1. 准備投資一個十萬噸生活污水處理廠,大約需要多少資金
10萬污水廠,估計投資在2.5億左右。當然污水廠投資除了考慮本身污水廠處理部分和部分必要的建築物投資外。有的污水廠還要蓋很多管理大樓,停車場,養魚糖,生態景觀,停車場,大型綠化等,那麼資金會更高一些
拓展知識:
一、污水處理廠的流程與措施
城市污水廠的流程依照需要的處理程度和經濟分析確定。通常區分為三級:①一級處理。採用沉澱法,懸浮固體和五日生化需氧量的去除率一般可分別達到60%和30%左右。②二級處理。採用水的生物處理法,懸浮固體和五日生化需氧量的去除率一般都可達到90%左右,採用高負荷率活性污泥法時五日生化需氧量去除率在60%左右。③三級處理。進一步去除二級處理未處理的物質。
一級污水廠的主要處理構築物是沉澱池。二級污水廠再加生物器(曝氣池、生物濾池、生物轉盤或曝氣生物濾池等)和後沉澱池。因前後都有沉澱池且作用有差別,故常稱前者為初次沉澱池,後者為二次沉澱池。還有輔助性的設施和處理沉澱池污泥的設施。輔助性設施一般為格柵和沉砂池(也稱雜粒池)。格柵去除塊狀物和布片等。沉砂池去除易沉物以免在後繼深池中積累,影響運行。處理污泥的設施一般是消化池和脫水設備(干化床或脫水機)。廢水處理廠建築物通常有泵房、化驗室、污泥脫水機房、修理工廠等。活性污泥法污水廠往往還有鼓風機或空氣壓縮機房。 為了控制運行,經濟調度和提高管理水平,污水廠開始採用自動化裝置和電子計算機控制,包括:①水質、水量和電源電壓等運行參數的遙訊、遙測、記錄和報警;②閥門啟閉和水泵機組調度的自動控制和遙控等;③三級處理。二級處理的出水水質有時不能滿足排放要求,於是作進一步的處理(或稱深度處理)。生物處理法出水一般富含氨、氮、硝酸鹽和磷酸鹽,排放潺_水體(如湖泊和海灣)時水體常出現富營養化。這時,常增設除氮、磷的設施。當出水排放到水質要求極高的水體或灌溉草地、球場和游息綠地,水質需全面提高時,常增設雙層濾床濾池。也有採用生物塘和土地處理的。
二、污水處理廠選址
廢水處理廠的位置要配合廢水的出路,考慮整個排水系統分期建設的需要,並服從城市用地規劃。廢水處理廠特別是有污泥處理和脫水設備的污水廠,對周圍房屋的環境質量有一定影響,應有適當的隔離綠帶。發達的計算技術已使排水系統規劃的經濟分析日趨完善,污水廠廠址的選擇常與整個系統的規劃同時解決。
2. 哪些水生植物可以凈化水體污染
《水生植物對污染物的清除及其應用》 人類的活動會使大量的工業、農業和生活廢棄物排入水中,使水受到污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類,基本上以化學性污染為主。具體污染雜質有無機污染物質、無機有毒物質、有機有毒物質、植物營養物質等。而對於這些污染物的清除中,水生植物起著非常重要的作用。 水生植物指生理上依附於水環境、至少部分生殖周期發生在水中或水表面的植物類群。水生植物大致可區分為四類:挺水植物、沉水植物、浮葉植物與漂浮植物。而大型水生植物是除小型藻類以外所有水生植物類群。水生植物是水生態系統的重要組成部分和主要的初級生產者,對生態系統物質和能量的循環和傳遞起調控作用。它還可固定水中的懸浮物,並可起到潛在的去毒作用。水生植物在環境化學物質的積累、代謝、歸趨中的作用也是不可忽視的。用水生植物來監測水生污染、對污染物進行生態毒理學評價及其進入生物鏈以後的生物積累、修飾和轉運,對植物生態的保護和人畜健康方面有非常重要的意義[1]。 1 水生植物對污染物的清除 1.1 水生植物對氮磷的清除 湖泊富營養化已成為一個世界性的環境問題。利用水生大型植物富集氮磷是治理、調節和抑制湖泊富營養化的有效途徑之一。湖泊水環境包括水體和底質兩部分,水體中的氮磷可由生物殘體沉降、底泥吸附、沉積等遷移到底質中。對過去的營養狀況的追蹤表明,水生植物可調節溫度適中的淺水湖中水體的營養濃度[2]。而大型沉水植物則通過根部吸收底質中的氮磷,從而具有比浮水植物更強的富集氮磷的能力。沉水植物有著巨大的生物量,與環境進行著大量的物質和能量的交換,形成了十分龐大的環境容量和強有力的自凈能力。在沉水植物分布區內, COD、BOD,總磷、銨氮的含量都普遍遠低於其外無沉水植物的分布區 [3]。而漂浮植物的緻密生長使湖水復氧受阻,水中溶解氧大大降低,水體的自凈能力並未提高,且造成二次污染,影響航運。挺水植物則必須在濕地、淺灘,湖岸等處生長,即合適深度的繁衍場所,具有很大的局限性。 不同的沉水植物對水體中的總氮總磷均有顯著的去除作用。在關於常見沉水植物對滇池草海水體(含底泥)總氮去除速率的研究中發現:物種去除能力的大小順序依次為伊樂藻>苦草>狐尾藻>篦齒眼子菜>金魚藻>菹草>輪藻。