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污水資源化實現作用

發布時間: 2021-03-17 15:03:54

『壹』 污水資源化的介紹

污水資源化又稱廢水回收(waste water recovery),是把工業、農業和生活廢水引到預定的凈化系統專中,採用物理屬的、化學的或生物的方法進行處理,使其達到可以重新利用標準的整個過程。這是提高水資源利用率的一項重要措施。

『貳』 10部門印發全面推進污水資源化利用指導意見,污水資源化利用有何意義

隨著我國社會經濟的快速發展,由水污染給環境帶來的破壞,影響越來越嚴重,進行污水處理刻不容緩,下面我來介紹一下進行污水資源化利用有什麼重要意義。

1、美化環境建設必然要求。如今各個環境都朝著宜居、美化方面發展,給環境建設的發展提出更高要求,同時也是美化環境的直接體現。在環境建設的要求下,建立新的風景線及風景點是必然所需,加之污水排放日益增多,處理污水措施也相對落後,在一定程度上對人類生存環境造成影響,可能會消耗掉經濟發展的成果,也就會對環境建設及環境整改外貌造成影響,所以處理好污水,對於美環境具有重大意義。


我國是一個人均水資源匱乏的國家,被列為世界上十三個貧水國之一。隨著我國工業化和城鎮化的推進,日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,進一步加劇了水資源短缺的矛盾,對中國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重影響,而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民健康。

『叄』 活性污泥法資源化之後帶來什麼效益

原理:污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上,這是由於其巨大的比表面積和多糖類黏 性物質。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。第二階段,微生物在氧氣充足的條件下,吸收這些有機物,並氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供給自身的增殖繁衍。活性污泥反應進行的結果,污水中有機污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增長,污水則得以凈化處理。
活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法,由英國的克拉克(Clark)和蓋奇(Gage)於1912年發明。如今,活性污泥法及其衍生改良工藝是處理城市污水最廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態的可生化有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質,同時也能去除一部分磷素和氮素。廢水生物處理中微生物(micro-organism)懸浮在水中的各種方法的統稱。因懸浮的微生物群體呈泥花狀態(floc),故名。

『肆』 實現城市廢水資源化有什麼方法

1.城市廢水資源化的意義近20年來,經濟的持續快速發展和人口的膨脹加劇了對水的需求,造成世界范圍水資源短缺。水資源短缺威脅著人類的生存和發展,已成為全球人類共同面臨的最嚴峻的挑戰之一。

為解決困擾人類發展的水資源短缺問題,開發新的可利用水源是世界各國普遍關注的課題。城市廢水水質、水量穩定,經處理和凈化以後可以作為新的再生水源加以利用。世界上不少缺水國家把城市廢水的資源化作為解決水資源短缺的重要對策之一,圍繞城市廢水的資源化與再生利用開展了大量的研究,包括廢水回用途徑的分析與開拓,廢水資源化工藝與技術研究,回用水水質標準的建立,回用水對人體健康的影響,促進廢水資源化的政策與管理體系等。

城市廢水如不加以凈化,隨意排放,將造成嚴重的水環境污染。如將城市廢水的凈化和再生利用結合起來,去除污染物,改善水質後加以回用,不僅可以消除城市廢水對水環境的污染,而且可以減少新鮮水的使用,緩解需水和供水之間的矛盾,為工農業的發展提供新的水源,取得多種效益。許多國家和地區把城市廢水再生水作為水資源的一種重要組成,對城市廢水的資源化進行了系統規劃,例如美國佛羅里達州的南部地區、加利福尼亞州的南拉谷那、科羅拉多州的奧羅拉、沙烏地阿拉伯、義大利及地中海諸國等。實踐表明,城市廢水經處理後可以用於農業、城市和工業等領域。作為緩解水資源短缺的重要戰略之一,城市廢水資源化顯示了光明的應用前景。

2.廢水資源化途徑與再生水水質標准(1)廢水資源化途徑根據城市廢水處理程度和出水水質,經凈化後的城市廢水可以有多種回用途徑。大體可分為城市回用、工業回用、農業回用(包括牧漁業)和地下水回灌。在工業回用中,主要可用作冷卻水;城市回用中有城市生活雜用水、市政與建築用水等;農業用水則主要是灌溉用水。

(2)再生水水質標准對於城市廢水的回用工程,最重要的是再生水的水質要滿足一定的水質標准。回用對象不一樣,所規定的標准也不一樣。以下介紹幾種廢水回用途徑及相應的水質標准。

