摘要:在现阶段我国各个城市发展中,生活污水己经成为了比较重要的一个制约因素,伴随着生活污水数量以及复杂性的不断提升,相应城市生活污水处理压力同样也越来越大。结合当前我国城市污水处理现状进行分析,依然存在着较多的问题和缺陷,这也就需要在未来逐步解决这些问题的基础上,创新相关污水处理技术手段,切实提升生活污水处理水平。
关键词:城市环境保护;污水治理;问题与对策
1城市环境保护中的污水治理问题
1.1污水管网设计不合理
在当前城市污水处理中,污水管网同样也是比较关键的组成部分,因为污水管网的设计构建不合理,必然也会对于污水处理工作带来挑战。结合现阶段城市污水管网的构建来看,其中比较突出的问题表现在以下几个方面:首先,对于很多市政给排水系统较为老旧的城市而言,在污水管网的设计中并没有较好区分雨水管道和污水管道,进而也就导致大量雨水混入污水管道内,加大了污水处理工作量,同样也会对于污水质量产生明显影响;其次,现阶段很多城市发展中往往面临着较高的内涝威胁,而相应污水管网设计构建中没有考虑到必要紧急泄洪系统的构建,同样也会导致城市出现积水问题,后果恶劣:最后,在污水管网设计中没有考虑到系统性和协调性,尤其是对于污水处理后的回收利用,难以做到有效配置,带来了水资源浪费问题。
1.2资源再利用水平低
在当前城市污水处理中,虽然整体污水处理水平正在不断提升,相应污水处理技术也正在不断创新发展,但是同样也存在着一些明显缺陷,比如资源的回收再利用效率较低,存在着明显的资源浪费问题。一方面,对于水资源的回收利用效率不高,尤其是在中水的回收方面,没有做到有效布置,造成了中水资源的大量浪费;另外,对于生活污水处理中涉及的一些污泥,同样也没有做到及时回收再利用,而是直接填埋处理,浪费现象较为严重。
1.3建设资金匮乏
对于一些经济发展相对滞后的城市,在相应资金筹措方面就面临着较大的压力,很难承担得起相应污水处理厂的建设;即使对于一些经济发展水平相对较高的城市,同样也存在着重视度方面的问题,因为该方面投入往往得不到较高回报,同样也就很少有人愿意参与其中。因此资金的缺乏就成了限制污水治理的一大障碍。
2城市环境保护中污水治理存在的问题分析
2.1污水排放设备较落后?
污水排放设备在保证污水处理中占据重要地位,可有效改善污水问题。但是从城市发展来看,目前很多城市的排水设备都比较落后,无法得到满意的效果。另外很多污水处理设备由于使用时间较长,未能及时进行更换和改造,导致污水处理效率较低下,影响了城市环境质量。
2.2缺少资金支持?
资金是保证污水处理工作顺利进展的基础,但是由于国家与相关部门还没有认识到污水处理的严重性,导致污水处理技术与设备等难以满足实际需求。此外,社会方面缺少统一认识,没有承担一定的社会责任,阻碍了污水处理工作的进展。
污水运营管理不科学经过分析发现,很多城市污水处理机构与企业不能考核污水排放与治理情况制定管理方案,导致运营管理方案缺少科学性,不能满足当地城市污水治理需求,影响了污水治理效果。目前污水运营管理问题已经成为污水处理中普遍存在的问题,但由于管理经验匮乏,使得污水处理企业难以提高管理水平。
3城市环境保护中污水治理优化对策
3.1人工湿地
污水处理厂二级出水提标的关键在于提高氮的去除率。人工湿地中氮的去除主要依靠植物吸收,微生物硝化反硝化分解,基质吸附截留,其中微生物硝化反硝化是主要影响因素。人工湿地硝化反硝化的影响因素主要有溶解氧浓度、碳源、微生物等。因此,人工湿地强化脱氮的措施主要有如下几种。
3.1.1溶解氧调控
溶解氧含量是制约硝化反应的关键因素,湿地中溶解氧主要来自于植物输氧、大气复氧、进水中的溶解氧。湿地中的溶解氧含量不足以满足硝化反应所需的量。
