我国污水处理现状

2024-06-15

我国污水处理现状(通用6篇)

篇1:我国污水处理现状

我国城市污水处理现状与展望

本文阐述了我国城市污水处理的`现状,指出目前我国城市污水处理中存在的主要问题,同时结合污水处理的现状提出几点建议,最后对我国城市污水处理的发展前景作了简单的展望.

作 者:孔彦 作者单位:平顶山教育学院,河南,平顶山,467000刊 名:内蒙古科技与经济英文刊名:INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY年,卷(期):“”(10)分类号:X505关键词:水污染 污水处理 城市污水 污水处理工艺 中国环境保护

篇2:我国污水处理现状

何胜

13级环境科学二班

摘要:人工构建湿地对于污水的处理是建立于自然湿地对于污水的处理之上的一种新型的污水处理技术,它具有区别于其他的污水处理方式的独特优势,受到了国内外污水处理部门的广泛青睐。本文对于湿地污水处理系统的定义进行了简单介绍,对于人工湿地的现状进行了简单阐述,针对人工湿地的优缺点也进行了分析;同时还介绍了污水在湿地当中的处理过程以及净化机理,最后介绍了我国人工湿地处理技术的应用现状,存在的问题和改善措施。以及简单介绍目前国内有哪些运行良好的从事人工湿地污水处理的企业工程 关键词:人工湿地;污水处理现状;当前特征及展望

Abstract: the artificial construction of wetlands for wastewater treatment is based on natural wetlands for wastewater treatment on a new type of sewage treatment technology, it is different from other way of sewage disposal of unique advantages, widely favored by the wastewater treatment sector at home and abroad.In this paper, definition of wetland sewage treatment system has carried on the simple introduction, for briefly elaborated the present situation of the artificial wetland, in view of the paper has analyzed the advantages and disadvantages of artificial wetland;At the same time also introduces the process and the purification mechanism of sewage in wetland, finally introduced the our country the present situation of the application of artificial wetland treatment technology, existing problems and improving measures.And simple introduce what are the current domestic well-run enterprise of artificial wetland wastewater treatment engineering.Keywords: artificial wetland;The sewage processing status;The current characteristics and prospects

0引用

随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,污水的种类和产量也随之不断增加,需要设计更为经济、更为高效以及适应范围更为广泛的污水处理系统,来面对这一日益严峻的现实问题。然而,我国已经兴建的许多城市二级污水处理厂由于处理成本和维持费用昂贵而经常处于间歇运行或者根本不运行的状态,导致大量建设资金的浪费和环境污染的日趋恶化。此外,传统的活性污泥法以去除碳源污染物为主,对氮磷等营养物质的去

【】除则微乎其微,出水排入环境水体后易引起富营养化等问题1。而人工湿地污水处理技术在许多领域内成为了传统污水处理工艺的廉价替代方案,目前应用较多的类型是表面流湿地和水平潜流湿地利用人工湿地处理污水有着传统处理工艺不可比拟的优势:投资少,造价,运营成本低廉;系统组合具有多样性、针对性、能够灵活地进行选择;处理污水具有高效性;【】有独特的绿化环境功能2。

1人工湿地的概念与历史

人工湿地系统是将污水引到人工建造的类似于沼泽的湿地上,在一定的填料上种植特选的植物,形成一个独特的动植物生态环境,利用植物的根脉和其周围土壤微生物来联合对污水进行处理,污水流经湿地时大量的污染物被填料和植物根系阻挡截留,有机污染物和N、P等

【】则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去3。

运用人工湿地处理污水可追溯到1903年,建在英国约克郡Earby的人工湿地,被认为是世界上第一个用于处理污水的人工湿地,连续运行直到1992年。而人工湿地生态系统在世界各地逐渐受到重视并被运用,还是在20世纪70年代德国学者Kichunth提出根区法(the root-zone-method)理论之后开始的[4]。20世纪70年代以来,人工湿地污水处理系统在我国得到了迅速发展:1987年,天津市环境保护研究所建成我国第一座芦苇湿地工程,处理规模为1 400 m3·d-1;1990年,华南环境保护研究所建成深圳白泥坑人工湿地示范工程,以及近年来成都市活水公园和沈阳市新近建成通水的马官桥污水生态处理厂,都是人工湿地污水处理的【】典型范例1。

2人工湿地的组成及分类

2.1人工湿地的组成

人工湿地由以下五部分组成:(1)各种透水性的基质,如土壤、砂、砾石;(2)在饱和水和厌氧基质中生长的植物,如芦苇;(3)水体(在基质表面下或表面上流动的水);(4)好氧或者厌氧微生物种群;(5)无脊椎或脊椎动物。其中微生物、水生植物以及基质是人工

【】湿地的主要组成部分,也是影响污染物去除率的重要因素4。

2.2人工湿地的分类 2.2.1处理系统的类型

按照工程设计和水体流态的差异,人工湿地污水处理系统可以分为表面流湿地、水平流湿地和垂直流湿地3种主要类型(图

1、表1)

【】

表1 人工湿地污水处理分类及其特点5

图1 人工湿地的类型及其构造

[4]

2.2.2湿地中主要植物类型 湿地植物,在人工湿地系统中起着重要的作用,在湿地净化污水的过程中,被称为“营养盐清道夫”。按照应用类型,可分为观叶植物、观花植物、草皮植物、地被植物等;按生长环境可分为水生植物、沼生植物和湿生植物三类;按植物的生活类型看,可分为挺水植物、【6】【】沉水植物和浮水植物三类。常用于人工湿地系统的植物有芦苇、香蒲、荷花、美人蕉

7、【】【】【】凤眼莲

8、黑麦草、菖蒲

9、金边麦冬10等。

【】在人工湿地净化污水过程中,植物的直接作用可以归纳为3个重要的方面:11

(1)直接吸收污水中可利用的营养物质,吸附和富集重金属和一些有毒有害物质;(2)为根区好氧微生物输送氧气;(3)增强和维持介质的水力传输。除此之外,植物根系能分泌多种有机复合物,为微生物提供碳源。

此外,湿地植物还具有3个间接的重要的作用:(1)显著增加微生物的附着(植物的根茎叶);(2)湿地中植物可将大气氧传输至根部,使根在厌氧环境中生长;(3)增加或稳定土壤的透水性。

