人工湖整治
㈠ 每当夏季,校园人工湖散发出很浓的臭味,请从水污染化学角度说明臭味产生的原因,提出切实可行的治理措施
河流黑臭产生的原因
城市河道黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果,水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等臭恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。生活污水是导致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源还有:生活垃圾、有机工业废水、合流制管网溢流污水、污水厂尾水、畜禽养殖场粪便污水等。
消除城市河道黑臭、改善城市水环境质量,对保障城市人居健康、促进社会和谐与经济持续发展具有极其重要的现实意义为了恢复河流的景观功能,对黑臭河流的治理大概包括物理法、化学法、生物法和新的组合工艺等 。
1、物理法
物理方法主要包括截污、调水、清淤等水利工程,以及机械除藻、引水稀释、人工造流等。经过物理法治理的河流因为河床加深,挖去严重污染的淤泥,会对减轻河流的臭味起到良好的作用,截弯取直会增强河流的冲污能力。但是物理法方法需要建造大型的构筑物,费用较高,也受到当地水利水文条件的限制,适应性比较差,而且物理法并不能够从根本上解决河水黑臭的问题。
2、河道曝气法
河道曝气生态净化系统以水生生物为主体,辅以适当地人工曝气,建立人工模拟生态处理系统,以高效降解水体中的污染负荷,改善或净化水质,是人工净化与生态净化相结合的工艺 [6-8] 。
同济大学的谌伟等以受污染河道的黑臭水体为研究对象,比较了三种曝气方式 ( 低强度连续曝气、间歇曝气和高强度连续曝气 ) 对水体的修复效果,分析了低强度曝气技术的可行性 。结果表明,对于流量较小的缓速滞流河道,长期采用低强度曝气可达到降低污染负荷、消除水体黑臭的效果;以氨氮去除率达 98 %为控制指标,低强度曝气能耗仅为高强度连续曝气的 6.25 %和间歇曝气的 17.24 %,大大降低了曝气经济成本。
3、化学法
化学方法如化学试剂除藻,加入铁盐促进磷的沉淀,加入石灰脱氮等方法。但由于化学试剂的投加量大,成本较高,此种方法在黑臭河流治理的应用中并不多见。
4、生物法
生物方法在河流黑臭治理中的应用十分广泛,主要有人工湿地处理、水生植物恢复、生物修复等 。其中生物修复技术在国内外黑臭河流治理中的应用最为广泛。生物修复就是利用特定的生物 ( 包括土著或外源微生物以及植物等 ) 在一定的条件下进行消除或富集环境污染物,从而达到对被污染的环境进行恢复的生物过程。由于生物修复技术具有环境友好、生态节能的优点,是一种低投资、高效益、运行操作方便灵活的水体污染治理技术,因此生物修复是最具发展前景的黑臭河流主体修复技术 。
为了进一步探索华南地区高负荷污水流量和潮汐状况下的黑臭河涌生物治理技术,广州市白云区朝阳涌进行了黑臭水体生物修复试验,在预处理后,试验分三个阶段进行,分别包括底泥生物氧化,水体生物修复,河涌生态恢复 。通过生物治理,消除了上游预处理河段水体黑臭现象,使中下游自然潮汐状况下水体洁净好氧。
5、新型工艺
治理河流黑臭的新工艺如底泥的生物氧化、悬浮填料移动床、组合生物修复技术、生态浮床等。新技术其实是原有物理、化学和生物技术的发展、组合和延伸。这些方法各有利弊,要根据具体情况,特别是水体污染状况及污染物的种类加以选择利用,发挥各种方法的长处,才能取得较好效果 。
