⑴ 准備投資一個十萬噸生活污水處理廠,大約需要多少資金
污水廠一般噸水投資在 2500元左右——大中型污水廠。小型的貴些,噸水在3000元以內上。要是新容疆或者東北等嚴寒地區估計要4000元/噸水——因為要全封閉的。
你這10萬污水廠,估計投資在2.5億左右。當然污水廠投資除了考慮本身污水廠處理部分和部分必要的建築物投資外。有的污水廠還要蓋很多管理大樓,停車場,養魚糖,生態景觀,停車場,大型綠化等那就是無底洞了。
還要就是2500噸水投資一般針對 污水廠出水要求一級B標準的,要是處理到一級A標準的,那估計要貴些。要上很多深度處理裝置。那至少噸水投資增加500元以上。一般3000-3200噸水投資
⑵ 污水處理方法有哪幾種
第一種可直接利用的污水,家庭就可以直接處理了,如:淘米水,洗菜的水、洗衣服的水等生活用水,淘米水、洗菜水等可以直接用了澆花、澆菜。洗衣服的水可以用來沖廁所。
第二種不能直接利用的,就有一下幾自方法:
1) 物理法:利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如沉澱法(重力分離法)除去水中相對密度大於1的懸浮物; 過濾法(濾網 沙層 活性碳)可除去水中的懸浮物;蒸發法用於濃縮廢水中不揮發性和可溶性物質,另外還有離心分離法、汽浮(浮選)法、 高梯度磁分離法等。
2)化學法:利用化學反應或物理化學作用處理回收可溶性廢物或膠狀物質。例如中和法用於中和酸性或鹼性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相作用中溶解度不同的「分配」,回收酚類和重金屬等;氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物,殺滅天然水體中的病原菌。此外還有混凝法和化學沉澱法等。
3) 物理化學法:吸附法、離子交換法、萃取法、膜析法、蒸發法。
4)生物法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機污染物。例如,生物過濾法和活性污泥法來處理生活污水或有機生產廢水,使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。還有生物膜法、生物塘法。
5) 污泥土地處理法:用於有機質處理。污水灌溉,慢速下滲,快速下滲就要通過污水處理廠進行處理,然後在循環使用,用來沖廁所等用。
⑶ 污水處理廠工藝流程圖。以及簡單工藝介紹
污水處理工藝
污水處理工藝分三級:一級處理:物理處理,通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理:生物化學處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。
三級處理:污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
1、一級處理
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。
機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。
在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特性的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。
2、二級處理
污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、CASS法、土地處理法等多種處理方法。目前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。
生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從凈化後的污水中除去。
3、三級處理
三級處理是對水的深度處理,是繼二級處理以後的廢水處理過程,是污水最高處理措施。現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。
它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離,在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩餘活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。
由於這些污泥含有大量的有機物和病原體,而且極易腐敗發臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響,必須重視。
如果污泥不進行處理,污泥將不得不隨處理後的出水排放,污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。所以在實際的應用過程中,污水處理過程中的污泥處理也是相當關鍵的。
4、除臭工藝
其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等;化學法包括吸收法、燃燒法等;生物法包括生物制劑法、生物過濾法、填充塔式生物脫臭法和生物洗滌法,植物提取液霧化噴淋法等。
(3)污水處理廠生物塘圖片擴展閱讀
未來發展的趨勢。
1、行業整體的績效提高。內部行業的績效成為當務之急,所以國家十二五重大專項裡面,專門有項目要建立國家范圍的行業管理績效體系。
2、服務成為我們行業的核心任務,成為行業的核心環節。這跟發達國家是一致的,發達國家基本上服務業占整個環保產業,設備、投資、建設大概佔50%左右,我國估計佔10%左右,所以有這么大的空間,內部的結構調整面臨從建設到發展的需求。
沒有哪一個運營主體在一個國家層面上能夠占絕對的主導地位,不論是國有企業也好,外資企業也好,事業單位也好,還是股份制公司也好,都呈現了多樣化形式。
