中国水资源污染治理的技术策略

来源:期刊VIP网所属分类:电力发布时间:2012-06-07浏览:

  一、我国水资源现状

  进入二十一世纪以来,随着我国经济、工业化、城市化的高速发展,必然导致了用水量的急剧增加,当然,污水排放量的增大也是这一现象的衍生产物,这对我国水资源长期健康的发展构成了极大的威胁。

  我国水资源的总储量为2.8万亿立方米,居世界第六位,而人均水资源拥有量仅为世界人均拥有量的1/4,并且年内、年际降水量极不平衡,但更加严重的问题是我国的污水处理设施落后,污水处理率低,这也是造成我国水环境污染的主要原因之一。

  二、防治水资源污染的措施

  随着社会经济、文明的发展,我国政府对目前水资源的基本状况及污染情况有了明确的认识,并已采取了一些积极的措施。为了有效的保护水资源、改善水环境,积极学习和借鉴国外的成功经验,结合我国的实际情况,应地制宜的采取多种措施对水污染的防治和水资源保护采取综合治理措施。

  1、推广应用清洁生产工艺和清洁产品。这种方法能将污染消除在生产过程中,从这种工艺所采用的原材料、中间产品直到最终产品都不会对环境造成重污染,尤其适用于含有磷、有机氯等高毒性、难降解、高残留的农药化肥等,用高效、低毒、低残留的产品代替,这样就能消除有毒有害的物质对水环境的污染和由于水生态系统的富集化而对人类产生危害。

  2、采用多途径综合治理水资源的污染。经过大量实践经验证明,采用任何一种单一的方法要完全解决污水处理和水环境污染问题往往难以达到较为理想的效果,当应时应地采取不同的方法,通过多途径运用综合手段治理时治理效果有明显的改善。

  (1)大城市宜采用活性污泥处理设施。活性污泥法技术因具有开发、基建投资少、耗能低、运行费低得特点,而被广泛应用,其具体的污水处理流程如下:

  ①取消初沉池。鉴于我国污水处理厂对低浓度污水的处理能力还处于较落后的状态,在参照学习了国外一些技术先进的污水处理厂后,发现在取消了初沉池后,对于有效去除氮、磷和改善活性污泥沉淀性能有明显的效果,并且还能提高出水水质,简化了处理流程,节省了投资和运行管理费。

  ②采用节能工艺的曝气池。在采用生物除磷工艺和厌氧-缺氧-好氧法时,不仅能降低能耗,还能起到去除氮、磷等和改善活性污泥沉淀效果,经研究表明,当生物耗氧量低于100mg/L时,可以采用取消化学沉淀工艺、水力停留时间较短时的接触氧化处理工艺、AB法中得高负荷处理工艺、在水力停留时间较短时的淹没式生物膜法工艺(包括固定式载体生物膜和悬浮载体生物膜)等方法后,其去除生化耗氧量和化学需氧量的效率大大提高,对水污染治理起到了强有力的作用。

  ③取消氯化消毒。经过以及沉淀后,二级出水中,仍旧含有大量的悬浮物等杂质,采用氯化消毒后不仅不能杀灭病原菌、病毒、和病原原生动物,还会形成大量的有机氯化物,造成水体污染,因此国外的一些污水处理厂,用净化塘、紫外线灭菌技术等代替氯化消毒。这样不但避免了有机氯化物,而且还能将细菌去除率提高到99.99%~99.9999%。

  ④采用新技术新工艺。近年来,在广泛应运的新技术中,值得一提的是膜生物反应器。膜生物反应器是一种三级处理设施,通过采用微滤膜和超滤膜来阻留水体中的杂质。通过膜生物反应器后的出水与常规三级处理的出水相比,水质有明显的改善,,如在生物反应器后接纳滤或反渗透后,其出水水质能达到补给地下水的要求。如在缺水严重的城市采用此技术,能将污水或回收水处理后,能用于工业冷却、生活杂用、景观用水等用途,甚至通过进一步净化和消毒后,达到饮用水的要求。

  ⑤污泥处理技术。我国现运行的部分污水处理厂的污泥消化池运行状态不理想,或者生物气和甲烷产量少,不能满足消化池的正常运行,针对这一情况,国内外已研究出将污泥进行处理与处置的新途径和新方法。例如将污泥转化为燃料、建筑材料,污泥回收后用来生产燃气和甲醇,采用沼气处理工艺实现污泥的减量和生物气的增产等。

  (2)中小城市宜采用实用处理技术。中小城市由于资金、技术等原因的限制,宜采用投资抵、效益好、简单易行的方法,笔者认为适宜推广的方法有新型塘系统、人工湿地、土地处理与利用系统、与生态农业相结合等。

  ①新型塘系统。普通塘系统一般由兼性塘、曝气塘、好氧塘和厌气塘等以不同的组合形成,但其因自身的缺陷和局限性制约了发展和推广应用,但近些年来,开发研究出的高级兼性塘、高负荷澡塘、藻沉淀塘和熟化塘等组成的新型塘系统,具有投资少、耗能低、运行管理费低、提高水回收利用率等优点,另外一些新型塘系统,通过与曝气系统的优化组合设计,能使污泥的排放量接近零。

  ②人工湿地。这种方法使用与小城镇、村镇的污水处理。人工湿地通过认为的修筑湿地、筑围堤,采用适宜的形状和尺寸,及进水、出水、和布水系统后,在其种植沼生植物后,能有效的去除生化耗氧量、化学耗氧量、重金属、磷、氮等污染物。这种方法因运行简单、处理效果好被迅速推广。

  ③污水处理与利用。我国的中小城镇和农村,可以充分利用生态系统对污水进行无害化和资源化的处理,以达到水资源的良性循环和可持续发展。

  污水处理与利用生态系统相结合的处理方法是通过在污水中种植水生作物,进行水产和养殖,形成一个人工生态系统。在这一系统中,加之太阳能的作用,通过生态系统中的食物链完成水中物质的迁移、转化和能量的传递,最终结果不仅净化了水环境,而且还发展了养殖业,实现环境治理和经济发展的双赢。

  参考文献:

  1、王宝贞,王琳. 水污染治理工程技术新近展. 污水回收与再用,第五章. 哈尔滨建 筑大学研究生教材,1999

  2、沈耀良,王宝贞. 废水生物处理技术-理论与应用(第一章).北京:中国环境出版社 ,1999

  3、国家环保总局. 中国环境状况公报,1998

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