国内外河流黑臭现有研究成果
1、建立水质黑臭指数关系式
方宇翘和裘祖楠等通过对上海地区苏州河出现的黑臭现象进行研究应用嗅阔值和主要环境因素的相关分析,提出城市河流的黑臭是 COD 、 NH3-N 、 DO 与水温等多因素引起的 。应用多因子参数,建立的水质黑臭指数关系式,能判别城市河流中黄 ( 灰 ) 绿无臭、藏褐微臭、黑臭、深黑恶臭 4 个类型级别。应用建立的黑臭指数关系式,对上海地区河流进行了实测检验,正确率达 97% 。
2、影响生物修复的因素
( 1 )污染物的可利用性 污染环境中的污染物的种类、浓度、存在形式等都是影响微生物降解性能的重要因素。不同的污染物对微生物来说具有不同的可利用性,例如自然界中存在的绝大多数有机污染物都可以被微生物利用并降解,而大部分人工合成的大分子有机污染物不能够被微生物利用并降解。重金属在污染环境中往往以不同的形式存在,其不同的化学形态对微生物的转化和固定都会产生很大的影响 。
( 2 )环境因素 影响微生物降解性能的环境因素主要有营养物质和电子受体。在土壤和水体修复中,氮、磷是限制微生物活性的重要因素。因此,为了达到有机污染物的完全降解,适当添加营养盐,增加污染环境中微生物所需要的微量无素、维生素和有机酸等成分,可促使土著微生物迅速增长,同时还具有缓冲 pH 值的作用,可使污染环境修复过程缩短。
污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度是影响污染物降解的另一个重要因素。这些电子受体包括溶解氧、有机物分解的中间产物和无机酸根,如硝酸根、硫酸根和碳酸根等。应用硝酸盐作为电子受体时,由于硝酸盐本身就是一种污染物质,因此,需要格外注意限制硝酸盐的浓度 。
3、预防水体黑臭的水质指标
南开大学的胡国臣和王忠等选择了与水体黑臭生化过程有关的一些参数,进行了现场和模拟试验测定研究,结果证明 DO 、 BOD5 、硫酸还原菌数等,与水体黑臭具有较好的相关性 。水体黑臭与不黑臭的临界指标为: CH=21.5 , DO=1.8mg / L , N=2000 个/ ml , BOD5=14mg / L 。
4、发展趋势和研究前景
4.1 曝气/微生物/人工湿地组合工艺处理黑臭河水
原位生态修复技术作为一种高效、经济、实用的治理方法近年来被广泛应用于受污染河流的治理。受污染河流的原位生态修复技术包括曝气充氧、微生物修复、原生动物修复、植物修复及人工湿地修复。单一修复技术的应用研究已经较为广泛和深入,但将这些修复技术综合起来用于受污染河流治理的研究尚不多见。
李捍东、朱健等结合河北省东部某黑臭河流治理工程开展了原位生态修复中试研究,通过 2 个月的运行 (2008 年 7 月 10 日 —9 月 10 日 ) ,取得了组合工治理黑臭河流的翔实数据 ]。组合工艺对 COD 的去除效果稳定而良好,在稳定运行阶段进水 COD 变化很大 (396 ~ 610mg / L) ,但最终出水的 COD<40mg / L ,对 COD 的去除率约为 90 %,曝气/微生物/人工湿地中试系统的出水 NH3 一 N<2mg / L , TP<0.4mg / L ,满足《地表水环境质量标准》中 V 类水质的要求。
4.2 组合生物技术对黑臭水体净化修复
