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關(guān)鍵詞:河道污染;生物治理;河岸治理;河道修復(fù);水質(zhì)
1 河道污染治理的現(xiàn)狀
據(jù)2015年統(tǒng)計(jì),我國(guó)部分城市河段污染較重,全國(guó)十大水系水質(zhì)一半被污染,31個(gè)大型淡水湖泊17個(gè)污染,9個(gè)重要海灣水質(zhì)均差,黃淮海流域70%以上河段受到污染。因此,河道治理乃至水環(huán)境治理在當(dāng)今的環(huán)保產(chǎn)業(yè)中占據(jù)十分重要的地位。
河道污染的治理方法主要有物理方法、化學(xué)方法及生物方法等,而生物方法相對(duì)具備投資較低、環(huán)境影響小、二次污染威脅小、長(zhǎng)期效果質(zhì)量高等特點(diǎn),是一種未來應(yīng)用更為廣泛的健康治理方法,本文主要針對(duì)河道污染的生物治理提出一些可行性建議。
2 河岸治理
2.1 生態(tài)護(hù)坡
平原河道護(hù)坡應(yīng)盡量減少混凝土用量,優(yōu)先采取自然的土質(zhì)岸坡、自然緩坡、植樹、植草、干砌塊石等各種淺護(hù)坦為水生植物生長(zhǎng)、繁育及兩棲動(dòng)物棲息繁衍活動(dòng)創(chuàng)造條件。土堤可采用植洹⒅植鶯蛻物袋等工程措施,以利于保護(hù)河道和生態(tài)環(huán)境的改善;為便于河道管理,防止河岸邊坡耕作,可設(shè)置防護(hù)帶,以確保堤防安全。
2.2 建設(shè)下凹綠地
發(fā)揮綠地截留降雨徑流污染物的能力,將傳統(tǒng)的綠地改造成下凹式綠地,內(nèi)部采用人工土構(gòu)建快速滲濾系統(tǒng),充分發(fā)揮植被和土壤對(duì)城市降雨徑流污染物的截留作用。
2.3 植被淺溝
植被淺溝是指在地表溝渠中種有植被的一種工程性措施,一般通過重力流收集處理徑流雨水。當(dāng)雨水流經(jīng)淺溝時(shí),在沉淀、過濾、滲透、吸收及生物降解等共同作用下,徑流中的污染物被去除,達(dá)到雨水徑流的收集利用和徑流污染控制的目的。
3 河道修復(fù)技術(shù)
3.1 活性污泥法
活性污泥法處理污水,是利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用,去除廢水中有機(jī)污染物的一種廢水處理方法。它本質(zhì)上與自然界水體自凈過程相似,只是經(jīng)過人工強(qiáng)化,污水凈化的效果更好。故此法具有一定的局限性,需要廢水中含有足夠的可溶性易降解有機(jī)物;混合液含有足夠的溶解氧;活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài);活性污泥連續(xù)回流、及時(shí)排除剩余污泥,使混合液保持一定濃度的活性污泥;無有毒有害的物質(zhì)流入。
3.2 生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料,池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧,并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài),以保證污水與污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。
生物接觸氧化法是以附著在載體(俗稱填料)上的生物膜為主,凈化有機(jī)廢水的一種高效水處理工藝。具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法,兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)。在可生化條件下,不論應(yīng)用于工業(yè)廢水還是養(yǎng)殖污水、生活污水的處理,都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。
生物處理是經(jīng)過物化處理后的環(huán)節(jié),也是整個(gè)循環(huán)流程中的重要環(huán)節(jié),在這里將去除氨氮、亞硝酸、硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì),對(duì)以后流程中水質(zhì)的進(jìn)一步處理將起到關(guān)鍵作用。如果能配合JBM新型組合式生物填料使用,可加速生物分解過程,具有運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、投資省、處理效果高、最大限度地減少占地等優(yōu)點(diǎn)。
3.3 膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor,MBR)為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池,在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度,提高生物處理有機(jī)負(fù)荷,從而減少污水處理設(shè)施占地面積,并通過保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設(shè)備截留水中的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器因其有效的截留作用,可保留世代周期較長(zhǎng)的微生物,可深度凈化污水,同時(shí)硝化菌在系統(tǒng)內(nèi)能充分繁殖,其硝化效果明顯,對(duì)深度除磷脫氮提供可能。
【關(guān)鍵詞】:水質(zhì)現(xiàn)狀;惡化原因;治理對(duì)策
【引言】:水環(huán)境是大地的管脈系統(tǒng),河流水質(zhì)是環(huán)境要素中最重要的要素之一,現(xiàn)階段,我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)雖然有了極大的發(fā)展,污水處理設(shè)施建設(shè)滯后,使得農(nóng)村生活污水、農(nóng)業(yè)污水和微小污染所產(chǎn)生的污水排放隨意性較大,農(nóng)村水環(huán)境污染導(dǎo)致縣域水環(huán)境污染日漸嚴(yán)峻。法庫(kù)縣內(nèi)大小河流共70條,河流面積約10平方公里以上的69條,長(zhǎng)573.2公里,其中較大河流有秀水河、拉馬河、王河三條。
1水質(zhì)趨于惡化主要原因:
1.1法庫(kù)縣是農(nóng)業(yè)大縣畜牧業(yè)發(fā)達(dá)。由于三條河流流域周邊20余家規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便處理設(shè)施或陳舊老化或技術(shù)落后導(dǎo)致處理能力不足,導(dǎo)致雨季來臨雨量大時(shí),院內(nèi)道路上的糞便部分隨雨水流進(jìn)河流,形成污染。導(dǎo)致流域水質(zhì)發(fā)生變化。依據(jù)《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》,在常年存欄量500頭的豬、3萬(wàn)羽的雞、100頭的牛規(guī)模以下的小型養(yǎng)殖或放養(yǎng)養(yǎng)殖不在環(huán)保部門管理范圍之內(nèi)。小型養(yǎng)殖戶數(shù)量總和大大超過規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng),其普遍存在環(huán)保意識(shí)不強(qiáng),畜禽糞便、尿液隨意堆放,且傾倒去向不明,并且排放的污染物大部分未經(jīng)治理或未徹底、有效治理。