①回灌地下水:再生水回灌地下蓄水層作飲用水源時,其水質必須滿足或高於國家生活飲用水衛生標准(GB5749—85)。美國加利福尼亞州衛生署於1976年制訂了再生水回灌地下水的建議水質標准,1977年進一步對水質標准進行了修訂。考慮到難生物降解有機物對地下水質影響以及對人體健康的危害,除一般常規監測指標外,還要求對苯、四氯化碳等20種有機物和6種農葯有機物進行監測。

②工業回用:再生水的工業回用主要有3個方面:回用作冷卻水、工藝用水以及鍋爐補給水。回用作冷卻水的再生水水質應滿足冷卻水循環系統補給水的水質標准;回用作工藝用水時,由於工藝的不同,水質也千差萬別,應根據不同工業的不同工藝,滿足其相應的水質標准;用作蒸汽鍋爐補給水的水質與鍋爐壓力有直接關系。再生水往往需要經過補充處理後才能用作鍋爐補給水。

③農業回用:再生水的農業回用主要用於灌溉。通常對灌溉用水的水質要求為:不傳染疾病,確保使用者和公眾的衛生健康;不破壞土壤的結構與性能,不使土壤退化或鹽鹼化;不使土壤中的重金屬和有害物質的積累超過有害水平;不得危害作物的生長;不得污染地下水。為了使再生水回用農業的水質符合以上要求,以保障人民身體健康,促進農業持續發展,世界衛生組織以及各國均制訂了污水灌溉農田的水質標准。我國最新頒布了「農田灌溉水質標准(GB5084—92)」。

3.城市廢水資源化實例作為解決水資源短缺的重要對策之一,國內外對城市廢水的資源化與回用都十分重視,並取得了許多成功的經驗。以下列舉一些廢水資源化的成功實例,以供我國廣大缺水地區在探索、研究和推廣廢水資源化中借鑒和參考。

(1)美國的廢水再生與回用美國城市廢水的再生與回用起步較早。全美有再生水回用點536個,其中加州有238個。下面介紹美國廢水再生與回用的幾個實例。

①加利福尼亞州橘子縣21世紀水廠再生水回灌地下:該城市由於超量開采地下水,造成地下水位低於海平面,促使海水不斷流向內陸,致使地下淡水退化不宜飲用。為防止地下水位下降造成海水入侵,美國加州橘子縣早在1965年就開始研究將三級處理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子縣為此興建了「21世紀水廠」,該廠設計能力為5678米3/天。原水為城市污水二級處理出水,進一步經沉澱、過濾和活性炭處理後回灌地下水。由於回灌地下總溶解性固體的限制為500毫克/升,因此一部分再生水在回灌地下水之前還採用反滲透法進行了脫鹽。21世紀水廠的凈化水通過23座多點注入管井分別注入4個蓄水層,與深層蓄水層井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。該項工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市廢水經深度處理後能夠達到飲用水水質標准;工程經長期運行證明穩定、可靠。

②佛羅里達州聖彼得斯堡的廢水再生與回用:該市是城市廢水回用的先驅之一。1978年實施了雙配水系統,供給用戶兩種質量的水(飲用水和非飲用水),再生水開始用於非飲用水目的的使用。1991年該市向7000多戶家庭及辦公樓提供再生水(8×103)米3/天,並用做公園、操場、高爾夫球場灌溉用水以及空調系統冷卻水和消防用水。該市共有4座廢水處理廠,總處理能力達(270×103)米3/天,採用活性污泥生物處理工藝,並附加有鋁鹽混凝、過濾及消毒處理,雙管輸水系統管道共長420千米。通過10口深井將多餘的再生水注入鹽水蓄水層,一年間平均約有60%的再生水注入深井。由於使用再生水,節約了優質水,因此盡管該市入口增加了10%,但飲用水仍能滿足供應。

③亞利桑那州派洛浮弟核電站回用再生水作冷卻水:該核電站是美國最大的核電站。第一期三個反應堆分別於1982、1984及1986年投產,每個發電能力為1270兆瓦。此外擬再建兩個反應堆。核電站地處沙漠,嚴重乾旱,因此採用再生水作為冷卻水。再生水來自兩座城市廢水處理的二級生物處理出水。輸至核電站再經補充處理,使之達到所需水質。該核電站採用冷卻水系統,補給水約(200×104)米3天。