目前,黑臭水体主要有物理修复技术 ( 如载污、疏浚、曝气充氧等 ) 、生物修复和生态恢复。物理修复技术可以为生物修复或生态恢复创造先决条件,而生物修复或生态重建时又往往以微生物及耐污型水生植物、底栖动物为先锋生物先行应用。金承祥、孙建军等在 2005 年通过将曝气充氧、功能性微生物菌剂和耐污型先锋水生植物及生物促生剂进行组合,应用于上海市中心城区典型黑臭水体净化与生态恢复小试实验 。
研究结果表明,组合技术对黑臭水体污染净化和生态修复的效果明显优于单一技术,最佳的组合方案为 “ 曝气充氧 + 投加功能性微生物菌剂 + 投加生物促生液 + 放养水生值物 ” , 10d 后水体的主要污染物含量大大降低, COD 、 BOD 、 NH3-N 和 TP 的净化率分别可达 77% 、 91% 、 93% 和 76% 。同时,浮游藻类生物量降低而多样性指数显著升高,微生物生态向清洁水体型演替。在组合技术应用过程中,各种单项技术在发挥了各自功效的同时获得了协调、共生。曝气充氧可以快速地提高水体的溶解氧,水体中污染物的净化过程由厌氧发酵转化为好氧矿化,导致黑臭的二次污染物浓度随之降低,投加功能性微生物菌剂则使这一净化作用得到进一步强化。以上研究结果对工程化应用具有一定的实际指导意义。
4.3 生物净化槽在黑臭河流中的应用
高尚等人将人工湿地技术与生物接触氧化法相组合的生物净化槽应用于上海市中心城区黑臭河水净化 [14] 。试验结果表明,生物净化槽对系统中 BOD5 、 COD 、 NH3-N 和 TP 的平均去除率分别为 37.0 %, 34.8 %, 34.7 %, 26.7 %,去除率高于单一的填料净化槽。
㈡ 人工湖如何治理
人工湖一般是人们有计划、有目的挖掘出来的一种湖泊,非自然环境下产生的,因此对于人工湖而言,水质将会出现三类不同性质的污染:
(1)由于氮磷营养元素过多而导致的富营养化污染。表现为湖水发绿、出现大量蓝绿藻甚至水华;
(2)有机污染物过多而导致的有机污染。表现为湖水污浊、缺氧、发黑有臭味;
(3)颗粒状尘埃和树叶等固体异物过多而导致的杂质污染。表现为水中杂质过多、透明度低、影响观瞻。
每一种污染都会导致水质的恶化和景观的直接破坏,因此必须对三种类型的污染都采取对症下药式的治理措施,才能全面保护人工湖水不受破坏,水质情况良好。
人工湖水处理是一个世界性难题
对于人工湖水处理而言,最大难处是水量极大,几万吨水的人工湖比比皆是,城市的大型公园和景观河道至少是几十万吨水乃至几百万吨水。如果照搬污水处理或泳池水处理的方法,一般每顿水的治理投资在300元以上,1万吨水就需要300多万,对于人工湖而言成本极大,客户难以承受。
因此,对于人工湖而言,既要解决技术上的大难题,又要大幅度地降低治理成本,这是一个极其困难的工作。正因为如此,人工湖水处理才成为一个世界性难题。
人工湖水处理技术的三个发展阶段
对近年来常用的人工湖水处理技术进行归纳,我们可以看出人工湖水处理技术的发展大致经历了三代,下面将对三个代分别介绍:
第一代:这一代是人工湖水处理的起步代,当人们开始认识到人工湖也会发生水质发臭、恶化等现象,严重影响其美观,一些技术人员便逐渐开始探索合适的技术进行治理。常用的技术大致有水泵循环、跌水、沙缸过滤、投撒化学药剂、增氧曝气等简单的方式,这些方法大都比较单一,治理效果甚微,基本无效。
