黑臭水體治理中的污水處理技術(shù)應(yīng)用

宋子平

(山西省焦炭集團(tuán)益達(dá)化工股份有限公司，山西 介休 032000)

引 言

某河流的水體總面積在2.4萬m2左右，平均水深在3 m左右，水體總?cè)萘吭?2 000 m3左右。因?yàn)殚L時(shí)間受到周邊工業(yè)和生活污水排放的影響，該河流的水質(zhì)受到嚴(yán)重污染。通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，該河流的水質(zhì)已經(jīng)低于Ⅴ類水質(zhì)指標(biāo)，屬于嚴(yán)重的黑臭水體。在該河流中，水體生態(tài)鏈也遭到了嚴(yán)重破壞，自凈功能基本喪失，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境和居民生活帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。為有效解決該河流的黑臭水體問題，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門在政府支持下通過復(fù)合生態(tài)污水處理技術(shù)來進(jìn)行該河流的水體修復(fù)。本文就該處理技術(shù)的應(yīng)用及其修復(fù)成效進(jìn)行了分析。

1 復(fù)合生態(tài)污水處理技術(shù)的應(yīng)用

1.1 微生物技術(shù)

在生態(tài)系統(tǒng)中，微生物是最重要的組成部分，其主要作用是分解動(dòng)植物的尸體和殘骸，對(duì)有害污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和吸收，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)或者是危害更小的物質(zhì)。在污水處理中，玉壨壘微生物可以對(duì)河床低質(zhì)內(nèi)的有機(jī)碳源和其他營養(yǎng)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為菌體，以此來實(shí)現(xiàn)有機(jī)物含量的顯著降低。其主要的應(yīng)用原理是借助于硝化反應(yīng)以及反硝化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)氮氨的分解，再通過植物將硝態(tài)氮吸收，以此起到凈化水質(zhì)的作用。

1.2 生物柵技術(shù)

生物柵是給污染物凈化中所參與的原生動(dòng)物、微生物以及小型浮游生物等提供出的一個(gè)可以附著在上面的生長環(huán)境，具體應(yīng)用中，將生物填料設(shè)置在固定支架上，讓參與到污染物凈化中的大量生物在此生長。因?yàn)樯锔街谏飽派仙L，不容易被大型的魚類或者是水生物吃掉，所以在單位體積的水體內(nèi)，生物數(shù)量的增加將會(huì)呈現(xiàn)出幾何級(jí)數(shù)形式，這樣便可讓水體實(shí)現(xiàn)凈化能力的顯著提升。

1.3 水體動(dòng)物技術(shù)

通過在水體中進(jìn)行水生動(dòng)物的適當(dāng)投放，也可以將其中的富余營養(yǎng)物質(zhì)有效去除，對(duì)藻類生長起到有效的抑制作用，以此來達(dá)到良好的污水處理效果。比如，螺螄這種底棲動(dòng)物以固著藻類為食，同時(shí)能夠分泌出一種促凝物質(zhì)，讓懸浮在水中的浮游物質(zhì)絮凝，以此來達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

1.4 曝氣復(fù)氧技術(shù)

因?yàn)楸敬嗡卫淼暮恿魉w并未受到嚴(yán)重的水流影響，溶氧情況分層現(xiàn)象比較明顯，因藻類光合作用，其表層溶氧呈現(xiàn)出飽和甚至過飽和狀態(tài)；下層由于耗氧明顯，隨著水深的增加，溶氧呈現(xiàn)出了逐漸減少的趨勢(shì)，其底層的溶氧在1 mg/L以下，甚至趨近于零。在這樣的情況下，通過曝氣復(fù)氧技術(shù)的應(yīng)用，借助于微孔形式的曝氣機(jī)和水下射流機(jī)，可以讓水層之間達(dá)到對(duì)流交換效果，以此來實(shí)現(xiàn)水體中好氧微生物活性的顯著提升，讓污染物中的有機(jī)質(zhì)實(shí)現(xiàn)快速分解[1]。

1.5 生物浮床技術(shù)

