人工湖整治
㈠ 每當夏季,校園人工湖散發出很濃的臭味,請從水污染化學角度說明臭味產生的原因,提出切實可行的治理措施
河流黑臭產生的原因
城市河道黑臭主要是過量納污導致水體供氧和耗氧失衡的結果,水體缺氧乃至厭氧條件下污染物轉化並產生氨氮、硫化氫、揮發性有機酸等臭惡臭物質以及鐵、錳硫化物等黑色物質。生活污水是導致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源還有:生活垃圾、有機工業廢水、合流制管網溢流污水、污水廠尾水、畜禽養殖場糞便污水等。
消除城市河道黑臭、改善城市水環境質量,對保障城市人居健康、促進社會和諧與經濟持續發展具有極其重要的現實意義為了恢復河流的景觀功能,對黑臭河流的治理大概包括物理法、化學法、生物法和新的組合工藝等 。
1、物理法
物理方法主要包括截污、調水、清淤等水利工程,以及機械除藻、引水稀釋、人工造流等。經過物理法治理的河流因為河床加深,挖去嚴重污染的淤泥,會對減輕河流的臭味起到良好的作用,截彎取直會增強河流的沖污能力。但是物理法方法需要建造大型的構築物,費用較高,也受到當地水利水文條件的限制,適應性比較差,而且物理法並不能夠從根本上解決河水黑臭的問題。
2、河道曝氣法
河道曝氣生態凈化系統以水生生物為主體,輔以適當地人工曝氣,建立人工模擬生態處理系統,以高效降解水體中的污染負荷,改善或凈化水質,是人工凈化與生態凈化相結合的工藝 [6-8] 。
同濟大學的諶偉等以受污染河道的黑臭水體為研究對象,比較了三種曝氣方式 ( 低強度連續曝氣、間歇曝氣和高強度連續曝氣 ) 對水體的修復效果,分析了低強度曝氣技術的可行性 。結果表明,對於流量較小的緩速滯流河道,長期採用低強度曝氣可達到降低污染負荷、消除水體黑臭的效果;以氨氮去除率達 98 %為控制指標,低強度曝氣能耗僅為高強度連續曝氣的 6.25 %和間歇曝氣的 17.24 %,大大降低了曝氣經濟成本。
3、化學法
化學方法如化學試劑除藻,加入鐵鹽促進磷的沉澱,加入石灰脫氮等方法。但由於化學試劑的投加量大,成本較高,此種方法在黑臭河流治理的應用中並不多見。
4、生物法
生物方法在河流黑臭治理中的應用十分廣泛,主要有人工濕地處理、水生植物恢復、生物修復等 。其中生物修復技術在國內外黑臭河流治理中的應用最為廣泛。生物修復就是利用特定的生物 ( 包括土著或外源微生物以及植物等 ) 在一定的條件下進行消除或富集環境污染物,從而達到對被污染的環境進行恢復的生物過程。由於生物修復技術具有環境友好、生態節能的優點,是一種低投資、高效益、運行操作方便靈活的水體污染治理技術,因此生物修復是最具發展前景的黑臭河流主體修復技術 。
為了進一步探索華南地區高負荷污水流量和潮汐狀況下的黑臭河涌生物治理技術,廣州市白雲區朝陽涌進行了黑臭水體生物修復試驗,在預處理後,試驗分三個階段進行,分別包括底泥生物氧化,水體生物修復,河涌生態恢復 。通過生物治理,消除了上游預處理河段水體黑臭現象,使中下游自然潮汐狀況下水體潔凈好氧。
5、新型工藝
治理河流黑臭的新工藝如底泥的生物氧化、懸浮填料移動床、組合生物修復技術、生態浮床等。新技術其實是原有物理、化學和生物技術的發展、組合和延伸。這些方法各有利弊,要根據具體情況,特別是水體污染狀況及污染物的種類加以選擇利用,發揮各種方法的長處,才能取得較好效果 。
國內外河流黑臭現有研究成果