隨著時間的延長,水體中總氮濃度呈負指數形式衰退,且在實驗的總氮濃度范圍內(2.628~16.667 mg/L)每種沉水植物的去除速率隨總氮濃度的增加而增加[4]。此外,黑藻(Hydrilla verticillata (L.f.) Royle)對磷的需求較低,並可利用重碳酸鹽作為光合作用的碳源[5]。 磷吸收是主動過程[6]。在亞熱帶濕地中,磷主要是在植物內流動,而氮主要是通過沉積作用和反硝化作用進行流動。對於夏季浮游植物(主要是外來藍藻),磷是限制因子。據推測:磷循環強烈依賴於大型植物的調節;底泥中磷的衰竭影響植物香蒲(Typha domingensis)的減少,而隨後磷的有效性的增加又使其重現[7]。在對東湖的圍隔實驗中,結果顯示了沉水植物在磷營養滯留物中的關鍵地位[8]。沉水植物均能從葉、根狀莖(主要是葉)來去除水中的標記碳,從而促進了流水生境中碳的吸收、遷移和釋放[9]。淡水沉水植物系統對營養物的去除有很好的作用:對氮主要是通過反硝化作用,對磷則是生物吸收和隨後的植株收獲[10]。 1.2 水生植物對重金屬的清除 水生植物對重金屬Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很強的吸收積累能力。眾多的研究表明,環境中的重金屬含量與植物組織中的重金屬含量成正相關,因此可以通過分析植物體內的重金屬來指示環境中的重金屬水平。戴全裕在20世紀80年代初從水生植物的角度對太湖進行了監測和評價,認為水生植物對湖泊重金屬具有監測能力。水生大型植物以其生長快速、吸收大量營養物的特點為降低水中重金屬含量提供了一個經濟可行的方法,例如可以通過控制浮萍(Lemna minor)的濃度使有機和金屬工業廢物的含量降低到最小 [11]。在室內實驗中,浮萍(Lemna gibba)可大幅度降低廢水中的鐵和鋅,對錳的去除效率達100%[12]。浮萍對重金屬的富集程度超過了藻類和被子植物Azolla filliculoides,尤其是鋅的富集系數很高,植株內的濃度比外面培養基內高2700倍[13]。 重金屬在植物體內的含量很低,且極不均勻。在同一湖泊中,不同種類的水生植物含量差別很大;同一種類在不同湖泊中,水生植物體內的重金屬含量相差也很大。水生植物的富集能力順序一般是:沉水植物>浮水植物>挺水植物。植物對重金屬的吸收是有選擇性的。當必需元素Zn和Cd與硫蛋白中巰基結合時,Cd可以置換Zn。所以Zn/Cd值是一個反映植物積累能力的很好指標,同時也間接地指示了對植物的破壞程度。實驗證明,沉水植物和浮水植物盡管能夠吸收很多重金屬,特別是Cd的吸收,但是這種吸收不斷增加會導致營養元素的喪失,如果程度嚴重,會導致植物死亡。所以沉水植物和浮水植物適合在低污染區域作為吸收重金屬的載體,同時可以監測水體重金屬含量[14]。 此外,水生植物會控制重金屬在植物體內的分布,使得更多的重金屬積累在根部。水生植物根部的重金屬含量一般都比莖葉部分高得多。但也有例外的情況,這可能與它們不同的吸收途徑有關。對藻類吸收可溶性金屬的動力學機制已經研究得比較清楚。藻類對金屬的吸收是分兩步進行的:第一步是被動的吸附過程(即在細胞表面的物理吸附或離子交換),發生時間極短,不需要任何代謝過程和能量提供;第二步可能是主動的吸收過程,與代謝活動有關,這一吸收過程是緩慢的,是藻細胞吸收重金屬離子的主要途徑。藻類大量富集重金屬,同時沿食物鏈向更高營養級轉移,造成潛在的危險,但另一方面,又可以利用這一特點來消除廢水中的污染。重金屬以各種途徑進入自然水體,其對水體危害是十分嚴重的,因此利用藻類凈化含重金屬廢水具有重要的意義[15]。 金屬不同於有機物,它不能被微生物所降解,只有通過生物的吸收得以從環境中除去。植物具有生物量大且易於後處理的優勢,因此利用植物對金屬污染位點進行修復是解決環境中重金屬污染問題的一個很重要的選擇。植物對重金屬污染位點的修復有三種方式:植物固定,植物揮發和植物吸收。植物通過這三種方式去除環境中的金屬離子。有關水生植物對放射性核素的積累也有報道,如Whicker等發現水生大型植物石蓮花(Hydrocotyle spp.)比其他15種水生植物積累137Cs和90Sr的能力強[16]。用拂尾藻(Najas graminea Del.)吸收銅、鉛、鎘、鎳等金屬發現,吸收過程在約0.01 min-1 恆定速率下與 Lagergren動力模型相關,同時平衡結果和朗繆爾(Langmuir)吸收等溫線相關[17] 。 1.3 水生植物對有毒有機污染物的清除 植物的存在有利於有機污染物質的降解。