水资源污染治理方案与水环境保护探讨
摘要
关键词
水资源;污染治理方案;水环境
正文
1水资源污染的主要污染源
1.1工业污染
现阶段,我国社会经济飞速发展,各行业方兴未艾,工业也异常繁荣,所以这也导致工业污染问题日渐严重,工业污染不但数量较大,且也会产生严重的危害。工业废水的大量排放导致水污染问题一直持续,从而导致水资源持续恶化,治理企业也十分困难。此外,工业废气也会大量排放,最终也使酸雨的数量不断增加,很多有毒的物质和雨水一同降落,最终使河流湖泊等水资源受到严重影响,也危害了植被和土壤,最终为生态环境和生物安全带来了破坏。
1.2生活污染
近年来,随着人们生活水平的不断提升,一是城市污水排放量也有所增加,排放的污水和垃圾含有大量污染物,通过污水管排放,并经雨水冲刷,使得这部分污染物流向河中,严重的污染了水资源,并且部分卫生部门及科研部门排放的废水,容易传播各类疾病,为居民的身体健康带来危害;二是农村污水排放无相应污水收集管道和污水处理措施,同时黑臭水体也日益严重。
2水资源污染原因分析
我国城镇化程度逐渐提高,导致城市的面积越来越大,城市人口密度增大,为保障城镇人口的生活,部分企业也部署城镇中,导致城镇污水排放量剧增。在国家的统一部署下,各城市政府也加大了污水处理力度,建设了大量污水处理厂,提升污水处理能力。随着社会经济水平的提高,很多群众都住进了城市,丰富多样的生活设备走进了群众的生活中,便利了生活,提升了幸福指数。但是水环境保护的普法和教育宣传还不够,导致人民群众爱护水资源,保护水资源、节约水资源的意识还不够强烈,顺应着以前的生活生产习惯,这样就会产生大量的生活废水,造成水资源的浪费,给城市污水处理增加了一定压力。
3水资源污染治理的方案及路径
在水资源污染治理的过程中,经常采用物理处理、生物活性污泥处理和化学药剂处理三种方法联用。
物理处理过程:污水流经粗格栅去除大颗粒杂质,然后流至细格栅及旋流沉砂池去除小颗粒杂质,结束物理处理工艺段。
生物处理过程:进入有活性污泥存在的工艺处理段,进行生物处理,经过厌氧段(释磷过程)、缺氧段(反硝化过程)、好氧段(曝气氧化过程、硝化过程)的工艺过程,结束生物处理工艺段。
化学处理过程:进入沉淀池、滤池等工艺段进行加药、絮凝、然后通过物理作用沉淀、过滤进行固液分离、进一步脱氮除磷,加药处理后的水经过接触池次氯酸钠消毒后,结束化学处理工艺段排入河流。
3.1吸附法
吸附法主要是通过物理和化学的方式吸附污水中的杂质,具体为:一是吸附物质与被吸附物质在分子间引力(即范德华力)的作用下产生吸附作用;二是吸附物质与被吸附物质产生化学反应,生成新的物质,从而达到吸附作用。
在固液分离的过程中经常使用吸附法,采用不同的吸附物质,其吸附性能和效果不尽相同,常用的吸附物质为有机物、活性炭。有机物的溶解度是随着吸附链长的增加而减小的,吸附能力逐渐下降,而活性炭吸附能力是随着有机物溶解度的降低而增加的;随着有机物分子量的增大,活性炭的吸附量也增加,比如活性炭对甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等有机酸的吸附量是逐渐增加的,活性炭对芳香族化合物的吸附作用强于脂肪族化合物,对饱和链有机物的吸附性没有不饱和链的强,吸附性随着极性的增加而减小。废水处理的实践中,往往会加入多种吸附物质,相辅相成、相互促进。
3.2电化学催化技术
电化学催化技术是利用阳极反应技术来降解有机物,主要利用臭氧和羟基自由基等氧化剂来降解有机物。电化学催化技术主要有一、二、三维电极体系。三维电极体系以其微电场电解功效得到许多地方认可并应用。三维电极体系是在二维电极之间填充附着电的颗粒或者碎屑电极材料作为第三级,具有三维电极比表面积大,实现较低电流密度状态下供应较高的电流强度,粒子间距小促使物质传质速度加快,转换率提高,电流效率加强,处理效果更加优秀,其可在生活污水、燃料、农业污水等领域使用,提高处理质量。有研究证明,阳极金属的氧化物价态和表面氧化物种类会导致阳极的氧化作用产物和反应机理不同,阳极金属氧化物如果生成高价氧化物则有利于生产含氧化合物,生成低价自由基则有利于氧化生成CO2。更进一步分析,经过氧析作用,阳极金属氧化物表面存在两种状态的活性氧,一种是高价氧化物,一种是吸附的氢氧自由基。表面氧化过程要分两个阶段完成,首先是水在氧析作用下,生成氢氧自由基:。然后,氢氧自由基和阳极上的氧反映,使得氧转化到金属氧化物,形成高价氧化物:
。
若溶液中不存在有机物,则两种状态的氧反映,会产生氧气;另一种的间接氧化法原理是通过阳极的电化学反应生成强氧化作用的中间产物或者其他的中间反映,氧化污染物,进而降解污染物。
为了提高效率,要满足要求:(1)快速产生氧化还原剂;(2)分离氧化还原剂的生成电位和析氧反应的电位;(3)电极上保持干净,不吸附任何物质;(4)污染物与氧化还原剂的反应快速且强烈。
3.3物理法
物理处理方法指的是通过物理作用,使废水当中的悬浮物可以分离,同时未改变废水本身的化学性质,采用格栅、晒网等分离水中的颗粒物,让污染物与水体之间相分离。在具体实践中,可以针对污染物的实际密度情况,对污染物采取离心、气浮以及沉淀等操作,促使污染物能够进行分离。一般情况下,污水厂首先会采用物理法初步处理废水,之后再通过其他有效方式进一步处理,从而保障废水处理效果。气浮法的实际处理效果最佳,能够有效分离微小颗粒,一般用于含油污水处理中,气浮法具体指的是在废水当中缓缓注入空气,此时水中便逐渐形成气泡,气泡会和未过滤掉的悬浮物粘结,形成更大的悬浮物,同时悬浮物会慢慢浮出水面,从而实现有效分离,在具体操作中,气浮法又可分为电气、化学、生物以及溶气等不同方法。
3.4活性污泥法
在生化法当中,活性污泥法是使用最广泛,且效果最好的方法,该方法是通过微生物在活性污泥中进行繁殖,并逐渐形成凝絮体,吸引微生物繁殖,通过微生物自身的吸附与氧化能力,分解水中污染物。在这个过程中可以对微生物的实际生存环境、溶解条件等适当进行调控,以便获取最佳净化效果,还应当科学合理应用水解酸化池,从而提升净化能力。该方法可有效消除或减少污染物对周边环境产生的影响,经过处理之后的废水可直接排放。
结束语
综上所述,我国水资源污染较为严重,淡水资源处于短缺状态,深入分析水资源的来源和原因,提出了建立健全水资源污染治理法律法规体系、充分引导社会力量参与水资源污染治理、构建统筹考虑水资源污染治理体制、堵塞工业废水源头、加大农村地区水资源污染治理力度、加强新技术、新工艺、新材料的运用等水资源污染治理的方案,并提出贯彻可持续发展理念、加强管理执法力度、推广清洁生产等水环境保护路径。
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