所以以資產為基礎的整合機會,這個不容易。這是我們面臨的一個困難。但是另一方面,又提供了很好的契機。如果看國際上做資產整合的話,早期是英國做的比較成功,它先解決整合的問題,然後再解決市場化的問題。
3、從技術層面上看,水資源問題,本身開始出現流域化的趨勢,過去叫「多龍治水」,越來越強調從流域的層面協調,從流域的尺度上,不僅僅是協調水資源,而且協調再生水。只有從流域角度上考慮這個問題的時候,才能取得最大的效益。
⑷ 水資源的保護和利用
水資源的保護與合理利用
1.加強水資源的管理,建立節水型經濟
緩解我國水資源緊缺的局面,關鍵在於提高用水效率,建立節水型經濟。節水型經濟的主要標志應該是,發展素質好、產值高、用水少和排污少的產業,並形成合理的產業結構;工業布局要適應水資源條件;要提高農業用水效率,發展用水少的作物;要使工農業產品用水定額與排水定額達到國內外先進水平;普及先進的生活節水設備;加強水的多次重復利用,發展污水資源化等。搞好工業節水,既減少了新水取用量,自然也減少了工業廢水量。工業節水的指標通常用水的重復利用率來表示,我國工業用水重復利用率較低。在80年代初期,全國平均只有20%左右,僅有少數城市達到40%。我國農業用水佔全國取水量的88%,和美國49%、前蘇聯59%、日本46%、法國47%等相比差距很大,這同現代化國民經濟發展的要求極不相稱。今後應該提高灌溉用水效率,發展符合水質標準的有機污水的農業灌溉,培育並推廣耐旱作物,以獲得穩產高產。
2.建立污水處理系統
建立污水處理系統,使污水資源化隨著工業三廢的治理和控制,重金屬對水體的污染將趨緩和,而有機污水的治理日益突出,在城市中更顯得重要。
利用污水處理廠是工業化國家治理有機污水的主要途徑。美、英、法、德國等,平均每1~1.5萬人就有一座污水處理廠。但是這些廠只能解決生物降解有機物,而不能去除氮、磷及非生物降解有機物。近年來,越來越多的國家轉向發展舊有的土地處理和生物塘(氧化塘)等自然凈化方法,利用生態系統對有機污水進行凈化處理。如美國密執安州馬基斯根的生態工程是由貯水塘、曝氣塘和灌溉田所組成,澳大利亞維多利亞州威里比牧場則利用氧化塘、農田和牧場所組成的處理系統。通過環境生態工程使污水資源化而獲得再生水源,用於擴大供水,一定程度上能緩和局部地區的水資源緊缺的狀態。
3.開發和利用天空水資源
天空水(即空氣中的含水量)只有28萬億噸,僅佔全球總水量的0.002%,但是在天氣變化中起著重要作用。天空水中,95%為水汽,雲和降水雲層只佔5%。天空水總量雖少,但其循環很快,循環周期僅8.7天,而地下及地表水循環周期為400年,也就是說,一年裡天空水可以循環42次,一年中天空水量就有1176萬億噸,遠遠超過地表水的總量。
開發利用天空水資源首先是調查研究本地區的天空水資源狀況,包括天空水汽、雲和雨雪的時空分布,氣候特徵和變率,天空水資源的可用率等。其次是在用水緊缺地區開展人工降水,世界各國40多年來的試驗結果表明,在合適的雲層條件下,用正確的催化方法,人工增加降水一般平均可達10~30%。我國從1958年開始也進行了多次試驗,福建古田水庫1975~1986年的12年試驗結果,平均增加降水量為23.8%,僅以發電一項計算的投資效益比就達1∶50。
4.防洪減災的主要對策
洪澇災害是一種自然社會現象,其成因既有自然的因素,也有人為的影響。作為一種自然災害是不可能完全避免的,但隨著科技進步和經濟實力的增強,人類對災害的發生規律、演變過程的認識會不斷提高和深化,通過災前預報、預警和採取預防控制措施,可以在一定程度上減少災害所帶來的損失。為此,要把防治洪澇災害作為全國國土整治的中心任務和社會經濟發展規劃中的一個重要組成部分,制定出全國的長期性洪澇治理總體規劃,並通過立法予以實施。同時有必要制定防洪法規,實行以法治水,強調實行統一管理。加速洪澇災害的預測預報、報警和災情評估的研究工作。產業布局要適應水環境的變化,通過各種措施,如保持水土、修建蓄水工程,建築堤壩,疏浚河道,灌溉排水,設立滯蓄洪區等,使水環境向有利的方向轉變,以獲得明顯的生態效益和社會效益。我國的三峽工程是一項以防洪、發電為主的大工程,如能建設成功,對防洪減災和經濟建設均有巨大的作用。
⑸ 穩定塘的應用實例
概況
1、綏化市氧化塘。該塘佔地面積13萬平方米,容積38萬立方米,抽升站兩座,簡抽升站四座,磚砌防滲渠道19500米,灌溉面積6000畝。根據污水總泵站和氧化塘的水質分析情況看,凈化效果明顯,可以達到農田灌溉水質標准。利用這種凈化後的污水灌溉農田十七年,對土壤、蔬菜、地下水都沒有污染,而且凈化後污水中含氮22.5毫克/升,含磷2.93毫克/升,含鉀6.0毫克/升,這樣每年可節約化學肥料31430公斤,地下水100萬噸。從小區試驗和大面積調查看,各類蔬菜均增產,平均每年增產5-8萬斤,提早成熟7-10天,每年增加收入25-30萬元。因此,中小城市利用氧化塘處理污水是農業生產的重要水肥資源,還可提高土壤肥力,增加蔬菜產量。
2、義馬煤業集團公司常村煤礦氧化塘。為清除礦井水對澗河的污染,幾年來,該礦先後投資40餘萬元將一廢棄的礦坑改建成一座容積為15萬立方米的氧化塘,月處理礦井水8.2萬立方米。這條治理礦井水污染的新途徑,不僅緩解了礦區用水嚴重不足,而且還產生了較好的經濟效益和社會效益。經氧化塘處理後的礦井水,可作為井上和井下工業用水,同時還可在氧化塘內養魚,年產鮮魚2萬余公斤。如今氧化塘四周已綠樹成蔭,成為遠近聞名的一處風景勝地。
3、高唐紙業集團氧化塘。為解決污水排放問題,該集團投入1200萬元建成了佔地600餘畝的治污二期工程一氧化塘,全天候運行。這使公司處理後的造紙廢水水可用於水產養殖及農業灌溉,並可達到80%水量循環回用於生產,從而實現造紙廢水的無害化綜合利用,成為零污染排放企業。
山東省東營市污水處理與利用生態工程
1、 工程簡介
東營市污水處理與利用生態工程於2000年10月建成,設計處理水量10萬t/d,佔地面積約110公頃,工程總投資6700萬元,是現今國內外應用穩定塘處理系統設計較為完善的一座污水處理廠。 污水水質如下表:
▲表4 進水水質情況一覽表 項目 BOD COD SS TN TP NH3-N 濃度(mg/L) 70 150 70 30 5 20 該工程因地制宜,將現有的一個水庫適當修整分隔後,改造成高效厭氧塘、曝氣塘、曝氣養魚塘等處理單元;將附近的鹽鹼荒地建成養魚塘、藕塘、蘆葦塘等生態利用單元。
2、 主要處理單元設計
(1)細格柵:單組柵寬1.4m,柵條間隙8mm,柵條寬10mm,柵前有效水深0.8m,過柵流速0.9m/s,格柵安裝角度75°。
(2)沉砂池:每組平面設計尺寸12.0m×3m,有效水深1.2m,砂斗傾角55°,砂斗高度1.85m。
(3)高效復合厭氧塘:每組厭氧塘平均長約138.88m,寬約65.87m,有效水深5.0m,厭氧塘中污水停留時間為1.68d。
(4)曝氣塘:每組曝氣塘平均長度133.37m,寬約66.31m,有效水深3.6m,污水在曝氣塘中停留時間為1.29d。
(5)曝氣養魚塘:塘總面積為23.24公頃,塘有效水深3.5m,污水在塘中的水力停留時間為8.13d。
(6)養魚塘:養魚塘總佔地面積為12.09公頃,有效水深2.5m,污水在其中停留時間為3.02d。
(7)藕塘:總面積為7.56公頃,有效水深1.2m,污水在其中的水力停留時間為0.91d。
(8)蘆葦塘:蘆葦塘Ⅰ和蘆葦塘Ⅱ的佔地面積分別為18.09公頃和19.09公頃,有效水深平均為0.5m,在蘆葦塘中總共水力停留時間為1.85d。
3、運行效果
本工程於2000年10月開始通水試運行,在養魚塘中尚未放養魚苗、藕和蘆葦未開始種植的情況下,經現場檢測,最終的出水完全復合我國污水綜合排放二級標准(GB 8978-1996)的要求。
4、本工程的特點
(1) 本工程採用穩定塘處理系統,將污水的處理與利用有機地結合起來,實現了污水的資源化,這對於緩解東營市水資源短缺的矛盾具有重要的意義。
(2) 本工程在設計中特別注意了處理系統與周圍環境的協調一致,注意了對環境的美化。堤壩修建整齊,全部採用毛石進行護砌;曝氣養魚塘作為人工景點,將污水處理廠建成了一座生態公園。
(3) 本工程同傳統活性污泥法比較,具有基建投資省,運行費用低,維護管理方便等優點。
⑹ 城市污水處理工藝流程圖
污水處理工藝
污水處理工藝分為三級:一級處理:物理處理、機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、沙子、脂肪、油脂等。二級處理:生化處理。污水中的污染物在微生物的作用下降解轉化為污泥。
三級處理:污水的深度處理,包括通過氯化、紫外線或臭氧技術去除污水中的營養物質和消毒。根據不同的處理目標和水質,有些污水處理工藝並不包括上述所有工藝。
1、一級處理
機械(一級)處理段包括格柵、沉砂池、初沉池等結構,用於去除粗顆粒和懸浮物。處理的原理是通過物理方法實現固液分離,實現污染物與污水的分離,這是污水處理的常用方法。
所有廢水處理工藝都需要機械(初級)處理(盡管有些工藝有時省略初級沉澱池)。城市污水一級處理中bod5和ss的典型去除率分別為25%和50%。
生物除磷脫氮廢水處理廠一般不推薦採用曝氣沉砂池,以避免快速降解的有機物的去除;在原有廢水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,根據後續工藝的水質特點,需要對初沉的設置和設置方法進行認真的分析和考慮,以保證和改善後續工藝的除磷、脫氮等水質。。
2、二次處理
污水生化處理是一種二級處理,其主要目的是去除不沉降的懸浮物和可溶的可生物降解有機物。其工藝組成多樣,可分為活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、CASS法、土地處理法等處理方法。目前,大多數城市污水處理廠採用活性污泥法。
生物處理的原理是通過生物作用,特別是微生物的作用,完成有機物的分解和有機物的合成,從而將有機污染物轉化為無害的氣體產物(CO2)。富含有機物(微生物群或生物污泥)的液體產物(水)和固體產物;剩餘的生物污泥通過沉澱池內的固液分離從沉澱池內的凈化生物污泥中分離出來。從污水中清除。
3、三級處理
三級處理是水的深度處理,二級處理後的廢水處理工藝,是廢水的最高處理措施。目前,我國的污水處理廠還不多。
對二級處理後的水進行脫氮除磷,用活性炭吸附法或反滲透法去除水中殘留的污染物,用臭氧或氯氣對細菌和病毒進行消毒,然後將處理後的水作為水送至中間水道沖廁、噴灑街道、綠化帶、工業用水、消防等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用只是通過生物降解轉化和固液分離,從而凈化污水,使污染物富集到污泥中,包括一級處理段產生的一級污泥和二級污泥。
(6)污水處理廠生物塘圖片擴展閱讀:
未來發展的趨勢。
1、行業整體的績效提高。內部行業的績效成為當務之急,所以國家十二五重大專項裡面,專門有項目要建立國家范圍的行業管理績效體系。
2、服務成為我們行業的核心任務,成為行業的核心環節。這跟發達國家是一致的,發達國家基本上服務業占整個環保產業,設備、投資、建設大概佔50%左右,我國估計佔10%左右,所以有這么大的空間,內部的結構調整面臨從建設到發展的需求。
沒有哪一個運營主體在一個國家層面上能夠占絕對的主導地位,不論是國有企業也好,外資企業也好,事業單位也好,還是股份制公司也好,都呈現了多樣化形式。
所以以資產為基礎的整合機會,這個不容易。這是我們面臨的一個困難。但是另一方面,又提供了很好的契機。如果看國際上做資產整合的話,早期是英國做的比較成功,它先解決整合的問題,然後再解決市場化的問題。
3、從技術層面上看,水資源問題,本身開始出現流域化的趨勢,過去叫「多龍治水」,越來越強調從流域的層面協調,從流域的尺度上,不僅僅是協調水資源,而且協調再生水。只有從流域角度上考慮這個問題的時候,才能取得最大的效益。
⑺ 污水處理廠流出來的水的流里的魚可以吃嗎是否重金屬超標呢我要專業人士回答!
