黑臭水体治理中的污水处理技术应用

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年4月10期   作者:王小娟
[导读] 在对黑臭水质进行治理的过程中,污水处理技术的合理应用可有效消除水体
      王小娟
      安徽华骐环保科技股份有限公司 安徽 马鞍山 243000
      摘要:在对黑臭水质进行治理的过程中,污水处理技术的合理应用可有效消除水体中的有毒有害物质,起到良好的水体净化效果,并进一步改善水体周围的生态环境。因此,在具体治理中,环保部门和水利部门应根据实际情况,通过一种或多种污水处理技术来进行黑臭水体治理,以此来获得满意的治理效果。
      关键词:黑臭水体治理;污水处理技术;应用
1研究背景
      改革开放以来,我国经济迅速发展,城镇化进程不断加快,但是经济发展的同时,对城镇生态环境造成的污染也日益加剧,大部分城市的河流都受到不同程度的污染,黑臭水体较多,严重影响城市形象和居民的生活质量,群众反映十分强烈。国务院于2015年颁布了《水污染防治行动计划》,提出:“到2017年底,直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体;到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,到2030年,城市建成区黑臭水体总体得以消除”的控制线目标。城市黑臭水体治理迫在眉睫,成为各级人民政府改善城市人居环境的重要工作。住建部、环保部《城市黑臭水体整治效果评估要求》:不但要求近期消除黑臭现象;而且要求远期建立长效机制,标本兼治,保证黑臭现象不反弹,让城市水环境质量不断改善和提升。
2城市黑臭水体成因与机理
      城市黑臭水体往往呈现出透光度极低的黑褐色或者黄绿色,并且会散发出令人不适的气味。
      2.1水体外源污染
      外源污染物直接排入水体是导致黑臭水体的主要原因,其中工业污水,化学药品以及入河雨水管混接城市生活污水都是产生水源污染的主要污染物。
      2.2水体内源污染
      水体在自然状态下不断容纳外界排入的各种污染物和动植物腐败后的沉积物,这些沉积物富含营养物质,在酸性条件下会产生甲烷、硫化氢等难溶于水的气体,这些气体上升过程中会导致底层淤泥翻滚从而导致水体发黑;并且水体中的微生物与河底淤泥之间产生反硝化、甲烷化反应会使得水体发臭。
      2.3水循环不畅
      河道淤积,水流缓慢以及水力条件不足等问题也诱发黑臭水体形成,当水力停留时间较长时,水体中的藻类以及微生物可以通过水体中的有机物快速繁殖生长,进而导致水体变色和形成异味。
3黑臭水体治理中的污水处理技术应用
      3.1微生物技术
      在生态系统中,微生物是最重要的组成部分,其主要作用是分解动植物的尸体和残骸,对有害污染物进行转化和吸收,使其转变为无害物质或者是危害更小的物质。在污水处理中,玉壨垒微生物可以对河床低质内的有机碳源和其他营养物进行转化,使其成为菌体,以此来实现有机物含量的显著降低。其主要的应用原理是借助于硝化反应以及反硝化反应来实现氮氨的分解,再通过植物将硝态氮吸收,以此起到净化水质的作用。
      3.2生物栅技术
      生物栅是给污染物净化中所参与的原生动物、微生物以及小型浮游生物等提供出的一个可以附着在上面的生长环境,具体应用中,将生物填料设置在固定支架上,让参与到污染物净化中的大量生物在此生长。因为生物附着在生物栅上生长,不容易被大型的鱼类或者是水生物吃掉,所以在单位体积的水体内,生物数量的增加将会呈现出几何级数形式,这样便可让水体实现净化能力的显著提升。
      3.3水体动物技术
      通过在水体中进行水生动物的适当投放,也可以将其中的富余营养物质有效去除,对藻类生长起到有效的抑制作用,以此来达到良好的污水处理效果。比如,螺蛳这种底栖动物以固着藻类为食,同时能够分泌出一种促凝物质,让悬浮在水中的浮游物质絮凝,以此来达到净化水质的目的。
      3.4曝气复氧技术
      所需治理的河流水体并未受到严重的水流影响,溶氧情况分层现象比较明显,因藻类光合作用,其表层溶氧呈现出饱和甚至过饱和状态;下层由于耗氧明显,随着水深的增加,溶氧呈现出了逐渐减少的趋势,其底层的溶氧在1mg/L以下,甚至趋近于零。在这样的情况下,通过曝气复氧技术的应用,借助于微孔形式的曝气机和水下射流机,可以让水层之间达到对流交换效果,以此来实现水体中好氧微生物活性的显著提升,让污染物中的有机质实现快速分解。


