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        環(huán)境保護(hù)中水污染處理技術(shù)和再生利用研究

        2023-09-07 19:32:03
        關(guān)鍵詞:利用

        孫 策

        (大連市莊河(北黃海經(jīng)濟區(qū))生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法隊,遼寧 大連 116400)

        引言

        隨著我國生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的實施,綠色生態(tài)環(huán)境保護(hù)計劃一直在持續(xù)推進(jìn),其中包括水污染防治行動計劃。近年來,我國各地城市在國家政策的指導(dǎo)下,不斷加強水污染防治工作,并取得了一定成效。

        1 環(huán)境保護(hù)中水污染治理技術(shù)和再生利用的必要性

        1.1 有助于水資源的可持續(xù)利用

        在環(huán)境保護(hù)過程中,充分利用水污染治理技術(shù),可以促進(jìn)污水的再生利用,并促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用[1]。從目前情況看,造成水污染的主要原因為工業(yè)廢污水的排放、生活污水的排放以及農(nóng)藥化肥的滲透等。這些污水中的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素含量較高,容易導(dǎo)致水體營養(yǎng)化,進(jìn)而加快藻類的生長,降低水體中氧氣的循環(huán)效果,造成水體中氧氣欠缺,不利于水生物的生存。而且,水體中各種污染物質(zhì)也會影響水資源質(zhì)量和功能,不利于水資源的可持續(xù)利用,所以必須加強對水污染的防治。在開展水污染防治工作過程中,通過應(yīng)用離心分離處理法、氧化還原法、厭氧生物處理技術(shù)等水污染處理技術(shù),有助于去除廢污水中的有害物質(zhì)和污染物質(zhì),在促進(jìn)水資源循環(huán)利用的同時,保證水資源的質(zhì)量,為水生物打造良好的生存環(huán)境,推動水資源的可持續(xù)利用[2]。

        1.2 有助于水資源的合理配置

        在環(huán)境保護(hù)中,充分利用水污染處理技術(shù),可以促進(jìn)污水的再生利用,優(yōu)化水資源配置,使水資源配置更加合理。加強水污染治理的主要目的在于深化可持續(xù)、健康發(fā)展的理念,從“取水—輸水—用戶—排放”的用水模式轉(zhuǎn)變成“取水—輸水—用戶—中水適度”的新用水模式,促進(jìn)廢水的循環(huán)再生利用,提高水資源的利用率[3]。基于此,在開展水污染防治工作過程中,工作人員通過應(yīng)用離心分離處理法、氧化還原法、厭氧生物處理技術(shù)等水污染處理技術(shù),一方面可以促進(jìn)城市廢污水的循環(huán)利用,有效節(jié)約水資源,保證城市居民的用水需要,另一方面還可以減少廢污水的排放量,保證水資源充足,提升水資源配置的合理性和科學(xué)性。

        1.3 有助于保證人們的身體健康

        在環(huán)境保護(hù)中,充分利用水污染處理技術(shù),促進(jìn)污水的再生利用,可以促使人們周邊水資源環(huán)境的綠色化發(fā)展,保證人們的身體健康。水是人體新陳代謝中必不可少的物質(zhì),是人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧H绻Y源被污染,那么將會增加有害物質(zhì)的生長,一旦被人們飲用,水中的有害物質(zhì)將會對人體造成傷害,從而威脅人們的身體健康。根據(jù)世界衛(wèi)生組織有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,在人類疾病中,水污染造成疾病的占比達(dá)到了80%。因此,相關(guān)部門和企業(yè)必須要加強水污染防治工作。通過應(yīng)用水污染處理技術(shù),可以有效去除廢污水中的有機物、有害物質(zhì)、無機物、重金屬以及放射性物質(zhì)等,并凈化廢污水,減少有害物質(zhì)的傳輸,從而保證人們的身體健康[4]。

        2 環(huán)境保護(hù)中的水污染處理技術(shù)

        2.1 物理處理技術(shù)