【】

表2 主要植物类型12

表3 常用湿地植物的性质

【11】

3人工湿地净化污水的原理

3.1基质的作用

基质是人工制造的填料,它是用沙、石、土等以按照不同的排列及不同的厚度铺成的,植物可以在上面生长,土壤中的分解者可以依附在上面。它不但是废水净化的重要物质,还是微生物生长的重要场所,又为水中生长的动植物提供营养物质。当废水中的有机物质到达人工湿地时,基质会发生一系列物理变化和化学变化,将废水中的有机元素氮和磷吸收。基

【】质的选材不同,其净化的结果也不同5,12,13,14。

3.2植物的作用

植物在人工湿地系统中起着很大的作用

【15】。

3.2.1吸收作用

植物作为湿地的初级生产者,具有吸收储存水体营养物!净化污染物!抑制低等藻类生长!促进其他水生生物代谢的作用。污水中的氮以有机氮和无机氮两种形式存在,其中无机氮被植物吸收利用,污水中的氮以有机氮和无机氮两种形式存在,其中无机氮被植物吸收利用,作为生长过程中不可缺少的营养物质;部分有机氮被微生物分解成氨氮后,也能被植物吸收利用。植物将吸收的氮素合成蛋白质等有机氮,再通过收割植物将有机氮去除。人工湿地法在处理污水时,废水中的无机磷在植物吸收剂同化作用下可转化成ATP、DNA、RBA等有机成分,然后通过收割植物而去除。植物可通过根部直接吸收水溶性重金属,还能通过改变根系环境来改变污染物的化学形态,达到降低或消除重金属污染物化学毒性和生物毒性的作用。一般认为植物对重金属的吸收能力为沉水植物>漂浮植物>挺水植物,不同植物以及同一植物的不同部位对重金属的吸收作用也不同,一般为根>茎>叶,且各部位对重金属的累积系数随

【13】 污染物浓度的上升而下降。3.2.2传输作用

对于人工湿地生态系统而言,植物生长过程中是否有充足的氧,决定着植物对所生长环境中的污染物的吸收和去除能力。人工湿地植物能将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区,在植物根区的还原态介质中形成部分氧化态的微环境,这种有氧态和缺氧态微环境的共同作用为根区的好氧!缺氧和厌氧微生物提供了各自适宜的小环境,使不同的微生物生长在一起,发挥相辅相成的作用,这样污水中的污染物能在微生物的新陈代谢作用下完全去除。植物根系是影响水力特征的主要因素,根系对介质的穿透作用!根系横向和纵向的扩张作用,在介质中形成许多微小的间隙,增强了介质的疏松度,使介质的水力传输作用得到增强。另外,植物的根系腐烂后,剩下许多的空隙和通道,这些空隙和通道增强了土壤的通透性,也【16,】有利于土壤水力传输。

3.3微生物的作用

微生物在人工湿地中占有极其重要的地位。微生物的数目可以直接反映出人工湿地的处理废水的能力。微生物将污水中的有机元素作为自己的养料,最终将废水中的有机物去除。人工湿地中的微生物数目是一定的,当废水排放量增加时,会导致某类别的微生物数量增多,但会在一段时间后恢复平稳。在植物的不同部位,其含有的微生物种类和数目也不同,在植物的根茎,数目较多的是好氧型微生物;在植物的根系,除了好氧型微生物还有兼性厌氧型微生物;而在距离根系较远的地方,厌氧型微生物最多。微生物不光吸收污水中的有机物质,还对有毒物质降解和对重金属进行分解,以去除污水中的有机物质和重金属[12,13,17]。

4.影响人工湿地污水处理能力的因素

湿地的污水净化性能主要依赖于当地的气候、湿地中水流动力学特性、植物种类、微生物类群及基质组成。其中当地气候是主要影响因素,因为其有影响其他几项因素的作用,湿地植物 种类、微生物活性和土壤中营养物质的生化循环都与气候有关[3,17]。

4.1湿地植物的类别

人工湿地废水处理系统中的植物对污水的处理能力很强,效果最好的是挺水植物,实验结果表明,宽香叶蒲对油脂,Pb及Zn的吸收效果极佳;根系浓密的植物中水麦冬对N和P的吸收效果最好。香蒲,菱白等植物有很好的净污效果,使水质更清澈。

4.2基质的类别

基质在处理污水中占有很大的作用,植物的生长离不开基质的营养提供,在废水净化中有很多物理沉降作用。当然,不同的基质对污水的处理能力不同,如果基质的选材和材料的大小选择不当,则对污水的净化能力会很弱。经研究发现,选用细石子做湿地的填料,对污染物的处理效果最好。

4.3水流的方式

表面流型的湿地对污水的处理能力比较弱;水平潜流湿地对一些特定的有机物和重金属能很好地去除;垂直流湿地系统的硝化水平比较高。将不一样类别的湿地系统有机结合,会很好提升对污水的净化能力。

4.4温度和 PH值

温度的变化直接影响 , 的氨化、硝化与反硝化过程,从而影响人工湿地对 , 的去除"低温下微生物基质酶的活性将受到抑制,导致酶促反应速度很慢,进而影响到硝化和含氮有机物的降解。除此外,随着季节气温的变化,植物不断生长,植物在不同生长时期对氮磷的吸收能力也是不同的,一般在春季和夏季,植物生长迅速,生物量增加,对氮磷的吸收增加,出水中氮磷含量较少,在秋季植物枯萎后,吸收速度放慢,而冬季死亡的植株甚至会释放磷到湿地中,致使出水中磷含量上升,无机磷含量甚至高于进水。PH值对人工湿地磷的去除

【】影响较大.因为废水中磷的去除主要是靠基质的物理化学作用,这与介质的酸碱环境有关18。

4.5 DO值

DO对氮的硝化、反硝化及磷的生物吸收和同化具有很大的影响。DO值过低是,出现缺氧状态抑制了硝化作用的进行,不能产生大量的亚硝酸盐和硝酸盐,继而使反硝化过程不能进行。DO值的提高可以有效增强微生物的代谢能力,促进微生物对磷的吸收和同化,也使硝