1、建立水質黑臭指數關系式
方宇翹和裘祖楠等通過對上海地區蘇州河出現的黑臭現象進行研究應用嗅闊值和主要環境因素的相關分析,提出城市河流的黑臭是 COD 、 NH3-N 、 DO 與水溫等多因素引起的 。應用多因子參數,建立的水質黑臭指數關系式,能判別城市河流中黃 ( 灰 ) 綠無臭、藏褐微臭、黑臭、深黑惡臭 4 個類型級別。應用建立的黑臭指數關系式,對上海地區河流進行了實測檢驗,正確率達 97% 。
2、影響生物修復的因素
( 1 )污染物的可利用性 污染環境中的污染物的種類、濃度、存在形式等都是影響微生物降解性能的重要因素。不同的污染物對微生物來說具有不同的可利用性,例如自然界中存在的絕大多數有機污染物都可以被微生物利用並降解,而大部分人工合成的大分子有機污染物不能夠被微生物利用並降解。重金屬在污染環境中往往以不同的形式存在,其不同的化學形態對微生物的轉化和固定都會產生很大的影響 。
( 2 )環境因素 影響微生物降解性能的環境因素主要有營養物質和電子受體。在土壤和水體修復中,氮、磷是限制微生物活性的重要因素。因此,為了達到有機污染物的完全降解,適當添加營養鹽,增加污染環境中微生物所需要的微量無素、維生素和有機酸等成分,可促使土著微生物迅速增長,同時還具有緩沖 pH 值的作用,可使污染環境修復過程縮短。
污染物氧化分解的最終電子受體的種類和濃度是影響污染物降解的另一個重要因素。這些電子受體包括溶解氧、有機物分解的中間產物和無機酸根,如硝酸根、硫酸根和碳酸根等。應用硝酸鹽作為電子受體時,由於硝酸鹽本身就是一種污染物質,因此,需要格外注意限制硝酸鹽的濃度 。
3、預防水體黑臭的水質指標
南開大學的胡國臣和王忠等選擇了與水體黑臭生化過程有關的一些參數,進行了現場和模擬試驗測定研究,結果證明 DO 、 BOD5 、硫酸還原菌數等,與水體黑臭具有較好的相關性 。水體黑臭與不黑臭的臨界指標為: CH=21.5 , DO=1.8mg / L , N=2000 個/ ml , BOD5=14mg / L 。
4、發展趨勢和研究前景
4.1 曝氣/微生物/人工濕地組合工藝處理黑臭河水
原位生態修復技術作為一種高效、經濟、實用的治理方法近年來被廣泛應用於受污染河流的治理。受污染河流的原位生態修復技術包括曝氣充氧、微生物修復、原生動物修復、植物修復及人工濕地修復。單一修復技術的應用研究已經較為廣泛和深入,但將這些修復技術綜合起來用於受污染河流治理的研究尚不多見。
李捍東、朱健等結合河北省東部某黑臭河流治理工程開展了原位生態修復中試研究,通過 2 個月的運行 (2008 年 7 月 10 日 —9 月 10 日 ) ,取得了組合工治理黑臭河流的翔實數據 ]。組合工藝對 COD 的去除效果穩定而良好,在穩定運行階段進水 COD 變化很大 (396 ~ 610mg / L) ,但最終出水的 COD<40mg / L ,對 COD 的去除率約為 90 %,曝氣/微生物/人工濕地中試系統的出水 NH3 一 N<2mg / L , TP<0.4mg / L ,滿足《地表水環境質量標准》中 V 類水質的要求。
4.2 組合生物技術對黑臭水體凈化修復
