用方便,對于環境的副作用很小,使用范圍廣,有很強的可操作性。
3.3蚯蚓生態濾池
蚯蚓生態濾池是在濾床中建立生態系統,利用蚯蚓以及其他的生態系統中的分解者的分解作用,對污水中的污染物質進行分解,從而達到凈化水質的作用。該技術對于污水中污染物質的清理能力不可替代,處理后的污水中各項污染指標能很有效地降低,而且幾乎沒有污泥剩余。
3.4人工濕地生態系統
人工濕地生態系統就是人工設計建造的生態系統。該濕地生態系統能夠定向的建設在污水中,利用這個生態系統中個個環節的食物鏈與整個生態系統的抵抗力和恢復力等來解決水體的污染的問題。按照水在濕地床的流狀態也可以將人工濕地系統分為很多種,目前在設計建造人工生態系統是更傾向于復合流人工濕地生態系統,這樣能解決單一流濕地的局限性。
4結語
我國城鎮污水處理技術必須結合自身的實際情況,并且要結合社會發展大潮流,才能踐行可持續發展的理念與戰略。
參考文獻
[1]李璐倩.我國城鎮水污染治理技術探討[J].科技傳播,2013,07,08.
篇7
關鍵詞:水資源水污染治理技術
水是自然界最普遍存在的物質之一,水是生命之源,是人類賴以生存和發展的重要物質基礎,沒有水就沒有生命。1977年聯合國水會議向世界發出“水不久將成為一個嚴重的社會危機”的警告,至今水資源危機仍然是困擾世界許多國家的重大難題。
1.世界水資源概述
地球上儲存的天然水資源是極其豐富的,總水量約為136億立方公里,其中絕大部分是難以被直接利用的海水,僅有2.5%約為3. 5億立方公里是淡水。淡水中又有3/ 4存在于冰川和冰帽中,大多數的大冰塊又集中在南北兩極,目前還極少利用。對人類生活和生產活動關系密切而又比較容易被開發利用的淡水儲量約400萬立方公里,僅占地球總水量的0.26%,而且這部分淡水在陸地上的分布也很不均勻。
水資源與人類發展間矛盾的激化,客觀上是因淡水資源的嚴重匱乏造成的,主觀上則是對水資源不合理的開采使用造成水源的污染和浪費所致。據統計,全世界每分鐘近100噸污水流入江河,多數河流都受到不同程度的污染,其中約有40%的河流穩定流量受到較為嚴重的污染全球約20多億人得不到清潔衛生的水,且每年水污染導致10億人患病,300萬兒童因腹瀉死亡。另外因科技落后、水管生銹、違章建設、龍頭滴漏以及人為行為而造成了飲用水的大量流失。森林的亂砍濫伐,導致植被嚴重破壞,造成大量水土流失。
水資源的危機已成為全世界關注的問題。聯合國47屆大會作出了從1993年開始,每年的3月22日定為“世界水日”,呼吁各國要加強水資源管理保護和合理利用水資源。
2.我國水資源的現狀
2. 1我國水資源嚴重污染
七十年代以來,隨著我國工農業生產的發展,我國的水體污染業日益嚴重。我國水污染的形勢十分嚴峻,江河湖庫普遍受到污染,許多地下水資源也受到了嚴重的污染,水污染問題的嚴重性已從對生態環境的不良影響,發展到直接影響飲用水源,影響人民身體健康的程度
國家環境保護總局在“世界環境日”當天1999年度《中國環境狀況公報》指出:我國的主要河流有機污染普遍水源污染日益突出。七大水系中,長江干流水質良好達到二類或三類水質;黃河五類水質占了114人監測斷面中的63.1%;珠江42個監測斷面中,三類和四類水質各占一半,松花江處于中等污染水平,淮河干流以三類水質為主,支流為四類至劣五類為主;海河污染嚴重,52個監測斷面中,五類及劣五類占了49.7%;遼河污染嚴重,52個監測斷面中,五類水質占69.3 %。另據水利部門對全國10萬公里河流的調查,被污染河流已占半數,其中有4萬公里河流不符合漁業水質標準,2400公里河流魚蝦絕跡。
2. 2我國水資源浪費驚人
我國水資源在緊缺的同時卻存在著用水浪費的現象,水資源的有效利用率只有16%,中國造紙業生產一噸紙需消耗400 -500噸水,而在歐共體國家只需5 -200噸水,中國的農業作為最大的水用戶,消費更是驚人,流經其灌溉系統60%的水被浪費掉。我國已將每年5月9日至巧日定為節水宣傳日。黨的十五大提出“資源開發和節約并舉,把節約放在首位”的可持續發展戰略方針,要在全社會形成節約水資源光榮,浪費水資源可恥的公德,人人都要樹立水資源是有限的有價值的新觀念,養成愛惜水、愛護水和節約水的優良習慣。
3水污染治理新興工藝
面對我國水污染現狀,我國迫切需要低建設費用、低運行管理費用、低操作管理需求,同時二次污染物排放少的污水處理技術,即環境友好型的“三低一少”污水處理技術。這項技術在研究開發和工程運用方面已取得一些重要進展,特別是對人工濕地、蚯蚓生態濾池、生物浮島和人工水草凈化技術等新興工藝或技術的研究應用越來越受到人們的關注。
3.1人工濕地生態系統