【】化细菌的呼吸活动加强,对有机物的降解起到了促进作用18。

5人工湿地的污染物去除机理

人工湿地可通过水体、基质、水生植物、微生物和腐殖化碎屑之间一系列复杂的物理、化学和生化反应,通过沉淀、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和微生物分解、转化及吸收途径实现对水中诸如悬浮物、有机物、营养元素、金属离子、病原体和难降解有机物等污染【】物的去除4。

5.1有机物的去除机制

国内对人工湿地去除污染物的研究主要集中在营养盐N、P 上,对持久性有机污染物去除效果的研究工作开展的相对较少[19]。污水中的有机物包括溶解性有机物和颗粒性有机物。颗粒性有机 物通过在湿地基质中的沉积、过滤作用可以很快地被截留,进而被分解或利用 ,可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及厌氧好氧生物代谢降解过程而被分【】解去除[20]。万宁19等人经过研究指出湿地中植物和填料可以为微生物提供一个好氧、缺氧和厌氧环境,这种有氧和缺氧区域的共同存在为根区好氧菌,厌氧菌和兼性菌等各种微生物提供了适宜的生存环境,促进了根区微生物的生长繁殖,从而提高系统的净化能力。人工湿地系统虽然对有机物的去除率较高,但是随着系统的运行时间增加会出现有机物的积累现象,而影响净化效果。研究表明,水体在植物床填料内流动时,随着迁移距离的延长,COD 的降解速率呈现减慢的趋势[21]。

5.2氮的去除机制

人工湿地对氮的去除主要是依靠基质-植物-微生物之间相互作用,通过物理、化学和生物过程协同完成的。人工湿地系统氮的主要转化途径有: 矿化、基质吸附固定、植物/微生物同化吸收、硝化、反硝化和氨挥发等作用, 但是挥发、填料吸附和植物摄取的氮量十分有限【22,23】。

5.2.1氨挥发

氨挥发是一个物理化学过程,氨氮在气态和离子态之间平衡。研究表明,当pH<8.5 时,可以忽略氨氮的挥发[22]。在PH值为 8.3 时,可挥 发 性 气 态 氨 占10 ; 而 PH 值为 7.3 时 仅 占 1 9/ 6[20]。

5.2.2硝化 — 反硝化

不同形态的氮在人工湿地中会发生转化,有机氮在氨化细菌的氨化作用下转变为NH3-N,再通过硝化作用,硝化细菌把NH3-N转化为NO2--N和NO3--N, 最后通过反硝化过程,细菌在厌氧或缺氧环境中利用有机物产能,将NO2--N和NO3—N代替O2作为电子受体,最终使氮以N2O和N2形式从系统中根本去除[18]。硝化只改变N的形 态,反硝化才真正

【】将N去除24。一般在潜流型人工湿地中,主要是厌氧环境的,反硝化速率明显高于硝化速

【】率,硝化作用是脱氮的限制步骤22。

5.2.3植物吸收

水生植物在湿地脱氮过程中起了重要作用,植物可将氧气输送至根部,植物根系为微生物提供附着介质,并直接同化吸收氮素。植物主要吸收氨氮和硝态氮,优先吸收氨氮[22]。植物在系统去污过程中最重要的物理效应是它能够支撑床表面,提供良好的物理过滤条件,并

【】且可以为微生物的生长附着提供巨大的表面积23。不同的植物对系统的除氮效率也有不同的影响。袁东海[25]等对不同植物系统人工湿地净化生活污水总氮效果研究指出无植被系统的人工湿地除 N 效果下降速度较快,当污水中总氮的浓度为 80 mg/L 时, 其总氮去除率仅为 37% 左右, 其它有植被系统的人工湿地除氮效果下降速度比较缓慢.在有植被系统的人工湿地中, 随着污水总氮浓度的增加, 石菖蒲植被系统人工湿地仍有较高的 N 去除效率,【】在污水总氮浓度高达80 mg/L 时, 其 N 去除效率仍维持在 65% 左右。廖新亻弟26等通过研究香根草和风车草对猪场废水氮磷处理效果得知香根草在水中能正常生长 ,并在去除垃圾污水和生活污水 N、P表现出明显效果,是一种良好的净化富营养水体的植物。

5.2.4介质吸附

湿地基质层具有吸附特性。污水经过时,可以依靠基质层的吸附作用而得到净化,黏

【】土含量高的基质层对氨态氮还有离子交换作用20。但是李玉洁却认为基质对氮的去除作用

【】只是体现在为微生物的同化、降解和植物的吸收提供中介5。不过现在基本认定湿地中的填料也可通过一些物理和化学的途径如吸收、吸附、过滤、离子交换等去除一部分污水中的【】氮。沸石对氨态氮具有一定的吸附功能,大多都用此填料来处理含氮废水的试验27。人工湿地系统中除氮的关键在于选择填料, 因此新型价廉高效的吸附材料的开发应用是目前人

【】工湿地污水处理的研究重点28。

5.3对磷的去除机制

污水中磷的存在形式常见的有磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐等。人工湿地对磷的去除主要是通过基质物理化学作用、植物吸收、与有机物结合、微生物的正常同化和过量积累等,而磷最终从系统中去除是依赖于湿地植物的收割和饱和基质的更换[18]。根据研究资料显示,【】人工湿地对磷的去除可达60%-90%5。对磷的吸收作用最强的是基质的吸收作用,吸收效

【】果与基质中铁,铝和钙等离子浓度有关。对磷吸收最少的是植物的吸收13。李晓东等得出湿地基质的除磷作用最大,富含Al3+、Fe3+、Ca2+的基质通过吸附和沉淀反应有很好的除磷效果。大量的富含Al3+、Fe3+、Ca2+的基质(钢渣)具有显著地的除磷效果,但限于材料自身的特性,不能实际应用。探索不同基质的组合除磷作用是今后湿地基质研究的热点,此外,深入研

【】究基质中磷素解析释放,也是今后需要重点开展的工作29。李海波等用水淬渣作基质研究磷吸附-解吸效果,得出水淬渣基质的磷饱和吸附量3333 mg·kg-1,其水溶性钙含量为

