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先进的污水治理技术

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                        先进的污水治理技术
徐晓辉
 
水是人和生物生存必不可少的物质人类一切生产和生活活 动都离不开水而当水被污染后尽管能采用一些技术进行治理但所花费的人力物力和时间是远远超过污染时的一切正是污染容易恢复难英国的一条泰晤士河被污染了政府花了上亿英镑30 年的时间现在才刚刚恢复了原貌日本的水俣湾污染了投入了无数的资金和人力至今还是后患无 因此历史的教训告诉我们自然生态一旦遭到破坏就很难得到恢复一切要以保护环境为主治理污染只能是最后的补救手段
    水体污染主要是由工业生产废水居民生活污水农业生产污水排入水体而造成的我们主要针对工业生产废水治理进行研究治理的技术因为工业生产废水排放量大成分复杂范围广排放方式多种多样大大小小的工厂生产过程都有废水排放几乎遍布全国各地排放方式有的是长年累月一直不断有的是过上一段时间后集中排放更有甚者一些小型乡镇企业生产无规律废水排放也无规律给水污染治理带来了非常大的难度
工业废水内容丰富种类多浓度变化大各个生产单位产生的污染物也不同化工厂排放的无机或有机废水染织厂排出各种颜色的染料废水造纸厂排出碱性黑水酿造厂排出酸性 黄水 …… 由于工业产品不同废水内容也就形形色色对这些废水如何进行治理使它们变成对人们有用的水呢
分离处理
对存在于废水中的污染物根据其存在状态及其粒子大小采用不同的方法将污染物分离出去过去一般常用的分离方法有格栅筛网微孔材料过滤化学药剂絮凝等还有吸附蒸发冷冻萃取浮选等方法随着科学技术的发展分离处理的方法也越来越先进针对污染物是离子状态为主可以选用离子吸附法用离子交换树脂把污染物的各种不同离子吸附于不同的交换树脂内然后将树脂再生把污染物排出水体这种方法在一般游泳池使用较多因为游泳池水质污染比较简单离子交换树脂可以使游泳池的水得到净化
    还有离子交换膜技术离子都带有电荷在废水中设置一定电场使离子按所带电荷有规律地运动着在污水排放口前设置离子交换膜使带一类电荷的离子能顺利通过而另一类电荷的离子被隔离了下来就达到了分离的目的对于分子粒度较大的悬浮污染物通常采用最广的是格栅筛网过滤层进行过滤现在科学家提出了超滤的手段超滤就是借助于膜的作用对于以分子状态存在的污染物根据分子粒度大小选用不同规格的过滤膜在污水的流动过程中施加一定的气压力或电压使污水流动加快借助膜的分离作用把污染物从污水中分离出来用超滤法进行的废水处理可以进行再利用同时从中可回收废弃的大量油剂
    除了采用膜分离外还有电渗析电泳法胶粒浮选法等科学的方法使污染物中粒子较大的物质大部分被分离出
转化处理
通过化学的或生物的方法改变污染物的化学本性使污染物由有害的转化为无害的物质或成为可分离物质然后再从污染水体中分离出去这种技术一般常用氧化还原法中和法化学沉淀法等这是属于化学转化法的技术这类技术使用到现在已经比较广泛常见如瑞典因酸雨的影响使湖泊的水体污染成酸性为了改善水体环境质量被迫动用飞机在湖泊上空低飞布撒石灰用石灰中和酸性湖水这就是最简单的中和法技术现代科学推动了环境科学和污染治理技术的发展在转化法中最科学最先进的方法是生物转化法即生物治理技术生物治理技术包括好氧处理法土地处理系统氧化塘法等各种技术湖北省的鸭儿湖就是一个氧化塘治理的典型鸭儿湖因周围发展化工厂农药厂成了武汉市的一个工业集中地大量的工业废水就流入湖中1956 年开始1975 年为止20 年的时间里鸭儿湖成了一个死水塘沿湖农村有 1630 多人中毒270 多头牲畜死亡污水严重地威胁着人民的生命安全
    中国科学院的专家提出利用鸭儿湖的地形结构采用建设氧化塘的废水治理工程治理湖水的污染
    鸭儿湖氧化塘利用本身地形把湖塘串联起来划分成一级塘二级塘经过塘内藻类治理 废水逐级变清最后清水排入长江经氧化塘处理COD去除 77.3%六六六和有机磷去除率可达80%以上鸭儿湖又出现了水草茂盛游鱼阵阵的安乐景象