(2)日本的廢水再生與回用日本近20多年來在廢水再生和利用方面進行了大量研究開發和工程建設。1986年城市廢水回用量達(6300×10)米3/年,佔全部城市廢水處理量的0.8%。再生水主要回用於中水道、工業用水、農田灌溉、河道補給水等。各種用途及其所佔的比例為:中水道系統為40%、工業用水29%、農業用水15%、景觀與除雪16%。中水道系統是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中辦公樓、學校為大戶。學校佔18.l%、辦公樓佔17.3%、公共樓房佔9.2%、工廠佔8.4%。中水道再生水主要用於沖洗廁所(佔37%)、沖洗馬路(佔16%)、澆灌城市綠地(佔15%)、冷卻水(佔9%)、沖洗汽車(佔7%)、其他(景觀、消防等)為16%。

(3)其他國家的廢水再生與回用世界上第一座將城市廢水再生水直接用作飲用水源的回收廠設在納米比亞的首都溫德和克市。該回收廠於1968年投產,第一階段產水量為2300米3/天,正常處理能力可達4500米3/天,後增至6200米3/天。水為城市廢水廠二級生物處理出水,處理流程如下:

深度處理水的水質經嚴格的水質監測,證明符合世界衛生組織(WHO)及美國環保局發布的標准。以色列屬半乾旱國家。再生水已成為該國的重要水資源之一。100%的生活廢水和72%的城市廢水已經回用。據1987年資料,全國廢水總量(832.5×10)立方米,處理量達(2.18×108)立方米,處理率接近90%。再生水用作灌溉達(1.046×108)立方米(佔42%),回灌地下為(0.7×108)立方米(佔29%左右),排海水量(0.7×108)立方米(佔29%左右)。廢水處理後貯存於廢水庫。全國共修建127座廢水庫,其中地面廢水庫123座,地下廢水庫4座。廢水進行農業灌溉之前一般通過穩定塘系統處理。有些城市將城市二級生物處理出水再經物化處理後回用於工業冷卻水。此外,廢水經深度處理後回灌地下水,再抽出至管網系統,或並入國家水資源調配系統,輸送至南部地區,或用於一般供水系統,最南部地區甚至將它作為飲用水源。

由於採取了上述廢水回用的措施,以色列大大提高了水資源的有效利用,從而緩和了水資源短缺對社會經濟發展的制約作用。科威特利用經三級處理後的城市廢水進行農業灌溉。印度目前至少有200個農場利用城市廢水進行灌溉,面積達23000公頃。

(4)我國的廢水再生與回用我國長期以來有利用生活污水灌溉農田的經驗,先後開辟了1042多個大型污水灌溉區。在我國北方乾旱地區,利用污水灌溉農田,可充分利用其水肥資源發展農業生產,確實收到了一定效果。但由於一些污灌區地址選擇不當,設計不合理,廢水預處理不夠,又缺乏水質控制標准和及時的監測,出現了土壤、農作物及地下水的嚴重污染,威脅著人體健康和安全。若干年前,曾開展大規模的污灌區環境質量綜合評價工作,研究與制訂了污水灌溉與污泥用於農田的各項環境標准與規定,已將污水農業利用引向科學的道路。由於我國不少地區,如北方地區水資源緊缺,迫切需要把城市廢水作為第二水源加以回收利用,實現廢水資源化。為此,國家組織了有關開發城市廢水資源化工藝的科技攻關,研製成套技術設施,建立示範工程,並逐步推廣應用。攻關內容包括工業回用、市政景觀利用的水質預處理技術、水質標准、衛生安全評價、中小城鎮和住宅小區污水回用技術的研究等。一些成果已在天津紀莊子污水處理廠改造工程中應用,並在天津、太原、大連等城市建設了污水回用工程。例如,大連春柳廢水處理廠的二級生物處理出水經深度處理後用於冷卻水;太原楊家堡廢水處理廠採用生物填料接觸氧化池處理城市污水用於冷卻水;北京高碑店熱電廠亦將高碑店污水處理廠的出水作為冷卻水水源。經過十多年來的努力,我國在城市廢水資源化以及回用方面取得了一定的成績,為今後更大范圍的推廣應用奠定了堅實的基礎。隨著我國城市廢水處理廠的普及與興建,廢水再生利用規模和速度亦將迅速發展。

『伍』 如何實現對居民小區生活污水資源化利用

現有小抄區基本無法利用,最多用處理後的污水澆澆花、沖沖地什麼的,用水量不大。
對新建小區,首先需要配套建設兩套供水系統,一套供應自來水,一套供應回用水。
可以自建污水處理系統供應回用水;如果附近有城市中水管網的話,也可以接入城市中水管網。