視情況而定,目前污水處理廠處理後的水質各項指標不含重金屬含量(重金屬檢測費用較高昂),這就說明無論重金屬含量多少,只要符合國標的八項指標均可以排放出去。
一般生活污水處理廠,採用生物降解的話,就算有重金屬,估計吸附到細菌裡面,若能經過反滲透工藝的話,一般排出去的水用來養殖魚是沒問題的,若沒有反滲透工藝,排出去的水只是到湖泊池塘一類的死水(沒有活水沖稀的話)估計時間久了,這魚也是會重金屬超標把,這個需要實驗證明。
化工污水處理廠,呵呵,那就養魚魚也是活不下來,就算活下來估計是畸形有污染的把,畢竟化工廠的水難以很好的處理,需要進行廠區一次處理後,再供給生活污水處理廠進行專門處理的。
最後,如果這個污水處理廠出現偶爾停止運行等人為情況排出的污染水的話,那就肯定不能吃了。但是無論怎麼說都好,我認為你基本不會吃~
⑻ 什麼是生物氧化塘
氧化塘是一種依靠微生物生化作用來降解水中污染物的天然池塘或經過一定人工修整的有機廢水處理池塘。氧化塘處理是自然處理方法中的一種,一個氧化塘就是一個小型污水處理廠。其處理污水的過程實質上是一個水體自凈的過程。在凈化過程中,既有物理因素(如沉澱、凝聚),又有化學因素(如氧化和還原)及生物因素。污水進入塘內,首先受到塘水的稀釋,污染物擴散到塘水中從而降低了污水中污染物的濃度,污染物中的部分懸浮物逐漸沉澱至塘底成為污泥,這也使污水污染物質濃度降低,隨後,污水中溶解的和膠體性的有機物質在塘內大量繁殖的菌類、藻類、水生動物、水生植物的作用下逐漸分解,大分子物質能轉化為小分子物質,並被吸收進微生物體內,其中一部分被氧化分解,同時釋放出相應的能量,另一部分可為微生物所利用,合成新的有機體。
⑼ 哪些水生植物可以凈化水體污染
《水生植物對污染物的清除及其應用》 人類的活動會使大量的工業、農業和生活廢棄物排入水中,使水受到污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類,基本上以化學性污染為主。具體污染雜質有無機污染物質、無機有毒物質、有機有毒物質、植物營養物質等。而對於這些污染物的清除中,水生植物起著非常重要的作用。 水生植物指生理上依附於水環境、至少部分生殖周期發生在水中或水表面的植物類群。水生植物大致可區分為四類:挺水植物、沉水植物、浮葉植物與漂浮植物。而大型水生植物是除小型藻類以外所有水生植物類群。水生植物是水生態系統的重要組成部分和主要的初級生產者,對生態系統物質和能量的循環和傳遞起調控作用。它還可固定水中的懸浮物,並可起到潛在的去毒作用。水生植物在環境化學物質的積累、代謝、歸趨中的作用也是不可忽視的。用水生植物來監測水生污染、對污染物進行生態毒理學評價及其進入生物鏈以後的生物積累、修飾和轉運,對植物生態的保護和人畜健康方面有非常重要的意義[1]。 1 水生植物對污染物的清除 1.1 水生植物對氮磷的清除 湖泊富營養化已成為一個世界性的環境問題。利用水生大型植物富集氮磷是治理、調節和抑制湖泊富營養化的有效途徑之一。湖泊水環境包括水體和底質兩部分,水體中的氮磷可由生物殘體沉降、底泥吸附、沉積等遷移到底質中。對過去的營養狀況的追蹤表明,水生植物可調節溫度適中的淺水湖中水體的營養濃度[2]。而大型沉水植物則通過根部吸收底質中的氮磷,從而具有比浮水植物更強的富集氮磷的能力。沉水植物有著巨大的生物量,與環境進行著大量的物質和能量的交換,形成了十分龐大的環境容量和強有力的自凈能力。在沉水植物分布區內, COD、BOD,總磷、銨氮的含量都普遍遠低於其外無沉水植物的分布區 [3]。而漂浮植物的緻密生長使湖水復氧受阻,水中溶解氧大大降低,水體的自凈能力並未提高,且造成二次污染,影響航運。挺水植物則必須在濕地、淺灘,湖岸等處生長,即合適深度的繁衍場所,具有很大的局限性。 不同的沉水植物對水體中的總氮總磷均有顯著的去除作用。在關於常見沉水植物對滇池草海水體(含底泥)總氮去除速率的研究中發現:物種去除能力的大小順序依次為伊樂藻>苦草>狐尾藻>篦齒眼子菜>金魚藻>菹草>輪藻。隨著時間的延長,水體中總氮濃度呈負指數形式衰退,且在實驗的總氮濃度范圍內(2.628~16.667 mg/L)每種沉水植物的去除速率隨總氮濃度的增加而增加[4]。此外,黑藻(Hydrilla verticillata (L.f.) Royle)對磷的需求較低,並可利用重碳酸鹽作為光合作用的碳源[5]。 磷吸收是主動過程[6]。在亞熱帶濕地中,磷主要是在植物內流動,而氮主要是通過沉積作用和反硝化作用進行流動。