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水环境治理技术大盘点(二):面源污染治理

http://www.water.hc360.com2017年08月28日08:35 来源:小谈PPPT|T

    慧聪水工业网 引言:面源污染是指没有固定污染排放点,以面积形式分布、排放污染物造成水体污染,也即非点源污染。点源污染可以得到比较好的控制和治理,但面源污染涉及范围广、不确定性大,防治非常困难,已成为影响水环境治理质量的重要污染源。本文根据面源污染主要形成原因,即雨水污染与农业污染两方面,对面源污染控制技术做梳理分析。

    面源污染一

    雨水污染

    雨水污染主要有两种方式,初期雨水径流污染与合流制排水系统溢流污染。

    1.初期雨水径流污染

    降雨初期,雨水溶解了空气中大量酸性气体、汽车尾气、工业废气等污染气体,雨水降落地面冲刷屋顶、沥青道路等建筑物和生产生活垃圾,又带走了大量污染物质,如氮、磷、有机物、油脂类、盐分、重金属、有毒物质、杂物等,若直接排入自然水体,将造成地表水和地下水严重污染。

    针对雨水径流污染,非常有效的方法是植被控制,通过种植草皮沉淀、过滤污染物质,费用很低,并且能提高地表渗透能力。

    在不适宜种植草皮的区域,可建造滞留池调节水量和沉淀。其中,湿式滞留池应用更为普遍,去除TSS(TotalSuspendedSolid总悬浮固体)效果明显,能有效去除SS(SuspendedSolid悬浮物)、TN(氨氮、有机氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮合称总氮)、TP(无机态和有机态存在的磷合称总磷)、BOD(BiochemicalOxygenDemand生化需氧量)、重金属等污染物。

    渗滤系统可用于处理暴雨径流,将地表径流雨水暂时存储,并渗透到地下。渗透系统包括敞开式渗坑、渗渠和渗井等,适用于具有渗透性较好的土壤、地下水位低于渗透滤系统最低点至少3米、雨水中悬浮固体含量较少且渗滤过程中有足够的存储空间储存地表径流的区域。须注意渗滤系统易被悬浮物堵塞,一般不独立使用。

    湿地也是一种高效控制地表径流污染的措施,主要是沉淀截留和植物吸附。湿地分为人工湿地(特指径流处理人工湿地而非普遍意义的污水处理人工湿地)和天然湿地,适用于水层浅、水流缓慢的区域,去除效率受地理位置、气候、水力参数、湿地类型等多种因素影响,因而在很多地方可能不可行。

    以上措施可结合使用,提高污染物去除效率,如植被控制作为径流的收集和输送系统,与渗滤系统结合,可在径流进入渗滤系统前滤除悬浮物,与滞留池或湿地结合,可在径流进入时减少对地表的侵蚀和冲刷。

    2.合流制排水系统溢流污染

    合流制排水系统溢流(CombinedSewerOverflows以下简称CSO)是指在暴雨或融雪期,由于大量雨水流入排水系统,使得水流量超出了污水处理厂或污水收集系统的设计能力,超出部分以溢流方式直接排出。CSO主要包括生活污水、工业废水和雨水,也包括雨水冲刷出的管道沉积污染物,随着雨水流量变化,污染物的浓度也可能大幅增加。可借鉴海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的思路治理溢流污染。

    CSO污染控制技术一般流程是在截留式合流制基础上,当降雨量超出污水处理负荷时,通过在合流干管与截留干管交接处前设置溢流井,夹带大量污染物的溢流,一部分排入贮水池中,待晴天进入污水处理系统处理,另一部分溢流经旋流分离器+沉淀池+消毒系统,再排入自然水体。

    旋流分离器原理是离心力作用使水中悬浮固体颗粒向流水较缓的中心部分运动,从而分离出SS。在沉淀池里投放混凝剂能增强SS沉淀效果,再经消毒如含氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、过氧乙酸消毒、电子束辐射消毒等方式,去除污水中的病原体和有毒微生物。

    面源污染二

    农业污染

    农业污染主要也有两种方式,农业生产污染和农村生活污染。

    1.农业生产污染

    农业生产污染主要来源于农田耕种施肥、畜禽及水产养殖形成泥沙、氮磷营养物、农药及其他有机无机污染物,在降水或灌溉过程中,通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏,进入水体而形成面源污染。

    为从源头减少控制农田径流污染物,首先须推广科学施肥技术,发展生态农业。科学生态施肥技术主要包括:

    测土配方施肥

    测土配方施肥是指以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法,科学施用配方肥。测土配方施肥可以有针对性地补充作物所需营养元素,平衡各养分供应,减少肥料用量、提高肥料利用率并提高作物产量,节支增收。

    水肥一体化

    水肥一体化是指将灌溉与施肥融为一体,借助地形自然落差或压力系统,将可溶性固体或液体肥料,按照土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,把肥液和灌溉水配兑到一起,使水肥相融后,通过管道、喷枪或喷头,均匀、定时、定量喷灌在作物生长发育区域,使区域内土壤始终保持疏松、适宜的含水量和养分。

    该技术解决肥料施在较干的表土层引起的溶解慢和挥发损失的问题,灌溉施肥的肥效快、养分利用率高,且节约肥料利于环境保护,避免过度施肥导致水体污染。适用于有井、水库、蓄水池等固定水源、水质符合微灌(在末级管道安装灌水器,将水和作物生长所需养分较小流量、均匀准确地直接输送到作物根部附近土壤)要求的微灌设施推广应用区域,用于经济作物及经济效益较好的作物栽培。

    秸秆还田

    秸秆还田作为一种增肥增产措施,是指把秸秆(包括麦秸、玉米秸、水稻秸等)直接或堆积腐熟后施入土壤,转化成有机质和速效养分,改善土壤结构,使土壤疏松,促进微生物活力和作物根系发育等,促进农业节水、节成本及增产增效5%~10%。

    秸秆还田养分释放较慢,一般用作基肥,秸秆还田量在每亩折干草150~250公斤,数量较多时须配合增施氮肥。

    2.农村生活污染

    由于村镇居民居住分散,生活污水不能定点排放,应鼓励农户自行建造低能耗小型分散式污水处理设施,庭院式小型湿地、沼气净化池和小型净化槽等。

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