目前,黑臭水體主要有物理修復技術 ( 如載污、疏浚、曝氣充氧等 ) 、生物修復和生態恢復。物理修復技術可以為生物修復或生態恢復創造先決條件,而生物修復或生態重建時又往往以微生物及耐污型水生植物、底棲動物為先鋒生物先行應用。金承祥、孫建軍等在 2005 年通過將曝氣充氧、功能性微生物菌劑和耐污型先鋒水生植物及生物促生劑進行組合,應用於上海市中心城區典型黑臭水體凈化與生態恢復小試實驗 。
研究結果表明,組合技術對黑臭水體污染凈化和生態修復的效果明顯優於單一技術,最佳的組合方案為 「 曝氣充氧 + 投加功能性微生物菌劑 + 投加生物促生液 + 放養水生值物 」 , 10d 後水體的主要污染物含量大大降低, COD 、 BOD 、 NH3-N 和 TP 的凈化率分別可達 77% 、 91% 、 93% 和 76% 。同時,浮游藻類生物量降低而多樣性指數顯著升高,微生物生態向清潔水體型演替。在組合技術應用過程中,各種單項技術在發揮了各自功效的同時獲得了協調、共生。曝氣充氧可以快速地提高水體的溶解氧,水體中污染物的凈化過程由厭氧發酵轉化為好氧礦化,導致黑臭的二次污染物濃度隨之降低,投加功能性微生物菌劑則使這一凈化作用得到進一步強化。以上研究結果對工程化應用具有一定的實際指導意義。
4.3 生物凈化槽在黑臭河流中的應用
高尚等人將人工濕地技術與生物接觸氧化法相組合的生物凈化槽應用於上海市中心城區黑臭河水凈化 [14] 。試驗結果表明,生物凈化槽對系統中 BOD5 、 COD 、 NH3-N 和 TP 的平均去除率分別為 37.0 %, 34.8 %, 34.7 %, 26.7 %,去除率高於單一的填料凈化槽。
㈡ 人工湖如何治理
人工湖一般是人們有計劃、有目的挖掘出來的一種湖泊,非自然環境下產生的,因此對於人工湖而言,水質將會出現三類不同性質的污染:
(1)由於氮磷營養元素過多而導致的富營養化污染。表現為湖水發綠、出現大量藍綠藻甚至水華;
(2)有機污染物過多而導致的有機污染。表現為湖水污濁、缺氧、發黑有臭味;
(3)顆粒狀塵埃和樹葉等固體異物過多而導致的雜質污染。表現為水中雜質過多、透明度低、影響觀瞻。
每一種污染都會導致水質的惡化和景觀的直接破壞,因此必須對三種類型的污染都採取對症下葯式的治理措施,才能全面保護人工湖水不受破壞,水質情況良好。
人工湖水處理是一個世界性難題
對於人工湖水處理而言,最大難處是水量極大,幾萬噸水的人工湖比比皆是,城市的大型公園和景觀河道至少是幾十萬噸水乃至幾百萬噸水。如果照搬污水處理或泳池水處理的方法,一般每頓水的治理投資在300元以上,1萬噸水就需要300多萬,對於人工湖而言成本極大,客戶難以承受。
因此,對於人工湖而言,既要解決技術上的大難題,又要大幅度地降低治理成本,這是一個極其困難的工作。正因為如此,人工湖水處理才成為一個世界性難題。
人工湖水處理技術的三個發展階段
對近年來常用的人工湖水處理技術進行歸納,我們可以看出人工湖水處理技術的發展大致經歷了三代,下面將對三個代分別介紹:
第一代:這一代是人工湖水處理的起步代,當人們開始認識到人工湖也會發生水質發臭、惡化等現象,嚴重影響其美觀,一些技術人員便逐漸開始探索合適的技術進行治理。常用的技術大致有水泵循環、跌水、沙缸過濾、投撒化學葯劑、增氧曝氣等簡單的方式,這些方法大都比較單一,治理效果甚微,基本無效。
第二代:隨著時間的推移及技術的進步,部分公司在第一代技術的基礎上適當改進,推出了第二代技術,這一代主要的技術有:全自動精濾機、氣浮、生物制劑、人工濕地以及生態基等技術。這些技術相對第一代的技術在技術含量和處理效果方面有很大的進步,但大多都是從其他水處理技術轉型過來,對人工湖水處理並沒有針對性,有些時候(水面較小時)治理效果較好,有些時候(特別是水面較大時)處理效果會很差,技術本身存在一些硬傷。