人工濕地是一種人為建造、干頂形成的綜合的生態系統,系統將污水有控制地投配到經人工改造的濕地上,利用土壤、植物和微生物等對污水進行處理。它利用自然生態中的物理、化學和生物的三重協同作用來實現對污水的凈化處理。人工濕地具有對有機物去除效果好(BOD5,COD去除率達80%以上)、氮磷去除能力強(TN和TP的去處率達60%和90%)、工程基建和運行費用低以及對負荷變化適應能力較強等特點。與傳統的污水處理工藝比較而言,人工濕地處理技術在經濟投資以及環境影響方面都具有很大的優勢,因而在我國具有廣闊的應用前景。
人工濕地按進水在濕地床的流動狀態可分為:表面流濕地、潛流濕地、垂直流濕地。這幾種類型的人工濕地在污水處理效果、運行控制等方面存在差異,且以前兩種濕地類型的應用居多。目前人工濕地的構建趨向于幾種濕地類型的組合或某一類型的交替應用,即復合流人工濕地系統,從而達到以單一結構處理效果史為優越的目的。崔玉波等利用兩級逆向垂直潛流人工濕地處理污水,發現TP的去除率達到了97%以上;黃娟等采用份段式潛流濕地的研究發現,由于改善了濕地供氧情況,COD、氨氮和TN的最高去除率分別達到了92%, 70%和56,優于傳統水平流濕地。近些年來,人工濕地在我國應用實例較多,如在將人工濕地系統與景觀建設結合方面,有成都活水公園這樣的典型實例。成都府南河活水公園是世界上第一座集污水凈化、城市景觀及環境教育于一體的人工濕地活水公園,它的出現極具小范意義,為今后人工濕地的推廣、應用提供了新思路。
3.2蚯蚓生態濾池
蚯蚓生態濾池是利用在濾床中建立的人工生態系統,對污水中的污染物質通過蛆州和其他微生物的協同作用進行處理和轉化以蚯蚓為代表的微型生物在該系統扮演著“清道夫”的角色,這些微型生物對污水污染物質進行吞噬、分解,從而達到對污水凈化的目的【11】。該工藝可以高效、低能耗地去除污水中的污染物質(CODCr去除率83%-88%,BOD5去除高達91%-96,SS去除率可達85%-92%),幾乎沒有剩余污泥排放,是一種綠色環保的污水處理工藝。
3.3生物浮島技術
如前所述,流經城鎮的河段以及其它水體普遍受到污染,水體富營養程度嚴重,加劇了周邊生態環境的惡化,也給城鎮水污染治理工作帶來困難。目前國內外已出現多種凈化富營養化水體的處理技術,如生物浮島技術、人工水草凈化技術。
生物浮島也稱人工浮島技術,這種技術模仿植物自然生長規律,在水面上設置浮體,將一些喜水植物種植于浮體上,利用植物的根部吸附和吸收作用,將水中的氮、磷等污染成分去除,從而達到凈化水質的效果,同時又可營造水上景觀生物浮島技術對富營養化的河流、湖泊有明顯凈化作用,可削減富營養化水體中50%左右的COD值,對水體中的TN, TP去除效果好,并且可以為水生生物的自然恢復、生存和繁衍營造良好的水環境條件。營養物質是藻類生長的限制因子之一,但藻類生長良好,對氮磷營養物質去除效率也高。Govindan【13】在利用藻類處理混合污水時發現,除了氮磷被大量去除外,BOD(生物需氧量)和COD(化學需氧量)也減少了90% . Tam和Wong【14】將小球藻和柵藻分別培養在一級處理出水和二級處理出水中,結果表明,兩種藻類在一級處理水中生長得較好,對氮、磷的去除率在培養一周后即達到70以上。
篇8
關鍵詞:惡臭;處理;控制技術
Abstract: with the improvement of people's living standard as well as the changes in the concept of life, to the people of the requirements of the living environment more and more is also high, and the stench of sewage treatment plant send out more and can't stand. Environmental experts odorous gases were classified as toxic pollutants, its emissions by air pollution regulations of the constraints, in order to protect and improve the of all kinds of sewage treatment and environmental health and weeks circle quality, reduce to cause damage to the air of secondary pollution, control and processing sewage treatment plant to send out of odour, strengthening of the sewage treatment process control technology research has stench is imperative.