第二代:随着时间的推移及技术的进步,部分公司在第一代技术的基础上适当改进,推出了第二代技术,这一代主要的技术有:全自动精滤机、气浮、生物制剂、人工湿地以及生态基等技术。这些技术相对第一代的技术在技术含量和处理效果方面有很大的进步,但大多都是从其他水处理技术转型过来,对人工湖水处理并没有针对性,有些时候(水面较小时)治理效果较好,有些时候(特别是水面较大时)处理效果会很差,技术本身存在一些硬伤。
比如全自动精滤机过滤和气浮技术,都是将水体从湖中抽出,在外部的水处理机房净化处理后再注入湖里,都属于间接净化法。这种模式最大的问题是受循环周期瓶颈限制。由于建造成本限制和湖边土地限制,水处理机房不可能面积很大,当水量达到几千立方乃至几万立方时,水处理的循环周期就会很漫长,几天才循环一次。夏季湖水污染快,还没等处理一遍湖水又变脏了,即使处理机房的出水水质再好,与大湖中的水混合以后整个湖水还是较脏。另一方面,将水从湖中抽出需要消耗大量的电能,处理机房的建设也需要较多费用。
另外,有些是引入一些时髦单元组合,看似最新技术,但实际上在工艺原理、数量匹配上都存在硬伤,这主要是由于一些非技术类的公司通过代理加盟方式进入本行业,简单模仿所致。
第三代:这一代的技术对人工湖的治理效果上比第二代技术又有大幅度提升,对大水面及污染严重水面都有很好的治理效果,能达到三类甚至二类水质标准,是目前国内最新一代治理技术,主要代表技术有:动植物综合调控技术和HDP直接净化技术。
动植物综合调控技术通过对鱼类品种、鱼虫品种、水草品种的精心筛选和调控、以及各种化学药剂、生物制剂的应用,最终实现沉水植被的大量健康生长,形成“水下森林”,调控过程非常复杂,调控过程中需要缓慢注水以适应水草光照要求,前后耗时几个月。而且杂草的清除、所培育水草的定期收割都需要耗费大量人力,虽然没有电耗,但人力、生物制剂、鱼虫的消耗使得维护成本并不低。
HDP直接净化技术一边营造“流水不腐”的活水环境、一边通过提供载体的方式在水中大量培养土著微生物,大量微生物在充足的溶解氧和动水的环境下对水中有机污染物进行好氧分解,实现了污水净化。这种技术弥补了其它各种方法的短板,既有污水处理厂的处理能力和速度,又没有土建、管网的烦恼,更没有湖外治理时水泵循环带来的循环周期瓶颈限制。另一方面,以土著微生物为种源,用生物载体促使其大量繁殖,避免了外来生物制剂数量的快速衰减和种源的快速退化难题,而且施工和维护简单方便。
总结
从人工湖水处理技术的发展历程来看,最新一代的HDP直接净化技术在人工湖方面具有很大优势,治理效果显著,对人工湖水体存在的主要问题,如水体流动性差,混浊,色度高,藻类泛滥,池底黑臭等都可较快解决。同时,无土建施工,无机房管网,不影响水面景观,能防止或延缓水面结冰,保护驳岸。后期运行操作简便,费用较低。相比之下,为性价比较高的一种景观水体治理方法。
㈢ 长江干支流整治工程的水库有哪些
长江是我国第一大河,它由西往东从世界屋脊——青藏高原蜿蜒而下,落差达6000多米,长江水版量充足、权支流众多,水能资源十分丰富.据测算长江流域水能资源的蕴藏总量为2.168亿千瓦,其中可开发的达1.97亿千瓦,千百年来,长江丰富的水能资源一直在白白地流淌,大规模开发长江的水能资源是近几十年来的事,现在长江流域的水电站,除了干流上已经建成的葛洲坝水利枢纽工程和正在建设中的三峡工程之外,其支流上还有大型(装机容量25万千瓦以上)和中型(2.5万千瓦~25万千瓦之间)水电站近百座,长江支流大多流经山地丘陵地区,地形复杂、人口密度不大,加之山高谷深,具有修建水电站的有利条件,这里向大家介绍长江支流上的几个著名大水电站.