1.2農(nóng)村田地大量施用化肥、農(nóng)藥。氮、磷、鉀肥是法庫(kù)農(nóng)民普便使用的化肥,作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)縣,化肥、農(nóng)業(yè)施用量長(zhǎng)期居高不下。近20年來,我國(guó)化肥的使用量已經(jīng)超過世界平均使用量1倍多。[2]使用過量同時(shí),利用率卻不高。目前我國(guó)的化肥利用率不及西方發(fā)達(dá)國(guó)家的50%,平均只有30%-50%,剩余的50%-70%通過各種途徑流失。[1]農(nóng)藥污染指農(nóng)藥或其有害代謝物、降解物對(duì)環(huán)境和生物產(chǎn)生的污染。農(nóng)藥實(shí)際有效利用率低,農(nóng)藥產(chǎn)生作用時(shí)只有10%-20%附著在農(nóng)作物上,而80%-90%則流失在土壤、水體和空氣中,在灌溉和降雨的作用下污染地表水及地下水。[2]多余的化肥、農(nóng)藥成分可通過各種渠道進(jìn)入溪渠河流,造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,從而造成廣泛的縣域內(nèi)河流面源污染。
1.3農(nóng)村村民生活污染物排放造成污染。近年來,農(nóng)村人口相對(duì)集中的小城鎮(zhèn)、行政村的生活污水、垃圾排放量不容小覷,污染物的來源、類型也不斷增多,包括人的糞便、生活垃圾、清潔污水、餐飲污水等,鎮(zhèn)村生活污水收集和處理率較低,農(nóng)村幾乎少有接入排污管網(wǎng)和入河前的處理,河道成為了藏污納垢之地。[3]全縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村生活污水收集和處理設(shè)施及管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后,普遍缺失污水處理設(shè)施,即使有幸存在污水處理設(shè)施,但受缺乏運(yùn)行資金、難以配套匯水管網(wǎng),生活污水依然得不到有效收集,農(nóng)村多數(shù)地區(qū)生活污水基本上沒有采取任何控制措施就直接排入周圍水體,給處理治理帶來極大困難,對(duì)周邊河流造成了污染。
2治理對(duì)策
2.1加強(qiáng)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,加快水污染處理設(shè)施建設(shè),提倡農(nóng)村社區(qū)污水的處理和資源化利用
我縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)要繼續(xù)完善廢水排放和污水處理系統(tǒng)的建設(shè),以政府投資為主,籌集民間資金為輔,積極鼓勵(lì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)民營(yíng)企業(yè)大幅增加環(huán)保投入標(biāo)準(zhǔn)。要根據(jù)“污者付費(fèi)原則”,通過合理的價(jià)格體系征收生活污水處理費(fèi),多渠道加大環(huán)保投入。要逐漸取代農(nóng)村無償用水狀況,在經(jīng)濟(jì)上激勵(lì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)節(jié)約用水,減輕用水壓力和水環(huán)境污染狀況。同時(shí)加大農(nóng)村社區(qū)污水綜合利用和資源化程度,建設(shè)“污水凈化與資源化生態(tài)工程系統(tǒng)”,將污水處理生態(tài)工程與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,既降低污水處理費(fèi)用,又增強(qiáng)土壤肥力,形成一種適合農(nóng)村社區(qū)污水處理的技術(shù)。
2.2著力實(shí)施畜禽養(yǎng)殖污染治理工程。
2.2.1嚴(yán)把源頭關(guān)。對(duì)于新建、改建、擴(kuò)建畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)必須嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)?!叭瑫r(shí)”制度。已建養(yǎng)殖場(chǎng)未經(jīng)環(huán)保審批的要求限期補(bǔ)辦手續(xù),未建污染物治理和綜合利用設(shè)施的要求限期建設(shè),所有養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理設(shè)施必須穩(wěn)定運(yùn)行,不符合要求的由縣政府依法予以關(guān)閉。
2.2.2從嚴(yán)落實(shí)禁養(yǎng)區(qū)規(guī)劃要求。嚴(yán)格禁止在已劃定的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)建設(shè)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)。對(duì)于因歷史因素早于禁養(yǎng)區(qū)劃定前投產(chǎn)的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)和小型養(yǎng)殖戶給于土地、資金政策支持予以搬遷。
2.2.3全面整治禁養(yǎng)區(qū)外規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)及小型散養(yǎng)戶。嚴(yán)禁養(yǎng)殖場(chǎng)將畜禽糞便、尿液、廢水直接或不達(dá)標(biāo)排放,嚴(yán)禁私設(shè)暗排管,對(duì)其污染區(qū)域進(jìn)行清理;嚴(yán)禁利用雨水溝混排污水。對(duì)于散養(yǎng)戶要因地制宜,加快推廣沼氣池建設(shè),鼓勵(lì)散養(yǎng)戶種養(yǎng)結(jié)合,實(shí)行相對(duì)集中飼養(yǎng),污染集中處理,沼氣用于農(nóng)戶照明和生活燃料,沼液和沼渣還田用于農(nóng)戶種植。由縣農(nóng)經(jīng)、畜牧、環(huán)保等部門協(xié)同組織治理畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染,推進(jìn)農(nóng)藥和化肥的合理使用,減少農(nóng)業(yè)面源污染。
2.3著力實(shí)施城鎮(zhèn)環(huán)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程。
2.3.1城鄉(xiāng)生活污水處理工程。
加強(qiáng)對(duì)已建成的法庫(kù)縣污水處理廠、遼河經(jīng)濟(jì)區(qū)污水處理廠監(jiān)管,采取定期檢查與抽查相結(jié)合,確保污水處理設(shè)施保持正常運(yùn)行;確保污水管網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的污水全部納入污水處理廠進(jìn)行處理,生活污水處理率達(dá)到95%以上,確保穩(wěn)定運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放