水生植物可能吸收和富集某些小分子有機污染物,更多的是通過促進物質的沉澱和促進微生物的分解作用來凈化水體。農業污染是一種「非點狀源」的污染,大多數農業污染物包括來自作物施肥或動物飼養地的氮磷以及農葯等。對除草劑莠去津來說,它在環境中大量存在,小溪中一般為1~5 μg/L,含量較高時為20 μg/L,而靠近農田的區域達500 μg/L,甚至1 mg/L[18]。水生大型植物常生長在施用點附近,農葯濃度很高,暴露時間很長,所以水生大型植物和浮游植物對於莠去津比無脊椎動物、浮游動物和魚類更敏感。高等植物雖不能礦化莠去津,但可以用不同的途徑來修飾。Zablotowics等[19]在研究藻類對伏草隆的降解中發現,纖維藻和月芽藻能使阿特拉津去烴基。衣、綠藻屬也能降解阿特拉津[20]。一種高忍耐性地衣(Parmelia sulcata Taylor)的藻層比率的變化可顯示出當地空氣污染的變化[21]。毒死蜱(chlorpyrifos)在伊樂藻(Elodea densa)和水體中的分布表明,水生植物可吸收有機成分並有將其從水生環境中去除的能力[22]。金魚藻(Ceratophyllum demersum)對滅害威的吸著能力的研究中,生長活躍的小枝是老枝吸收的5倍。膜構造及其完整性好象是重要的決定因子[23]。水生植物對RHC,DDT,PCBs殘留的吸收和積累中,果實比植株,葉比根貯存更多[24]。 某些植物也可降解TNT。據Best等報道,對受美國依阿華陸軍彈葯廠爆炸物所污染的地表水進行水生植物和濕地植物修復的篩選與應用研究中發現,狐尾藻屬植物(Myriophyllum aquaticum Vell verdc)的效果甚佳。Roxanne等研究了受TNT污染地表水的植物修復技術,在所用濃度為1、5、10 mg/kg的土壤條件下,與對照相比,利用植物的降解,移除量可達100%。William等研究了植物對三氯乙烯(TCE)污染淺層地下水系的氣化、代謝效應,結果發現,污染場所中所有採集的植物樣品都可檢測出TCE的氣化揮發以及3種中間產物。Aitchison等發現,水培條件下雜交楊的莖、葉可快速去除污染物1,4-二氧六環化合物,8 d內平均清除量達54%[25]。 多環芳香烴化合物(PAHs)是一大類有機毒性物質。在浮萍,紫萍,水葫蘆,水花生,細葉滿江紅等5種水生植物中,均受到萘的傷害,隨萘濃度的增加而傷害程度加深,其中水葫蘆受害最輕,所以對萘污染的凈化可作為首選對象。而浮萍的敏感性最大,可用作萘對水生植物的毒性檢測 [26]。此外水生植物也可有效消除雙酚、酞酸酯等環境激素和火箭發動機的燃料庚基的毒性。浮萍(Lemna gibba)在8 d內把90%的酚代謝為毒性更小的產物[27]。COD的去除效率由對照組的52%~60%上升為74%~78%[28]。鉻,銅,鋁等金屬的存在也可不同程度地影響浮萍對COD的去除效率[29]。 1.4 水生植物與其他生物的協同作用對污染物的清除 根系微生物與鳳眼蓮等植物有明顯的協同凈化作用。一些水生植物還可以通過通氣組織把氧氣自葉輸送到根部,然後擴散到周圍水中,供水中微生物,尤其是根際微生物呼吸和分解污染物之用。在鳳眼蓮、水浮蓮等植物根部,吸附有大量的微生物和浮游生物,大大增加了生物的多樣性,使不同種類污染物逐次得以凈化。利用固定化氮循環細菌技術(Immobilized Nitrogen CyclingBacteria,INCB),可使氮循環細菌從載體中不斷向水體釋放,並在水域中擴散,影響了水生高等植物根部的菌數,從而通過硝化-反硝化作用,進一步加強自然水體除氮能力和強化整個水生生態系統自凈能力。這對進一步研究健康水生生態系統退化的機理及其修復均具有重要意義[30]。 水生大型植物能抑制浮游植物的生長,從而降低藻類的現存量。在水生態環境中,水生高等植物對藻類的抑製作用較為明顯。主要表現在兩個方面:一是藻類數量急劇下降;二是藻類群落結構改變。水生植物與藻類在營養、光照、生存空間等方面存在競爭。除人工控制和低溫等條件下,一般是水生植物生長占優勢。 水生植物與藻類之間的相生相剋(異株克生現象)作用在污水凈化和水體生態優化方面有重要應用潛力。顧林娣等[31]發現苦草能分泌生化抑制物質,且抑製作用的大小和種植水濃度呈正相關。在淺水湖泊中種植苦草等高等植物,放養適量的魚類,這樣就既可以保護水質,又可以發展漁業生產,增加經濟效益。不僅如此,野外實驗和實驗室研究還表明,鳳眼蓮等水生植物還通過根系向水中分泌一系列有機化學物質。這些物質在水中含量極微的情況下即可影響藻類的形態、生理生化過程和生長繁殖,使藻類數量明顯減少。有害植物(Typha spp.)