污水处理技术在黑臭水体治理中的应用探析

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月4卷10期   作者:彭香玉 李 茴
[导读] 治理黑臭水体,关系着城市的后续发展,以及人们的生活舒适度和生态环境等方面
        彭香玉 李 茴
        武汉中科水生环境工程股份有限公司?湖北省 武汉市 430071
        摘要:治理黑臭水体,关系着城市的后续发展,以及人们的生活舒适度和生态环境等方面。本文对污水处理技术在黑臭水体治理中的应用进行探析。
        关键词:黑臭水体;处理技术;河道治理;应用探析
        1黑臭水体的危害
        1.1影响了生活环境,危害了国民的身体健康
        城市黑臭水体不仅污染水质,还滋生蚊虫,散发恶臭,对人们的生活环境有直接的影响,甚至会对人们的身体健康造成严重的危害;黑臭水体中滋生的病毒与细菌,会导致周边空气污染并进入人体,对人们的身体造成极大的威胁,甚至引发传染疾病暴发。
        1.2导致经济损失
        在区域内的黑臭水体污染严重时,会导致该区域的经济下滑,若是长期无法治理,会影响该区域的经济发展与建设。另外,国家为了治理水污染的问题,势必会投入大量的资金投入到黑臭水体治理,长此以往,会为国家带来不小的经济损失。从发展的角度来讲,当前我国城市化正在深入发展,城区正在不断地建设,各领域经济正在飞速发展,水污染的多样化与日俱增,使得黑臭水体治理的难度也在日益增长。
        1.3生物多样性受到威胁
        黑臭水体有机物分解时消耗水中的溶解氧,甚至出现厌氧状态,水中的鱼虾及昆虫无法生存,黑臭水体透光度低,致使一些沉水植物无法生存,进而影响水体中的生态环境,水中的生物群体受到威胁,使生物的种类减少,导致一些原本生存在的品种逐渐消失,生物的多样性受到威胁。根据相关研究表明,目前已经有1/4的水体由于水污染的现象导致其失去了原有的功能与价值,与水有关的景致或者娱乐受到影响,甚至不少名胜古迹也受到了水污染的影响,阻碍了其风景的开发,并且由于水污染导致渔民的严重与农业的种植受到一定程度的影响。
        
        2黑臭水体产生的原因
        2.1环保意识不足
        长期以来我国对于环境的保护一直在秉持着先污染后治理的原则,这个原则原本就是意识方面的缺失。由于环保意识的缺失,导致生活垃圾、建筑以及养殖废弃物肆意倾倒,生活污水直接排放,部分企业偷排废水,造成水体污染。从根本上讲,每个国民都应强化自身的环境保护意识,才能够有效地解决水污染的问题,并缓解生活污水的污染程度。
        2.2城市基础设施建设与城市经济发展不匹配
        当前我国社会的建设与经济的发展尤为迅速,国民的生活水平上升趋势越发明显,但随之而来的就是用水量的成倍增长,因而污水量也相应增长,而城市基础设施建设滞后,增长的污水得不到处理,排入环境中,导致了黑臭水体产生。
        2.3河道景观及自净能力差
        农药、化肥在农业生产中的过量使用,过量的农业、化肥随着雨水进入水体,而河道基本无挺水、沉水等水生植物生长,河流生态系统结构失调,处于低级营养结构水平,导致水体自净能力差,进入水体的氮、磷以及有机物得不到降解,长期存在于水体中,造成水体污染。
        3黑臭水体治理思路
        3.1分级管控
        按照城市水系格局和规划,将区域内水体进行分级:饮用水源地、过境河流、城市内河以及城市封闭水体。对不同水体提出相应管控措施:为重点管控区,划分一级保护区、二级保护区,进行重点管控:重点加强城区污染源管控,逐步完善上游污染治理;城市内河及封闭水体:完善“河长制”,消除城区污水直排现象。
        3.2分片治理
        根据水系和黑臭水体分布特点,将规划区划分为多个片区,并根据汇水区域和水系连通进一步细分为治理单元,最终将污染负荷削减目标及工程措施落实到各个治理单元。
        3.3因河施策
        根据水体污染来源和污染因子特点,分配污染物削减量,提出有针对性的技术方法和工程措施,水质较好水体以生态修复为主,水质较差河流以“控源截污、内源治理;水质净化、生态修复;活水循环、清水补给”的基本技术路线进行治理。


