毛建偉(亞洲硅業(yè)(青海)有限公司動力車間,青海 西寧 810007)
廢水生態(tài)處理技術(shù)研究
毛建偉(亞洲硅業(yè)(青海)有限公司動力車間,青海 西寧 810007)
站在生態(tài)學(xué)的角度對污水土地處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)、穩(wěn)定塘處理廢水的技術(shù)方法進(jìn)行了介紹,并且使以上廢水處理方法的機(jī)理、優(yōu)缺點和研究進(jìn)展得到了充分的分析,使廢水得到了更加生態(tài)的處理,最終實現(xiàn)了人們更加生態(tài)的環(huán)境,帶給人們一個理想的生活現(xiàn)狀。
廢水;生態(tài);技術(shù)
我國的水情顯得十分復(fù)雜,存在著更多的水資源問題,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn),再加上氣候變化的影響,水資源面臨著嚴(yán)峻的考驗,水資源短缺、水污染和水生態(tài)環(huán)境的破壞成為亟待解決的危機(jī)。在十二五期間,國家改變了一貫執(zhí)行的水體污染控制和治理策略,從污染防治走向污染防治加生態(tài)修復(fù),這使廢水生態(tài)處理變成一種現(xiàn)實,能夠更好的促進(jìn)水資源保護(hù)和水資源循環(huán)利用。本文對幾種污水處理手段進(jìn)行了分析,給今后的研究者提供了有利的參考和借鑒。
1.1 污水土地處理系統(tǒng)的概念
污水土地處理系統(tǒng)的目的就是使污水得到治理,而處理構(gòu)筑物就是土地。使一系列的物理、化學(xué)和生物學(xué)的凈化過程通過土壤-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)展現(xiàn)出來,最終凈化了污水。另外利用該系統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)和水分循環(huán),來加強(qiáng)植物的生長,進(jìn)而實現(xiàn)無害資源化的生態(tài)系統(tǒng)工程。還要借助微生物相互依賴共生的生態(tài)方法,來對污水污染物進(jìn)行處理和利用。若干個部分共同組成了污水土地處理系統(tǒng)。預(yù)處理、水量調(diào)節(jié)和儲存、配水與步水、土地處理田間工程、植物、排水和監(jiān)測等七部分一起組成了土地處理系統(tǒng)。因為不同的處理目標(biāo)和對象,導(dǎo)致五種不同的工藝類型,它們分別是地表漫流系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)、慢速滲濾處理系統(tǒng)、地下滲濾系統(tǒng)和快速滲濾處理系統(tǒng)。
1.2 污水土地處理系統(tǒng)的機(jī)理
污水土地處理系統(tǒng)的機(jī)理首先是物理過濾,廢水經(jīng)過土壤的時候,廢水就會通過滲透將水質(zhì)中的懸浮物截留下來。其次就是物理和化學(xué)的吸附,土壤中含有粘土礦物顆粒,這些物質(zhì)能夠吸附水中的中性分子,如此廢水中的各種離子就會通過作用而吸收入礦物的晶格中;然后就是因為絡(luò)合反應(yīng)和化學(xué)沉淀,最后就是微生物起到的作用,土壤內(nèi)有很多的微生物,它們能夠和廢水中的污染物形成一層生物膜,這樣使有機(jī)物得到轉(zhuǎn)化,最終使廢水中的污染物得到轉(zhuǎn)化。
1.3 污水土地處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點
該系統(tǒng)的投資不大,只需使用少量的能耗,不需要借助化學(xué)試劑,而且維護(hù)和運行的費用不高,出水水質(zhì)優(yōu)良,能夠?qū)ψ匀画h(huán)境起到更好的改善作用。該系統(tǒng)不會破壞生態(tài)環(huán)境,能夠使人和環(huán)境更好的相處,實現(xiàn)污水處理和環(huán)境生態(tài)建設(shè)的緊密結(jié)合,更好的實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境下的良好廢水處理現(xiàn)狀。
該系統(tǒng)具備著較大的土地占用面積。對于污水土地處理系統(tǒng)來說常常會出現(xiàn)的就是堵塞問題,這一問題最終會造成土地處理技術(shù)的推廣。而且在冬季土地處理系統(tǒng)存在著運行方面的問題。因為微生物是土地處理系統(tǒng)凈化功能所依仗的,但是冬季氣溫低造成微生物的活性變差,最終會使污水處理遭受到巨大的阻礙。