常覆蓋濕地和其他淡水環境,造成物種單一。這種香蒲侵入的一個重要機制就是向周圍環境中釋放相生相剋物質——植物毒素[32]。利用植物分泌物和植物周圍的微生物與藻類間的相生相剋關系,來去除藻類。這對於富營養化水體污染的防治和治理,水生態系的恢復和重建很有意義[33]。 1.5 水生植物的其他凈水(改善水質)功能 水生植物在不同的營養級水平上存在維持水體清潔和自身優勢穩定狀態的機制:水生植物有過量吸收營養物質的特性,可降低水體營養水平;減少因為攝食底棲生物的魚類所引起沉積物重懸浮,降低濁度。水生植物的改善水質的功能,如穩定底泥、抑藻抑菌等,也具有重要的實踐意義。氧氣是一種非常重要的物質。水體富營養化引起的藻類水華造成水體透明度降低,飲用水質量下降。組織缺氧使大型植物退化,減少了水生植物多樣性。海洋底層大陸架的缺氧,使海底生物大量死亡,給當地經濟和人類生存帶來了嚴重的威脅。沉水植物與沉積物、水體流動間有緊密聯系。在生態系統中,它能起到提高水質,穩定底泥,減小渾濁的作用[34]。 2 水生植物在污染治理中的應用 2.1 人工濕地 介質、水生植物和微生物是人工濕地的主要組成部分。其中的水生植物除直接吸收利用污水中的營養物質及吸附、富集一些有毒有害物質外,還有輸送氧氣至根區和維持水力傳輸的作用。而且水生植物的存在有利於微生物在人工濕地縱深的擴展。污水中的氮一部分被植物吸收作用去除,同時可利用態磷也能被植物直接吸收和利用。通過對水生經濟作物的不斷收獲,從而移出氮、磷等污染物。同時發達的水生植物根系為微生物和微型動植物提供了良好的微生態環境,它們的大量繁殖為污染有機物的高效降解、遷移和轉化提供了保證。介質、水生植物和微生物的有機組合,相互聯系和互為因果的關系形成了人工濕地的統一體,強化了濕地凈化污水的功能[35]。 利用人工濕地和水生大型植物來凈化水體,作為一種凈化技術,日益受到關注。它可以創立豐富的生態系統和最小的環境輸出。可以保護環境,具有運行費用低和令人滿意的凈化效率等特點。一個水生植物系統需要大量區域、設計規格和維護方法,從而達到單位面積上的最適宜的優化效應。這在日本的琵琶湖(Lake Kasumigaura)已經進行了三年的實驗[36]。在匈牙利,人工濕地主要有三種類型:空白水面系統、潛流系統和人工漂移草地系統。在Nyirbogdány的污水處理系統中,COD的去除速率平均約為60%,水質達自然水體標准[37]。 2.2 生物修復 生物修復(Bioremediation)是新近發展起來的一項清潔環境的低投資、高效益、應用方便、發展潛力較大的新興技術。它利用特定的生物(植物,微生物或原生動物)吸收,轉化,清除或降解環境污染物,實現環境凈化,生態效應恢復的生物措施。對無機(主要是重金屬)污染的生物修復主要是通過植物途徑,又稱植物修復(Phytoremediation),而對有機污染的生物修復則主要靠微生物的降解,吸收與轉化等途徑。雖然強調限制性排放,加強廢物管理,然而隨著人口的持續增長,工農業的迅速發展以及都市化的不斷擴大,對水體的有機污染仍呈大幅度增長趨勢。特別是近年來大量使用生物異源物質(Xenobiotics),因抗性強,難以被微生物分解,使污染環境的恢復更加困難[38]。 2.3 穩定塘 穩定塘法也叫生物塘、氧化塘,是通過人工控制生物氧化過程來進行污水處理的工藝,具有基建投資少、處理過程簡單、易管理等特點,在中小型常規污水處理領域具有廣泛的應用前景。它主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機污染物。穩定塘可用於生活污水、農葯廢水、食品工業廢水和造紙廢水等的處理,效果顯著穩定。吳振斌等[39,40]用綜合生物塘系統處理城鎮污水,結果發現COD、BOD、TSS、N、P等污染組分去除效率較高,細菌、病毒及誘變活性明顯下降。在污水凈化的同時,收獲大量的水生植物及魚,蚌等水產品。 小型綜合強化氧化塘通過採用物理化學與生物相結合的方法,將爐渣吸附和水生植物水葫蘆運用於氧化塘處理印染廢水,取得了良好的效果,COD 去除率達76.5%,色度脫色率高達96.9%。經處理後的廢水達到國家綜合排放一級標准。而單位處理量投資和運行費用只有活性污泥法的1/10,因此採用這種方式投資省、運轉費用低、處理效果好、管理方便、環境與經濟效益顯著[41]。另外,從小規模生產實驗可以得出,應用好氧接觸氧化,顫藻附著生物床和水生植物聯合的生物處理新工藝對去除雞糞厭氧發酵液中的COD,氨氮和其他如磷、鉀、錳、鋅、鎂元素及色素等有很好的效果,能使處理後的廢水達GB 8978—88污水綜合排放標准。其中顫藻附著生物床脫氮效果最好,且可回收作為良好的牲畜飼料。