對於夏季浮游植物(主要是外來藍藻),磷是限制因子。據推測:磷循環強烈依賴於大型植物的調節;底泥中磷的衰竭影響植物香蒲(Typha domingensis)的減少,而隨後磷的有效性的增加又使其重現[7]。在對東湖的圍隔實驗中,結果顯示了沉水植物在磷營養滯留物中的關鍵地位[8]。沉水植物均能從葉、根狀莖(主要是葉)來去除水中的標記碳,從而促進了流水生境中碳的吸收、遷移和釋放[9]。淡水沉水植物系統對營養物的去除有很好的作用:對氮主要是通過反硝化作用,對磷則是生物吸收和隨後的植株收獲[10]。 1.2 水生植物對重金屬的清除 水生植物對重金屬Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很強的吸收積累能力。眾多的研究表明,環境中的重金屬含量與植物組織中的重金屬含量成正相關,因此可以通過分析植物體內的重金屬來指示環境中的重金屬水平。戴全裕在20世紀80年代初從水生植物的角度對太湖進行了監測和評價,認為水生植物對湖泊重金屬具有監測能力。水生大型植物以其生長快速、吸收大量營養物的特點為降低水中重金屬含量提供了一個經濟可行的方法,例如可以通過控制浮萍(Lemna minor)的濃度使有機和金屬工業廢物的含量降低到最小 [11]。在室內實驗中,浮萍(Lemna gibba)可大幅度降低廢水中的鐵和鋅,對錳的去除效率達100%[12]。浮萍對重金屬的富集程度超過了藻類和被子植物Azolla filliculoides,尤其是鋅的富集系數很高,植株內的濃度比外面培養基內高2700倍[13]。 重金屬在植物體內的含量很低,且極不均勻。在同一湖泊中,不同種類的水生植物含量差別很大;同一種類在不同湖泊中,水生植物體內的重金屬含量相差也很大。水生植物的富集能力順序一般是:沉水植物>浮水植物>挺水植物。植物對重金屬的吸收是有選擇性的。當必需元素Zn和Cd與硫蛋白中巰基結合時,Cd可以置換Zn。所以Zn/Cd值是一個反映植物積累能力的很好指標,同時也間接地指示了對植物的破壞程度。實驗證明,沉水植物和浮水植物盡管能夠吸收很多重金屬,特別是Cd的吸收,但是這種吸收不斷增加會導致營養元素的喪失,如果程度嚴重,會導致植物死亡。所以沉水植物和浮水植物適合在低污染區域作為吸收重金屬的載體,同時可以監測水體重金屬含量[14]。 此外,水生植物會控制重金屬在植物體內的分布,使得更多的重金屬積累在根部。水生植物根部的重金屬含量一般都比莖葉部分高得多。但也有例外的情況,這可能與它們不同的吸收途徑有關。對藻類吸收可溶性金屬的動力學機制已經研究得比較清楚。藻類對金屬的吸收是分兩步進行的:第一步是被動的吸附過程(即在細胞表面的物理吸附或離子交換),發生時間極短,不需要任何代謝過程和能量提供;第二步可能是主動的吸收過程,與代謝活動有關,這一吸收過程是緩慢的,是藻細胞吸收重金屬離子的主要途徑。藻類大量富集重金屬,同時沿食物鏈向更高營養級轉移,造成潛在的危險,但另一方面,又可以利用這一特點來消除廢水中的污染。重金屬以各種途徑進入自然水體,其對水體危害是十分嚴重的,因此利用藻類凈化含重金屬廢水具有重要的意義[15]。 金屬不同於有機物,它不能被微生物所降解,只有通過生物的吸收得以從環境中除去。植物具有生物量大且易於後處理的優勢,因此利用植物對金屬污染位點進行修復是解決環境中重金屬污染問題的一個很重要的選擇。植物對重金屬污染位點的修復有三種方式:植物固定,植物揮發和植物吸收。植物通過這三種方式去除環境中的金屬離子。有關水生植物對放射性核素的積累也有報道,如Whicker等發現水生大型植物石蓮花(Hydrocotyle spp.)比其他15種水生植物積累137Cs和90Sr的能力強[16]。用拂尾藻(Najas graminea Del.)吸收銅、鉛、鎘、鎳等金屬發現,吸收過程在約0.01 min-1 恆定速率下與 Lagergren動力模型相關,同時平衡結果和朗繆爾(Langmuir)吸收等溫線相關[17] 。 1.3 水生植物對有毒有機污染物的清除 植物的存在有利於有機污染物質的降解。水生植物可能吸收和富集某些小分子有機污染物,更多的是通過促進物質的沉澱和促進微生物的分解作用來凈化水體。農業污染是一種「非點狀源」的污染,大多數農業污染物包括來自作物施肥或動物飼養地的氮磷以及農葯等。對除草劑莠去津來說,它在環境中大量存在,小溪中一般為1~5 μg/L,含量較高時為20 μg/L,而靠近農田的區域達500 μg/L,甚至1 mg/L[18]。