【】01084%,pH值为7.54,适合作为湿地除磷基质36。微生物在湿地除磷中有着重要的作用。研究表明,由于水芹湿地和凤眼莲湿地中含有大量的磷细菌,水芹和凤眼莲湿地对磷的净化率比空白床分别高16.0%、8.1% [30]。虽然湿地系统内附着大量的微生物,但人工湿地与传统生物除磷在原理上有着本质的不同.一方面,废水中的有机磷经过湿地系统磷细菌的代谢活动转变成磷酸盐,磷酸盐容易被富含Al 3 +,Fe 3 +,Ca 2 + 的基质吸附,这一部分磷最终残留在湿地系统中而与水体分离,这种方式去除的磷占绝大部分。另一方面,湿地植物本身可以直接吸收磷的化合物,通过定期收割而除去这一部分磷,这一部分磷最终从湿地系统中分离出来,但只占很少一部分[31]。水生植物去除磷的机制之一是通过植物本身的吸收作用。不同植物的除磷效果是不同的,同一种植物的不同部位的除磷效果也是不【】同的32。另外徐和胜总结人工湿地对磷素的去除随水力停留时间的延长而增加,停留时间大于 5.3 d 时,芦苇湿地除磷效率可以高于 88%。湿地进水 TP 负荷与磷去除速率之间有

【】较好的线性关系(R 2 > 0.91)33。不同湿地植物在生长速度、污染物的吸收转化能力、泌氧能力等存在显著差异,这导致基质中的微生物种群及数量有所不同,筛选适宜的植物对稳

【】定和提高人工湿地的净化功能具有重要意义34。而夏宏生等认为植物从污水中直接吸磷并非人工湿地系统除磷的主要机理,他提出人工湿地除磷技术仍处于应用研究阶段,主要集中

【】在以下几方面:城镇生活污水处理,非点源污染控制,水体水质恢复35。

5.4重金属的去除机制

重金属的去除需要基质,植物以及微生物的共同协作。研究发现,湿地系统对于铬的去【】除效果最佳13。金属离子去除机理主要有: 植物的吸收和富集作用、土壤胶体颗粒的吸附、【】悬浮颗粒的过滤和沉淀18。水生植物表现出的对银、铜、铅、镉和锌等微量元素的富集

【】作用和对营养大量需求的特性可以被充分利用37。

史增奎等研究表明凤眼莲吸收的镉、锌离子主 要 富 集 在 根 部(Cd2+ 2441.27 mg /kg, Zn2+ 6 412.17mg/kg),对镉、锌最大富集系数分别是 553.3、759.2。凤眼莲对锌的富【】集能力稍高于对镉38。总之, 利用水生植物来迁移环境中的金属离子, 修复污染的环境, 防止重金属离子污染从陆地进入水环境, 是非常经济、有效、易于操作的(自然和人工的湿

【】地对金属离子转换率甚至接近100%)38。例如,吴敏等研究发现种植植物可提高湿地除砷效率; 以陶粒为填料的各组砷去除率分别是50%(空白对照组),64%(蜈蚣草组)和74%(灯心草组);以锰砂为填料各组相应的砷去除率分别是89%,95%和91%【39】。并且谭彩云等人也用凤眼莲研究实验,探究凤眼莲对水中重金属离子铅、锌、铬的短期去除能力,最后得出300 g凤眼莲对 4 L浓度为 5~ 30mg/L的铅离子溶液的去除率均

【】可达到 99 %的实验结论40。相比之下,曹优明等用金边麦冬人工湿地对含铅废水中的铅进行净化处理实验,得到流量为 3 L/d时,金边麦冬人工湿地对铅的去除率最高,可达到

【】98.30%; 在流量为 18 L/ d 时,去除率仍可达到 82.63%的良好效果10。

6.人工湿地污水处理技术中存在的问题及解决办法

6.1问题与不足

第一点是现在的污水处理技术偏重于植物对废物的吸收,但是大量的植物茎秆没有很好的处理,造成了一定程度的二次污染。第二点是人工湿地污水处理占地面积较大,对废水的处理效率比较低。第三点是对人工湿地污水处理技术的原理认知不全面,在水中生长的植物的选取不够合理,对于基质的设置也有很多的不足,水温的控制不够严格,水体的成分研究不清晰。第四点是人工湿地污水处理效果受气候的影响较大,有些水生植物在冬季难成活,【】有些不耐高温,有些易生病虫13。

6.2解决办法

针对人工湿地建设时占地面积大,在选址时,要综合考虑经济、环境效益,通常可以把人工湿地建设在近郊地区,一方面不单单节省了市区的土地资源,另一方面,也可以直接对近郊周边的生产基地作用。在解决植物单一性方面,需要相关部门,加强对适合该地区 气候生长的物种进行研究,多模仿 自然湿地环境,最大程度的发挥生物的净化作用。另外,要加强对生产过程中产生的特殊工业废水的处理研究,目前,由于经济飞速发展,生产工业的节奏加快,其排放的废水也 随之增 多,加强特殊 工业废水研 究,寻找最优的去污机 理,最大程度的发挥人工湿地的作用,实现生物和经济效益最大化。除此之外,要加强对人工湿地管理人员的培训。人工湿地在长时间运作会产生淤积堵塞现象,会造成之后的处理效用明显降低,这需要管理人员要有充分的经验和技能去维护人工湿地的运作 【41】。

7.应用现状

(1)澄江县马料河人工湿地污水处理工程。建设时间:2003年7月;工程工艺:氧化塘+垂直潜流+表流湿地;污水类型:城镇生活污水;处理能力:3000m3/d;占地面积:20000m2;达标要求:GB18918-2002一级B标准;目前状况:正常运行。马料河人工湿地是云南省乃至国内填料型人工湿地污水处理系统工程化应用的典范之一。

(2)江川县渔村大河人工湿地污水处理工程。建设时间:2004年11月;工程工艺:氧化塘+水平潜流;污水类型:农村生活污水+农业面源污染;处理能力:10000m3/d;占地面积:13000m2;达标要求:地表水Ⅳ类水要求,部分满足Ⅲ类要求;目前状况:正常运行,部分指标达标。该污水处理厂是高负荷潜流湿地处理富营养化污水的力作,此项工程也开启了人工湿地高效处理污水的先河。