而水生植物塘由於漂浮植物體的龐大的須根系,極高的生長速率和巨大的生物量都有利於吸附、吸收水中的污染物,從而對COD的去除作用較強,平均達71.7%[42]。 2.4 水質凈化 水質凈化技術已成為養魚工業可持續發展的瓶頸與籌碼。20世紀80年代以來,已有利用浮游植物凈化養殖污水的研究報道。但因藻水分離困難,使這種微藻凈水模式在循環水養魚系統中的應用受到限制。而大型植物則具有凈化水質、節省能源和收獲餌料的綜合效果[43]。高等水生植物對水環境中的污染物具有較強的吸收作用,其效能因植物種類及處理組合方式不同而異。高等水生植物凈水效果的高低依賴於各自生理活性的增強(主要體現在酶活性的提高)。 鳳眼蓮、水浮蓮、紫萍等植物在溫暖季節生長繁殖極快,能迅速覆蓋水面,凈化效果好。水花生、蘆葦等抗性較強,種群密度大,凈化效果較好,並具有抵抗風浪和分隔水面等功能。伊樂藻,菹草等沉水植物在水下生長不影響水的透光,還通過光合作用向水中提供大量氧氣,並且在低溫季節也可很好生長。水花生、槐葉萍、浮萍等植物的抗寒性較強。蓮藕等本身即具有一定的經濟價值[44]。 2.5 湖泊治理與植被修復 沉水植物可以明顯改善水體的理化性質。它的存在有效降低了顆粒性物質的含量,可改善水下光照條件,使透明度保持在較高水平,水體電導率也相對較低。水生植物還可以增強底質的穩定和固著。有人發現在熱帶地區,把水生植物和生物固定膜結合起來的處理系統在適宜的地帶非常地適用[45]。在比利時的佛來德斯的eekhoven水庫,水生植物還被用於預過濾停滯水庫的生物調節[46]。在乾燥氣候下,兩種高等水生植物Typha latifolia 和Juncus subulatus 都表現出較高的凈化效率,其多孔性也有助於污水的過濾[47]。 對於淺水湖泊而言,重建水生植被是富營養化治理和湖泊生態恢復的重要措施。我國的湖泊已有約65%呈現富營養狀態,還有約29%正在轉向富營養狀態。對其治理,必須考慮利用水生植物的自身治污特性。水生植物可以顯著提高富營養水體的水質,對有毒的有機污染也有明顯的凈化作用。恢復以沉水植物為主的水生植被是合理有效的水質凈化和生態系統恢復的重要措施,在這個方面已有人做了不少工作[48]。 沉水植被(Submersed Aquatic Vegetation,SAV)的建立主要受限制於芽植體的有無,而水體的透明度和沉積物中的營養(尤其是N)的水平是植物群落建立的關鍵[49]。馬劍敏等[50]在1993—1995年間對武漢東湖的布圍和網圍受控生態系統中的植被恢復、結構優化及水質進行了初步研究。結果發現:控制養殖規模是恢復水生植被的前提;在受控生態系統中,水生維管束植物生物量增加,生長良好的水生維管束植物能使水中N、P濃度明顯降低;恢復水生植被時,應以沉水植物為主體,蓮、蘆葦、苦草、狐尾藻和金魚藻適應性較強,可作為重建水生植被的物種。而渾濁是影響恢復的因素之一,光合有效水平對莖生長最重要[51]。Kahl通過衰退模型來確定光衰減系數是否與預計的5%透光區相異,從而作為沉水植物治理和修復的重要參考[52]。通過對博斯騰湖的研究表明,水面上有水生植物生長時,其蒸發蒸騰量低於自由水面的蒸發量,而且降低了水體的礦化度並凈化了水體,並且可為養殖業提供大量優質飼料。利用植被改善其生態環境,投資少,效益明顯而持久[53]。研究還表明,水生植物床對於低透明度河流中顆粒性有機物質(Particulate Organic Matter,POM)的保持和短期貯存在不同空間層次上有重要作用。其重要性因草床密度、表面覆蓋率及葉落時間的不同而有差異[54]。 3 小結與展望 綜上所述,水生植物能夠不同程度地清除被污染水體的氮、磷,重金屬及有機污染物,並在污水治理中得到了廣泛的應用。通過分析水生植物對水中氮、磷等營養元素和污染物的吸收及分解作用,可選擇不同的水生植物及其組合來適應不同的受污染水體。還可通過控制水生植物的數量來調控凈化能力的大小,以修復受污染水體並保持水質。 科學的管理和轉化利用是治理的關鍵。如適量的水葫蘆生長有利於水質的凈化,在水葫蘆長到適當的時候就需要適時打撈,並通過發酵轉化等後續技術將之轉化利用,防止其腐爛造成的二次污染。沉水植物的治理對湖泊生態系統有著重大影響,但如果缺乏反饋機制結果會更惡劣 ,因為大量的沉水植物的生長也會帶來負面影響。對過多的大型植物生長可採用機械收割、沖刷、抽乾等措施。 http://www.chinacitywater.org/bbs/viewthread.php?tid=14902&extra=page%3D1
3. 穩定塘的厭氧塘
優點:
(1)有機負荷高,耐沖擊負荷較強。