比如全自動精濾機過濾和氣浮技術,都是將水體從湖中抽出,在外部的水處理機房凈化處理後再注入湖裡,都屬於間接凈化法。這種模式最大的問題是受循環周期瓶頸限制。由於建造成本限制和湖邊土地限制,水處理機房不可能面積很大,當水量達到幾千立方乃至幾萬立方時,水處理的循環周期就會很漫長,幾天才循環一次。夏季湖水污染快,還沒等處理一遍湖水又變臟了,即使處理機房的出水水質再好,與大湖中的水混合以後整個湖水還是較臟。另一方面,將水從湖中抽出需要消耗大量的電能,處理機房的建設也需要較多費用。
另外,有些是引入一些時髦單元組合,看似最新技術,但實際上在工藝原理、數量匹配上都存在硬傷,這主要是由於一些非技術類的公司通過代理加盟方式進入本行業,簡單模仿所致。
第三代:這一代的技術對人工湖的治理效果上比第二代技術又有大幅度提升,對大水面及污染嚴重水面都有很好的治理效果,能達到三類甚至二類水質標准,是目前國內最新一代治理技術,主要代表技術有:動植物綜合調控技術和HDP直接凈化技術。
動植物綜合調控技術通過對魚類品種、魚蟲品種、水草品種的精心篩選和調控、以及各種化學葯劑、生物制劑的應用,最終實現沉水植被的大量健康生長,形成「水下森林」,調控過程非常復雜,調控過程中需要緩慢注水以適應水草光照要求,前後耗時幾個月。而且雜草的清除、所培育水草的定期收割都需要耗費大量人力,雖然沒有電耗,但人力、生物制劑、魚蟲的消耗使得維護成本並不低。
HDP直接凈化技術一邊營造「流水不腐」的活水環境、一邊通過提供載體的方式在水中大量培養土著微生物,大量微生物在充足的溶解氧和動水的環境下對水中有機污染物進行好氧分解,實現了污水凈化。這種技術彌補了其它各種方法的短板,既有污水處理廠的處理能力和速度,又沒有土建、管網的煩惱,更沒有湖外治理時水泵循環帶來的循環周期瓶頸限制。另一方面,以土著微生物為種源,用生物載體促使其大量繁殖,避免了外來生物制劑數量的快速衰減和種源的快速退化難題,而且施工和維護簡單方便。
總結
從人工湖水處理技術的發展歷程來看,最新一代的HDP直接凈化技術在人工湖方面具有很大優勢,治理效果顯著,對人工湖水體存在的主要問題,如水體流動性差,混濁,色度高,藻類泛濫,池底黑臭等都可較快解決。同時,無土建施工,無機房管網,不影響水面景觀,能防止或延緩水面結冰,保護駁岸。後期運行操作簡便,費用較低。相比之下,為性價比較高的一種景觀水體治理方法。
㈢ 長江干支流整治工程的水庫有哪些
長江是我國第一大河,它由西往東從世界屋脊——青藏高原蜿蜒而下,落差達6000多米,長江水版量充足、權支流眾多,水能資源十分豐富.據測算長江流域水能資源的蘊藏總量為2.168億千瓦,其中可開發的達1.97億千瓦,千百年來,長江豐富的水能資源一直在白白地流淌,大規模開發長江的水能資源是近幾十年來的事,現在長江流域的水電站,除了幹流上已經建成的葛洲壩水利樞紐工程和正在建設中的三峽工程之外,其支流上還有大型(裝機容量25萬千瓦以上)和中型(2.5萬千瓦~25萬千瓦之間)水電站近百座,長江支流大多流經山地丘陵地區,地形復雜、人口密度不大,加之山高谷深,具有修建水電站的有利條件,這里向大家介紹長江支流上的幾個著名大水電站.
