山東和創(chuàng)智云環(huán)保裝備有限公司作者
城市河流是城市景觀(guān)中個(gè)流動(dòng)的、與城市居民生活環(huán)境緊密,且相對(duì)開(kāi)放的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。河流對(duì)外源污染具有定的自我凈化恢復(fù)能力,然而城市河流由于沿岸居民數(shù)量多,居民的生產(chǎn)生活對(duì)城市河流造成巨大影響,致使城市河流生態(tài)功能在不斷退化和喪失,出現(xiàn)黑臭、蚊蟲(chóng)滋生,不僅喪失了作為城市景觀(guān)的功能,反而成為城市負(fù)擔(dān),干擾居民的正常生產(chǎn)生活,影響城市聲譽(yù)。
根據(jù)“回歸自然”與“以人為本”的治理思路,在恢復(fù)河道原有自然功能的同時(shí)滿(mǎn)足居民活動(dòng)需求隊(duì)河道進(jìn)行治理規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
治理方法:
目前,內(nèi)外對(duì)河流富營(yíng)養(yǎng)化治理的方法大致可以歸類(lèi)為物理法、化學(xué)法、生物-生態(tài)法等。
、物理法
1、截污
截污是河流治理的條有效的途徑。目前內(nèi)受污染河流,無(wú)不源于外來(lái)污染物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出湖泊自身的凈化能力而導(dǎo)致水質(zhì)惡化、生態(tài)破壞,而截污則基本能夠解決河流的污染之源,防止水體進(jìn)步惡化。截污作為項(xiàng)有效的措施被廣泛認(rèn)可。
但是,河流截污工程浩大,涉及面廣,包括大量管網(wǎng)鋪設(shè)、污水廠(chǎng)建設(shè)、人員動(dòng)遷、河流周邊生態(tài)修復(fù)、工廠(chǎng)企業(yè)排污控制等,其巨額的工程投資、漫長(zhǎng)的工期與復(fù)雜的工程實(shí)施,使多的河流主管部門(mén)在定時(shí)期內(nèi)無(wú)力承擔(dān),而進(jìn)展緩慢,因而當(dāng)前的截污工作更多的體現(xiàn)為相關(guān)主管部門(mén)量力而行的治河措施之,通常會(huì)結(jié)合其他的治理方法實(shí)施。
2、清淤
由于常年自然沉積,河流底部聚積了大量淤泥,富含可觀(guān)的營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi),其釋放也可能形成河流富營(yíng)養(yǎng)化和水華暴發(fā)。將底泥從河體中移出,可減少積累在表層底泥中的營(yíng)養(yǎng)鹽,減少潛在性?xún)?nèi)部污染源,是減少內(nèi)源污染的直接有效措施。在工程施工時(shí),要密閉機(jī)械工作面,對(duì)淤泥要安全處置,防止二次污染。但是,清淤后水質(zhì)只能暫時(shí)性地得到改善,隨著污染的輸入,河流很快又淤積回去,而且工程量大,投資費(fèi)用高。
3、曝氣復(fù)氧
污染嚴(yán)重的河流水體由于耗氧量大于水體的自然復(fù)氧量,溶解氧很低,甚處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)。向處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)的河道進(jìn)行人工充氧(此過(guò)程稱(chēng)為河道曝氣復(fù)氧),可以增強(qiáng)河流的自?xún)裟芰?、改善水質(zhì),改善或恢復(fù)河流的生態(tài)環(huán)境。因此,向處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)的河流中進(jìn)行曝氣復(fù)氧可以補(bǔ)充河流中過(guò)量消耗的溶解氧、增強(qiáng)水體的自?xún)裟芰?,有助于加快黑臭、感官性差等狀態(tài)的河流恢復(fù)到正常的水生態(tài)系統(tǒng)。
由于河流曝氣復(fù)氧工程的良好效果和相對(duì)較低的投資與運(yùn)行成本費(fèi)用,成為些發(fā)達(dá)家如美、德、英、葡萄牙、澳大利亞及中等發(fā)達(dá)家與地區(qū)如韓、中香港在中小型污染水體乃港灣和河流水體污染治理中經(jīng)常采用的方法。
4、換水沖稀