        在城市污水處理過程中,物理處理技術(shù)應(yīng)用頻率較高,如離心分離處理法、浮選法等。

        2.1.1 離心分離處理法

        離心分離處理法是利用水與懸浮物密度不同的原理,即利用水與懸浮物所具有的不同密度來實現(xiàn)水與懸浮物的有效分離。相關(guān)技術(shù)裝置如水力旋流沉淀池、沉砂池等。

        2.1.2 浮選法

        針對直徑較小的顆粒,利用其比重特性,通過浮選的方式去除污水中的沉淀顆粒物,逐步凈化污水。比如氣浮法,這種水污染處理技術(shù)主要是在污水中注入高壓空氣或其他氣體,待產(chǎn)生微小氣泡后,粘附廢水中帶疏水基的固體或液體顆粒。在粘附上微小氣泡后,這些顆粒由于其整體密度下降而在裝置中上浮,最終富集在表層而被裝置刮除,從而實現(xiàn)顆粒與廢水的分離[5]。

        2.1.3 高壓靜電場水污染處理技術(shù)

        在高壓靜電場水污染處理技術(shù)的應(yīng)用過程中,相關(guān)工作人員需要利用高壓靜電場對廢污水進(jìn)行有效處理,這時活性氧的含量也會逐漸增加。當(dāng)活性氧的含量增加到一定程度時,水中細(xì)菌的整體結(jié)構(gòu)將會被破壞,最終達(dá)成消滅細(xì)菌的目的。而且,當(dāng)水中的含氧量超過一定范圍后,廢污水中溶解氧的含量就會隨之減少,因而導(dǎo)致水中氧氣不足,藻類等水生物生長速度受到限制,進(jìn)而達(dá)到凈化水資源、保護(hù)水資源的目的。

        2.2 化學(xué)處理技術(shù)

        化學(xué)處理技術(shù)主要有混凝法和氧化還原法這兩種處理技術(shù)。

        2.2.1 混凝法

        混凝法,即選擇合適的藥劑,再根據(jù)水污染的具體情況,將藥劑量確定在合理范圍內(nèi),再將配置好的藥劑注入需要處理的污水中,分別通過捕集、絮凝、沉降等方式,發(fā)揮藥劑的作用,從而有效去除廢水中的雜質(zhì)或污染物。在應(yīng)用混凝法過程中,需要格外注意凝聚和絮凝這兩個環(huán)節(jié)。在水污染治理過程中,凝聚就是通過投加電解質(zhì),降低或直接消除膠粒的電動電勢,進(jìn)而降低膠體顆粒的穩(wěn)定性,從而脫離膠粒;絮凝是通過由高分子物質(zhì)吸附的搭橋,使膠體顆粒相互凝結(jié)在一起,再有效去除廢水中的膠體顆粒,最終實現(xiàn)逐步凈化廢水的目標(biāo)。相關(guān)工作人員可以選擇混凝劑,并將其與廢水相結(jié)合,發(fā)揮混凝劑本身的凝結(jié)作用,降低膠體顆粒之間的排斥力,促進(jìn)膠體顆粒的相互凝結(jié),并形成較大的顆?;蛐跄w,從而將其從水中分離出來。

        2.2.2 氧化還原法

        氧化還原法就是根據(jù)水污染的具體情況,選擇合適的還原劑或氧化劑,并選擇合適的劑量,將其與廢水結(jié)合,發(fā)揮還原劑或氧化劑本身的作用,將廢水中的有機和無機污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)或毒性較低的物質(zhì)。在廢水處理過程中,比較常用的氧化劑主要有空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,比較常用的還原劑有硫酸亞鐵、鐵屑等[6]。

        2.2.3 電化學(xué)法

        電化學(xué)法,即選擇合適的對電極材料,并將其與廢水進(jìn)行接觸,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生強氧化劑、氣體或絮凝劑等無害物質(zhì),使廢水中的有害物質(zhì)得以去除,從而達(dá)到凈化廢水的目的。

        2.3 生物處理技術(shù)