『陸』 河岸滲濾系統除污功效的研究進展

邢永強1李金榮2楊振放2

(1.河南省國土資源科學研究院,鄭州 450016;2.鄭州大學環境與水利學院,鄭州 450001)

《安徽農業科學》,文章編號:0517-6611-(2007)-13-03946-03

摘要 目前水資源日益緊缺的情況下,尋求一種既經濟且效果好的污水處理方式很重要。河岸滲濾系統對污水具有凈化功能,可以去除河水中的天然有機污染物、合成有機污染物、無機污染物以及顆粒物、細菌及病原體等污染物,是一種行之有效的處理途徑,通過對它的簡單概述來了解河岸滲濾系統的作用,為我們以後的研究方向提供理論依據。

關鍵詞 污水 河岸滲濾系統 凈化作用

目前地表水體污染嚴重,使緊缺的水資源更加短缺,嚴重製約了社會經濟的發展。於是人們迫切需要尋找一種費用少、效果好的污水資源化技術,改善水環境質量,實現水資源的持續利用,這已成為當今全球水環境研究的熱點。實踐與研究表明,河岸滲濾(Wolfgang Kuehn et al.,2000)(River Bank Filtration,RBF)對污水的凈化是一種經濟、高效的飲用水治理技術,得到了越來越多國家與研究者的重視。由於我國水環境研究起步較晚,目前關於污染河流對其沿岸地下水環境影響的研究較少,因此進行河岸滲濾系統對地表污水凈化的研究,為實現城市污水資源化提供科學依據,其意義十分重大。

1 河岸滲濾的定義

河岸滲濾是指河水在補給地下水的滲濾途中,被河流沉積層過濾且凈化的過程。在該過程中,河水中的污染物經過沉積層的過濾、生物降解、吸附、沉澱,以及與地下水混合稀釋等而使污染物濃度降低,使河水水質得到凈化。其作用機理如圖1所示。

河岸滲濾是一個自然凈化過程。在德國利用河岸滲濾凈化河流污水已有100多年的歷史,在美國也有50多年的歷史。國外許多國家通過河岸滲濾系統獲取部分飲用水,在斯洛伐克共和國通過河岸滲濾獲取的飲用水占總飲用水的50%(Wolfgang Kuehn et al.,2000),在匈牙利佔45%,在德國佔16%,在荷蘭佔5%,在德國的薩克斯佔18%,在德國的柏林市佔75%。在我國的許多地區,尤其是北方許多城市也是通過河岸滲濾作用獲取飲用水。所以說,河岸滲濾這種古老的水處理技術在我們的生活中非常重要。

圖1 河岸滲濾過程示意圖

Fig.1 The sketch map of riverbank filtration

(Chittaranjan Ray et al.,2002)

2 河岸滲濾系統除污功效

2.1 去除天然有機污染物

天然有機物NOM(Natural Organic Matter)是一種包括溶解的、腐殖的微粒和未腐殖的有機物等混合物。一些歐洲國家用河岸滲濾技術提高飲用水中NOM的去除率(Chittaranjan Ray et al.,2002),其去除率在荷蘭達7%,德國達16%,匈牙利達40%,芬蘭達48%,法國達50%,瑞士達80%。

對於天然的地表水體而言,水體中總的有機碳TOC(Total Organic Carbon)和化學需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)主要是由NOM引起的。在城市的給水處理中,常採用氯氣消毒方法除去水中的微生物及病原體,但是在消毒過程中,NOM可與氯氣反應生成三氯甲烷、氯代乙酸等消毒副產物,它們是致癌物質。為保證人們的飲用水安全,人們更加關注這些消毒副產物的去除問題。大量研究發現,河岸滲濾對NOM具有一定的去除功效。Miettiner等(1994)通過監測某地表水及其岸邊地下水水質時發現,在地表河水向下入滲的過程中,地表水的TOC和COD等含量不斷降低,通過分光光度法確定,87%的高分子量化合物(1 500 g/mol)被去除。Sontheimer(1980)在萊茵河岸研究發現,河岸滲濾作用對中等分子量的化合物的去除率近70%。Ludwig等(1997)在德國的易北河沿岸開展研究進一步證實,分子量超過1 000 g/mol的NOM在河岸滲濾過程中不斷被去除。Wang等(1998)在俄亥俄河開展為期兩年的研究發現,河岸滲濾作用對NOM的去除機理主要是由生物作用。Ray等(2002)在俄亥俄河的研究亦發現,距河岸9m的觀測井,當從觀測井中以0.087 6m3/h抽取地下水時,井水中的TOC含量比河水中的減少了60%,井水中的NOM濃度比河水中的NOM濃度大大降低,甚至為零。以上均說明了河水中的污染物NOM可以通過河岸滲濾系統得以去除,這樣大大提高了生活飲用水和生產用水的質量。