水生大型植物常生長在施用點附近,農葯濃度很高,暴露時間很長,所以水生大型植物和浮游植物對於莠去津比無脊椎動物、浮游動物和魚類更敏感。高等植物雖不能礦化莠去津,但可以用不同的途徑來修飾。Zablotowics等[19]在研究藻類對伏草隆的降解中發現,纖維藻和月芽藻能使阿特拉津去烴基。衣、綠藻屬也能降解阿特拉津[20]。一種高忍耐性地衣(Parmelia sulcata Taylor)的藻層比率的變化可顯示出當地空氣污染的變化[21]。毒死蜱(chlorpyrifos)在伊樂藻(Elodea densa)和水體中的分布表明,水生植物可吸收有機成分並有將其從水生環境中去除的能力[22]。金魚藻(Ceratophyllum demersum)對滅害威的吸著能力的研究中,生長活躍的小枝是老枝吸收的5倍。膜構造及其完整性好象是重要的決定因子[23]。水生植物對RHC,DDT,PCBs殘留的吸收和積累中,果實比植株,葉比根貯存更多[24]。 某些植物也可降解TNT。據Best等報道,對受美國依阿華陸軍彈葯廠爆炸物所污染的地表水進行水生植物和濕地植物修復的篩選與應用研究中發現,狐尾藻屬植物(Myriophyllum aquaticum Vell verdc)的效果甚佳。Roxanne等研究了受TNT污染地表水的植物修復技術,在所用濃度為1、5、10 mg/kg的土壤條件下,與對照相比,利用植物的降解,移除量可達100%。William等研究了植物對三氯乙烯(TCE)污染淺層地下水系的氣化、代謝效應,結果發現,污染場所中所有採集的植物樣品都可檢測出TCE的氣化揮發以及3種中間產物。Aitchison等發現,水培條件下雜交楊的莖、葉可快速去除污染物1,4-二氧六環化合物,8 d內平均清除量達54%[25]。 多環芳香烴化合物(PAHs)是一大類有機毒性物質。在浮萍,紫萍,水葫蘆,水花生,細葉滿江紅等5種水生植物中,均受到萘的傷害,隨萘濃度的增加而傷害程度加深,其中水葫蘆受害最輕,所以對萘污染的凈化可作為首選對象。而浮萍的敏感性最大,可用作萘對水生植物的毒性檢測 [26]。此外水生植物也可有效消除雙酚、酞酸酯等環境激素和火箭發動機的燃料庚基的毒性。浮萍(Lemna gibba)在8 d內把90%的酚代謝為毒性更小的產物[27]。COD的去除效率由對照組的52%~60%上升為74%~78%[28]。鉻,銅,鋁等金屬的存在也可不同程度地影響浮萍對COD的去除效率[29]。 1.4 水生植物與其他生物的協同作用對污染物的清除 根系微生物與鳳眼蓮等植物有明顯的協同凈化作用。一些水生植物還可以通過通氣組織把氧氣自葉輸送到根部,然後擴散到周圍水中,供水中微生物,尤其是根際微生物呼吸和分解污染物之用。在鳳眼蓮、水浮蓮等植物根部,吸附有大量的微生物和浮游生物,大大增加了生物的多樣性,使不同種類污染物逐次得以凈化。利用固定化氮循環細菌技術(Immobilized Nitrogen CyclingBacteria,INCB),可使氮循環細菌從載體中不斷向水體釋放,並在水域中擴散,影響了水生高等植物根部的菌數,從而通過硝化-反硝化作用,進一步加強自然水體除氮能力和強化整個水生生態系統自凈能力。這對進一步研究健康水生生態系統退化的機理及其修復均具有重要意義[30]。 水生大型植物能抑制浮游植物的生長,從而降低藻類的現存量。在水生態環境中,水生高等植物對藻類的抑製作用較為明顯。主要表現在兩個方面:一是藻類數量急劇下降;二是藻類群落結構改變。水生植物與藻類在營養、光照、生存空間等方面存在競爭。除人工控制和低溫等條件下,一般是水生植物生長占優勢。 水生植物與藻類之間的相生相剋(異株克生現象)作用在污水凈化和水體生態優化方面有重要應用潛力。顧林娣等[31]發現苦草能分泌生化抑制物質,且抑製作用的大小和種植水濃度呈正相關。在淺水湖泊中種植苦草等高等植物,放養適量的魚類,這樣就既可以保護水質,又可以發展漁業生產,增加經濟效益。不僅如此,野外實驗和實驗室研究還表明,鳳眼蓮等水生植物還通過根系向水中分泌一系列有機化學物質。這些物質在水中含量極微的情況下即可影響藻類的形態、生理生化過程和生長繁殖,使藻類數量明顯減少。有害植物(Typha spp.)常覆蓋濕地和其他淡水環境,造成物種單一。這種香蒲侵入的一個重要機制就是向周圍環境中釋放相生相剋物質——植物毒素[32]。利用植物分泌物和植物周圍的微生物與藻類間的相生相剋關系,來去除藻類。這對於富營養化水體污染的防治和治理,水生態系的恢復和重建很有意義[33]。 