Keywords: stench; Processing; Control technology
中圖分類號: [R123.3] 文獻標識碼:A文章編號:
引言
伴隨著人們生活水平的提高以及公眾環境意識的增強,污水處理廠的除臭問題日益受到全社會的關注。為防止和避免污水處理廠散發的惡臭味對周圍居民生活的影響,一些發達國家都先后制定了一系列的法律法規來規范相關行為,我國也相繼出臺了一些法律法規。目前我國興建的污水處理廠大多集中在大、中城市,有的很難避開居民區,因此其氣味問題也必須得到解決。
近年來,我國污水處理設施的建設有了較快發展,預計到2015年,全國污水處理廠的數量將達到2000 座以上,污水處理率達到70%左右甚至更多。但到目前為止,我國污水處理廠及其相關設施的建設還處于一個較低的水平,而關于臭氣的處理問題,只是遵循相關規定“污水廠與居民區距離超過300 米”,并沒有什么實際、有效的解決措施。而隨著城市的迅速發展,污水處理廠由原來的郊區正相對轉移到了城市范圍內,因此處理廠惡臭對大氣的污染,對周圍居民的嗅覺影響問題日益暴露出來,處理廠的惡臭問題已經逐漸成為一個嚴重的社會以及環境問題。因此,我國相繼出臺了《惡臭污染物排放標準》(GB14554-93)、《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) 等相關法律法規。可見,控制與處理污水處理廠的惡臭問題,加強對污水處理過程中惡臭控制技術的研究已經勢在必行。
1、惡臭的概念以及來源和分類
中華人民共和國國家頒發的《惡臭污染排放標準》GB14554-93,將惡臭定義為為:一切刺激嗅覺器官而引起人們心情上不愉快以及損害生活環境的氣體物質。由此可見,惡臭使人的嗅覺對氣味產生不愉快的感覺。這種感覺是不能進行物理量化的,因此,一直以來,在惡臭的認知以及惡臭的治理上都存在著誤區。惡臭是一種復合型氣味,由具有氣味的多種物質構成。迄今為止,憑人類嗅覺感知的惡臭物質共有4000 多種,其中對人體健康危害較大的有50 多種。目前,產生惡臭的污染源主要來源有:(一) 農牧業產生的惡臭,如畜牧場、屠宰場和水產加工廠等地方;(二)工業產生的惡臭,如石化廠、制革廠、農藥廠等;(三)城市公共設施產生的惡臭,如垃圾場、污水處理廠、公共廁所等。而惡臭氣體按其組成亦可分為5 類:(一)鹵素及其衍生物,如氯氣、鹵代烴等;(二)烴類,如烷烴、炔烴、芳香烴等;(三)含氧有機物,如酚、醇、酮、有機酸等;(四)含氮化合物,如氨、酰胺、硝基化合物、吲哚類等;(五)含硫化合物,如硫化氫、硫醇類、硫醚類等。
2、除臭方法概述
對臭味的處理方法有很多種,包括了直接焚燒法、催化劑氧化法、酸堿洗凈法、臭氣氧化法、活性炭物理吸附法、生物脫臭法、土壤脫臭法和生物過濾法等。下面介紹幾種除臭方法:
2.1土壤脫臭
土壤脫臭的機理主要可分為物理吸附以及生物分解兩類,水溶性惡臭氣體(如胺類、硫化氫等)可被土壤中的水分吸收去除,而非溶性臭氣則可以被土壤表面物理吸附繼而由土壤中微生物進行分解。土壤除臭法的特點:1.維護管理的費用低,除臭效果與活性炭法相當;2.占地多,處理占地為2.5- 3.2m ²/m ³氣體;3.不適于多暴雨、多雪地區,對于高溫、高濕和含水塵等氣體必須要進行預先處理。
2.2生物滴濾塔法脫臭
生物濾塔脫臭法處理臭氣是通過附著在固體過濾材料表面的微生物降解惡臭成分來實現脫臭的目的,該法的主要原理是使臭氣化合物(主要是硫化氫和有機氣體)向上流動穿過生物過濾器填充介質,當潤濕的廢氣通過附有生物膜的填料時,氣體中的惡臭物質溶于水中,被循環液和附著在填料表面的微生物吸附,就可以達到凈化氣體的目的。這種除臭方法的優點是,載體為無機物,填料內微生物數量多,而且由填料造成的壓頭損失較小,可以承受較高的污染負荷,具有較大的緩沖能力,即使在中斷供給營養物質幾天后,系統仍可保持較高的脫臭效率;當然這種除臭方法也有缺陷,缺點是,設備的占地面積大、操作參數難以控制。這種除臭方法適用于臭氣量大、污染負荷變化較大、營養物補給比較方便的生物反應池、濃縮池、格柵間。現在,生物滴濾塔法脫臭法廣泛應用于污水處理廠的格柵間、生物反應池、濃縮池等地。