(3)玉溪市九溪人工湿地污水处理工程。建设时间:2008年5月;工程工艺:氧化塘+水平潜流+垂直潜流;污水类型:富营养化污水;处理能力:100000m3/d;占地面积:150000m2;达标要求:地表Ⅳ类水要求,部分满足Ⅲ类要求;目前状况:正常运行,出水达标。此工程是迄今为止,国内外面积最大的填料型人工湿地,工程出水除磷和氨氮外,均达到了地表3类标准,其蓝藻的去除率达到99%以上。

(4)北京市奥林匹克森林公园人工湿地水质改善工程于2006年在北京市朝阳区建成并运行至今,由中国科学院水生生物研究所联合北京市水利规划设计研究院等单位,承担该工程中的设计、施工、调试再生水和运行管理等方面工作。工程内的人工湿地系统作为奥林匹克森林公园水质改善、生态自然净化系统的重要组成部分,主要功能是深度处理,保障奥林匹克森林公园主湖循环湖水水质,并与其他水质改善措施协同作用,保持整个水系水质,同时创造独特的湿地生态景观,成为一个向世界展示北京生态城市内涵的窗口。工程建成后,出水达到《奥林匹克森林公园水系水质模拟和维护系统设计》的模拟分析水质目标,即大部分水质指标在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ-Ⅳ类。从景观上来看,人工湿地系统在奥运公园中形成独特的湿地景观,丰富公园的景观多样性,为运动员和游客提供良好的休闲空间。

8.展望

在我国,人工湿地在污水处理中的应用研究尚处于初级阶段,国家有关部门应该在思想上进一步提高对人工湿地处理污水重要性的认知程度,在政策、资金、技术等方面提供大力支持和保障,定期组织召开研讨会,作好宣传、推广工作。另外,应该积极开展与广泛利用人工湿地处理污水的国家间的信息交流工作。在未来的研究方向中,可着重对水生植物生理

【】生态种类筛选及有毒有害污染废水净化等方面进行研究6。

参考文献:

篇3:浅析我国污水处理现状

1 城市污水处理研究分析

1.1 城市污水处理现状

我国是世界上水资源严重缺乏的国家之一, 目前有一半以上的城市是缺水的, 并且水污染较为严重。我国的水污染主要来自于大量的工业废水和直排城市河道的生活污水等, 其中城市生活污水已然成为水环境污染的最大危害来源之一。

我国对污水处理的起步较晚, 最远可追溯到20世纪20年代, 相关的基础设施建设也不够完善。与其它的发达国家相比, 我国的污水处理率也较低, 其主要原因之一是因为我国的城市污水处理厂较少。美国是世界上建设污水处理厂最多的国家, 现在平均每5000人就拥有一座污水处理厂, 英国每7000人拥有一座污水处理厂, 然而在我国平均每150万人才拥有一座污水处理厂。

以辽宁省污水处理现状为例, 截至2013年6月10日, 辽宁省所有设市城市和县城具备污水集中处理能力801.87万吨/日;城市、县城、建制镇污水处理率分别为73%、80%和30%;全省再生水利用率17%;污泥无害化处理率85%;污水处理厂平均运行负荷率80%。2012年及2013年上半年, 在住房和城乡建设部的全国污水处理设施建设和运行情况考核中, 辽宁省排名基本稳定在全国第七位。辽宁省在我国也仅仅处于中上游水平, 与发达国家污水处理水平相比还有很大差距。

1.2 城市污水处理存在的主要问题

1.2.1 对污水处理设施的资金投入不足

目前制约我国污水处理发展的最大问题就是资金。相比西方发达国家, 我国尽管整体的经济水平很强大, 但基础比较薄弱, 人均水平还比较落后, 能够划拨到污水处理建设上的资金严重不足。

现在污水处理厂建设很多都需要政府筹措资金, 建成后又要委托给水厂等机构进行管理, 各种运行费用来源也要依靠政府拨款, 这样很容易产生下拨资金不能很好的用在污水处理厂的建设上, 致使污水处理厂的资金链出现恶性循环的苦果。

1.2.2 污水处理设施陈旧, 污水处理技术落后

目前我国污水处理厂的配套设施严重不足, 管网收集系统的铺设滞后, 致使大量的污水处理设施很难发挥其应有的效果。而且我国很多污水处理厂还在使用西方发达国家淘汰的污水处理技术, 造成污水处理效率低、能耗高、机械化程度低, 以及设备返修率高的局面。

1.2.3 管理人员和施工人员水平低

污水处理是一项非常专业并且复杂的技术, 当前我国多数污水处理厂都存在着管理人员和施工人员水平偏低, 很多学习污水处理专业的大学毕业生不愿意去偏远地区的污水处理厂工作, 而现有的污水厂员工又不能适应污水处理厂正常运转等最基本的工作, 这些都制约了我国污水处理事业的正常发展。

2 农村污水处理分析

2.1 农村污水处理现状

“十一五”建设初期, 我国就开始加大了对农村环境问题的综合治理, 部分地区农村的生活污水处理取得了一些进展。但是, 由于我国疆土幅员辽阔, 农村地理位置较为分散, 污水收集困难等问题, 束缚了农村污水处理的发展。按照国家“十二五”对农村污水处理工作的要求, “十二五”期间全国的村镇污水处理率要提升十个百分点, 到2040年前, 使我国90%的村镇建立完备的污水处理设施及相关体系, 实现农村污水治理目标是一项艰巨而又繁重的任务。

目前, 我国的农村有九成以上没有污水处理设施和排水管网, 全国农村每年产生的污水有90亿吨之多, 这些污水在乡村被随意排放, 严重地破坏了农村的生存环境。同时, 由于城市的过度发展, 很多工业项目已经开始向农村进行转移, 随之而来的是对农村生态环境的肆无忌惮的破坏。

2.2 农村污水处理存在的主要问题

2.2.1 农村污水处理管网设施建设困难

由于农村的地理位置都比较分散, 与城市的距离也比较远, 因此, 许多农村地区产生的生活污水都不能进入城市的排水管网中。如果铺设农村的污水管网与城市连接, 城市近郊地区还可以考虑, 距离过远的乡村则需要投入大量的资金、人力、物力。