        4污水处理技术在黑臭水质治理中的应用
        当前黑臭水体的治理主要有物理治理技术、化学治理技术以及生物—生态治理技术等。
        4.1物理治理技术
        污染底泥疏浚、机械除藻、调水工程是国内外治理城市河道污染问题较为常见的物理工程方法。底泥疏浚是通过清除大量污染的河道底泥,较大程度降低底泥中污染物的排放。调水工程则是利用水利实施对附近水源进行调度,来改善污染河道的水质。河底淤泥进行清除,有效改善了河道的透明度和溶解氧(DO)含量,降低了水体的化学需氧量(COD)。但运行过程中总氮(TN)、总磷(TP)及重金属含量出现了一定程度的反弹。由此可见,物理治理技术可短暂实现对水体的净化,但无法彻底解决水体内源污染引起的复黑、复臭问题。
        4.2化学治理技术
        化学治理技术对污染物有较高的去除效率,其中絮凝、化学除藻、石灰脱氮等技术应用较多。化学治理技术方法可以有效解决部分水体的环境污染问题,降低水中的 TP、COD 等。但由于存在二次污染风险,容易破坏生态系统稳定性,难以实现对黑臭水体的长期持续治理。因此,国内外大部分的化学治理技术主要处于试验研究阶段和少量应急处理,很少真正投入长期河道治理中。
        4.3生物—生态治理技术
        生物—生态治理技术主要包括人工湿地技术、微生物强化技术、生态浮岛等。
        4.3.1人工湿地技术
        人工湿地技术是一种典型的原位生态修复技术,利用工程技术手段,以填料作为微生物生长载体,通过在湿地内种植不同水生植物并设置曝气系统,构建人工生态系统,利用水生植物、微生物的生化作用及填料的截留过滤使污染物被降解。人工湿地技术是一项高效低耗的水处理技术,处理效果好、投资及运行成本低,同时兼顾景观效果,在国内外已广泛应用。
        4.3.2微生物强化技术
        微生物强化技术是利用向黑臭水体中人工投加微生物,强化水体的净化能力,从而达到降解污染物的目的。微生物强化技术的应用要以有效控制外源和内源污染物为前提,一般与增氧曝气配合使用。微生物强化技术投资少、无二次污染、操作简单,但只能作为黑臭水体整治的辅助措施。
        生物膜技术主要是指在某些载体表面附着着微生物,呈现一种膜状的现象,通过对污水的接触使得生物膜上的微生物对有机物的营养成分进行摄取的方式进行相应的同化现象,最后达到净化污水的效果 。生物膜技术在针对小河流净化的方面具有一定的净化效果,且便于管理,在国内具有较为广阔的应用空间。
        4.3.3生态浮岛技术
        生态浮岛则是一种兼具水体生态系统恢复及水体污染治理功能的生态修复技术,该技术主要利用无土栽培的原理,通过设置种植盘并填充基质材料固定水生植物,构建人工生态系统 。单一的生态浮岛污染物处理效率较低,往往需要目前常应用的组合工艺是曝气复氧技术与生态浮岛联合。水生植物及水体微生物是生态浮岛降解水体污染物的主体, 对水中 DO 浓度要求较高, 由于黑臭水体中氧浓度十分低,生态浮岛的功能往往难以实现,而曝气复氧技术可有效提升水体氧含量的稳定性,使水生植物及微生物的生化作用恢复。通过两种技术协同作用,可实现水质的高效净化,并维持较高的运行稳定性。
        同时为了克服生态浮岛水生植物在重度污染水体难以存活,在污染水体里可结合“人工水草—藻菌生物膜技术”。人工水草技术通常采用的是一些耐腐蚀、耐污染以及有一定弹性的材料,然后模仿水生植物在水中净化水质的原理制成,可以利用人工水草表面较大的比表面积而吸附大量微生物,形成众多的微生物菌群,生成生物膜来进行净化水质。人工水草具有特殊的三维复合结构,在其断面上由外及里能形成好氧、兼氧和厌氧三个反应区,同时具有硝化和反硝化作用,使其具有高效的脱氮除磷功能。人工水草能为鱼虾类营造良好的栖息地,从而建立起“生态修复”的水生生物圈。最终实现净化水质的目的。
结束语
        黑臭水体是当前我国水环境治理的重点。在黑臭水体治理过程中需要结合整体环境,根据水体受污染的严重程度,因地制宜采取合理的治理措施。同时,加强对河道沿线的生活、工业、农业等面源污染的管控,才能真正实现城市黑臭水体的长治久清,改善人居环境,实现人与自然和谐相处。
参考文献
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