篇9
關鍵詞:生物強化技術;水污染治理;應用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.003
對于生物強化技術來說,主要就是生物的增強技術,同時還包含有投菌法。具體的說就是運用具有特定降解功能的高效菌進在傳統生物處理系統中進行融合應用,進而達到對其定某種有毒物質去除的效果。簡單的說,培菌和投菌是生物強化技術的核心內容,其主要的工作是進行預處理,并不能做到治理的工作。
1 生物強化技術在水污染治理中的現狀
在水污染中進行生物強化技術的應用,最主要的目的是為了實現對特定目標污染物的有效去除,進而實現對水下淤泥的改善,保證水中系統的加速啟動,能夠有效的對系統的抗負荷沖擊能力及穩定性進行提高,當前情況下,生物強化技術主要應用的范圍有:第一,對高濃度有機廢水的治理工作;第二,對有毒害及難以降解的污染物的有效治理;第三,對已經脫氮除磷廢水的治理;第四,對廢水中具有油脂問題的解決、對大面積水域水質的修護等。
2 生物強化技術在水污染治理中的應用
2.1 能夠有效提高目標污染物的去除效果
在廢水的處理過程中,生物強化技術具有非常明顯的優勢,能夠針對特定的污染物進行有效的處理,保證了處理效果的最佳性。通過對高效苯酚降解菌Pseudomonasputida ATCC 11172的篩選之后,再在污泥反應器中進行投加,可以保證菌在45之內對苯酚的降解率維持在一個水平,高達95%-100%,再對比沒有進行苯酚降解菌投放的反應器,可以看到反應器中對苯酚的降解率由原來的100%逐漸的降低到了40%。
2.2 能夠實現對污泥性能的有效改善
通過對生物強化技術的有效應用,可以對污泥中存在的膨脹問題進行有效的解決,進而實現對污泥沉降性能的改善,這樣就能夠實現對污泥總量的不斷減少,通過生物強化技術的應用,可以將污泥的容積降低17%-30%。在進行苯酚降解的實驗中,同時進行污泥生物強化實驗,并通過實驗所得到的結果與沒有進行濕菌體加入的結果進行對比,可以明顯得到相應的結果相差達到了17.8%,可以得出實驗組運用生物強化技術能夠有效的實現對污泥活性的增強,實現對污泥總量減少的功能。
2.3 能夠實現系統啟動速度的加速
運用EM菌劑對生物膜及活性污泥處理垃圾滲濾液進行培養,并與沒有用EM菌劑的系統作為對比,可以得出一定的實驗結果,即:在生物膜及活性污泥處理垃圾滲濾液中進行EM菌劑的加入,可以有效實現對系統啟動時間的縮短,具體的縮短時間與沒有加入EM菌劑系統相比可以達到14-16天左右,當生物膜脫落之后,有EM菌劑的系統能夠快速的實現生物膜的重掛。在實際的應用過程中,將活化菌液、生物菌劑及生物污泥在污水中進行加入,能夠實現在低溫情況下對污水的有效處理,而所用到的處理時間只有12d,這就大大實現了生化系統啟動時間的減短。
2.4 能夠實現系統抗負荷沖擊能力及穩定性的提高
在上述實驗中,將苯酚降解菌株在活性污泥系統中進行加入,就能夠實現活性污泥系統具有苯酚降解能力,同時苯酚降解能力能夠一直維持在20d時間之內,但是,當系統經過長時間之后,其降解功能就會有所下降,降解的性能會下降到40%左右。同時,當苯酚進水時的濃度達到1000mg/L時,將此系統與對照組相比較,可以得出實驗組系統的降解率明顯增強。
3 結束語