各行政村因陋就簡(jiǎn),采取修建溝渠、路邊溝、簡(jiǎn)易匯水管網(wǎng)等措施,將污水匯集一起,用接觸氧化、氧化溝、生物塘、人工濕地等方法進(jìn)行處理;不具備污水處理設(shè)施建設(shè)條件的,采用農(nóng)村戶用沼獬?、户記]糞池等分散處理方式處理生活污水,實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用。
2.3.2生活垃圾無害化處理工程。
加快推進(jìn)生活垃圾填埋場(chǎng)和垃圾中轉(zhuǎn)站建設(shè),按照“就地分揀、綜合利用”的原則,逐步推行農(nóng)村生活垃圾的減量化、資源化,將有機(jī)垃圾與糞便處理有機(jī)結(jié)合,綜合利用。由縣住建部門加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加快推進(jìn)垃圾無害化處理場(chǎng)和垃圾中轉(zhuǎn)站建設(shè),減少生活垃圾對(duì)水體的污染。
2.3.3開展河道清理。
加強(qiáng)監(jiān)督管理,嚴(yán)肅查處河岸堆棄和直接往河道傾倒垃圾的行為。定期開展轄區(qū)內(nèi)流域兩岸垃圾清理和河道疏浚工作,避免黑臭水體產(chǎn)生。由縣水利部門和林業(yè)部門負(fù)責(zé)水資源合理調(diào)配,加強(qiáng)河道管理,保證河道的生態(tài)用水量。
【參考文獻(xiàn)】:
關(guān)鍵詞:污泥處理;技術(shù);污泥堆肥
中圖分類號(hào):TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1我國(guó)污泥產(chǎn)量概述
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展,城市污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷增長(zhǎng)。
污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的物質(zhì),它以好氧微生物為主體,同時(shí)包括混入生活污水中的泥沙、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w等固體微粒及其吸附的有機(jī)物、金屬、病菌、蟲卵等物質(zhì)的綜合體。污泥中既含有多種有益生物生長(zhǎng)的微量元素和改良土壤結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì),同時(shí)也含有病原微生物、寄生蟲(卵)、重金屬及某些難降解的有機(jī)毒物。
2.我國(guó)城市污水污泥處理處置現(xiàn)狀與資源化主要技術(shù)
(1)我國(guó)城市污水污泥處理
從國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的城市污水廠來看,污水污泥處理工藝大體可歸納為18種工藝流程。由于污水處理廠的污泥是由液體和固體兩部分組成的懸浮液,所以污泥處理最重要的步驟是分離污泥中的水分以減少污泥的體積。污泥水與污泥固體顆粒的結(jié)合力是很強(qiáng)的,如果沒有污泥調(diào)理(通過化學(xué)的、物理的、或者熱工的方法),則絕大多數(shù)污泥的脫水是非常困難的。脫水方式的選擇必須與污泥調(diào)理方式、脫水后是否干化及最終處置的形式結(jié)合考慮,如果脫水后的污泥直接用于農(nóng)業(yè),其含固率要大于25%,如果脫水后的污泥直接填埋(例如我們目前的狀況),僅考慮含水率是不夠的,還應(yīng)該考慮承載能力的要求,實(shí)踐證明,只有采用無機(jī)藥劑的化學(xué)調(diào)理(在污泥中形成骨架)和板框壓濾機(jī)脫水才能滿足填埋場(chǎng)的要求。另外污泥生物穩(wěn)定時(shí)間、程度、方式對(duì)污泥的可脫水性能有明顯的影響,生物穩(wěn)定時(shí)間不足、穩(wěn)定程度不高的污泥,其脫水性比未穩(wěn)定的污泥差;好氧消化生物穩(wěn)定的污泥可脫水性比厭氧消化穩(wěn)定的污泥差。圖1是幾種污泥脫水技術(shù)在我國(guó)所占比例。
圖1是幾種污泥脫水技術(shù)在我國(guó)所占比例
(2)國(guó)內(nèi)城市污水污泥處置現(xiàn)與資源化主要技術(shù)
目前國(guó)內(nèi)污水廠污泥處置的方法主要有:自然堆肥、干燥制肥、石灰消解穩(wěn)定、污泥制作陶粒、污泥制磚、污泥制水泥、污泥填埋等。
3.污泥堆肥
污泥堆肥是簡(jiǎn)單易行的污泥處置與資源化技術(shù),污泥農(nóng)用前通過堆肥處理,經(jīng)過微生物的作用,使植物養(yǎng)分形態(tài)更有利于植物吸收,另一方面可以消除臭味、殺死病原菌和寄生蟲。堆肥應(yīng)該是首要的污泥處置技術(shù)。但前提是污泥中各種污染物含量在控制指標(biāo)內(nèi),污泥堆肥生成的有機(jī)肥料才有應(yīng)用之地。尤其是目前工業(yè)廢水和生活污水混合排放,導(dǎo)致了污水廠污泥的重金屬含量超標(biāo),這樣的污泥用于農(nóng)作物的施肥會(huì)使重金屬進(jìn)入食物鏈,對(duì)人類的健康造成不可忽略的影響。
但是從另一方面可以預(yù)測(cè)到,隨著我國(guó)城市園林綠化事業(yè)的蓬勃發(fā)展,需要大量的苗木花卉草坪基地。而污泥有機(jī)肥用于花卉苗圃,一是可以改良土壤,增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分;二是促進(jìn)苗木和花卉的生長(zhǎng);三是污泥中的一些重金屬和有害物質(zhì)不進(jìn)入食物鏈,同時(shí)樹木園林花卉對(duì)重金屬和有害物質(zhì)有一定的凈化功能。
污泥堆肥可以說是符合中國(guó)國(guó)情的污泥穩(wěn)定技術(shù),但自然堆肥需要的時(shí)間長(zhǎng)、占地大、肥效低、肥料的經(jīng)濟(jì)價(jià)值??;目前國(guó)內(nèi)有一些機(jī)械化程度高的堆肥技術(shù),如圓柱形分格封閉堆肥、滾筒堆肥、豎式多層反應(yīng)堆肥,在天津進(jìn)行的污泥高溫堆肥試驗(yàn),已經(jīng)探索出一套少加甚至不加調(diào)節(jié)劑、簡(jiǎn)單而便于管理操作的污泥堆肥工藝;我國(guó)近年在北京、唐山、太原、深圳、大連、石家莊、淄博、秦皇及徐州等城市,進(jìn)行高溫堆肥的研究,并取得工藝技術(shù)方面的初步成果。山西沃土生物有限公司與太原市排水處在太原市楊家堡污水凈化廠合作建設(shè)的堆肥處理裝置采用的就是強(qiáng)制通風(fēng)動(dòng)態(tài)發(fā)酵槽。深圳市中興環(huán)境工程技術(shù)有限公司和加拿大諾曼工程公司合作,在國(guó)內(nèi)新近推出了一項(xiàng)污泥處理專利技術(shù)――VERTADTM污泥好氧消化處理工藝(簡(jiǎn)稱VD工藝)和污水處理專利技術(shù)――VERTREATTM污水好氧處理工藝(簡(jiǎn)稱VT工藝)。目前在加拿大和美國(guó)已有三家采用該技術(shù)的污水處理廠投入運(yùn)行。VERTAD工藝是目前最先進(jìn)的好氧消化技術(shù),通過VERTAD工藝消化后的污泥達(dá)到美國(guó)環(huán)??偸鹨?guī)定的USEPA-503條A級(jí)生物固體標(biāo)準(zhǔn)。VD工藝深井反應(yīng)器的修建深度為110m,直徑為0.5~3.0m。采用常規(guī)的轉(zhuǎn)孔技術(shù),以10萬(wàn)m3/d規(guī)模的污水廠為例。
4.污泥干燥制肥