㈣ 人工湖水处理的方法
已有的景观水处理方法大致有生化技术、气浮技术、过滤技术、动植物生态处理技术、人工湿地技术、杀藻仪、加药系统等等。其中动植物生态技术、气浮技术、人工湿地技术因技术不成熟,实施条件困难,基本不为实体工程所采用。目前技术研究已较为成熟,被广泛推广应用于景观水体净化工程的方法包括:循环过滤法,曝气法和HDP直接净化法。
以下将从不同方面对此三种常用景观水净化技术进行详细比较。
一 治理效果
循环过滤法:依据物理原理,对景观水体中的杂质与水体进行分离,保持水质的清洁。此法通常会用投洒化学药剂,与水中污染物形成沉淀的方法作为辅助,形成一套治理景观水体方案。在工程实例中,这种方式对处理含有较多悬浮固体(SS)或泥沙的景观水体,效果尚好。但如果水体面积稍大,必定延长循环过滤的周期,使水质不能达到预期的效果,且该方法对有机物、藻类的抑制和处理效果不大,加入化学药剂易对水体产生二次污染,因此一般循环过滤技术只用于水体面积较小的景观喷泉水景中。
曝气法:采用曝气装置,向水体中充入氧气,增加水体溶解氧的含量,以达到水体净化目的。此法所采用设备多为喷泉跌水装置、普通曝气机等,对于封闭不流动的景观水体,曝气装置只能将其设备周围很小范围内充氧,造成大量缺氧死角,无法使水体均匀增氧。且该法只可改善水体黑臭现象,对于抑制藻类与实现水质清澈并无明显处理效果。
HDP直接净化法:将物理技术与微生物技术相结合,采用推流曝气一体装置,在封闭景观水体中营造庞大水流,并高效曝气,使富氧水块随水流与周围贫氧水块充分混合,改善水中生态环境。较之循环过滤法,水体循环次数大大提升。同时,在水体中安放特殊微生物载体,水中原有土著微生物自然附着其上,大量生长繁殖,高效分解水中污染物,强化了水体自净能力,并且能够捕食分解藻类,不产生二次污染。
二 工程设计和实施
循环过滤法:根据水体的大小,设计配套的过滤砂缸和循环水泵,并且铺设用以循环景观水的管路。砂缸里一般放置一定量的石英砂,石英砂的大小规格不同,正常过滤时,水从砂的上层进入,由下层出来,通过砂缸后重新流入水体中。此法需要在水底铺设管网,同时需建设特别机房安放沙缸,可能会对原有景观和管线产生影响。施工时间较长,占地面积较大。
曝气法:将曝气设备安放在水体底部,设计与施工较易进行。
HDP直接净化法:将所需设备浸没在水底,无需土建施工,无需管线,有水无水都可安装,不影响水面景观,设计与施工较易进行。
三 后期操作与运行维护
循环过滤法:过滤装置涉及到很多机械电器设备,需要专业人员进行操作和养护管理,景观水体中出现的藻类会对过滤装置产生影响,造成设备的堵塞,短路,处理效果降低,系统使用寿命缩短。同时,该系统为非连续工作设备,需进行反冲洗,如停机超过10小时/d,开机出水会产生色度和异味。整体操作极为不易,且给物业人员带来很大麻烦。
曝气法:曝气装置较易操作,但因该法对水体藻类与悬浮污染物无明显控制作用,需要专职人员对水面藻类进行打捞清理,操作较为繁复,同时需定期对水体进行更换,才可保持水质清洁,此法在运行阶段操作较为繁复,将消耗大量人力与财力。
HDP直接净化法:设备操作较易进行,运行时间可根据季节变换与水质情况进行控制,对于人力物力没有较高需求。
四 投资
循环过滤法:因该法需保证一定的循环周期,故需安放大量水泵和过滤设备,同时要进行土建施工,前期投资成本较高。后期设备运行阶段,水体循环耗电量大,维修与更换过滤设备费用高昂。
曝气法:需安装数台曝气装置,前期投资不高,但该法不能无法保持水体清洁,需定期对水面藻类进行清理打捞和和换水,财力和人力将有较大消耗。
HDP直接净化法:需根据水体情况安装一体设备与微生物载体,无需土建施工,前期投资成本相对不高。后期运行阶段,因该法采用低耗能装置,耗电量小,且无需人工操作。相比之下,为性价比较高的一种景观水体治理方法。