㈣ 人工湖水處理的方法
已有的景觀水處理方法大致有生化技術、氣浮技術、過濾技術、動植物生態處理技術、人工濕地技術、殺藻儀、加葯系統等等。其中動植物生態技術、氣浮技術、人工濕地技術因技術不成熟,實施條件困難,基本不為實體工程所採用。目前技術研究已較為成熟,被廣泛推廣應用於景觀水體凈化工程的方法包括:循環過濾法,曝氣法和HDP直接凈化法。
以下將從不同方面對此三種常用景觀水凈化技術進行詳細比較。
一 治理效果
循環過濾法:依據物理原理,對景觀水體中的雜質與水體進行分離,保持水質的清潔。此法通常會用投灑化學葯劑,與水中污染物形成沉澱的方法作為輔助,形成一套治理景觀水體方案。在工程實例中,這種方式對處理含有較多懸浮固體(SS)或泥沙的景觀水體,效果尚好。但如果水體面積稍大,必定延長循環過濾的周期,使水質不能達到預期的效果,且該方法對有機物、藻類的抑制和處理效果不大,加入化學葯劑易對水體產生二次污染,因此一般循環過濾技術只用於水體面積較小的景觀噴泉水景中。
曝氣法:採用曝氣裝置,向水體中充入氧氣,增加水體溶解氧的含量,以達到水體凈化目的。此法所採用設備多為噴泉跌水裝置、普通曝氣機等,對於封閉不流動的景觀水體,曝氣裝置只能將其設備周圍很小范圍內充氧,造成大量缺氧死角,無法使水體均勻增氧。且該法只可改善水體黑臭現象,對於抑制藻類與實現水質清澈並無明顯處理效果。
HDP直接凈化法:將物理技術與微生物技術相結合,採用推流曝氣一體裝置,在封閉景觀水體中營造龐大水流,並高效曝氣,使富氧水塊隨水流與周圍貧氧水塊充分混合,改善水中生態環境。較之循環過濾法,水體循環次數大大提升。同時,在水體中安放特殊微生物載體,水中原有土著微生物自然附著其上,大量生長繁殖,高效分解水中污染物,強化了水體自凈能力,並且能夠捕食分解藻類,不產生二次污染。
二 工程設計和實施
循環過濾法:根據水體的大小,設計配套的過濾砂缸和循環水泵,並且鋪設用以循環景觀水的管路。砂缸里一般放置一定量的石英砂,石英砂的大小規格不同,正常過濾時,水從砂的上層進入,由下層出來,通過砂缸後重新流入水體中。此法需要在水底鋪設管網,同時需建設特別機房安放沙缸,可能會對原有景觀和管線產生影響。施工時間較長,佔地面積較大。
曝氣法:將曝氣設備安放在水體底部,設計與施工較易進行。
HDP直接凈化法:將所需設備浸沒在水底,無需土建施工,無需管線,有水無水都可安裝,不影響水面景觀,設計與施工較易進行。
三 後期操作與運行維護
循環過濾法:過濾裝置涉及到很多機械電器設備,需要專業人員進行操作和養護管理,景觀水體中出現的藻類會對過濾裝置產生影響,造成設備的堵塞,短路,處理效果降低,系統使用壽命縮短。同時,該系統為非連續工作設備,需進行反沖洗,如停機超過10小時/d,開機出水會產生色度和異味。整體操作極為不易,且給物業人員帶來很大麻煩。
曝氣法:曝氣裝置較易操作,但因該法對水體藻類與懸浮污染物無明顯控製作用,需要專職人員對水面藻類進行打撈清理,操作較為繁復,同時需定期對水體進行更換,才可保持水質清潔,此法在運行階段操作較為繁復,將消耗大量人力與財力。
HDP直接凈化法:設備操作較易進行,運行時間可根據季節變換與水質情況進行控制,對於人力物力沒有較高需求。
四 投資
循環過濾法:因該法需保證一定的循環周期,故需安放大量水泵和過濾設備,同時要進行土建施工,前期投資成本較高。後期設備運行階段,水體循環耗電量大,維修與更換過濾設備費用高昂。
曝氣法:需安裝數台曝氣裝置,前期投資不高,但該法不能無法保持水體清潔,需定期對水面藻類進行清理打撈和和換水,財力和人力將有較大消耗。
HDP直接凈化法:需根據水體情況安裝一體設備與微生物載體,無需土建施工,前期投資成本相對不高。後期運行階段,因該法採用低耗能裝置,耗電量小,且無需人工操作。相比之下,為性價比較高的一種景觀水體治理方法。