通過干燥造粒工藝,并向污泥中添加必要的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分,將污泥加工成復(fù)合有機(jī)肥,大大提高了污泥肥效和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是污泥處置的有效途徑和發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)利用干燥造粒技術(shù)處置污泥、生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的污水廠有大連、北京密云、太原等地;其中以太原楊家堡污水凈化廠沃土生物有限公司的污泥干燥制肥技術(shù)和工藝設(shè)備(VT筒倉(cāng)式高效氣流堆肥裝置)最具有代表性,工藝先進(jìn)、技術(shù)成熟,與其他堆肥發(fā)酵裝置相比,具有產(chǎn)量大。投資少、占地少、發(fā)酵充分、無二次污染,并可根據(jù)處理量,靈活搭配發(fā)酵倉(cāng)組合。VT筒倉(cāng)式高效氣流堆肥裝置主要工藝如下所示:
向消化污泥中加入天然脫水劑和絮凝劑機(jī)械脫水調(diào)質(zhì)堆積發(fā)酵二次發(fā)酵篩分熱噴 造粒二次接菌 干燥計(jì)量包裝 出廠
添加輔料干燥 計(jì)量包裝出廠(有機(jī)復(fù)混肥)
5.石灰消解穩(wěn)定
該工藝的原理是利用石灰和污泥中的水反應(yīng)時(shí)釋放出來的熱量進(jìn)行污泥干燥的。反應(yīng)時(shí)溫度逐步上升,最高達(dá)到102~105℃,干燥后的污泥產(chǎn)品,具有較好的利用價(jià)值,主要利用途徑有公路基土、垃圾填埋場(chǎng)的覆蓋土。天津市開發(fā)的活性石灰穩(wěn)定處置工藝與成套設(shè)備是在引進(jìn)了日本先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況開發(fā)和研制的,產(chǎn)品先后出口日本、印尼等,專門用于處置市政污水污泥、河道清淤污泥及橡膠產(chǎn)業(yè)排出污泥的處置。
6.污泥制陶粒
將污泥與黏土或煤灰按一定比例摻和,燒制成陶粒,可用作建筑材料,達(dá)到既處置污泥又創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的目的。根據(jù)天津污水處理研究所的試驗(yàn)成果,生產(chǎn)1m3陶粒消耗污泥1.584 m3(污泥含水率75%)。陶粒的銷售價(jià)格基本與污泥處理成本相抵。
7.污泥制水泥
污泥制水泥具有減容程度大,無害化處理徹底等特點(diǎn)。例如,上海萬(wàn)安企業(yè)總公司利用水泥窯焚燒處理城市污水污泥。但是目前利用水泥窯焚燒處理污泥的技術(shù),還不十分成熟,污泥僅占水泥生產(chǎn)原料的3%,因此不能作為污泥處置的主流工藝。
8.污泥填埋
污泥填埋處置的基本方式是城市污泥經(jīng)過簡(jiǎn)單的滅菌處理,直接傾倒于低地或谷地制造人工平原。它的好處是污泥無毒無害化,處理成本低,不需要高度脫水(或自然干化)。然而,城市污泥衛(wèi)生填埋也存在許多問題,如填坑中含有各種有毒有害物質(zhì)經(jīng)雨水的侵蝕和滲漏作用污染地下水環(huán)境,這對(duì)以地下水為生活水源的地區(qū)來說是不安全的衛(wèi)生問題。此外,適宜污泥填埋的場(chǎng)所因城市污泥大量的產(chǎn)出而顯得越來越有限。根據(jù)一份關(guān)于污水污泥情況調(diào)查報(bào)告,到2005年,歐盟國(guó)家的污泥衛(wèi)生填埋場(chǎng)所僅能容納污泥總產(chǎn)量的17%。在污泥不能被農(nóng)用的情況下,污泥必須被填埋或焚燒。
9.污泥處置及資源化的其他技術(shù)
新的探索性的污泥資源化處理技術(shù),包括作為填料回用、低熱值燃料回用、建筑材料的附加原料、制造熔融材料和微晶玻璃、做粘合劑和可降解塑料等。圖2是幾種污泥處置技術(shù)在國(guó)內(nèi)所占的比例。
圖2:幾種污泥處置技術(shù)在國(guó)內(nèi)所占的比例
國(guó)內(nèi)的污泥處置存在嚴(yán)重問題,從上圖可以看到仍有13.79%的污泥沒有任何處置,這將為環(huán)境污染帶來巨大危害。
10.污泥處理處置的展望
從污泥處理處置趨勢(shì)分析,今后污泥利用方面將會(huì)是土地利用和熱能利用,污泥農(nóng)用將會(huì)向更安全的方向發(fā)展。因此,我們必須及時(shí)了解污泥的各成分,同時(shí)在嚴(yán)格的污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)下改進(jìn)污泥處理工藝。雖然堆肥受到處理周期,成本等的限制,但是,隨著科學(xué)的進(jìn)步和人們資源循環(huán)利用和環(huán)保利用意識(shí)的提高,堆肥和其他有競(jìng)爭(zhēng)力的處置技術(shù)的經(jīng)濟(jì)差額正逐步減少。
“湖泊是人類文明之鏡”,從湖泊的水質(zhì)保護(hù)狀況更可以反映人類文明程度。湖泊作為水系的一部分,自古以來就成為人類文化與文明的搖籃。特別是長(zhǎng)江下游平原地區(qū)的淡水湖泊一直是我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的魚米之鄉(xiāng),贊美洞庭、鄱陽(yáng)、太湖的詩(shī)詞歌賦大量涌現(xiàn),成為我國(guó)水文化的重要內(nèi)容。
隨著近代工業(yè)化的發(fā)展,除各種自然有機(jī)物及各種水土流失物進(jìn)入湖泊可能會(huì)影響湖泊水質(zhì)外,各種人工化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入湖泊可能導(dǎo)致湖泊水質(zhì)的急驟變化。在江河已遭到嚴(yán)重污染的今日,湖泊已成為保護(hù)人類水源的最后一個(gè)陣地,湖泊水質(zhì)的惡化將從根本上破壞流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展條件。對(duì)湖泊的水質(zhì)保護(hù),最重要的是處理好流域內(nèi)人與湖泊的關(guān)系,建立人與湖泊長(zhǎng)期和諧共處的關(guān)系。
二、湖泊的基本特征
湖泊的基本特征隨湖盒形狀及其容量大小而有所差異,同時(shí)流域內(nèi)人類活動(dòng)也會(huì)影響和改變湖泊的基本特征。容量較大的湖泊其環(huán)境容量亦大,相對(duì)不易受到污染,可是一旦被污染又較難凈化。而較淺的湖泊也較容易被污染,而且受風(fēng)、熱的影響較大。
進(jìn)入湖泊的污染物或泥沙由于湖泊內(nèi)的流動(dòng)而被輸送到全湖。因此要掌握湖泊內(nèi)污染物及泥沙的輸移擴(kuò)散狀況,必需掌握湖流特征。湖流的成因可分為:
①吞吐流,由進(jìn)、出湖河道的水流動(dòng)引起;
②風(fēng)生流,由風(fēng)作用于水面的剪切力引起;
③熱成流,由于太陽(yáng)輻射,而接受輻射的水體深淺不一,熱容量不同而引起;
④柯氏力,由地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力及線速度差異所引起。在洪水季節(jié),吞吐流影響較大,在枯水季節(jié),風(fēng)生流影響最大,而熱成流只在湖盒地形變化較大,水體深淺不一時(shí)才顯示其影響。對(duì)面積較小的湖泊可以忽略柯氏力的影響。對(duì)于北半球湖泊而言,由于南向季風(fēng)及柯氏力的影響,大多會(huì)出現(xiàn)逆時(shí)針方向的環(huán)流。太湖的主導(dǎo)湖流也是逆時(shí)針方向的環(huán)流。