通過(guò)工程手段引水稀釋受污染水體,短時(shí)間內(nèi)降低水體的污染負(fù)荷,改善水生動(dòng)物、水生植物的生存環(huán)境,提高河流的自?xún)裟芰Α5菗Q水沖稀后污染的總量沒(méi)有減少,實(shí)際是污染物轉(zhuǎn)嫁,如果外來(lái)污染持續(xù)存在,很快會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的污染水平,且浪費(fèi)了的水資源。
通過(guò)引水稀釋,可使得河流中優(yōu)勢(shì)菌種由綠藻轉(zhuǎn)化為大型水生植物,大大改善了河水的水質(zhì)。但引水稀釋導(dǎo)致交換水體的生態(tài)體系發(fā)生變化,也會(huì)產(chǎn)生定的負(fù)面影響。
二、生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)
恢復(fù)水體本身的生態(tài)結(jié)構(gòu)可以恢復(fù)水體的自?xún)裟芰?通過(guò)水體的自?xún)艄δ苓_(dá)到水體的自我凈化,并達(dá)到水體和水體內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)良性協(xié)調(diào)發(fā)展。在已經(jīng)發(fā)生水質(zhì)惡化的水體中,*依靠水體自發(fā)的修復(fù)作用很難迅速恢復(fù)水體中的生態(tài)結(jié)構(gòu)。而在人工參與的條件下,系統(tǒng)而全面的恢復(fù)水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)可以達(dá)到水體生態(tài)系統(tǒng)良性協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。
水生植物是河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,具有顯著的環(huán)境生態(tài)功能,利用水生生物法種植水生植物,通過(guò)植物的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移水體系統(tǒng)中的污染負(fù)荷,其發(fā)達(dá)的根系為微生物提供生長(zhǎng)繁殖場(chǎng)所,以分解水中污染物以供植物吸收,具有定的吸收凈化、澄清水質(zhì)、抑制藻類(lèi)的功能。
人為創(chuàng)造定的條件,利用適合相應(yīng)河流水環(huán)境的水生植物及其共生的微環(huán)境,構(gòu)建適合水體特征的水生植物群落,能有效降低懸浮物濃度,提高水體透明度及溶解氧,為其他生物提供良好的生存環(huán)境,改善水生生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。
選育有效菌株制成為微生物復(fù)合制劑處理污染水體。其過(guò)程以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ),通過(guò)生物體內(nèi)產(chǎn)生的具有催化功能的特殊蛋白質(zhì)作為催化劑,凈化污水、分解淤泥、消除惡臭。
三、化學(xué)法
將河水用泵提升到絮凝沉淀設(shè)備中,通過(guò)投加混凝劑使污染物沉積在設(shè)備底部,上清液回流到河體中。設(shè)備底部污泥收集到污泥池,定期抽吸外運(yùn)處理?;瘜W(xué)方法就是針對(duì)河流的污染特征投加相應(yīng)的化學(xué)藥劑,強(qiáng)制去除污染物質(zhì)。美某河流通過(guò)投加鋁鹽,使河中磷由原來(lái)的65μg/L下降到30μg/L, 河流水質(zhì)明顯改善。該方法操作簡(jiǎn)單。
1、普通混凝沉淀法
混凝沉淀池是廢水處理中沉淀池的種?;炷^(guò)程是工業(yè)用水和生活污水處理中基本也是為重要的處理過(guò)程,通過(guò)向水中投加些藥劑(通常稱(chēng)為混凝劑及助凝劑),使水中難以沉淀的顆粒能互相聚合而形成膠體,然后與水體中的雜質(zhì)結(jié)合形成更大的絮凝體。絮凝體具有強(qiáng)大吸附力,不僅能吸附懸浮物,還能吸附部分細(xì)菌和溶解性物質(zhì)。絮凝體通過(guò)吸附,體積增大而下沉。
混凝沉淀工藝在水處理上的應(yīng)用已有幾百年的歷史,與其他物理化學(xué)方法相比具有出水水質(zhì)好、工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
2、磁絮凝沉淀法
在傳統(tǒng)的混合絮凝工藝中,加入經(jīng)過(guò)特殊工藝處理過(guò)得磁種,以增強(qiáng)絮凝劑絮凝的效果。在絮凝的過(guò)程中形成已磁種為核心的高密度的絮凝體同時(shí)加大絮凝體的比重,讓包含了各種懸浮物、COD、有機(jī)物、磷、重金屬等污染物的絮凝體在磁絮凝有效沉淀池中快速沉降,從而達(dá)到有效除污的目的。