綜上所述,在進行污水處理過程中,生物強化技術的應用已經非常廣泛,其應用前景也非常良好。但是,在實際的污水處理過程中,生物強化技術的許多應用還不能真正得到使用,還只是簡單的存在于實驗研究過程,想要有效實現生物強化技術在實際中的應用,還需要做到以下幾點:對應用成本做到進一步的降低;進一步加強基因工程菌的遺傳性、凈化功能及安全性研究;盡可能實現相關技術的組合使用,特別是高效、低能耗、易普及的特種微生物與特殊工藝;進一步探討影響生物強化技術在水治理系統中的主要控制參數和生態學機制,建立相關數學模型,為指導實踐操作提供依據。
參考文獻:
[1]李久安,周后珍,劉慶華.廢水生物強化處理技術研究進展[J].應用與環境學報,2013,17(02):273 - 279.
篇10
關鍵詞:污水處理站,選址,地理信息系統(GIS),農村
Abstract: The description of a using GIS to locate the suitable site for a proposed wastewater treatment plant research project is to show the reliability, and possibility of using GIS as a tool to select construction site. Based on regulations, the possible sites were selected using GIS spatial analysis methodology.
Keywords: Wastewater treatment plant, Site select, Geographic Information System (GIS), Countryside
中圖分類號:TU992文獻標識碼:A
緒論
十指出建設生態文明和美麗中國的戰略目標。使中國特色社會主義建設事業,形成由經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設和生態文明建設組成的“五位一體”的總體布局。近年來農民生活質量不斷提高,與此相伴的是農村水污染越來越嚴重,治理、利用越來越困難,河道、水體水質越來越差。因此,加強污水處理設施建設成為很多農村地區需要解決的問題。
制定城市污水處理系統方案,污水處理廠站地址的選擇是重要的環節。它與城市的總體規劃、城市排水系統的走向、布置、處理后污水的出路都密切相關。近年來,計算機技術,特別是地理信息技術的發展為城鎮污水處理工程現代化、科學化、綜合化發展提供了強大的支持。寫作本文的目的是通過此項研究為農村規劃和工程選址工作提供一些思路,并表明了GIS在新農村規劃中的應用前景十分廣闊,地理信息產業的發展勢必會極大地推動信息社會的經濟建設和可持續發展。
一.項目概述
1.選址區域介紹
瀾滄縣地理位置位于北緯22º01'-23º16',東經99º29'-100º35'間。酒井鄉勐根村位于縣城東南部瀾滄至西雙版納214國道旁,全境皆為山區,地勢北高南低,東、西北面環山,形成盆地,屬于地質災害非易發區。作為南朗河一級支流的南根河從北向南從地塊中穿過,勐根村處于其流域內,全村有8個自然村,村民639戶,人口約2741人。
南根河干濕季流量變化明顯,濕季水量大,水質渾濁,干季水量小,水質清澈。南朗河是一條出境河流,也是瀾滄縣的重要河流之一,與社會和經濟發展有十分重要的關系。由于城市污水的排入,南朗河上游水質不同情況超出IV類水質標準,個別現象超過V類水質標準。
2.進行污水處理站選址的目的
根據對勐根村幾個寨子的實地調查,各村民小組公共排水排污設施缺乏,雨天山水、雨水在寨子中四處漫流,生活污水、家畜排泄物有隨意自由排放的現象,存在垃圾死角,影響寨內環境衛生。
而酒井鄉是瀾滄拉祜族自治縣旅游總體規劃中的一部分,其中的老達保是縣內打造“六個拉祜”規劃中的一個寨。不健全的排水設施一則無法滿足今后發展的需要,二則會影響南根河的水質,給人們的生活帶來負面的影響。勐根村距離縣城較遠,且中間有山丘阻隔,如果將此地區的污水排入縣城的污水處理廠,從技術和經濟角度考慮,都不是一個好的選擇。