綜合以上各方面比較,較之循環過濾法與曝氣法,HDP直接凈化法存在較大優勢,治理效果顯著,對景觀水體存在的主要問題,如水體流動性差,混濁,色度高,藻類泛濫,池底黑臭等都可較快解決。同時,無土建施工,無機房管網,不影響水面景觀,能防止或延緩水面結冰,保護駁岸。後期運行操作簡便,費用較低。相比之下,為性價比較高的一種景觀水體治理方法。
㈤ 水庫藍藻綠藻太多怎麼治理
藍藻綠藻太多是表象,實際上反應的是水庫水體富營養化的程度增加,涉及到水庫的外源污染和內源污染,所以要治理水庫的藍藻、綠藻,需要對水庫進行綜合的整治。1、水庫型水源地的外源性污染是指流域內水體在徑流過程中由於受到污染,匯入水庫所造成的水質污染,根據其污染源是否固定排放地點,區分點源污染和非點源污染,這部分主要是通過截污、農村生活污染治理、農業面源污染治理等方式方法。2、水源地的內源性污染是指來自自身范圍內的土壤沖刷、河岸侵蝕、大氣沉降以及來自自身范圍外部隨著入庫河流輸入而累積在底部的污染。而造成內源性污染的主要污染類型有消落帶造成的污染問題及底泥污染。國內的水庫大部分建於上世紀五六十年代,底泥淤積嚴重,底泥內的污染物負荷非常厲害,水庫到了夏季會由於水溫躍層導致底層水缺氧,底泥中的污染物會持續向水體中釋放。去處內源污染從最徹底的角度來說需要清淤,但是對於水源地水庫來說這不現實。因此需要通過其他的一些手段、方法來去除底泥的內源污染,例如目前市場上的揚水曝氣、日本的WEP系統等,總的來說我更看好WEP,因為揚水曝氣服務面積小,使用過程也容易捲起底泥造成底泥污染物釋放;但是WEP不知道是否在國內有開拓市場。全手打,求給分。
㈥ 人工湖水綠藻治理辦法
採用以下三種方法進行處理:
(一)、吸附預處理(嗅味)
建立粉末活性炭投加裝置,國內外利用粉末活性炭去除水中色和臭味物質,已取得成功的經驗達到理想的處理效果,粉末活性炭的投加量的多少與水的濁度大小和產生臭味物質的濃度有關,投加量應根據水質特點試驗確定。粉末活性炭作為一種預處理方式其運行費用相對較高,一般作為一種解決水質突然惡化的應急措施。
歐美各國在給水處理中廣泛用粉末活性炭去除水中的臭味,投加量一般為2-5mg/L。
(二)、化學預氧化處理
1、高錳酸鉀(藻類)
高錳酸鉀(KMnO4)是一種較強的氧化劑,但消毒能力弱(據資料高錳酸鉀預氧化不會引起藻毒素的釋放),高錳酸鉀氧化可控氯酚,FHMs的生成,並有一定的色、臭、味的去除效果,對烯烴、醛、酮類化合物也有較好的去除能力。但經高錳酸鉀氧化的氧化產物中,出水經氯化後,水的致突變性有較大幅度的增加,應與粉末活性炭聯用效果非常理想。一般投加量不會超過1mg/L,噸水成本0.02元。
2、二氧化氯(有機物)
二氧化氯(CLO2)氧化性強,預氧化可有效破壞藻類、酚,改善水的臭味。有研究表明二氧化氯使藻類死亡破裂,使大量藻毒素釋放到水體中並引起異味(土臭素,2—MIB),二氧化氯不穩定需現場發生,對操作人員要求較高,一般預氧化量在1-2mg/L,噸水成本0.024-0.048元。
3、 生物預處理
藉助於微生物群體的新陳代謝活動,對水中的有機物,氨、氮、亞硝酸鹽等初步去除,對後續的常規處理非常有利,但水源的水質、水溫、水量的變化和操作管理水平的高低直接影響到水處理的效果,現在上海、深圳等都有大規模應用,但在東北因水溫變化太大30℃--2℃,尤其在春、秋、冬季,由於水溫的問題在生物膜的培養將很困難。據資料,當水溫低於10℃時氨氮的去除率只有10~15%。當原水氨氮濃度小於1mg/L時,氨氮的去除率小於50%。
特點:操作管理要求高,投資大
㈦ 我工作的地方有四個人工湖,都是死水,每年夏天都會發出陣陣惡臭,飄著藻類植物,應該怎麼治理
那主要原因應該是河水裡面富營養化情況比較嚴重造成的,另外水生條件沒有形成必要的食物鏈也是造成這種情況的主要原因,一般以個人的能力基本上無法做到任何事情,不過可以請附近的人聯名到市容委或者其他主管部門反應這類情況,由他們出面解決這樣的事情。單說解決方法的話可以採取疏通河道定期清淤的方法,另外向湖中投放以藻類為主食的生物,進而達到抑制藻類生長的目的,當然最簡便的解決方法還是使它與外面的河流連通,這樣就不會淤積在那了