2.2 去除合成有機污染物

眾所周知,芳香胺屬於河水中常見的合成有機污染物,其毒性很大,並且有致癌性、致突變性以及潛在的生物毒性。Sax(1984),Fishbein(1984),Razo-Flores(1997)等通過室內滲濾實驗說明了易北河水中苯胺在3 h內去除率達100%,而2-硝基苯胺在14 h去除率僅達40%。其原因是芳香胺的生物降解性主要取決於苯環的類型、個數和取代基的位置。Eckhard Worch等(2002)通過實驗研究發現,河岸滲濾過程中多氯苯胺和硝基苯胺很難降解,然而沒有取代基的苯胺在河岸滲濾過程中滯留3 h 後就完全降解了。Jütte(1999)分析並比較了易北河水和兩岸井水中三氯乙烯、四氯乙烯、氯仿的濃度,在井水中它們的濃度顯著下降,有的甚至低於檢測范圍。Widerer等(1985)研究萊茵河岸滲濾系統對固態有機碳(SOC)的去除情況,結果發現,SOC去除效率與其生物降解性及其在河水中的濃度密切相關。河水中芳香胺的濃度為17μg/L時,其去除率達71%,河水中三氯乙烯的濃度為1.5μg/L時,其去除率為33%,河水中氯仿的濃度為15μg/L時,其去除率很低。

針對河水中常見的另外一些合成有機污染物,如除草劑、殺蟲劑、葯劑。Jütter(1999)調查了中德魯爾河河岸滲濾過程中這些成分的去除率,在河流沉積層環境為厭氧條件時,如芳樟醇、異冰片基溴酸等極性污染物去除率達99%。Verstraeten(2002)等報道了普拉特河傍河水井中除草劑濃度比河水中的減少了76%。Dillon(2002)等報道了澳大利亞東南的墨累河中,其傍河水井除草劑的濃度大大低於河水中的濃度,主要因為除草劑在該河沉積層中發生了吸附和生物降解作用。莠去津是地表水中常見的除草劑,在美國北部城市路易斯維爾附近的俄亥俄河中,莠去津的濃度超過1μg/L,然而河岸滲濾水中莠去津的濃度低於檢測限0.1μg/L。

地表水體中還有一些來源於家庭洗滌劑的合成有機污染物,比較典型是薄荷醇、檸檬油精、松油醇、4-叔丁基環己醇、4-叔丁基環己酮。河水中這些有機污染物濃度相對穩定,不隨季節變化。Jütter(1999)研究發現,當河水向下滲濾距離為31m時,這些合成有機污染物的濃度接近或低於檢測限,例如薄荷醇、檸檬油精的濃度低於檢測限,這表明河岸滲濾系統對其具有很好的去除功效。

2.3 去除無機污染物

人類的各種活動增加了河水中無機物的濃度,當這些無機物含量超過國家規定的標准時,就成為污染物,鉻、鎘、砷、氨鹽、硝酸鹽、硫酸鹽等是地表水中常見的無機污染物,其對人類和牲畜危害很大。由於氨氮、亞硝態氮、硝態氮(簡稱「三氮」)是目前水環境中普遍存在的污染組分。水環境中的重金屬污染其危害較大,對動植物和生物具有致癌、致畸、致突變(簡稱「三致」)作用,故這里主要介紹河岸滲濾系統對氮污染物的去除和重金屬污染物的去除。

19世紀70年代初,研究發現萊茵河河水中氨氮濃度較高Jütter(1999),而溶解氧DO(Dissolved Oxygen)濃度較低,這是因為當時萊茵河已經受到嚴重污染,氨氮發生硝化作用消耗了河水中的DO,使河水中DO濃度小於1mg/L,這么低的DO濃度不利於氨氮的去除,故河水中氨氮濃度不斷加大。隨著環境保護措施的相繼出台,河水質量得到改善,19世紀80年代,河水中的DO濃度升高到3mg/L,高的DO濃度也提高了氨氮的去除率。吳耀國等(2000)研究了徐州市奎河河岸滲濾系統對水體中氮的去除情況,發現奎河水中氮污染嚴重,並且以氨氮為主,在距河岸40m處的水井中氨氮的去除率達95%以上。