在遭遇較大風(fēng)力時(shí),由于風(fēng)的吹送,湖泊近風(fēng)一側(cè)水位下降,遠(yuǎn)風(fēng)一側(cè)水位將抬升,湖面傾斜,在太湖這種北高南低的水位差可達(dá)0.3~0.4米。如果風(fēng)力忽強(qiáng)忽弱,或風(fēng)向不斷變化時(shí),湖面會(huì)產(chǎn)生像潮汐一樣的靜陣現(xiàn)象,亦稱假潮,其周期與湖盆形狀有關(guān)。太湖水面振蕩周期約1~1.5小時(shí)。過去在太湖漁民中曾有“一日十八潮”之說。對(duì)于較深的湖泊,在每年春夏之季尚可能出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象,影響上、下層之間的物質(zhì)交換。太湖屬淺水湖泊,一般不會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
從湖泊的水質(zhì)變化過程來看,要由幼年的貪營(yíng)養(yǎng)型湖泊青年的中營(yíng)養(yǎng)型(偏貧)壯年的中營(yíng)養(yǎng)型(偏富)老年的富營(yíng)養(yǎng)型,這是湖泊由幼年至老年的變化過程。在自然條件下,這一過程發(fā)展相當(dāng)緩慢,但是由于人類活動(dòng)的刺激,這一過程也可能變得十分迅速。湖泊水質(zhì)由幼年期進(jìn)入青年期,或由青年期進(jìn)入壯年期時(shí),往往會(huì)發(fā)生淡水赤潮,而進(jìn)入老年期時(shí)則發(fā)生“水華”。因此有人把赤潮稱為湖泊的“青春痘”,而把水華稱之為“老年癍”。湖泊一旦進(jìn)入富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)即意味著已進(jìn)入老年期,在伴隨水華發(fā)生的同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)沼澤化,沿岸湖灣域水深不斷變淺,湖泊面積逐漸縮小。湖泊一旦出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化要使其逆轉(zhuǎn),再返回青春是較難的,但可以采取多種措施,延緩其老化過程。
三、太湖的水質(zhì)評(píng)價(jià)
太湖于80年代初,先是在北部湖灣區(qū)域出現(xiàn)明顯的大面積水華,其后向湖心發(fā)展,1990、1994、1995年七月無錫梅園水廠因藻類異常增殖,導(dǎo)致水廠過濾器堵塞,水味異常。目前太湖呈現(xiàn)典型的老年癥狀。即大面積的水華和東太湖的沼澤化。太湖入湖泥沙量不大,粗估為200萬(wàn)m3/年,相當(dāng)于每年平均淤積1mm,但由于湖水較淺,一有風(fēng)浪就被掀起,并隨湖流輸送到東太湖及其它湖灣地區(qū)。在東太湖的一些地方,每年`可淤積0.1m,水深逐漸減小。
太湖水質(zhì)污染嚴(yán)重,1995年全年平均已無Ⅱ類水,Ⅳ類水以上面積占總面積36%,東太湖與湖心區(qū)最好,藻類生物量為3.5~4.5mg/l,而五里湖、梅梁湖最差,全年超Ⅴ類水,藻類生物量為3.5~4.5mg/l。太湖水質(zhì)如此急驟惡化,主要是由于流域內(nèi)人類活動(dòng)不當(dāng)`,如不采取嚴(yán)格而科學(xué)的管理措施,太湖的水質(zhì)及生態(tài)難以向好的方向發(fā)展。據(jù)最近的調(diào)查,每年進(jìn)入太湖的污染物負(fù)荷量為:CODCr282.9萬(wàn)噸,T-N17.79萬(wàn)噸,T-P1.69萬(wàn)噸。CODCr中工業(yè)排放占83%;T-N中工業(yè)占43.7%,面源占26.1%,生活污水占14.6%,畜產(chǎn)占12.4%;T-P中工業(yè)占55.9%,生活污水占23.1%,畜產(chǎn)占15.8%。目前從太湖的水質(zhì)環(huán)境狀況來看,有機(jī)污染的主要來源是工業(yè)排放。從富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)來看,氮過剩,磷為控制條件。而磷的來源,工業(yè)污水占一半以上,而生活污水占近四分之一。
四、太湖綜合治理措施
太湖作為大型湖泊具有三大功能,即資源功能、環(huán)境功能和生態(tài)功能。資源功能主要是為周邊地區(qū)提高豐富的水資源;環(huán)境功能包括其自凈功能,對(duì)周邊地區(qū)的氣候調(diào)節(jié)功能,與空間景觀相關(guān)的文化娛樂及休閑功能;生態(tài)功能包括保持生物多樣性及保護(hù)其持有物種的功能,以及漁業(yè)生產(chǎn)功能等。作為綜合治理的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)使太湖的資源、環(huán)境、生態(tài)三大功能都得到改善,太湖水質(zhì)改善的目標(biāo)只是之一。而且三者之間是相互關(guān)聯(lián)的,因此在考慮太湖的綜合治理時(shí),應(yīng)當(dāng)避免單打一的治理規(guī)劃,首先要確定一個(gè)合理的綜合治理目標(biāo)。太湖的綜合治理措施應(yīng)包括三方面的內(nèi)容:
(一)污染源控制措施;
(二)湖泊生態(tài)修復(fù)措施;
(三)流域人類活動(dòng)管理措施。
污染源控制措施
點(diǎn)源控制措施包括:①工、礦企業(yè)及大型旅游設(shè)施的污水達(dá)標(biāo)控制;②城鎮(zhèn)生活污水處理廠;③河道污染物沉淀設(shè)施;④地下卵石槽凈化設(shè)施;⑤前置庫(kù);⑥農(nóng)村人、畜糞尿沼氣化設(shè)施。
面源控制措施包括:①土壤凈化資源的開發(fā)利用;②陸域低洼地區(qū)的生物處理措施。國(guó)內(nèi)外研究表明,受到污染的自然水體,在蘆葦?shù)貐^(qū)或水草區(qū)域滯留時(shí)間超過70小時(shí),其脫磷和脫氮率都可達(dá)到70%以上;③水土保持措施。坡耕地流失的水土中含有多樣營(yíng)養(yǎng)鹽類,應(yīng)避免其直接入湖。
湖泊生態(tài)修復(fù)措施
湖泊的有機(jī)污染及富營(yíng)養(yǎng)化是湖泊老化及生態(tài)環(huán)境惡化的一種表現(xiàn)。生態(tài)環(huán)境的變化表現(xiàn)在生物種群數(shù)減少,水體透明度降低,沉水植物逐漸消失,浮游植物減少,耐污能力強(qiáng)的貝類及魚類增加,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的小型魚類減少,大型魚類增加。由于藻類的異常增殖,水中有機(jī)質(zhì)增加,在其死亡和分解過程中產(chǎn)生腥臭味并大量耗氧,使水中溶解氧濃度降低,甚至導(dǎo)致魚類大批死亡。在污染源逐漸得到控制的同時(shí),湖泊的生態(tài)也可能得到某種程度的修復(fù)。生態(tài)修復(fù)措施包括:
在湖濱建設(shè)水生帶。天然條件下湖與陸是連續(xù)的,隨著湖泊水位的升降
會(huì)形成環(huán)湖濕地。這些濕地是保持湖泊生物多樣性最重要的地帶,由淺至深會(huì)形成大面積的蘆葦或水草帶、水生物帶。它是多種魚、貝類產(chǎn)卵、棲息之地,也是多種昆蟲、鳥類的筑巢之所。同時(shí)它又是湖泊的天然屏障,對(duì)于湖周入湖污染物起到遮擋、沉淀、吸收作用,寄生在水草根部的各種菌類也可以對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解。但是,環(huán)湖大堤建成后,水陸的連續(xù)性遭到破壞,濕地消失,適于在淺水中生長(zhǎng)的蘆葦水草帶消失。對(duì)太湖而言,若恢復(fù)環(huán)湖水生帶需修整環(huán)湖地形,創(chuàng)造適合于蘆葦、水草、挺水植物生長(zhǎng)的條件。