2.2.2 农村污水治理资金短缺

现阶段农村住房等基础设施建设几乎都是以农民自行建设为主, 没有集中统一的规划, 因此, 没有配备污水处理设施也在情理之中了。其次, 国家对农村的污水治理相对还比较滞后, 至于建设农村污水处理厂的资金捉襟见肘, 况且所有农村都统一建设乡村污水处理厂也不符合实际情况。对于这一点可以分为两步走, 对人口密度大, 居住较为集中的乡村先建集中的污水处理厂。对于人口稀疏的乡村, 可以采用人工湿地的方式处理污水, 由于人少, 相对的排污就少, 湿地完全有能力处理这些污水, 这样不仅为国家节约了大量的资金, 也同样起到了污水治理的效果。

“十八大”以来, 国家对农村环境保护工作高度重视, 发布了《城镇排水与污水处理条例》等管理条例, 对生态环境治理提供专项资金, 特别是对农村环境保护治理力度空前。但总体上我国农村环境保护法律、法规及相关标准还不太完善, 需要国家建立更加完善的农村生态环境管理体系, 对农村环境治理提供资金和政策扶持。

3 污水处理的建议和对策

3.1 增强民众环保意识

无论是城市还是农村的环境保护设施, 在整个污水管网处理污水时, 在粗格栅前通常会拦截到很多塑料袋, 这些废物都是不能被降解的, 对污水处理系统造成的堵塞也是致命的。类似这样的危害还有很多, 想从根本上解决掉这些问题, 还需要一个循序渐进的过程, 增强普通民众的环保意识是一个漫长而艰巨的任务, 应该从各个方面渗透到人们的意识当中去。

3.2 大力推广使用节能新技术

现阶段很多已建成的污水处理厂, 尤其是在城乡结合部及广大农村污水处理厂, 资金不足成了困扰污水厂正常运行的主要问题。因此, 在设计当初就应该安装节能的设备, 会大大降低建成后的运行成本。

建设污水处理厂初期, 应该大力推广节能技术的应用, 如在线自流生态处理技术、太阳能污水中高温消化技术、生物托盘跌落曝气技术等。尽管有的节能技术前期投入贵一点, 但为了以后建成的污水厂可以良性使用也是值得的。

3.3 转变运营模式

现有的污水处理厂运营模式五花八门, 有的是政府自己运营, 有的则是政府委托专业公司运营。很多城市的污水处理厂甚至是事业单位, 或多或少地存在管理混乱、效率低下等问题, 很难形成有效的监督和管理机制。

按照现代化的企业制度对现有的、未转制的污水处理厂进行企业化改制, 政府要负责监督整个转制过程, 避免出现国有资产流失和腐败现象的出现。

4 结语

篇4:我国污水处理现状

摘 要:随着经济建设不断发展,城镇建设也日益繁荣,虽然城镇建设取得巨大成果,然而城市化建设过程中,由于配套措施、环境规划不合理,全国各城镇均面临严重的城镇污水处理问题。本文主要分析我国城镇污水处理的重要性,分析我国城镇污水处理厂建设及运行现状,提出一些针对性的改善措施。

关键词:城镇;污水处理厂;建设;运行现状

目前,城市污水排量正在逐渐增长,排放污水主要包含生活污水、工业污水,需建设完善污水处理系统、设施,然而目前城市污水处理设施的建设,根本不能满足污水处理需求,使得污水处理形成一个“供不应求”的现象,从而导致城市污水乱排放,严重污染了水源。笔者根据自身多年的污水处理从业经验。,主要分析我国城镇污水处理的重要性,分析我国城镇污水处理厂建设及运行现状,提出一些针对性的改善措施。

一、我国城镇污水处理的重要性分析

城市生活污水的处理是城市进行的持续发展的要求,我国城市正处于不断发展、变化的时代条件下,随着我国乡镇不断发展,我国城镇化正高速发展,乡镇人群生活水平也不断提高,不断增加的城市人口,也不断增加了城市排放量。以往已为中心但不重视环境保护的观念,极大影响了人们的生活理念,许多人无法融入正常环境,达到城市污水的排放。但城镇污水处理设备、污水处理厂极为有限,有大多数城镇缺乏相应的污水处理系统,将生活污水、工业污水直接排放至江河湖泊中,即污染了自身小城镇的环境,也污染了自然的江河湖泊,对水污染的危害极为严重,导致本区域的水污染较为严重,区域水保护要求必须注重污水治理。

污水处理根据不同地域,存在不同表现,针对大中城市可能较好,小城镇还需大力改善污水处理。所以,说到城镇是污水处理的下一步重要、关键区域,根据调查预测,我国未来将会有70%左右的污水来自城镇,城镇分布极为分散,给治理增加了难度。

二、我国城镇污水处理厂的建设与运行现状

截至2006年,我国共建设了937座污水处理厂,处理能力每日可达6419万顿,2006年工处理污水159亿吨,其中生活污水为129亿吨。江苏省是污水处理厂数量最多的省份,共有155座,山东省其次105座,广东省第三85座。污水处理数量最大省份为山东省,每日处理量可达700万顿。2006年,我国城镇生活污水的平均处理率44.2%,同比增长了5.2%。

北京城镇的生活污水占了90.2%的生活污水处理率,排行第一,上海其次74.%、天津第三70.3%。广东污水处理能力最大,然而因其排放生活污水量排行全国第一,使得城镇生活污水仅有41.6%的处理率,比全国平均水平要地。另外,云南省、宁夏省污水处理处于全国的中等偏下水平。

近些年来,我国城镇污水处理厂的发展速度较快,极大提升了生活污水的处理水平,现阶段,已经达到44.7,比墨西哥、土耳其等国家的水平要高,然而仍落后于其它发达国家,具有较大的差距。西方发达国家例如荷兰、英国、德国等,其城镇生活污水处理率高达92%,韩国、日本等国家的城镇生活污水处理率达到70.4%、66.2%。