河岸滲濾系統對氮的去除作用主要是反硝化作用。Grischek(1998)研究發現易北河水中的

濃度為4.97mg/L,由於

在河岸滲濾過程中發生反硝化作用,結果滲濾水中的

濃度遠遠低於河水中的濃度,降低到檢測限之下,尤其是在炎熱的夏季,河岸滲濾系統中微生物活性較高,

在反硝化作用下其濃度降低很快,在水中根本檢測不到

。Schubert(2002)取萊茵河水作了一系列的試驗,用來評價溶解的有機碳、氨氮和亞硝態氮的去除率,結果證明河岸滲濾系統對它們的去除效果都很好。在德國東部的薩克斯,試驗結果得出不僅河水中可氧化的有機碳為反硝化作用提供碳源,而且河流沉積物中的 SOC 也能為其提供碳源,其結果不僅去除了氮,而且也去除了 DOC 和 SOC。Grischek(1998)等研究證明

在易北河的一個砂礫岩沉積層中發生了反硝化作用,碳源就是這個砂礫石沉積層中溶解的有機碳。

Jütter(1999)在Glatl河研究不同重金屬的運移機制,結果表明水環境中有機物的生物降解作用增加了銅和錳的遷移能力;在還原條件下錳遷移能力提高;在氧化條件下,其遷移能力降低,從而限制了其進一步對水環境的污染。例如氧化環境下,河流沉積物可以與鋅和鎘發生物理和化學作用,使水中鋅和鎘的濃度降低,阻止其進一步向下遷移。Son-theimer(1980)在萊茵河流速較低的河段研究發現,河岸滲濾系統可以去除重金屬,且去除率較穩定,像鉻和砷的去除率可達90%,其他重金屬如鎘、鋅、鉛、銅、鎳的去除率也超過50%,主要的去除機理是河岸滲濾系統的吸附作用。

以上主要闡述了河水中不同污染物在河岸滲濾過程中發生不同的物理、化學和生物作用而得以去除。下面通過一個例子說明污染的河水在河岸滲濾系統的入滲過程中,幾種污染組分濃度發生的變化。圖2的上部是河岸滲濾系統的剖面示意圖,下面3個曲線圖是河水中3種污染物隨著河岸滲濾途徑的濃度變化示意圖。由圖2可見,河水中3種污染物在河岸滲濾系統中發生了強烈的生物地球化學作用。河水中DO、硝酸鹽和DOC濃度很高,這時候河流環境為氧化環境,河水中離子態錳的濃度很低。隨著河水向下入滲通過河岸滲濾系統(即如圖2中所示的還原區)時,污染物DOC在微生物的作用下發生生物降解,它的濃度在河岸滲濾系統中顯著下降,同時系統中DO濃度迅速降低,硝酸鹽在這個系統發生反硝化作用,導致硝酸鹽濃度的降低。這時候的河岸滲濾系統為還原環境,使入滲水中錳或鐵離子濃度顯著升高。入滲的河水沿著滲濾系統進一步滲濾,由於大氣通過包氣帶不斷向河流輸送氧氣,河岸滲濾系統重新獲得氧氣,使該系統處於還原和氧化的混合環境,DO濃度有所回升,而硝酸鹽在這個混合環境下不利於發生反硝化作用,其濃度也有所升高,而遷移的錳或鐵離子又被氧化成難溶於水的固態錳或鐵,入滲水中其濃度明顯下降。從圖2可以得到,河岸滲濾位置不同,其環境條件千差萬別,對污染物的凈化效果也存在很大的差異。因此,在實際的傍河水源地布井時,應該根據實際情況來布置開采井的位置,提高生活飲用水和生產用水的質量。

圖2 河岸滲濾過程中DO、硝酸鹽、溶解錳、DOC的變化示意圖

Fig.2 The variances of DO,NO3,Mn4+,DOC

2.4 去除病原體污染物

由於城市生活污水的排放,使地表水體遭受病原體的污染。病原體包括細菌、寄生蟲、原生動物和病毒等,這些病原體隨河水入滲進入地下水中,其對人體和牲畜造成極大的威脅。

在美國路易斯維爾河研究河岸滲濾系統對細菌和病原體的去除情況,通過檢測距河岸0.6m,1.5m,2.7m與15m的井中的水質發現,細菌和病原體的去除率可達2.4個對數單位。Wang等(1998)研究發現,河岸滲濾系統對俄亥俄河水中細菌及病原體的去除是隨滲濾距離的增加而增加的,在河岸沉積層頂部的1~2m范圍內其去除率最為顯著,細菌和病原體濃度大於100個單位的河水經過河岸滲濾系統時,其濃度可降到1個單位以下。