稀释处理
把高浓度废水和低污染废水或天然水体混合起来使废水浓度稀释达到允许的排放标准以减轻水体的污染这种方法在一些偏远地区还经常使用稀释处理一般分江河稀释和废水稀释两类方法废水稀释可以用同一种低浓度废水稀释也可以用不同种低浓度废水稀释经过各种稀释后废水可能还会含有一定浓度的有害成分因此还要进行最终处置目前国外最终处置办法有焚烧法注入深井法等
    另一种利用江河海水的稀释就更广泛了尤其是一些小型企业濒临水体往往不采取任何治理手段直接把工业废水就排入江河水体久而久之江河中污染物浓度也会升高水体被污染排入海洋的稀释处置一般在海底埋设大型排污管线管子一直敷设在离海岸几十米以外的海底利用海底的波浪把废水迅速冲稀扩散开来避免污染海洋水体这类办法在发达国家早在20世纪70年代就开始使用我们在改造上海黄浦江污染工程中也采用了这个方法把苏州河黄浦江的废水用管子直接埋在远离上海吴淞口的大海中这类工程耗资巨大一般发展中国家没有资金保证是无法采用的
生物膜治理技术
比生物氧化池更先进了一点生物膜法可分为生物滤池生物转盘和生物接触氧化等三类我们常见到的是生物转盘和生物滤池
    生物膜法主要是根据废水流过转盘或生物滤池的塔板上废水中的悬浮物被载留在转盘或塔板上胶体物质被吸附形成一 层似膜非膜的物体微生物就以此为生活场所将废水中的污染物作为养料在膜上进行繁殖同时细菌就将废水中的污染物转化为无机物或无毒物质使废水的质量得到改善
    生物膜是一种先进的工艺操作技术要求比较高水流速度大小也会直接影响生物膜托膜的质量同时也影响废水治理程度
    生物滤池分为一般生物滤池和塔式生物滤池塔式生物滤池占地少治理负荷大因此在发达国家使用的比较广泛
生物转盘 20 世纪 60 年代刚刚开始发明40多年来有了显著发展欧洲目前有2000多个生物转盘处理厂在运转德国斯图加特工业大学于1963年研制第一套直径为3 轴长5.7 的生物转盘总面积为8200平方米从投产至今一直运转正常美国有500多个处理厂在运行 日本起步慢但从20世纪80年代也开始普及使用20世纪末已建成了几千个生物转盘处理厂日处理污水量为几百万立方米
    我国因经济力量有限 仅仅在毛纺行业处理染色废水时广泛采用此法目前有几十个污水处理厂里使用生物转盘治理方法效果比较明显
稳定塘治理技术
这是个最常用的治理废水的办法也叫生物塘氧化塘这种稳定塘处理办法是一种古老的处理方法稳定塘就是利用天然池塘河堤洼地在塘内形成藻类好氧性细菌和原生动物组成共生系统使废水得到净化和恢复
在瑞典维克舍城附近有一个面积100多公顷平均水深1.1 的特鲁曼湖20世纪20 年代是这个城市的最好饮用水源随着工业的发展湖水变得严重污染20世纪60年代末瑞典政府组织了一个由湖泊学家生态学家地质学家和环保学家组成的研究工作组对特鲁曼湖的状况及治理措施进行分析和研究专家提出一个投资50万美元历时10年的施工计划计划分几步走第一步禁止生产和生活污水流入湖内在湖周围铺设污水管把污水全部截留后流入污水处理厂第二步清除湖底淤泥湖中淤泥常年淤积厚度达1 以上专家精心设计了一个吸泥泵用了近3年时间40万立方米湖底污泥全部吸上来同时吸上来20万立方米的水 第三步在岸边建一个淤泥处理厂把吸泥泵吸上来的大量淤泥和水进行沉淀凝集和化学处理使水得到净化污泥进行脱水最后把净化后的水再放回湖内污泥可以回收处理后做底肥达到综合利用经过这样治理后特鲁曼湖完全得到了改善昔日的死湖又恢复了青春
随着科学技术的进步美国科学家威廉·朱厄明发明了营养薄膜技术这种技术是把植物种在不漏水的木槽里让废水从植物的根部流过2 个小时后废水就被治理干净和生物活性处理一样尤其对一些重金属的污染这种办法更为有效为了处理治理后产生的污泥朱厄尔又发明了一种 厌氧反应器利用厌氧细菌处理污泥产生沼气为人们生活提供沼气这种小装置每天可以处理1万吨废水同时可以生产沼气比较适用于小型企业我们相信在未来的世纪里人类对废水的治理技术将会愈来愈五花八门也愈来愈经济和先进