基于以上原因,在對該地區的規劃研究中考慮建設聯村污水處理站,并利用GIS進行選址分析。
二.GIS技術與工程選址
1.相關概念
地理信息系統(Geographic Information System或GIS)又稱為“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”,是一種特定的十分重要的空間信息系統。它處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。
選址,是在建設前對工程建設地址進行考查和決策的過程。選址勘察階段分為定址勘察,規劃勘察兩部分。
2.選址中應用GIS的優勢
第一,對于地形復雜,空間跨度較大的地域,進行定址勘察前的初步選址工作很復雜,效率低,綜合性差。GIS基于已有地圖數據的輸入、分析、運算、顯示的功能可以很方便的實現初步選址,實現真正從宏觀上、空間上去統籌選址工作。在水工程選址中,特別是大型水利工程(如跨流域調水工程)選址,往往涉及范圍廣泛,內容復雜。先利用GIS進行初步選址,再在結果中進行定點勘探,可以節省人力、物力,提高選址的可靠性。
第二,GIS的空間數據處理功能,是常用的繪圖和模型軟件無法實現的。GIS能夠在圖形上直接實現一些數學計算和邏輯運算,并實現地形的模擬。設計人員和管理人員可以實時、交互地觀察不同方案在當地環境中的效果,還可以從指定角度、方向進行方案比較,也可以實現數據的輸入輸出,自動生成表格、報告等。
并且,GIS可以在已有的地形資料上方便的完成專題地圖的制作。在某一專項圖紙缺乏的情況下可以用GIS進行生成。
三.選址依據
室外排水規范中提出,污水廠位置的選擇,應符合城鎮總體規劃和排水工程專業規劃的要求,并應根據下列因素綜合確定:
(1)在城鎮水體的下游,
(2)便于處理后出水回用和安全排放,
(3)便于污泥集中處理和處置,
(4)在城鎮夏季主導風向下風側,
(5)有良好的工程地質條件,
(6)少拆遷、少占地,根據環境評估要求,有一定的衛生防護距離,
(7)有擴建的可能,
(8)廠區地形不應受洪澇災害的影響,防洪標準不應低于城鎮防洪標準,有良好的排水條件,
(9)有方便的交通、運輸和水電條件。
四.GIS選址過程
1.基礎數據和數據處理
分析中應用的基本數據有:高程圖(DEM模型)、基本農業用地圖(矢量數據)和現狀用地圖(矢量數據)。由于地質災害方面的資料缺乏,而且考慮到該區域為地質災害非易發區,此次分析中沒有包含地質災害因素。這可以在有需要后再進行補充。下面是對數據處理過程的簡單介紹。
1.1高程分級
數字高程模型顯示,該地塊地勢相對平坦,地形東北高,西南低,地勢由東北向西南傾斜。最高海拔1355.87米,最低海拔896.855米,高差458.189米。由于污水處理站應在海拔相對較低的位置,這樣可以使大部分污水以重力流方式匯集到處理站,從而少建泵站,降低工程造價。此次分析將高程分為4級。
1.2坡度分級
使用空間分析工具集中的Slope工具處理DEM模型,可以得到地塊的坡度圖。從圖中可以看出,大部分區域山體坡度大,較為平坦的區域主要集中在河流流域和現狀農田及村莊處。由于山地區域可用的平地較少,而且平地又多為基本農田,故此次污水處理站選址可采用的坡度設在了15°及以下,并劃分了4級。
1.3確定水體防護范圍
首先,污水處理站需要避開洪澇災害區,其次,在發展旅游業的情況下,河流是非常重要的景觀帶,要避免受到污水處理站氣味的影響。污水處理廠站氣味的濃淡程度隨處理工藝不同,處理量不同而不同,其擴散范圍與氣候、風力等因素有關,比較難于決定。故采用污水處理廠站至少保證150米離河距離的經驗數值來確定水體保護范圍。
1.4確定村莊保護范圍
由于污水處理廠站的氣味影響居民及游客的生活和娛樂,而且在管理不善的情況下,廠站內會滋生蚊蠅,影響衛生。為了符合衛生防疫的要求,根據城市排水工程規劃中的規定,污水處理站需距離城鎮工業區、居住區約300米以上。故以此數值來確定村莊保護范圍。