多年來,荷蘭的地表水體不斷遭受病原體污染,但在地下水中很少發現這些污染物的存在,表1是在荷蘭3條不同河流兩岸的觀測井中測到的病原體的去除情況(Havelaar et al.,1995),由表1可見,河岸滲濾系統可以有效地去除病原體。同時說明盡管河水在系統中滯留時間有很大差異,但在距河25~30m處,不同河岸滲濾系統對病原體的去除效果差別很小。在澳大利亞的5條河流的河水中都發現了原生生物,但在兩岸的水井中卻沒有監測到它們。Havelaar等(19995)研究河岸滲濾系統對腸道類與呼吸道病毒的去除作用,與其他處理方法相比,河岸滲濾系統對病毒的去除率達4個對數單位,對大腸桿菌去除率達5~6個對數單位,其去除效果明顯優於其他處理方法。當然,河岸滲濾系統中有機質含量越高,其對污染物的去除率越高。Miller與fallowfield利用土柱試驗研究河岸滲濾系統對藍藻的去除功效,結果表明,有機碳含量和粘土含量高的河岸沉積層對它們的去除率為100%。

表1 在荷蘭的3個不同河岸滲濾地點微生物的對數去除情況Table1 The log-removal of microorganisms in three different riverbank

註:「—」代表低於檢測范圍。

3 結語

河岸滲濾過程作為一種自然的地表污水凈化過程具有很多優點,它可以去除很多污染物,與傳統的處理方法相比,設備簡單,處理成本低。河岸滲濾過程作為可以飲用水處理的預處理步驟,具有很好的應用前景。由於不同河流的物理化學環境復雜,目前有關這方面的數據資料很有限,我們還需要系統分析污染物在這個獨特的水文地球化學環境中所發生的各種變化。

今後對河岸滲濾系統的主要研究方向如下:

(1)河岸滲濾系統可以通過物理、生物及化學作用去除污染物,但對河岸的滲透性是否有影響;

(2)河岸滲濾系統可以顯著去除病原體,但需要了解其去除機理;

(3)各種污染物單獨通過河岸滲濾系統時發生了哪些作用;多種污染物混合通過河岸滲濾系統時又會發生哪些作用。

隨著人們對河岸滲濾系統的進一步認識,相信會有更多的科學工作者投身於對河岸滲濾系統的研究,這對人們更好地維護和運行河岸滲濾系統具有深遠的意義。

參考文獻

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Progress of Pollutants Removal Efficiency in Riverbank Filtration System

Xing Yong-qiang1Li Jin-rong2Yang Zhen-fang2

(1.Sciencial Research institute of land and resource of Henan Province,Zhengzhou 450016;2.College of Environment and Water Conservancy,Zhengzhou Univ.,Zhengzhou 450001)

Abstract:In conditions of Shortage of water-resource,the importent is looking for method ofremoval wastewater,which is both low-cost and efficacy.Wastewater can be purified by a river-bank filtration system.Riverbank filtration system can remove a variety of contaminants present in the river water,such as natural organic pollutants,synthetic organic pollutants,inorganic pollu-tants,bacteria,pathogens etc.On the basis of simply outline of purification,further research directions of a riverbank filtration system are also presented.

Key words:wastewater;riverbank filtration system;purification function

『柒』 如何實現污水處理的資源化

污水凈化至深度再生水標准,可以用於農田灌溉水、生活雜用水、景觀用水、冷卻水等;
污泥經穩定化處理並脫水後,可用於堆肥;污泥消化產生的沼氣可以用於沼氣發電;深度干化後污泥可用於建材等領域

『捌』 為什麼提出污水資源化有什麼重要意義

水資源日益匱乏和節水意識的增強是提出污水資源化的原因。既能節能減排,又可以節省新鮮水,一舉多得,意義深遠。

『玖』 污水處理為企業發展提供了哪些好處

維拓環境 十萬伏特團隊為你解答。

城市生活污水是城市發展中的產物,隨著城市化和工業化進程的加快,其產生量不斷增大,污染日益嚴重,已嚴重製約了城市社會經濟的可持續發展。在全球經濟快速發展的今天,環保問題,特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。城市污水的治理對改善城市水環境,保障城市經濟發展起著關鍵的作用。