對(duì)湖內(nèi)生態(tài)進(jìn)行規(guī)劃和管理。目前東太湖水草旺盛,形成了較獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。由于湖流向東太湖輸送了大量土壤和營(yíng)養(yǎng)鹽,湖盆變淺,為挺水生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件。而挺水生物的大量生長(zhǎng)又減少了風(fēng)浪及流速,為落淤創(chuàng)造了條件。同時(shí)水草的生長(zhǎng)會(huì)吸收水中的營(yíng)養(yǎng)鹽,從而減少了水中磷、氮的濃度,抑制了藻類的生長(zhǎng)。因此水體透明度增加,又有利于挺水和沉水植物的生長(zhǎng)。東太湖成為太湖的生物凈水器。需要研究的是今后能否逐漸擴(kuò)大湖內(nèi)水草的生長(zhǎng)范圍以及如何對(duì)湖內(nèi)水草進(jìn)行管理。水草吸收磷、氮而生長(zhǎng),因此適時(shí)收獲水草就等于從水中提出磷和氮。如果不及時(shí)收獲水草又可能因死亡而分解出磷、氮,成為內(nèi)污染源。水草收獲后的利用以及次年的生長(zhǎng)都是需要研究的問題。
另外,湖泊的水位對(duì)湖泊生態(tài)有一定的影響,同時(shí)湖泊水深與風(fēng)浪,透明度等都密切相關(guān),因此在研究湖泊生態(tài)問題時(shí)應(yīng)當(dāng)注意對(duì)湖泊水位的控制與管理。
流域人類活動(dòng)管理
在研究我國(guó)湖泊水質(zhì)變化過程時(shí),都會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)共同的事實(shí)。就是大多數(shù)湖泊的水質(zhì)都是在近20~30年內(nèi)急劇惡化,而在此之前的數(shù)千年中,這些湖泊水質(zhì)基本保持良好狀態(tài)。而近數(shù)十年來湖泊流域在水文、氣象等條件并沒有發(fā)生特別異常的變化??梢詳喽ǎ此|(zhì)的急劇惡化是人類活動(dòng)方式和內(nèi)容的變化所引起。因此,要實(shí)現(xiàn)湖泊的綜合治理目標(biāo),必須對(duì)流域內(nèi)人類活動(dòng)的管理。特別是保持過去的一些好的生活方式,形成“少?gòu)U生活方式”,這是保護(hù)湖泊的長(zhǎng)久之計(jì),而人類活動(dòng)的管理,需要通過立法來實(shí)現(xiàn)。
1水源涵養(yǎng)林的管理。對(duì)于太湖西、南部入湖河流的水源地要保護(hù)原有林地,并根據(jù)規(guī)劃逐步恢復(fù)涵養(yǎng)林,以保持水源清潔,減少洪水形成的水土流失。
2對(duì)于水土流失的控制管理。除對(duì)水土流失嚴(yán)重的溝谷進(jìn)行整治,控制水土流失外,要對(duì)25度以上坡地嚴(yán)格執(zhí)行退耕還林。
3土地開發(fā)利用的管理。太湖流域是雨量較充沛的區(qū)域,土地內(nèi)的各種污染物容易被沖淋入湖。因此,應(yīng)當(dāng)盡可能增加雨水在流域內(nèi)的滯留時(shí)間。在有條件的地方多修建水塘、水田,保留一定的洼淀用于培植蘆葦和滯留雨水。對(duì)土地利用方式進(jìn)行合理規(guī)劃。
4對(duì)家庭有機(jī)垃圾進(jìn)行管理。提倡使用農(nóng)家肥,對(duì)家庭食物殘?jiān)?、糞尿等漚制農(nóng)家肥,減少化肥用量。
5對(duì)合理使用化肥進(jìn)行指導(dǎo)。由于化肥施肥方法不當(dāng),約有50%肥料流入湖中。因此需要加強(qiáng)研究與指導(dǎo),減少化肥的流失量。
6禁止在流域內(nèi)使用含磷洗衣粉。太湖流域已明令禁止使用含磷洗衣粉,但應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)、銷售環(huán)節(jié)的管理,加強(qiáng)對(duì)居民宣傳、教育、監(jiān)督是十分重要的。
加強(qiáng)對(duì)湖內(nèi)漁業(yè)生產(chǎn)的管理。湖泊內(nèi)魚類種群與數(shù)量對(duì)湖泊內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)影響較大,因此要對(duì)漁業(yè)捕撈量、禁捕魚種,捕撈方式進(jìn)行管理。同時(shí)要嚴(yán)格控制引入外來魚種,以免引起生態(tài)失衡。控制或禁止網(wǎng)箱養(yǎng)魚,大量投放餌種成為湖內(nèi)污染源。
加強(qiáng)對(duì)湖周及湖面旅游活動(dòng)的管理。太湖位于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),旅游業(yè)十分發(fā)達(dá),景點(diǎn)大量興建。這些景點(diǎn)緊靠湖濱,對(duì)其排污要嚴(yán)格檢查和控制,沒有污水處理設(shè)施的不準(zhǔn)營(yíng)業(yè)。對(duì)水上船只不準(zhǔn)排污和丟棄垃圾入湖,建立垃圾及糞尿的回收處理系統(tǒng)。
加強(qiáng)沿湖垃圾的管理。禁止向湖內(nèi)及進(jìn)出河道內(nèi)丟棄垃圾。因此要在流域內(nèi)的廣大城鎮(zhèn)和居民點(diǎn)建立完善的垃圾回收系統(tǒng)。
對(duì)流域內(nèi)從小學(xué)開始進(jìn)行愛湖教育。培養(yǎng)流域內(nèi)居民的愛湖意識(shí),應(yīng)當(dāng)從小學(xué)開始,材,廣泛宣傳,并組織各種愛湖活動(dòng),設(shè)立宣傳周、宣傳月,持之以恒方能收效。
5.太湖當(dāng)前治理目標(biāo)與對(duì)策太湖的水質(zhì)改善將是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),上述各項(xiàng)措施的實(shí)施和收效也將是需要大量資金和很長(zhǎng)的時(shí)間。當(dāng)前,根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,應(yīng)當(dāng)抓緊進(jìn)行的工作是什么呢?本人的看法是:
抓緊開展流域調(diào)查,盡快制定太湖流域生態(tài)、環(huán)境、污染控制規(guī)劃。通過規(guī)劃確定太湖流域的環(huán)境目標(biāo),生態(tài)目標(biāo)并與流域內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)相協(xié)調(diào)。該規(guī)劃應(yīng)當(dāng)充分考慮我國(guó)已簽署協(xié)議的“可持續(xù)發(fā)展”、“濕地保護(hù)”、“保護(hù)生物多樣性”等一系列原則,由多方面專家共同完成。同時(shí)制定達(dá)到這一目標(biāo)的各種中、長(zhǎng)期對(duì)策。在流域環(huán)境、生態(tài)目標(biāo)規(guī)劃的前提下制定全流域包括點(diǎn)源、面源在內(nèi)的污染源控制方案。
通過調(diào)查指導(dǎo)農(nóng)田控制入湖污染物,充分利用土地、衛(wèi)星湖、洼地的凈化能力。面源污染中來自農(nóng)田的污染占較大比例,結(jié)合農(nóng)田基本建設(shè)應(yīng)大量修建多功能水塘,貯留雨水,減少直接入湖地面雨流。水塘兼有防洪、除澇、抗旱、養(yǎng)殖、凈化等功能,希望盡早提出示范樣板,及時(shí)推廣。在有條件的地方擴(kuò)大水田面積,同時(shí)指導(dǎo)科學(xué)施肥,減少化肥的流失量。