1.5 水生植物的其他凈水(改善水質)功能 水生植物在不同的營養級水平上存在維持水體清潔和自身優勢穩定狀態的機制:水生植物有過量吸收營養物質的特性,可降低水體營養水平;減少因為攝食底棲生物的魚類所引起沉積物重懸浮,降低濁度。水生植物的改善水質的功能,如穩定底泥、抑藻抑菌等,也具有重要的實踐意義。氧氣是一種非常重要的物質。水體富營養化引起的藻類水華造成水體透明度降低,飲用水質量下降。組織缺氧使大型植物退化,減少了水生植物多樣性。海洋底層大陸架的缺氧,使海底生物大量死亡,給當地經濟和人類生存帶來了嚴重的威脅。沉水植物與沉積物、水體流動間有緊密聯系。在生態系統中,它能起到提高水質,穩定底泥,減小渾濁的作用[34]。 2 水生植物在污染治理中的應用 2.1 人工濕地 介質、水生植物和微生物是人工濕地的主要組成部分。其中的水生植物除直接吸收利用污水中的營養物質及吸附、富集一些有毒有害物質外,還有輸送氧氣至根區和維持水力傳輸的作用。而且水生植物的存在有利於微生物在人工濕地縱深的擴展。污水中的氮一部分被植物吸收作用去除,同時可利用態磷也能被植物直接吸收和利用。通過對水生經濟作物的不斷收獲,從而移出氮、磷等污染物。同時發達的水生植物根系為微生物和微型動植物提供了良好的微生態環境,它們的大量繁殖為污染有機物的高效降解、遷移和轉化提供了保證。介質、水生植物和微生物的有機組合,相互聯系和互為因果的關系形成了人工濕地的統一體,強化了濕地凈化污水的功能[35]。 利用人工濕地和水生大型植物來凈化水體,作為一種凈化技術,日益受到關注。它可以創立豐富的生態系統和最小的環境輸出。可以保護環境,具有運行費用低和令人滿意的凈化效率等特點。一個水生植物系統需要大量區域、設計規格和維護方法,從而達到單位面積上的最適宜的優化效應。這在日本的琵琶湖(Lake Kasumigaura)已經進行了三年的實驗[36]。在匈牙利,人工濕地主要有三種類型:空白水面系統、潛流系統和人工漂移草地系統。在Nyirbogdány的污水處理系統中,COD的去除速率平均約為60%,水質達自然水體標准[37]。 2.2 生物修復 生物修復(Bioremediation)是新近發展起來的一項清潔環境的低投資、高效益、應用方便、發展潛力較大的新興技術。它利用特定的生物(植物,微生物或原生動物)吸收,轉化,清除或降解環境污染物,實現環境凈化,生態效應恢復的生物措施。對無機(主要是重金屬)污染的生物修復主要是通過植物途徑,又稱植物修復(Phytoremediation),而對有機污染的生物修復則主要靠微生物的降解,吸收與轉化等途徑。雖然強調限制性排放,加強廢物管理,然而隨著人口的持續增長,工農業的迅速發展以及都市化的不斷擴大,對水體的有機污染仍呈大幅度增長趨勢。特別是近年來大量使用生物異源物質(Xenobiotics),因抗性強,難以被微生物分解,使污染環境的恢復更加困難[38]。 2.3 穩定塘 穩定塘法也叫生物塘、氧化塘,是通過人工控制生物氧化過程來進行污水處理的工藝,具有基建投資少、處理過程簡單、易管理等特點,在中小型常規污水處理領域具有廣泛的應用前景。它主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機污染物。穩定塘可用於生活污水、農葯廢水、食品工業廢水和造紙廢水等的處理,效果顯著穩定。吳振斌等[39,40]用綜合生物塘系統處理城鎮污水,結果發現COD、BOD、TSS、N、P等污染組分去除效率較高,細菌、病毒及誘變活性明顯下降。在污水凈化的同時,收獲大量的水生植物及魚,蚌等水產品。 小型綜合強化氧化塘通過採用物理化學與生物相結合的方法,將爐渣吸附和水生植物水葫蘆運用於氧化塘處理印染廢水,取得了良好的效果,COD 去除率達76.5%,色度脫色率高達96.9%。經處理後的廢水達到國家綜合排放一級標准。而單位處理量投資和運行費用只有活性污泥法的1/10,因此採用這種方式投資省、運轉費用低、處理效果好、管理方便、環境與經濟效益顯著[41]。另外,從小規模生產實驗可以得出,應用好氧接觸氧化,顫藻附著生物床和水生植物聯合的生物處理新工藝對去除雞糞厭氧發酵液中的COD,氨氮和其他如磷、鉀、錳、鋅、鎂元素及色素等有很好的效果,能使處理後的廢水達GB 8978—88污水綜合排放標准。其中顫藻附著生物床脫氮效果最好,且可回收作為良好的牲畜飼料。而水生植物塘由於漂浮植物體的龐大的須根系,極高的生長速率和巨大的生物量都有利於吸附、吸收水中的污染物,從而對COD的去除作用較強,平均達71.7%[42]。 