(2)由於池深較大,所以佔地省。
(3)所需動力少,運轉維護費用低。
(4)貯存污泥的容積較大。
(5)一般置於塘系統的首端,作為預處理設施,在其後再設兼性塘、好氧塘甚至深度處理塘,做進一步處理,這樣可以大大減少後續兼性塘和好氧塘的容積。
缺點:
(1)溫度無法控制,工作條件難以保證。
(2)臭味大。
(3)凈化速率低,污水停留時間長。城市污水的水力停留時間為30~50天。
適用條件:
對於高溫、高濃度的有機廢水有很好的去除效果,如食品、生物制葯、石油化工、屠宰場、畜牧場、養殖場、制漿造紙、釀酒、農葯等工業廢水。對於醇、醛、酚、酮等化學物質和重金屬也有一定的去除作用。對重金屬也有一定的去除效果。 (1)必須嚴格作好防滲措施。
(2)厭氧塘前要進行預處理。
(3)進水水質: 進水中有機負荷不能過高。有機酸在系統中的濃度應小於3000mg/L;進水硫酸鹽濃度不宜大於500mg/L;進水BOD:N:P=100:2.5:1;C:N一般為20:1左右;pH值要介於6.5~7.5;進水中不得含有有毒物質,重金屬和有害物質的濃度也不能過高,應符合《室外排水設計規范》的規定。 (1)設計方法
—有機負荷法。
—完全混合數學模型法:很少採用。
有機負荷法分為3類:BOD容積負荷法、BOD表面負荷法、VSS容積負荷法。
1)BOD表面負荷法:
必須規定塘中的最低容許BOD表面負荷。根據實際情況,我國厭氧塘的最低容許負荷為:北方—300kg BOD5/(104m2.d);南方—800kg BOD5/(104m2.d)。
2)BOD容積負荷法:
國外城市污水厭氧塘的設計一般都採用此方法,我國的工業廢水厭氧塘也有不少採用該方法。根據美國7個州處理城市污水厭氧塘的設計參數,BOD容積負荷為一般採用0.2~0.4 kgBOD5/(m3.d),也有個別取值范圍比較大,比如蒙大拿州採用的設計參數是0.032~1.6 kgBOD5/(m3.d)。工業廢水的設計負荷應該通過實驗來確定,我國肉類加工廢水厭氧塘處理的中試結果如下表:
▲表1 我國肉類加工廢水厭氧塘處理的中試數據 序號 BOD容積負荷率
kgBOD5/(m3.d) 水力停留時間(d) 水溫T(℃) 進水BOD5(mg/L) 處理水BOD5(mg/L) 去除率(%) 1 0.49 1 17.3 486 251 48.8 2 0.53 1 28.2 530 330 37.7 3 0.22 2 24.5 438 200 54.4 4 0.24 2 30.2 473 150 68.2 3)VSS容積負荷法:
當厭氧塘處理含VSS較高的廢水時,宜採用VSS容積負荷進行設計。根據國外資料,幾種處理工業廢水的厭氧塘的設計參數如下:
奶牛糞尿廢水:0.166~1.12 kgVSS/(m3.d);
家禽糞尿廢水:0.063~0.16kgVSS/(m3.d);
豬糞尿廢水0.064~0.32 kgBOD5/(m3.d);
菜牛屠宰廢水0.593 kgBOD5/(m3.d);
擠奶間廢水0.197 kgBOD5/(m3.d)。
(2)構造和主要尺寸
1)厭氧塘一般為矩形,長寬比為2~2.5:1
2)塘的深度:
有效水深h1:3.0~5.0m。若深度過大,雖然有利於形成厭氧條件,但是會使塘底的水溫過低,也對反應不利。
儲泥厚度h2:≥0.5m。城市污水厭氧塘的污泥量按每人每年50升計,污泥清除的周期一般為5~10年。
此外,還應考慮一定的超高h3,一般取為0.6~1.0m。塘的面積越大,超高越大。
3)堤坡:塘內坡度1.5:1~1:3;塘外坡度:1:2~1:4。
4)進出水口:厭氧塘進口設在底部,高出塘底0.6~1.0m,以便使進水與塘底污泥相混合。進水管直徑一般為200~300mm;對於含油廢水,進水管直徑應不小於300mm。出水管應在水面以下,淹沒深度不小於0.6m,並要求在浮渣層或冰凍層以下。一般進口和出口均不得少於兩個,當塘底寬小於9m時,也可以只用一個進水口。
5)塘數及單塘面積
由於厭氧塘通常位於穩定塘系統之首,會截留較多的污泥,所以至少應有兩座並聯,以便輪換除泥;單塘面積不應大於(0.8~4)×104m2。
4. 穩定塘的附屬設施
穩定塘的塘體設計要點
(1) 塘體位置及設計
1)穩定塘位置應設在居民區下風向200m以外。
2)塘體一般設為矩形,拐角處應作成圓角。
3)塘體的設計應考慮抗沖擊和抗破壞。
4)若採用多級穩定塘系統,則各級穩定塘之間應考慮超越設置。
(2)堤頂寬度及坡度
堤頂寬度最小為1.8~2.4m,一般不小於3m,堤岸的外坡度為1:(3~5),堤岸的內坡度為1:(2~3)。
(3) 塘底要求