1.5國有林地覆蓋區
《云南省地方公益林管理辦法》第三條指出“地方公益林是指除國家重點公益林以外,生態區位重要或者生態狀況脆弱,對國土生態安全、生物多樣性保護和經濟社會可持續發展具有重要作用的防護林地和特殊用途林地。”《云南省瀾滄拉 祜族自治縣林業發展條例》中指出“任何單位和個人未經 林業部門批準,不得在國有林區建蓋房屋、開墾種植和養殖。”所以本次選址分析對國有林地區域進行了避讓。
1.6基本農田覆蓋區
根據《基本農田保護條例》第十五條規定:基本農田保護區經依法劃定后,任何單位和個人不得改變或者占用。國家能源、交通、水利、軍事設施等重點建設項目選址確實無法避開基本農田保護區,需要占用基本農田,涉及農用地轉用或者征用土地的,必須經國務院批準。所以本次分析對基本農田區域進行了避讓。
2.綜合分析
2.1 GIS選址分析方法及過程概述
首先,水體保護范圍內、村莊保護范圍內、國有林地覆蓋區和基本農田覆蓋區被考慮為不可占用地。最終的分析采用“高程分級圖”、“坡度分級圖”和“保護區范圍圖”,工具采用加權疊加工具(Weighted Overlay)來進行。加權疊加工具是最常用的疊加分析工具,適用于選址類的問題。分析者給予每個參與評價的因素一個權重值,并賦予每個因素中的分級相同形式的“優先值”序列。當權重和優先值設定完后,Weighted Overlay工具就會按照擬定的算法進行柵格計算,最終得到“污水處理站適宜地選址結果圖”。見圖1。
2.2 GIS選址結果
從得到的污水處理站適宜地選址結果圖中可以看到可用的“適宜用地”非常少,其中最適宜建設地面積為34888m2,可建設地面積為202469 m2,塊狀分散在幾個區域,其中適宜用地主要集中在圖1中的“1”區域和圖1中的“2”區域內。兩者都在南根河的下游。
其中,“1”區域位置較好,與主要村寨距離適中。距離較遠的各別村寨的污水如果排向此處,管線的走向從高向低,建設難度較小。而“2”區域位置較偏,與主要村寨間有多處山體阻隔。
從通達性來說,“1”區域周圍農村道路密集,比“2”區域的通達性要好得多。而且,“1”區域與“2”區域相比,電網覆蓋情況好。
綜合以上各項因素,規劃建設的聯村污水處理站用地選在 “1”區域。該地塊高程范圍大致在928.0-938.0m范圍內,大部分地區坡度在0°-15°范圍內,可用面積為13049平方米,此面積可以滿足處理站工藝區與管理區建設的需要。對于坡度相對較大的位置,可以依山就勢來安排污水處理站布局并選擇適建于山地的處理工藝,或作為管理區建設用地。
圖 1:用地選址結果圖
五.結論及建議
1.結論
從這次選址過程和結果來看,使用GIS作為定址勘察前的初步選址工具是可行并且有效的。而且,在疊加分析中,可以根據側重點不同而改變權重值,或者改變某一個或幾個參評因素來得到不同的選址結果。
2.建議
在一些污水處理站選址工程中,與道路的距離也是一項參評因素。而此次選址沒有將道路條件作為選址的因素,這是因為此地區現狀道路多為鄉間小路,如果進行污水處理站建設,道路的改擴建是必然的,故認為道路為非必要因素。
地塊中坡度較小(0°-8°)的位置主要集中在水體、基本農田附近和村寨四周。此次由于保護距離的限制,使得選出的地區坡度較大。如前所述,污水處理廠站的氣味與其規模和工藝有關,故村莊保護距離和水體保護距離應可以視情況進行調整,以更好地滿足利于建設和環境保護的目的。
參考文獻
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[2]宋世凱等,GIS技術在新農村選址中的應用——以河北省邯鄲市涉縣為例,[J],文章編號:0517-6611(2011)07-04231-04,安徽農業科學,2011,39(7):4231-4234