磁種的離子性和金屬特性作為絮體的核體,大大地強(qiáng)化了對(duì)水中懸浮污染物的絮凝結(jié)合能力,減少絮凝劑用量,在去除懸浮物,特別是在去磷、細(xì)菌、病毒、油、重金屬、色度、濁度、除臭、懸浮物等方面的效果比傳統(tǒng)工藝要好。由于磁種的比重高達(dá)5.O×103kg/m3,混有磁種的絮體比重增大,絮體快速沉降,速度可達(dá)40m/h以上,整個(gè)水處理從進(jìn)水到出水可在10-15分鐘左右完成。污泥中的磁種,利用磁種本身的特性使用超磁分離機(jī)進(jìn)行分離后回收并在系統(tǒng)中循環(huán)使用。以達(dá)到高度凈化出水的目的。根據(jù)在美采用磁絮凝作深度水處理的報(bào)告,加載磁性絮凝體可達(dá)到去除26納米病菌的結(jié)果。該工藝以前在工程中應(yīng)用很少,原因是磁種的回收技術(shù)直沒(méi)有很好的解決,而現(xiàn)在我公司已將這技術(shù)難點(diǎn)成功地突破,磁種的回收率達(dá)到99%以上。
當(dāng)前,從污水處理現(xiàn)狀來(lái)看,沿用了許多年的傳統(tǒng)的“處理”及“二處理”水處理工藝技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)今的高濁度和污水的凈化處理要求,處理后出水更不能滿(mǎn)足城市對(duì)水回用的水質(zhì)要求。
沿著傳統(tǒng)的工藝技術(shù)路線(xiàn)只能進(jìn)步附加傳統(tǒng)的“三處理”設(shè)備系統(tǒng),既回避不了龐大復(fù)雜的傳統(tǒng)二生化處理系統(tǒng),也回避不了投資和運(yùn)行費(fèi)用都十分昂貴的傳統(tǒng)三過(guò)濾吸附處理系統(tǒng)。這些恰恰是實(shí)現(xiàn)污水回用的忌諱之處。所以,環(huán)保市場(chǎng)十分迫切需要凈化效率更高、處理后出水能滿(mǎn)足現(xiàn)有環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)并且能回用于城市,投資和運(yùn)行費(fèi)用又要為現(xiàn)有城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力所能接受的污水處理新技術(shù)和新設(shè)備。與其他污水處理工藝相比,磁絮凝技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)適用廣泛,能應(yīng)用于城市污水的、二、三、中水和各種工業(yè)污水以及飲用水。
(2)處理效果好,其出水水質(zhì)與超濾膜出水相媲美,磁絮凝工藝能有效地從水中除去微粒污染物、微生物污染物和部分已溶解于水中的污染物,如:COD、BOD、懸浮物、總磷、色度、濁度等,特別是對(duì)磷有強(qiáng)大的去除效果。也能結(jié)合生物工藝非常有效和經(jīng)濟(jì)地脫氮。
(3)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),對(duì)水質(zhì)的沖擊有特的耐沖擊能力。當(dāng)前段工序出現(xiàn)故障時(shí),或其他有害金屬離子進(jìn)入污水處理系統(tǒng),污水可直接進(jìn)入磁混凝系統(tǒng),系統(tǒng)仍然能夠保持較高的去除效果,大幅度去除水中污染物。
(4)設(shè)備和工藝可以隨時(shí)調(diào)整,靈活性強(qiáng)、占地小,可設(shè)置為流動(dòng)式處理車(chē)間(如:流動(dòng)設(shè)備處理車(chē)、活動(dòng)板房等),可根據(jù)需求裝置地點(diǎn),或建固定廠(chǎng)房等。
(5)投資低,比膜處理有明顯的優(yōu)勢(shì),而且磁粉可回收并在系統(tǒng)中循環(huán)使用,回收率99%。
(6)運(yùn)行成本低,設(shè)備使用壽命長(zhǎng),除了正常的維護(hù)外,不用更換部件而造成高昂的二次投資。在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,加裝或?qū)⒐に嚫脑鞛榇判跄到y(tǒng),只需更改其核心部分,提高其處理能力,降低運(yùn)行成本。
(7)運(yùn)行管理方便,啟動(dòng)快捷,運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。
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