近年來,隨著國家對水資源問題的重視程度日益提高,我國在污水治理領域的投資規模保持在較高水平。在較大規模投資的帶動下,我國污水處理工程建設進入快速發展階段。根據國家統計局資料,2012年末,我國城市污水處理廠日處理能力達11858萬立方米,較上年末增長4.9%;城市污水處理率達84.9%,較上年末提高1.3個百分點。


盡管我國污水處理行業發展速度較快,但由於我國環保產業起步較晚,目前污水處理設施的覆蓋程度還有待進一步提高。同時,近年來用水需求量的不斷增加以及旱澇災害的頻繁發生使得我國水資源供需矛盾進一步加劇,簡單的污水達標排放已不能滿足我國發展循環經濟、建立和諧社會的普遍要求,污水處理需向著污水資源化的發展階段邁進。


為提高我國污水處理設施覆蓋程度及污水再生利用能力,未來我國污水治理領域投資規模仍將保持在較高水平。根據國務院於2012年4月發布的《「十二五」全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》,「十二五」期間,我國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃投資近4300億元。其中,各類設施建設投資4271億元,包括完善和新建管網投資2443億元、新增城鎮污水處理能力投資1040億元、升級改造城鎮污水處理廠投資137億元、污泥處理處置設施建設投資347億元以及再生水利用設施建設投資304億元。


「十二五」期間,我國將新建污水管網15.9萬公里,新增污水處理規模4569萬立方米/日,升級改造污水處理規模2611萬立方米/日,新建污泥處理處置規模518萬噸(干泥)/年,新建污水再生利用設施規模2675萬立方米/日;到2015年,我國城市污水處理率及城鎮污水處理設施再生水利用率規劃分別達85%和15%以上。


未來污水治理領域較大規模的投資將為我國污水治理企業發展提供廣闊的市場空間。

『拾』 污水資源化是什麼意思

污水資源化又稱廢水回收(waste water recovery),是把工業、農業和生活廢水引到預定的凈化系統中,採用物理的、化學的或生物的方法進行處理,使其達到可以重新利用標準的整個過程。這是提高水資源利用率的一項重要措施。
處理工藝:
物化法
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑,由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理葯劑)的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的,使這一乾燥系統有它自己的特點。由於壓力式噴霧乾燥所得產品是多孔微粒狀或空心微粒狀,採用壓力式噴霧乾燥,陰離子聚丙烯醯胺,多以獲得顆粒狀產品為目的,所得顆粒狀產品具有優良的防塵性能和流動性能。
聚合氯化鋁(Polyaluminium Chloride) 簡稱PAC。通常也稱作鹼式氯化鋁或混凝劑等,它是介於ALCL3 和AL(OH)3 之間的一種水溶性無機高分子聚合物,化學通式為[AL2(OH)NCL6-NLm]其中m代表聚合程度,n表示PAC產品的中性程度。顏色呈黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產品有較強的架橋吸咐性能,在水解過程中,伴隨發生凝聚,吸附和沉澱等物理化學過程。
聚合氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在於傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽,而聚合氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成,絮凝沉澱速度快,適用PH值范圍寬,對管道設備無腐蝕性,凈水效果明顯,能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子,該產品廣泛用於飲用水、工業用水和污水處理領域。
特點
1、絮凝體成型快,活性好,過濾性好。
2、不需加鹼性助劑,如遇潮解,其效果不變。
3、適應PH值寬,適應性強,用途廣泛。
4、處理過的水中鹽份少。
5、能除去重金屬及放射性物質對水的污染。
6、有效成份高,便於儲存,運輸。
作用
聚(合)氯化鋁其絮凝作用表現如下:
a、水中膠體物質的強烈電中和作用。
b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。
c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。
性能
a、凈化後的水質優於硫酸鋁絮凝劑,凈水成本與之相比低15-30%。
b、絮凝體形成快、沉降速度快,比硫酸鋁等傳統產品處理能力大。
c、消耗水中鹼度低於各種無機絮凝劑,因而可不投或少投鹼劑。
d、適應的源水PH5.0-9.0范圍均可凝聚。
e、腐蝕性小,操作條件好。
f、溶解性優於硫酸鋁。
g、處理水中鹽分增加少,有利於離子交換處理和高純制水。
h、對源水溫度的適應性優於硫酸鋁等無機絮凝劑。

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