增加湿地溶解氧含量的方法主要有曝气、潮汐流运行、种植输氧能力较强的植物等,通过构建微曝气人工湿地,发现氨氮去除率由未曝气的39.21%提高到62.57%,对比连续流人工湿地和潮汐流人工湿地脱氮能力,发现连续流湿地TN去除率为82.41%±4.84%,潮汐流湿地去除能力最高可达90.23%±3.05%,差异显著。因此,人工湿地适度曝气,通过曝气控制溶解氧可强化硝化效果,从而增强脱氮效能。
3.1.2填料优化
填料是人工湿地重要组成部分,一方面能起到截留吸附污染物的目的,另一方面还能作为微生物载体,比较29种填料,发现火山岩、瓷砂陶粒、生物炭、沸石、石榴石对氨氮有具有较高吸附量且解析率较小。除了传统填料,各种新型填料也不断运用到人工湿地中。铁碳填料、生物炭填料、蒙脱石负载零价铁等都已在人工湿地中运用。生物炭是由生物质烧制而成,其多孔结构为微生物提供了附着场所,也能为反硝化菌提供碳源。采用蒙脱石负载零价铁基质人工湿地处理污水,结果表明一方面零价铁有较强还原能力,能将硝态氮还原为氨氮和氮气,对硝氮的去除能力可提高15%。因此,采用专性吸附填料、电解质填料、生物炭等新型填料是增强湿地脱氮效能的有效途径之一。
3.1.3微生物强化
微生物是人工湿地除污的主力,强化微生物的方法主要有微生物固定化、投加生物促生剂等。固定化不但能增加微生物生物量,保持微生物代谢活性,又能实现菌株的连续重复利用,还能增强微生物抗冲击负荷能力。促生剂是一种集有机酸、缓冲剂、酶、营养物质和能量于一体的复合制剂,可以刺激系统中关键酶活性以及提高微生物活性,将促生剂应用于垂直流人工湿地,发现总氮氨氮去除率均达80%以上,较对照组提高了71.5%和31.7%。研究表明,通过微生物固定化、投加生物促升级等手段可提高微生物活性,从而提高人工湿地脱氮效果。
3.1.4外加碳源
碳源主要分为小分子有机物、天然纤维素、人工合成高聚物。传统小分子有机碳源主要有甲醇、乙醇、乙酸、葡萄糖等小分子有机碳源。天然纤维素主要为植物材料。人工合成高聚物主要包括聚乙酸内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)颗粒、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚酯类和聚烃类物质。外加碳源可以显著提高人工湿地脱氮效果。在湿地中铺设玉米芯作为碳源,发现碳源湿地较复氧湿地、空白湿地出水COD浓度相当,但显著提高了湿地系统的脱氮效果,湿地总氮平均去除率达72.96%,湿地内微生物物种更丰富。因此在处理低C/N比污水时投加一定量的碳源能强化反硝化反应,从而有效改善人工湿地脱氮效果。
4城市环境保护中的污水治理技术应用
4.1城市污水处理物联网技术
城市污水处理物联网技术是指将分布在城市各地的污水处理厂和水泵站的生产设备、自控系统、在线仪表作为物联网中的感知层,通过无线网络、Internet网络、数据通用采集平台建立网络传输及通讯系统,实现污水处理系统感知层数据的实时采集、传输、存储、处理。
4.2活性污泥污水脱臭技术
活性污泥脱臭法是指在吸收器中将污水与悬浮泥浆混合液进行混合、搅拌,然后将混合液输送至反应器,在反应器中混合液发生微生物悬浮生长现象,其混合液中的致臭成分由生长出来的微生物降解,消除对大气的污染。例如,日本的城市污水处理厂即利用活性污泥脱臭法来处理恶臭气体,他们将处理后的污泥液进行常温干燥操作,再将干燥后的污泥液重新浸入水中进行膨润,得到固定化污泥,固定化污泥具有微生物的生理活性,然后通过固定化污泥与恶臭气体的混合,产生新的液态物质,消除恶臭气体。
5结束语
综上所述,污水治理是城市环境保护工作的关键环节,与人类息息相关,城市环境管理部门和水资源保护机构必须将污水治理作为城市环境管理工作的重点,只有将污水治理技术提高才能使生态环境得到间接的提高,加大对水资源污染行为的打击力度,学习和引进先进的污水治理手段,全面推行城市水资源保护和生态环境保护工作。
参考文献
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