1) 應充分夯實,並且盡可能平整,塘底的竣工高差不得超過0.5m。
2) 曝氣塘表曝機的正下方塘體必須用混凝土加固。
3)必須採取防滲措施。
穩定塘的附屬設施
(1)進出水口
1)進水口的設計原則是:盡量避免在塘內產生短流、溝流、反混和死區,使塘內水流狀態盡可能接近推流,以增加進水在塘內的平均停留時間。一般的矩形塘,進水口宜設置在1/3池長處。在少數情況下,穩定塘採用方形或圓形,進水口宜設置在接近中心處。
2)出水口的布置原則是:應考慮能適應塘內不同水深的變化要求,宜在不同高度的斷面上,設置可調節的出流孔口或堰板。在穩定塘出口前,應設置浮渣擋板。但是在深度處理塘前,不應設置擋板,以免截留藻類。
3)對於多級穩定塘,在各級穩定塘的每個進出口均應設置單獨的閘門。
4)進出口宜採取多點進水多點出水,盡量使塘的橫斷面上配水均勻。
5)進口和出口之間的直線距離應該盡可能大。通常採用對角線布置。
6)進出口至少應距塘面0.3m。厭氧塘進水應接近底部的污泥層。
7)進口至出口的方向應避開當地常年主導風向,以防止臭氣污染。
(2)曝氣塘的充氧設施
1)如果曝氣塘的進水高程與塘的水面高程有一定的高差,則可考慮利用此高差進行跌水充氧。若高差較大,應建造多級跌水。
2)曝氣塘的人工充氧設備與其他好氧工藝相同。比如在活性污泥法和氧化溝工藝中廣泛採用的鼓風曝氣機、表面曝氣機、水平軸轉刷曝氣機等,均可用於曝氣塘的充氧。
5. 穩定塘的介紹
穩定塘舊稱氧化塘或生物塘,是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構築物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程相似。通常是將土地進行適當的人工修整,建成池塘,並設置圍堤和防滲層,依靠塘內生長的微生物來處理污水。主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機污染物。穩定塘污水處理系統具有基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便於操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優點,
6. 在農村!污水處理的最科學最低價的方法
應該是氧化塘……
穩定塘舊稱氧化塘或生物塘,是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構築物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程過程相似。通常是將土地進行適當的人工修整,建成池塘,並設置圍堤和防滲層,依靠塘內生長的微生物來處理污水。主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機污染物。穩定塘污水處理系統具有基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便於操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優點
在我國,特別是在缺水乾旱的地區,生物氧化塘是實施污水的資源化利用的有效方法,所以穩定塘處理污水近年來成為我國著力推廣的一項新技術。
(1)能充分利用地形,結構簡單,建設費用低。 採用污水處理穩定塘系統,可以利用荒廢的河道、沼澤地、峽谷、廢棄的水庫等地段建設結構簡單,大都以土石結構為主,在建設土地具有施工周期短,易於施工和基建費低等優點。污水處理與利用生態工程的基建投資約為相同規模常規污水處理廠的1/3-1/2。
(2)可實現污水資源化和污水回收及再用,實現水循環,既節省了水資源,又獲得了經濟收益。 穩定塘處理後的污水,可用於農業灌溉,也可在處理後的污水中進行水生植物和水產的養殖。將污水中的有機物轉化為水生作物、魚、水禽等物質,提供給人們使用或其他用途。如果考慮綜合利用的收入,可能到達收支平衡,甚至有所盈餘。
(3)處理能耗低,運行維護方便,成本低。 風能是穩定塘的重要輔助能源之一,經過適當的設計,可在穩定塘中實現風能的自然曝氣充氧,從而達到節省電能降低處理能耗的目的。此外,在穩定塘中無需復雜的機械設備和裝置,這使穩定塘的運行更能穩定並保持良好的處理效果,而且其運行費用僅為常規污水處理廠的1/5-1/3。
(4)美化環境,形成生態景觀。 將凈化後的污水引入人工湖中,用作景觀和游覽的水源。由此形成的處理與利用生態系統不僅將成為有效的污水處理設施,而且將成為現代化生態農業基地和游覽的勝地。