综合以上各方面比较,较之循环过滤法与曝气法,HDP直接净化法存在较大优势,治理效果显著,对景观水体存在的主要问题,如水体流动性差,混浊,色度高,藻类泛滥,池底黑臭等都可较快解决。同时,无土建施工,无机房管网,不影响水面景观,能防止或延缓水面结冰,保护驳岸。后期运行操作简便,费用较低。相比之下,为性价比较高的一种景观水体治理方法。
㈤ 水库蓝藻绿藻太多怎么治理
蓝藻绿藻太多是表象,实际上反应的是水库水体富营养化的程度增加,涉及到水库的外源污染和内源污染,所以要治理水库的蓝藻、绿藻,需要对水库进行综合的整治。1、水库型水源地的外源性污染是指流域内水体在径流过程中由于受到污染,汇入水库所造成的水质污染,根据其污染源是否固定排放地点,区分点源污染和非点源污染,这部分主要是通过截污、农村生活污染治理、农业面源污染治理等方式方法。2、水源地的内源性污染是指来自自身范围内的土壤冲刷、河岸侵蚀、大气沉降以及来自自身范围外部随着入库河流输入而累积在底部的污染。而造成内源性污染的主要污染类型有消落带造成的污染问题及底泥污染。国内的水库大部分建于上世纪五六十年代,底泥淤积严重,底泥内的污染物负荷非常厉害,水库到了夏季会由于水温跃层导致底层水缺氧,底泥中的污染物会持续向水体中释放。去处内源污染从最彻底的角度来说需要清淤,但是对于水源地水库来说这不现实。因此需要通过其他的一些手段、方法来去除底泥的内源污染,例如目前市场上的扬水曝气、日本的WEP系统等,总的来说我更看好WEP,因为扬水曝气服务面积小,使用过程也容易卷起底泥造成底泥污染物释放;但是WEP不知道是否在国内有开拓市场。全手打,求给分。
㈥ 人工湖水绿藻治理办法
采用以下三种方法进行处理:
(一)、吸附预处理(嗅味)
建立粉末活性炭投加装置,国内外利用粉末活性炭去除水中色和臭味物质,已取得成功的经验达到理想的处理效果,粉末活性炭的投加量的多少与水的浊度大小和产生臭味物质的浓度有关,投加量应根据水质特点试验确定。粉末活性炭作为一种预处理方式其运行费用相对较高,一般作为一种解决水质突然恶化的应急措施。
欧美各国在给水处理中广泛用粉末活性炭去除水中的臭味,投加量一般为2-5mg/L。
(二)、化学预氧化处理
1、高锰酸钾(藻类)
高锰酸钾(KMnO4)是一种较强的氧化剂,但消毒能力弱(据资料高锰酸钾预氧化不会引起藻毒素的释放),高锰酸钾氧化可控氯酚,FHMs的生成,并有一定的色、臭、味的去除效果,对烯烃、醛、酮类化合物也有较好的去除能力。但经高锰酸钾氧化的氧化产物中,出水经氯化后,水的致突变性有较大幅度的增加,应与粉末活性炭联用效果非常理想。一般投加量不会超过1mg/L,吨水成本0.02元。
2、二氧化氯(有机物)
二氧化氯(CLO2)氧化性强,预氧化可有效破坏藻类、酚,改善水的臭味。有研究表明二氧化氯使藻类死亡破裂,使大量藻毒素释放到水体中并引起异味(土臭素,2—MIB),二氧化氯不稳定需现场发生,对操作人员要求较高,一般预氧化量在1-2mg/L,吨水成本0.024-0.048元。
3、 生物预处理
借助于微生物群体的新陈代谢活动,对水中的有机物,氨、氮、亚硝酸盐等初步去除,对后续的常规处理非常有利,但水源的水质、水温、水量的变化和操作管理水平的高低直接影响到水处理的效果,现在上海、深圳等都有大规模应用,但在东北因水温变化太大30℃--2℃,尤其在春、秋、冬季,由于水温的问题在生物膜的培养将很困难。据资料,当水温低于10℃时氨氮的去除率只有10~15%。当原水氨氮浓度小于1mg/L时,氨氮的去除率小于50%。
特点:操作管理要求高,投资大
㈦ 我工作的地方有四个人工湖,都是死水,每年夏天都会发出阵阵恶臭,飘着藻类植物,应该怎么治理
那主要原因应该是河水里面富营养化情况比较严重造成的,另外水生条件没有形成必要的食物链也是造成这种情况的主要原因,一般以个人的能力基本上无法做到任何事情,不过可以请附近的人联名到市容委或者其他主管部门反应这类情况,由他们出面解决这样的事情。单说解决方法的话可以采取疏通河道定期清淤的方法,另外向湖中投放以藻类为主食的生物,进而达到抑制藻类生长的目的,当然最简便的解决方法还是使它与外面的河流连通,这样就不会淤积在那了