        生物處理技術(shù)主要包括活性污泥技術(shù)、厭氧生物處理技術(shù)以及生物膜技術(shù)。

        2.3.1 活性污泥技術(shù)

        在應(yīng)用活性污泥技術(shù)時,工作人員需要先將廢污水輸送到曝氣池中,待靜置幾小時后,使廢污水與空氣充分結(jié)合,提高好氧微生物的生長速度,并形成絮凝體,有效發(fā)揮活性污泥的吸附作用,凈化廢污水中的有機物,同時去除了水中的微生物,達(dá)到凈化廢污水的目的。

        2.3.2 厭氧生物處理技術(shù)

        在應(yīng)用厭氧生物處理技術(shù)時,工作人員需要根據(jù)水量的大小調(diào)整COD的濃度。如果水量比較大,可以安裝監(jiān)控儀,實施在線監(jiān)控,隨時調(diào)整COD的濃度,以確保其穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)。如果水量比較小,可以適當(dāng)提高COD的濃度,而且工作人員需要著重關(guān)注水解和酸化兩個環(huán)節(jié),將廢污水中的COD去除。厭氧處理結(jié)束后,工作人員需要對其進(jìn)行沉淀處理,將初次凈化的原水清液倒入好氧池中進(jìn)行二次去污,從而有效降解或沉淀水中的金屬離子和懸浮物。

        2.3.3 生物膜技術(shù)

        生物膜技術(shù),就是選擇合適的好氧菌和厭氧菌,將二者進(jìn)行有機結(jié)合,有效發(fā)揮水源本身的凈化能力,提高水污染的處理效果[7]。在應(yīng)用生物膜技術(shù)時,工作人員需要重點關(guān)注高污染水源的含氧量。當(dāng)高污染水源的含氧量達(dá)到實際需要的范圍內(nèi),那么生物菌類在廢污水中的存活率將大大提高。同時,工作人員還要隨時注意廢污水的流速,并將其控制在合理的范圍內(nèi),這在一定程度上可以提高水中生物的自動分解速度,加快生物膜的脫落,并形成新的生物膜。這樣一來,就可以全方位地去除廢污水中的有機物,達(dá)到凈化廢污水的目的。

        3 城市污水再生利用措施

        3.1 生活污水“化身”工業(yè)用水

        在實際污水處理過程中,污水處理可分為幾個不同等級,其中二級處理后的生活污水可以“化身”為工業(yè)用水,如工業(yè)制造中的冷卻水。通過利用離心分離處理法、氧化還原法等水污染處理技術(shù),對城市生活污水進(jìn)行凈化處理,去除生活污水中的有害物質(zhì)、細(xì)菌等,并待檢測符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求后,可將再生水源用于工業(yè)制造,以滿足工業(yè)用水的需要。例如,2023年3月22日,在浙江省紹興市的第三十一屆“世界水日”、第三十六屆“中國水周”的宣傳活動上,柯橋區(qū)15萬噸/日再生水利用配置項目正式通水,這意味著,今后紹興柯橋濱海工業(yè)區(qū)20%左右的工業(yè)用水,將由生活污水達(dá)標(biāo)出水資源化利用而成?;诖?,各城市需要在地方政府的支持下,加強再生水利用配置項目的建設(shè)。通過選擇符合城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)處理水作為水源,再使用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù),對生活污水進(jìn)行處理,優(yōu)化渾濁度、總氯等指標(biāo),使再生水質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,并在此基礎(chǔ)上,集中納管輸送給工業(yè)企業(yè)使用,以滿足工業(yè)企業(yè)車間制造用水的需要,從而實現(xiàn)全天候、自動化的生活污水與工業(yè)用水的“點對點”資源化利用,最大限度地利用水資源、節(jié)約水資源,進(jìn)而實現(xiàn)企業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。

        3.2 通過農(nóng)業(yè)用水實現(xiàn)生態(tài)保護(hù)