2.4 水質凈化 水質凈化技術已成為養魚工業可持續發展的瓶頸與籌碼。20世紀80年代以來,已有利用浮游植物凈化養殖污水的研究報道。但因藻水分離困難,使這種微藻凈水模式在循環水養魚系統中的應用受到限制。而大型植物則具有凈化水質、節省能源和收獲餌料的綜合效果[43]。高等水生植物對水環境中的污染物具有較強的吸收作用,其效能因植物種類及處理組合方式不同而異。高等水生植物凈水效果的高低依賴於各自生理活性的增強(主要體現在酶活性的提高)。 鳳眼蓮、水浮蓮、紫萍等植物在溫暖季節生長繁殖極快,能迅速覆蓋水面,凈化效果好。水花生、蘆葦等抗性較強,種群密度大,凈化效果較好,並具有抵抗風浪和分隔水面等功能。伊樂藻,菹草等沉水植物在水下生長不影響水的透光,還通過光合作用向水中提供大量氧氣,並且在低溫季節也可很好生長。水花生、槐葉萍、浮萍等植物的抗寒性較強。蓮藕等本身即具有一定的經濟價值[44]。 2.5 湖泊治理與植被修復 沉水植物可以明顯改善水體的理化性質。它的存在有效降低了顆粒性物質的含量,可改善水下光照條件,使透明度保持在較高水平,水體電導率也相對較低。水生植物還可以增強底質的穩定和固著。有人發現在熱帶地區,把水生植物和生物固定膜結合起來的處理系統在適宜的地帶非常地適用[45]。在比利時的佛來德斯的eekhoven水庫,水生植物還被用於預過濾停滯水庫的生物調節[46]。在乾燥氣候下,兩種高等水生植物Typha latifolia 和Juncus subulatus 都表現出較高的凈化效率,其多孔性也有助於污水的過濾[47]。 對於淺水湖泊而言,重建水生植被是富營養化治理和湖泊生態恢復的重要措施。我國的湖泊已有約65%呈現富營養狀態,還有約29%正在轉向富營養狀態。對其治理,必須考慮利用水生植物的自身治污特性。水生植物可以顯著提高富營養水體的水質,對有毒的有機污染也有明顯的凈化作用。恢復以沉水植物為主的水生植被是合理有效的水質凈化和生態系統恢復的重要措施,在這個方面已有人做了不少工作[48]。 沉水植被(Submersed Aquatic Vegetation,SAV)的建立主要受限制於芽植體的有無,而水體的透明度和沉積物中的營養(尤其是N)的水平是植物群落建立的關鍵[49]。馬劍敏等[50]在1993—1995年間對武漢東湖的布圍和網圍受控生態系統中的植被恢復、結構優化及水質進行了初步研究。結果發現:控制養殖規模是恢復水生植被的前提;在受控生態系統中,水生維管束植物生物量增加,生長良好的水生維管束植物能使水中N、P濃度明顯降低;恢復水生植被時,應以沉水植物為主體,蓮、蘆葦、苦草、狐尾藻和金魚藻適應性較強,可作為重建水生植被的物種。而渾濁是影響恢復的因素之一,光合有效水平對莖生長最重要[51]。Kahl通過衰退模型來確定光衰減系數是否與預計的5%透光區相異,從而作為沉水植物治理和修復的重要參考[52]。通過對博斯騰湖的研究表明,水面上有水生植物生長時,其蒸發蒸騰量低於自由水面的蒸發量,而且降低了水體的礦化度並凈化了水體,並且可為養殖業提供大量優質飼料。利用植被改善其生態環境,投資少,效益明顯而持久[53]。研究還表明,水生植物床對於低透明度河流中顆粒性有機物質(Particulate Organic Matter,POM)的保持和短期貯存在不同空間層次上有重要作用。其重要性因草床密度、表面覆蓋率及葉落時間的不同而有差異[54]。 3 小結與展望 綜上所述,水生植物能夠不同程度地清除被污染水體的氮、磷,重金屬及有機污染物,並在污水治理中得到了廣泛的應用。通過分析水生植物對水中氮、磷等營養元素和污染物的吸收及分解作用,可選擇不同的水生植物及其組合來適應不同的受污染水體。還可通過控制水生植物的數量來調控凈化能力的大小,以修復受污染水體並保持水質。 科學的管理和轉化利用是治理的關鍵。如適量的水葫蘆生長有利於水質的凈化,在水葫蘆長到適當的時候就需要適時打撈,並通過發酵轉化等後續技術將之轉化利用,防止其腐爛造成的二次污染。沉水植物的治理對湖泊生態系統有著重大影響,但如果缺乏反饋機制結果會更惡劣 ,因為大量的沉水植物的生長也會帶來負面影響。對過多的大型植物生長可採用機械收割、沖刷、抽乾等措施。 http://www.chinacitywater.org/bbs/viewthread.php?tid=14902&extra=page%3D1
⑽ 污水處理的基本方法有哪些
污水處理的基本方法有哪些?污水的處理要把污水處理還要清理淤泥。