2006年年底,我国仅244个地级市城镇建造了污水处理厂,91个地级市城镇尚未建造污水处理厂。所以,我国城镇处理事业面临严峻挑战,肩负着极为重要的使命。在十二五规划期间,主要实现污染物降低12%,必须加大城镇污水处理厂的建设。

三、我国城镇污水处理厂的发展对策分析

首先,加大污水处理厂建设投入。现阶段,根据我国城镇污水处理率较低,城市化建设步伐不断加快,生活污水处理压力也随之增大。所以,在今后很长一段时期内,我国仍需加大城镇污水处理厂的资金投入。针对东部发达城镇,地方必须将污水处理厂建设纳入城市规划与建设体系中,给予重点支持,促进城镇污水处理的建设步伐,有效提升城镇的水体环境。针对中西部城镇,国家进行政策性的财政支持,建立专项资金体系,加强城镇污水处理厂建设,有效提升中西部城镇的污水处理率,进而促进我国各区域城镇的污水处理平衡、协调发展。

其次,拓展污水处理设施的投资渠道。近些年来,由于我国污水处理设施、配套设施建设,由事业单位运营,属于政府收费方式,污水处理厂是一种事业单位拨款方式建设,而政府对于污水处理监管与投资,承担“一肩挑”角色,进而延缓了污水处理发展步伐,降低了污水处理效率。所以,需通过市场机制,引入有效竞争、符合行业特征的运营与建设体系,转变传统投资方式,促进投资主体的企业化与多元化,实现市场化的运行管理,进而拓展城镇污水处理投资渠道,降低政府资金投入压力,提升资金使用效率。现阶段,我国某些地区城镇的污水处理厂采用TOT与BOT模式,在实施过程中,虽然存在诸多问题,而随着管理体制逐渐完善,政策制定日益健全,该类模式也正在不断健康发展。

第三,提升污泥、污水资源化程度。生活污水经过处理之后,当达到一定标准,即可成为水资源。若直接排入水体,而不有效利用,即属于一种浪费行为,特别是对于半干旱与干旱地区。所以,国家应加强分类供水系统建设,提升中水回用率。同时,出台科学政策措施,通过经济手段,激励中水回用,进而降低水资源浪费率。另外,对于污泥,同样需要经济政策支持污泥回用,强化污泥处理研究,提升污泥处理的有效率,防止导致二次环境污染,使污泥利用率最大化,进而提升污泥的资源化程度。

四、结束语

城市生活污水的处理是城市进行的持续发展的要求,我国城镇污水处理建设、运行状况日趋完善,但城镇污水处理率普遍较低,污水处理水平不高,污水处理相关设施建设尚未健全。因此,必须采取科学、合理的措施,加大污水处理厂建设投入,拓展污水处理设施的投资渠道,提升污泥、污水资源化程度,控制好污水处理厂的规模,进而促进城镇污水处理事业的健康、稳健发展。

参考文献:

[1] 杨勇,王玉明,王琪等.我国城镇污水处理厂建设及运行现状分析[J].给水排水,2011,37(8):35-39.

[2] 张廷凤,陈滕国,罗昊等.关于我国城镇污水处理厂建设及运营的思考[J].城市建设理论研究(电子版),2012(35).

[3] 穆盈.我国城镇污水处理厂建设运行现状及存在问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(14).

篇5:我国污水处理现状

摘要: 随着农村经济的发展,城市化进展的推进和乡镇企业的迅速崛起,农村水环境日益恶化。该文介绍了农村污水现状,分析农村污水处理存在的难点,指出农村污水处理技术必须经济、节能、简便易行,并与当地的生态农业相结合,提出相应对策以供研究商榷。

关键词:污水处理;新农村农村污水;生态环境;治理对策

一、农村污水生态现状

我国环保部门的工作重点通常放在大中城市,而忽视了占全国总面积90%的广大农村,致使农村水污染问题日益严重。据报道,目前全国农村每年超过2500万t的生活污水直接排放,造成河流、水塘污染,影响村民居住环境和用水安全。

李娜[1]在论农村污水生态处理工艺分析中,对我国具有代表性的9个省43个县74个村庄调查显示,96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统;89%的村庄将垃圾堆放在屋前屋后、道边路旁,甚至水源地、泄洪道、池塘,生活、生产污水随意排放。一旦进入汛期,污水和雨水一并进入合流管道,就近排入河道,使河道受到严重污染,村、镇的污、废水排放已严重破坏了农村的生态环境平衡。汪绍盛,杨树生等[2]就农村水环境存在的主要问题,水资源短缺和境内外污水排泄,使水污染加剧等问题进行论述。大量不达标的污水和未处理的废污水直接排入河道,加之各河水量逐年减少,河道断流,干涸现象日益严重,导致天然水体自净能力降低,地表水水质绝大部分为Ⅴ类或劣Ⅴ类水,湿地面积持续减少,由于水资源缺乏,部分农田引用污水灌溉,使农产品和土壤遭到污染,造成农业生态环境破坏。

二、农村污水处理现状

我国农村污水处理设施建设比较晚,“十一五”规划推动农村污水处理建设,要求农村无公害排放,但是我国农村经济发展落后,农村污水处理设施建设才刚起步。

北方部分农村及沿海地区大部分农村配有污水处理系统,多以单村处理为主。如北京各村现在实行污水处理建设,多采单村处理模式,只有部分相对集中的村落采用集中处理;还有少数靠近城镇的村落,污水管接入城市集中处理管网。分散布置模式采用的处理工艺主要有人工湿地、生物膜法(MBR)、智能化小型污水处理工艺(CWT)等。[3]但存在部分系统冬季低温无法运行;日变化系数大,系统少数时间高负荷运行;污水量太小时,停止运行。沿海地区等集中村落设有污水处理系统,但处理工艺落后,多采用城市污水处理工艺;靠近城市村落,接入城市管网;分散的、经济相对差的村落无污水处理设施。

三、农村污水处理的投入和产出效益分析

1.工程投资

(1)集中处理系统的投资。污水处理费用随处理方法的不同而不同。污水处理厂的工程投资以及运行费用一般较高,人工湿地系统和土地处理系统的处理费用相对较低。污水深度处理的工程费主要与要求的出水水质有关。