      3.5水生植物恢复技术
      该技术主要以生态学原理作为指导,借助于生态系统的结构及其功能来进行水质净化,并将水生植物系统和自然净化中的各种水生生物之间的相互作用加以科学利用,使其共同作用于水质净化。具体应用中,可以将一些既具备观赏价值又具备净化功能的挺水植物和浮水植物适当布置在水体中,通过这样的方式,不仅可以达到良好的污水净化处理效果,同时也可以实现生态自然景观的良好改善。
4案例分析
      在通过污水处理技术进行某河流黑臭水体的治理过程中,从2019年11月到2020年8月,共花费了9个月的治理时间,在此过程中,除了通过上述的各种污水处理技术综合治理之外,也给河段中进行了很多个采样点的设置,以此来实现各项采样数据的实时准确获取,判断具体的治理效果。
      4.1CODcr变化情况分析
      通过各个阶段的采样分析发现,在本次所治理的某河段中,各个采样点原来的水质呈现出的是不均匀污染情况,而在通过综合污水处理技术进行生态治理之后,各个采样点所获取到的CODcr值已经基本趋于均匀。表1是治理前、后CODcr具体的变化情况。
      
      表1治理前、后CODcr具体变化情况
序号    项目    参数
1    治理前的CODcr平均值    264.00mg/L
2    治理后的CODcr平均值    34.27mg/L
3    CODcr指标平均下降百分比    87%
      经检测发现,在本次黑臭水体治理之后,其污染水平已经达到了地表水水质的Ⅴ类标准。具体治理过程中发现,前3个月的治理效果很好,CODcr一直呈现出大幅度下降的趋势,但是在次年的二月份,随着温度的降低,CODcr平均值有时会出现回弹现象。通过分析可知,是因为该地区的民航路排污口并没有被截断,在进入冬季之后,随着温度的逐渐降低,植物以及微生物的生理活性也会随之降低,这样就使得很多点污染源以及内部有机物质不能被完全分解。针对这样的情况,要想实现该河流黑臭水质的有效治理,就需要在冬季将民航路排污口彻底截断。
      4.2氨氮变化情况分析
      在经过本次综合污水生态处理技术的治理之后,该河流内的氨氮得到了有效治理,满足地表水Ⅴ类标准的氨氮含量要求,表2是治理前、后的氨氮具体变化情况。
      表2治理前、后的氨氮具体变化情况
序号    项目    参数
1    治理前的氨氮平均质量浓度    12.20mg/L
2    治理后的氨氮平均质量浓度    1.98mg/L
3    氨氮平均浓度下降百分比    83.8%
      经检测发现,在前6个月的治理过程中,该河流水体内的氨氮浓度出现最大的反弹。通过分析可知,是因为有机氮在分解的过程中会产生大量氨氮,这样才导致了氨氮浓度在治理初期呈现出不断上升的趋势。在进入到冬季之后,随着温度的不断降低,植物和微生物活性也随之降低,不能够及时将新增氨氮硝化,所以有机氮总量会受到温度的影响。但是在后期的治理过程中,因为植物吸收和微生物硝化等的作用,水体中的氨氮含量呈现出了大幅度降低的形式,后期治理效果非诚显著。
结束语
      随着社会经济的发展,工业和生活污水对于水体环境已经造成了很大程度的污染。而在生态环保理念的不断深入中,人们也开始越来越重视黑臭水体的治理问题。基于此,对污水处理技术在黑臭水体治理中的具体应用进行了分析,以此来为黑臭水体的治理和生态环境的修复提供相应参考。
参考文献
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