2.1 濕地系統(tǒng)的概念
水和處于水飽和狀態(tài)下的基質(zhì)和水生生物共同組成的,它是一種相當(dāng)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。為了處理廢水可以人為的建設(shè)人工濕地,通過人工挖掘、提供水負(fù)荷,培栽植物而形成具有處理污水功能的濕地。而人工濕地根據(jù)布水方式和水流方式的不同分為人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地和潮汐潛流人工濕地四種類型。
2.2 濕地系統(tǒng)的相關(guān)機(jī)理
這種人工濕地植物通過植物吸附、植物揮發(fā)和植物吸收三種方式來實現(xiàn)對重金屬的去除的。其中植物吸附就是通過根莖的吸附作用固定重金屬,而植物揮發(fā)就是吸收重金屬,然后將重金屬轉(zhuǎn)化為毒性較小的揮發(fā)態(tài)。而植物吸收就是根莖吸收重金屬,然后將其儲存在莖葉中,最終通過收割莖葉將重金屬去除。
2.3 濕地系統(tǒng)的優(yōu)缺點
濕地系統(tǒng)的優(yōu)點就是有合理的建造和運行費用,能夠有效的進(jìn)行污水處理,能夠使水力和污染負(fù)荷得到緩解,能夠創(chuàng)造更好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
濕地系統(tǒng)的缺點就是有很大的占地面積,容易招惹病蟲害,需要經(jīng)過2-3個生長周期才可以達(dá)到最優(yōu)的效率,這樣就會使廢水處理形勢變得十分的嚴(yán)峻,具有很大的急迫性。
2.4 濕地系統(tǒng)的研究進(jìn)展
重金屬污染成為水資源污染的主要成分。因為重金屬元素可以依靠植物的吸收得到去除,所以人工濕地的研究得到了科研工作者的注重。所以人工濕地來處理重金屬水污染有著強(qiáng)大的發(fā)展空間。
3.1 穩(wěn)定塘的概念
穩(wěn)定塘又叫做氧化塘,它主要是依靠藻類和細(xì)菌對水污染進(jìn)行處理。它和自然水體有著相同的凈化過程,通常都是對土地進(jìn)行修整,使之變成池塘同時具備圍堤和防滲層,依靠池塘中的微生物來對污水進(jìn)行處理。同時應(yīng)該將不同功能的塘單元來組成一個系統(tǒng),最終提升池塘的凈化效果。
3.2 穩(wěn)定塘的機(jī)理
穩(wěn)定塘凈化的機(jī)理就是對細(xì)菌和藻類的相互作用進(jìn)行了利用。藻類通過光合作用可以釋放氧氣,而細(xì)菌依靠氧氣來分解有機(jī)物,這些有機(jī)物分解成N、P等無機(jī)物和小分子有機(jī)物被藻類吸收攝入,而新增的細(xì)菌和藻類細(xì)胞成為微型動物的食物。
3.3 穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點
穩(wěn)定塘的優(yōu)點就是有較低的處理能耗和維護(hù)與運行的成本,使污水資源化得到具體的實施,能夠使水資源進(jìn)行回收再利用,實現(xiàn)水資源循環(huán)利用,能夠?qū)ξ鬯竺娣e的波動有足夠的承受力,能夠接受水污染的巨大沖擊。
穩(wěn)定塘的缺點就是有較高的基建費用,具有較長的水力停留時間,效率不高,而且沒有合理的運行管理,容易出現(xiàn)二次污染。
3.4 穩(wěn)定塘的研究進(jìn)展
趙學(xué)敏等人研究出:大清河的水質(zhì)因為生物穩(wěn)定塘的作用有了明顯的凈化成果。其中TN、TP、COD的去除率分別為29.29%、48.68%和71.25%,穩(wěn)定塘系統(tǒng)成為一種有明顯作用的廢水處理系統(tǒng)。同時為了使穩(wěn)定塘的缺陷得到克制,固推出了改良后的新型塘,與此同時,很多的研究者更多的關(guān)注組合塘的工藝,進(jìn)一步使凈化功效達(dá)到更好的狀態(tài)。
我國水污染處理的主要組成部分就是廢水的生態(tài)處理技術(shù)。該領(lǐng)域具有著十分良好的發(fā)展趨勢和方向,能夠利用現(xiàn)有的工藝系統(tǒng)對生態(tài)污水進(jìn)行更好的處理,并且不同工藝間的復(fù)合系統(tǒng)得到了積極的發(fā)展,進(jìn)而使系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定高效。
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毛建偉(1975-),男,亞洲硅業(yè)(青海)有限公司,公用工程(包括水處理,暖通空調(diào),熱動力)。