人工湿地污水处理系统的工程投资和运行费一般分别为传统二级处理工艺的1/3~2/3和1/6—1/3。

(2)分散处理系统的投资。如:目前的成套模块化生活污水纳滤膜污水处理设备,每套售价在几万到十几万不等。2.效益分析

(1)经济效益。污水处理的直接经济效益与当地水资源的短缺程度密切相关。处理后的生活污水可作为灌溉水或其他用途使用,从而节约淡水资源。同时,农村地区环境条件的改善可降低与污染有关疾病的传播,减少由此引起的经济损失。

(2)能源效益。污水处理厂需要一定的能源消耗,如果采用厌氧分解工艺,将产生的沼气收集发电可解决部分能源问题。人工湿地或土地处理系统一般不需要消耗能源或耗能极少。分散污水处理设施需要消耗一定的电能。

(3)环境效益。农村生活污水处理的最直接效果就是环境条件的改善,特别是当采用人工湿地处理技术时,通过居民区生态环境的综合治理,可提高居民的生活环境质量。(4)社会效益。污水处理既可提高水资源的重复利用率、缓解水资源供需矛盾、促进农业生产的发展,又可改善农村地区的生态环境条件、缓解城市的人口压力、促进社会的和谐发展,对我国社会经济的健康持续发展具有积极的作用。

四、农村污水处理中的难题

(1)资金问题 村级污水治理工程是公益性非盈利的项目,缺乏正常的商业化运行能力,筹资渠道相当困难。村镇经济力量薄弱,要求就地处理,就地利用,采用的工艺成本低、运行费用低、能耗低。

(2)工艺问题

农村污水的处理不能沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数,避免造成工程投资和运行费用过高。村镇技术力量薄弱,要求处理工艺简单,维护方便。

(3)环保意识问题

生态环境意识薄弱,对农村污水治理工作的必要性缺乏了解与重视。

(4)污水管网问题

由于缺乏规划、农民生活水平等许多历史原因,现在大多数农村都没有完善的污水管网,村级污水治理工程中的污水管网投资非常高,要占工程总投资的70%以上。

(5)政策法规问题

专门针对农村污水的相应的规定和管理制度不够健全。

五、农村污水处理措施

取水与给水、用水与排水、治污与回用、节水与管水,均具有普遍性和持久性,是一项全民参与的群众性工作。如何治理、抑制污染,充分利用好有限的水资源,是水资源管理的重中之重。

(1)对各级水源保护区和水功能进行有效防护。提倡科学施肥,增施有机肥、沼肥和生物治虫,尽量使用无毒、低毒,易于分解的农药。在保证农产品产量和农民收入不减少,甚至略有增加的基础上,提高水肥和农药的利用率,发展绿色高效农业。

(2)实行工业废水与生活污水分别处理和中水雨洪利用技术[4],抓住雨季和大水年冲污;雨洪水、工业废水和生活污水混排改为分排;禁止盲目打井,逐步取消自备水源井和各类直接入河排污口及渗井、渗坑,建垃圾池和污水处理厂;在NH4+污染严重地区,如作饮用水应采取除氮技术或另寻水源地。

(3)利用苦咸水淡化技术,苦咸水资源化。在县城及农村周围村庄建设咸水淡化处理厂,如县城和周围农村地区全部用上淡化水,则每年可节约淡水80万m3。

(4)中水。中水的水源有两个:①自身生活污水处理后的水;②收集的雨水简单过滤和沉淀后的水。中水可用于冲洗厕所、汽车或暖气用水。

(5)生活垃圾。随着农村生活水平提高,含有塑料的包装物、生活用品、电子废弃物在农村已十分普遍,垃圾中难降解有机物迅速增加。[5]很多农村垃圾随意堆放在田间、地头、水塘和河道沟渠边。这些垃圾腐化过程中产生大量的酸性和碱性有机污染物,造成地下水和地表水严重污染,一到汛期,雨洪又引发大部分支流水质受到污染,非点源污染在暴雨或暴雨后对水质影响最大。

总结:目前农村生活污水任意排放,造成流域等水体污染,同时农村经济发展赶不上城镇,地区特点突出等,因此新农村污水处理系统建设迫切需要经济、高效、自动化高的一体化处理系统,以适应我国农村污水的多样性等。在选择工艺时,要结合当地实际情况,如水质、水温、经济发展水平等因素,综合考虑确定具体工艺;在选择措施时,要充分考虑当地的生态环境和农村居民的资金成本问题,达到利民利生态的最佳效果。

参考文献:

篇6:我国废旧电池处理的现状

中国是世界第一电池生产大国, 年产量约200余亿只, 其中绝大多数为一次性电池。一次性电池对环境的危害主要是废电池中汞的泄漏对土壤和地下水的污染。随着移动通信事业的发展, 新旧手机更换时间大大缩短, 必将产生数以万计的废旧手机电池。同时在生活垃圾收集、分类、处理方面手段落后,资金不足, 使产生的大量废旧电池与普通生活垃圾混放、填埋, 其中重金属泄漏, 造成土壤和地下水污染, 由此带来的环境污染和资源浪费问题也日益突出。

德国为加强对废旧电池的管理, 实施了废旧电池回收管理新规定, 对于购买汞电池实行押金制度, 即消费者购买每节电池中含有15马克押金,当消费者拿旧电池回商店换, 价格中自动扣除押金。然后,转送厂家回收处理。

美国创建了废电池回收体系, 建立多家处理厂。目前己基本实现一次电池无汞化, 对环境无害, 可与一般生活垃圾混合处理。对于二次电池和手机电池, 美国镍镉电池生产商成立回收协会, 各成员企业按产量向协会交纳处理费, 用于电池收集运输和处理。

日本自80 年代以来 每年回收废电池达 65000吨, 而且逐年上升。目前日本国内电池已经不含汞,就主要回收电池铁壳和其中的黑原料, 进行二次产品开发制造。至于二次电池和手机电池也正通过生产厂家配合积极开展, 特别是回收锂离子电池中的钴利润十分可观。

国际废旧电池处理方式

国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

1.固化深埋、存放于废矿井

废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场,但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费,因为其中尚有不少可作原料的有用物质。

2.回收利用

(1)热处理

一种方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。

另一种方法是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高。

(2)“湿处理” 除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。

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