        在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,水資源是必不可少的一部分。對城市污水進(jìn)行凈化處理后,使其成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要水資源,是城市污水再生利用的重要途徑。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,工作人員需要結(jié)合農(nóng)作物的生長情況,采取合理的灌溉方式。農(nóng)業(yè)灌溉是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的重要環(huán)節(jié),不僅對水資源的需求量較大,而且還要求水資源質(zhì)量與農(nóng)作物生長習(xí)慣相匹配。如果直接使用經(jīng)簡單處理的污水灌溉農(nóng)田,雖然可以短時間內(nèi)解決農(nóng)業(yè)用水問題,但長期下去必然會損害農(nóng)作物的生長環(huán)境,進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)作物生長潛力下降,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,使農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量下降,不利于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,并影響農(nóng)民的創(chuàng)收。所以,為了促進(jìn)城市污水的再生利用,可以將再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉,這既有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提升,又能促進(jìn)城市污水的再生利用,并節(jié)約水資源,保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。相關(guān)工作人員需要從多個角度出發(fā),并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況,把握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水資源的實際需求,制定合適的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時,通過優(yōu)化灌溉技術(shù),可以最大限度地發(fā)揮再生水的作用,促進(jìn)農(nóng)作物的生長。需要注意的是,在應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)、厭氧生物處理技術(shù)等技術(shù)對城市污水進(jìn)行處理后,相關(guān)技術(shù)人員需要利用檢測儀器,對處理后的污水進(jìn)行檢測,以保證處理后的再生水質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)作物的健康生長,實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

        3.3 景觀環(huán)境再生水利用

        除了農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水外,還可以將處理后的城市污水用于景觀環(huán)境建設(shè)中。近年來,城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程不斷加快,再加上生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的實施,各城市在相關(guān)政策的指導(dǎo)下,積極進(jìn)行城市景觀環(huán)境設(shè)計,深化綠色化、低碳化理念,逐步推進(jìn)現(xiàn)代文明城市的建設(shè)。在這一過程中,水資源是必不可少的重要因素,可以將再生水用于景觀環(huán)境建設(shè),最大限度地發(fā)揮水資源的作用,節(jié)約水資源,促進(jìn)水資源的循環(huán)利用,以實現(xiàn)城市景觀綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展。城市再生水源在景觀環(huán)境建設(shè)中的具體用途主要包含以下幾方面:其一,城市綠化用水。應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù),可以促進(jìn)城市污水再生,并將再生水源用于城市灌溉和綠化,既可以促進(jìn)水資源的循環(huán)利用,又能促進(jìn)城市的綠化建設(shè),從而推動現(xiàn)代、文明城市的建設(shè)和發(fā)展。其二,人工湖泊用水。通過應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù),促使城市污水再生,并利用再生水源滿足人工湖泊的用水需要,從而進(jìn)一步推動城市景觀環(huán)境建設(shè),優(yōu)化城市景觀環(huán)境。其三,城市基礎(chǔ)建設(shè)活動用水。通過應(yīng)用生物膜技術(shù)、活性污泥技術(shù)等水污染處理技術(shù),促進(jìn)城市污水再生,并利用再生水源滿足城市基礎(chǔ)建設(shè)的需要,如城市路面清掃、消防、防塵用水等,發(fā)揮再生水源的價值,促進(jìn)水資源的循環(huán)利用,實現(xiàn)節(jié)源環(huán)保的目標(biāo)。

        4 結(jié)語

        綜上所述,在環(huán)境保護(hù)中充分利用水污染處理技術(shù),可以促進(jìn)污水的再生利用,這不僅可以促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用,還能保證人們身體健康?;诖耍谒廴局卫磉^程中,工作人員需要把握水污染處理技術(shù)的應(yīng)用要點,從物理、化學(xué)以及生物等不同層面出發(fā),充分、有效地應(yīng)用水污染處理技術(shù),并在此基礎(chǔ)上,將再生水應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及景觀環(huán)境等不同領(lǐng)域,進(jìn)一步實現(xiàn)城市污水的再生利用。

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