太湖周圍有許多衛(wèi)星湖和大量洼地。這些湖泊可改建為前置庫(kù),利用生物措施將流入太湖的河水凈化后再進(jìn)入太湖。多數(shù)低洼地帶已被改造為農(nóng)田,從生態(tài)角度和太湖保護(hù)角度來看,應(yīng)當(dāng)盡量退出一部分洼地,形成自然生態(tài)系統(tǒng),利用蘆葦?shù)葍艋|(zhì)。對(duì)于地下水位在地面以下較深,而土質(zhì)為沙壤土的區(qū)域,可利用土地作污水凈化處理,利用土壤空隙間的微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解。估計(jì)在太湖西部、南部地勢(shì)較高區(qū)域具有潛力。
在廣大農(nóng)村成立志愿環(huán)保組織,指導(dǎo)家庭減少污染物排放。目前在農(nóng)村地區(qū)還一時(shí)難以建設(shè)集中污水處理裝置。但可通過環(huán)保志愿者廣泛進(jìn)行宣傳,自行減少和處理家庭垃圾,減少進(jìn)入水系和地下水的污染物。在日本琵琶湖保護(hù)初期就曾有家庭婦女組成的志愿組織,用肥皂和無磷洗衣粉逐戶換回含磷洗衣粉,同時(shí)廣泛地進(jìn)行愛湖宣傳。
加強(qiáng)對(duì)修復(fù)湖泊生態(tài)的調(diào)研與試點(diǎn)工作。湖泊生態(tài)和修復(fù)對(duì)改善湖泊水質(zhì)是有效的,但在理論上、技術(shù)上必須搞清其可行性及其具體實(shí)施步驟。因此,目前應(yīng)抓緊前期的調(diào)研和試點(diǎn)工作。
抓緊點(diǎn)污染源特別是對(duì)磷污染源的控制。如前所述,在入湖總磷負(fù)荷量中,工業(yè)占55.9%,生活污水占23.1%,蓄產(chǎn)15.8%,所以治理的重點(diǎn)是工業(yè)污染源治理。生活污水中如能控制含磷洗劑的使用將是有效的。但是無論是工業(yè)污水,還是活用水的處理都是很花錢的事情。而且目前污水處理技術(shù)的脫磷、脫氮效率都很難超過50%,要進(jìn)行高度處理,投資是相當(dāng)大的。據(jù)中日合作“太湖水資源保護(hù)項(xiàng)目”估算,若使太湖水質(zhì)在2020年恢復(fù)到80年代初期,即基本達(dá)到Ⅱ類水水平,用于污染源處理的費(fèi)用達(dá)2000億元人民幣。所以污染源的治理非搞不可,但根據(jù)目前的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,難以短期見效,是一項(xiàng)持久努力的工作。
除對(duì)污染源進(jìn)行處理之外,還可以通過技術(shù)改造,改進(jìn)生產(chǎn)工業(yè),減少工業(yè)污水排放總量,并盡可能減少磷、氮的排放量。而目前磷的排放主要集中在無錫、常州、蘇州三市,應(yīng)當(dāng)作為重點(diǎn)治理目標(biāo)。
【關(guān)鍵字】市政污水處理,問題,對(duì)策
中圖分類號(hào):TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.前言
加強(qiáng)對(duì)市政工程污水處理問題的分析和研究,有助于改善城市污水處理的現(xiàn)狀,提高城市的環(huán)境質(zhì)量,同時(shí)還有利于促進(jìn)人民生活水平的提高。
二.現(xiàn)階段污水處理存在的主要問題
1.現(xiàn)行體制缺陷
(1)建設(shè)投資主體單一 ,無論是新增投資還是更新改造均基本依賴于財(cái)政撥款 ;
(2)缺乏競(jìng)爭(zhēng)、管理僵化、冗員嚴(yán)重、工作效率低 ,其根源在于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理模式限制了人們的改革思路和對(duì)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的真正認(rèn)識(shí) ;
(3)由于對(duì)財(cái)政資金缺乏監(jiān)控,容易產(chǎn)生浪費(fèi)現(xiàn)象,污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)費(fèi)核撥大多都是參照往年的運(yùn)行情況來確定 ,因此各污水廠為了保證次年的充足經(jīng)費(fèi),必然產(chǎn)生一種“今年不多用,明年就吃虧”的心理 ,這是監(jiān)控體制問題的癥結(jié)所在。
2.污水處理設(shè)備建設(shè)不完善
污水處理設(shè)備建設(shè)不完善,典型的體現(xiàn)就是多數(shù)污水處理廠未配備除臭裝置。由于污水固有的揮發(fā)作用,產(chǎn)生臭氣是不可避免的,這時(shí)就需要安裝相應(yīng)的除臭裝置。尤其是在進(jìn)水池、格柵間、沉砂池、初沉池、儲(chǔ)泥池、脫水機(jī)房等產(chǎn)生臭氣的重災(zāi)區(qū),更需要安裝除臭裝置,以減少對(duì)員工身心和環(huán)境的污染。
3.技術(shù)落后
由于在技術(shù)方面的落后,導(dǎo)致維修量的不斷增加,加之我國(guó)污水處理設(shè)備多數(shù)為進(jìn)口,維修成本客觀上就高。當(dāng)進(jìn)口的設(shè)備經(jīng)幾年的使用后,都會(huì)產(chǎn)生不同程度的磨損,這給維修帶來不少的麻煩。如請(qǐng)國(guó)外專家來進(jìn)行維修,所產(chǎn)生的費(fèi)用較大,單位難以承受。而如果自己進(jìn)行維護(hù)和修理,又需要有相應(yīng)的專業(yè)維修人員,目前這樣的人才較為缺乏。另外,有些進(jìn)口的污水處理設(shè)備在國(guó)外已是被淘汰的產(chǎn)品,相關(guān)的零部件難以找到,給維修帶來較大困難。
4..管網(wǎng)建設(shè)配套不完善
特別是許多縣城的管網(wǎng)建設(shè)配套很差 ,造成城區(qū)污水集中處理率偏低。還有個(gè)別地區(qū)配套管網(wǎng)雖已建成 ,但是管網(wǎng)終端與污水處理廠的進(jìn)水口對(duì)接卻遲遲不能到位 ,使配套管網(wǎng)形同虛設(shè) ,污水處理廠很難發(fā)揮作用。
5.財(cái)政資金保障不足
財(cái)政資金保障不足主要體現(xiàn)在污水處理硬件設(shè)施建設(shè)資金投入不足和硬件設(shè)施維護(hù)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)的不足。一是體現(xiàn)在污水處理硬件設(shè)施建設(shè)財(cái)政資金保障不足。包括污水處理廠建設(shè)在內(nèi)的污水處理設(shè)備建設(shè)和購(gòu)置資金都存在供應(yīng)不足問題。這主要體現(xiàn)在地區(qū)差異和城市規(guī)模差異上。在地區(qū)差異上,東南部這方面投入資金相對(duì)充足,西北部則相對(duì)不足;在城市規(guī)模差異上,大城市的這方面投入相對(duì)充足,中小城市則相對(duì)不足。
6.污水處理技術(shù)和工藝上的不足
導(dǎo)致污水處理技術(shù)和工藝不足的原因有兩方面:
(一)污水處理工藝選擇上的誤區(qū)。當(dāng)前,一些地區(qū)和城市在污水處理工藝的選擇方面,存在較為嚴(yán)重的跟風(fēng)現(xiàn)象,多數(shù)單位或部門只是一味的追求新設(shè)備和新工藝,與本地區(qū)的污水水質(zhì)、污水排放量、污水除污量以及污水處理后的再利用的實(shí)際情況脫節(jié),不能有效發(fā)揮出新設(shè)備或新工藝的優(yōu)勢(shì),產(chǎn)生出新的浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生,使新設(shè)備或新工藝的運(yùn)行成本大幅上升。