(5)污泥產量少。 穩定塘污水處理技術的另一個優點就是產生污泥量小,僅為活性污泥法所產生污泥量的1/10,前端處理系統中產生的污泥可以送至該生態系統中的藕塘或蘆葦塘或附近的農田,作為有機肥加以使用和消耗。前端帶有雁洋塘或鹼性塘的塘系統通過其底部的污泥發酵坑使污泥發生酸化、水解和甲烷發酵,從而使有機固體顆粒轉化為液體或氣體,可以實現污泥等零排放。
(6)能承受污水水量大范圍的波動,其適應能力和抗沖擊和能力強。 我國許多城市其污水BOD濃度很小,低於100mg/L,是活性污泥法尤其時候氧化溝無法正常運行,而穩定塘不僅能夠有效的處理高濃度有機物水,也可以處理低濃度污水。
7. 什麼是生物氧化塘
用於處理廢水的池塘的統稱。主要是穩定廢水中的有機物,或者利用池塘的天然自凈能力,或者借人工曝氣等措施以強化池塘的天然自凈能力。在土地條件許可時,塘的自凈作用主要依靠微生物(見水的生物處理法)。水中溶解氧的存在狀況對塘水中的微生物有決定性的影響。據此生物塘常區分為厭氧塘、兼性塘和氧化塘,設計時常串聯使用。 生物塘可種植水生作物(如水浮蓮、菱角、蓮藕等)或養殖魚、鴨。這將促進物質的自然循環,有助於廢水的處理,並可補償一些處理費用。生物塘出水可用於農田灌溉,且因具有一定的調蓄作用,生物塘常為廢水灌溉系統所採用。良好的生物塘出水也可直接排放天然水體,排放的時機應配合水體的水文條件。 採用生物塘處理廢水,費用一般較低,但必須掌握負荷並防止蚊類和水草為害。廢水在塘中逗留的時間常達數天,甚至數十天,故用地較廣。在土地條件許可時,生物塘是引人矚目的。中國的湖北鄂城、黑龍江齊齊哈爾等地採用生物塘處理廢水取得了良好的環境效益和經濟效益。
8. 穩定塘的曝氣塘
不是依靠自然凈化過程為主,而是採用人工補給方式供氧,通常是在塘面上安裝曝氣機。實際上是介於活性污泥法中的延時曝氣法與穩定塘之間的一種工藝。
曝氣塘可以分為以下兩種類型:
(1)完全混合曝氣塘(或稱好氧曝氣塘)。
(2)部分混合曝氣塘(或稱兼性曝氣塘)。 優點:
(1)體積小,佔地省;水力停留時間短。
(2)無臭味。
(3)處理程度高;耐沖擊負荷較強。
缺點:
(1)運行維護費用高。
(2)由於採用了人工曝氣,所以容易起泡沫,出水中含固體物質高。
適用條件:
適用於處理城市污水與工業廢水。 (1)排放前必須進行沉澱。
(2)完全混合曝氣塘的出水經沉澱後污泥可迴流也可以不迴流。
(3)曝氣塘一般宜採用表面曝氣機進行曝氣,但在北方要採用鼓風曝氣(一般由曝氣風機及曝氣器組成)。 (1)設計方法
曝氣塘也採用BOD5表面負荷法進行計算。BOD5表面負荷為1~30kg BOD5/(104m2.d)
(2)構造和主要尺寸
1、 好氧曝氣塘的水力停留時間(RHT)為3~10d;兼性曝氣塘的HRT有可能超過10d。
2、 有效水深一般為為2~6m。
3、 塘數一般不少於3座,通常按串聯方式運行。
9. 污水處理工藝有哪幾種
污水處理工藝:
一、不溶態污染物的分離技術:
1、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流);
2、混凝澄清;
3、浮力浮上法:隔油、氣浮;
4、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法
二、污染物的生物化學轉化技術:
1、活性污泥法:SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等
2、生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等
3、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法
三、污染物的化學轉化技術:
1、中和法:酸鹼中和
2、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱
3、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法
4、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉
四、溶解態污染物的物理化學分離技術:
1、吸附法
2、離子交換法
3、膜分離法:擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾
4、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。