(二)污水處理工藝技術(shù)上存在的不足。當(dāng)前,我國(guó)污水處理工藝存在的問題主要不是工藝創(chuàng)新不夠,工藝供給不足,而是工藝流程關(guān)鍵性技術(shù)上攻破力度不夠。尤其是污泥無害化處理技術(shù),難以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。排污出水的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該說是基本上能達(dá)標(biāo),主要是在污水處理過程中產(chǎn)生的污泥處理不當(dāng)。污泥處理不當(dāng)極易造成二次環(huán)境污染。有些地區(qū)在沒有通過相關(guān)檢測(cè)部門嚴(yán)格檢測(cè)的情況下,隨意將污泥作為城市綠化用肥,也將污染土壤。
三、水處理及其回用分析
在污水深度處理、超深度處理、污水再生回用已經(jīng)實(shí)用化了的今天,城市總體規(guī)劃與給水排水系統(tǒng)規(guī)劃都應(yīng)當(dāng)重新考慮,將污水的再生和回用放到重要位置上來。21世紀(jì)排水系統(tǒng)的定位應(yīng)從以前的防澇減災(zāi)、防污減災(zāi)逐步轉(zhuǎn)向污水的資源化,從而恢復(fù)健康水循環(huán)和良好水環(huán)境,維系水資源可持續(xù)利用。
1、污水處理廠的規(guī)模、數(shù)目與選址
污水處理廠設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行近期及遠(yuǎn)期規(guī)模的研究,以合理確定工程分期。以遠(yuǎn)期規(guī)模做為污水處理廠選址的依據(jù),其選址用地條件應(yīng)滿足遠(yuǎn)期處理用地的需要,以利于工程的擴(kuò)建。對(duì)中小城市污水處理廠,近期建設(shè)規(guī)模不宜過大。按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法,污水處理廠廠址一般盡可能地安放在各河系下游、城市郊區(qū),但是這種系統(tǒng)布局使污水廠距離再生水用戶較遠(yuǎn),需鋪設(shè)的回用水管網(wǎng)費(fèi)用相應(yīng)增加,不利于污水的資源化。因此,在確定污水處理廠廠址時(shí),還應(yīng)對(duì)再生水的用戶進(jìn)行調(diào)查分析(城市中的自然水面、小河、綠地和工業(yè)再生水用戶),并根據(jù)回用水的需求,在城市中適當(dāng)位置設(shè)置污水凈化廠(再生水廠),收集附近區(qū)域的城市污水,根據(jù)回用水質(zhì)要求加以處理之后就近回用。
2、處理工藝
污水處理的方法較多,按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分成不同的工藝流程。因此應(yīng)該根據(jù)污水水質(zhì)和回用水水質(zhì)的要求,對(duì)水處理單元進(jìn)行多種組合,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來選擇出經(jīng)濟(jì)可行的污水處理流程。污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì),應(yīng)在市區(qū)選擇幾個(gè)有代表性的排污口,定期實(shí)測(cè)其水質(zhì)水量,采用加權(quán)平均確定其現(xiàn)狀水質(zhì)濃度,以此為基礎(chǔ),結(jié)合其它監(jiān)測(cè)資料并考慮一定余地,確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。
(一)AB工藝方法
AB工藝方法全名為吸附生物降解法,該工藝方法具有高負(fù)荷性的處理污泥方式,沒有依據(jù)傳統(tǒng)的慣例設(shè)計(jì)初沉池,而是將整個(gè)曝氣池分為AB高低負(fù)荷的兩個(gè)階段,并各自具有獨(dú)立的污泥沉淀及回流系統(tǒng)。其中A段為高負(fù)荷段,水力在這個(gè)階段停留的時(shí)間一般為30分鐘,該段利用生物降解作用并依據(jù)活性污泥的易吸附及絮凝沉降特點(diǎn)以最快的速度將污水中的各類有機(jī)物吸附于其上,同時(shí)進(jìn)行合理的降解分化,使得回流的出水負(fù)荷得到有效降低。
(二)UNITANK工藝方法
UNITANK工藝方法是SBR方法的創(chuàng)新發(fā)展,全稱為交替式活性污泥法。該工藝分三個(gè)矩形池進(jìn)行污水處理,可通過在相鄰池的公共墻上開洞或在池底部架設(shè)通道的方式進(jìn)行連通。三個(gè)池均有各自的供氧設(shè)備,其中位于中間的池?fù)?dān)負(fù)曝氣池的作用,而分布于兩邊的池則交替承擔(dān)沉淀及曝氣功能,在邊池位上沒有設(shè)置固定的污泥排放裝置及出水裝置。污水處理工作的實(shí)現(xiàn)依據(jù)總閘門的控制使污水交替進(jìn)人三池中,從而有效的實(shí)現(xiàn)了進(jìn)水、排水的連貫操作、周而復(fù)始,使污水處理工作周期連續(xù)、穩(wěn)定。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在干采用三個(gè)連通池的設(shè)計(jì)概念凸顯了工藝結(jié)構(gòu)的緊湊性及統(tǒng)一性,同時(shí)不用額外設(shè)置污泥回流系統(tǒng)以及排污、沉淀系統(tǒng),從而有效的節(jié)約了投資建設(shè)費(fèi)用。
3、污水回用
我國(guó)屬世界12個(gè)貧水國(guó)家之一,人均水資源占有量?jī)H2400m3,尤其北方地區(qū)人均水資源占有量?jī)H200至400m3,水資源的緊缺狀況在一定程度上限制了「農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市的發(fā)展,許多城市不得不到幾十公里以外開辟水源,其投資在1000元/立方米以上,制水成本高達(dá)1.0元/立方米以上。相比之下,城市污水處理廠二級(jí)處理的尾水,是一種穩(wěn)定的水資源,經(jīng)過處理后可做為工業(yè)冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水,其投資約200-300元/立方米,制水成本在0.30元/左右。我國(guó)的天津、大連、太原、青島、泰安等地污水回用的工程實(shí)踐,充分證明了城市污水回用的經(jīng)濟(jì)性。
目前我國(guó)投人到污水廠建設(shè)的資金較為有限,要在全國(guó)范圍內(nèi)普遍地實(shí)現(xiàn)污水資源化還需要一個(gè)認(rèn)識(shí)過程,但是必須注意到這將是解決我國(guó)水問題的有效途徑。
四.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,市政污水處理對(duì)于城市的環(huán)境建設(shè)具有十分重要的作用,可以有效的改善城市的環(huán)境狀況。因此,有必要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)市政工程的污水處理方面的研究,促進(jìn)城市環(huán)境的改善。
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