在本次黑臭水質(zhì)治理中，應(yīng)用的浮島屬于一種人工浮體，其上部栽培的是一些蘆葦類的水生植物，使其漂浮在河流的水面上，以此來實(shí)現(xiàn)富營養(yǎng)水質(zhì)的有效凈化。借助于生態(tài)工程學(xué)原理，有效降低水中的磷、氮和COD等。該技術(shù)的主要機(jī)能包括三個(gè)方面，第一是水質(zhì)凈化，第二是為水中生物創(chuàng)造棲息空間，第三是實(shí)現(xiàn)生態(tài)景觀的改善。

1.6 水生植物恢復(fù)技術(shù)

該技術(shù)主要以生態(tài)學(xué)原理作為指導(dǎo)，借助于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其功能來進(jìn)行水質(zhì)凈化，并將水生植物系統(tǒng)和自然凈化中的各種水生生物之間的相互作用加以科學(xué)利用，使其共同作用于水質(zhì)凈化[2]。具體應(yīng)用中，可以將一些既具備觀賞價(jià)值又具備凈化功能的挺水植物和浮水植物適當(dāng)布置在水體中，通過這樣的方式，不僅可以達(dá)到良好的污水凈化處理效果，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)自然景觀的良好改善。

2 具體治理過程分析

在通過污水處理技術(shù)進(jìn)行某河流黑臭水體的治理過程中，從2019年11月到2020年8月，共花費(fèi)了9個(gè)月的治理時(shí)間，在此過程中，除了通過上述的各種污水處理技術(shù)綜合治理之外，也給河段中進(jìn)行了很多個(gè)采樣點(diǎn)的設(shè)置，以此來實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲取，判斷具體的治理效果。

3 處理結(jié)果及分析

3.1 CODcr變化情況分析

通過各個(gè)階段的采樣分析發(fā)現(xiàn)，在本次所治理的某河段中，各個(gè)采樣點(diǎn)原來的水質(zhì)呈現(xiàn)出的是不均勻污染情況，而在通過綜合污水處理技術(shù)進(jìn)行生態(tài)治理之后，各個(gè)采樣點(diǎn)所獲取到的CODcr值已經(jīng)基本趨于均勻。表1是治理前、后CODcr具體的變化情況。

經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在本次黑臭水體治理之后，其污染水平已經(jīng)達(dá)到了地表水水質(zhì)的Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。具體治理過程中發(fā)現(xiàn)，前3個(gè)月的治理效果很好，CODcr一直呈現(xiàn)出大幅度下降的趨勢(shì)，但是在次年的二月份，隨著溫度的降低，CODcr平均值有時(shí)會(huì)出現(xiàn)回彈現(xiàn)象。通過分析可知，是因?yàn)樵摰貐^(qū)的民航路排污口并沒有被截?cái)啵谶M(jìn)入冬季之后，隨著溫度的逐漸降低，植物以及微生物的生理活性也會(huì)隨之降低，這樣就使得很多點(diǎn)污染源以及內(nèi)部有機(jī)物質(zhì)不能被完全分解[3]。針對(duì)這樣的情況，要想實(shí)現(xiàn)該河流黑臭水質(zhì)的有效治理，就需要在冬季將民航路排污口徹底截?cái)唷?/p>

3.2 氨氮變化情況分析

在經(jīng)過本次綜合污水生態(tài)處理技術(shù)的治理之后，該河流內(nèi)的氨氮得到了有效治理，滿足地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的氨氮含量要求，表2是治理前、后的氨氮具體變化情況。

表2 治理前、后的氨氮具體變化情況

經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在前6個(gè)月的治理過程中，該河流水體內(nèi)的氨氮濃度出現(xiàn)最大的反彈。通過分析可知，是因?yàn)橛袡C(jī)氮在分解的過程中會(huì)產(chǎn)生大量氨氮，這樣才導(dǎo)致了氨氮濃度在治理初期呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)。在進(jìn)入到冬季之后，隨著溫度的不斷降低，植物和微生物活性也隨之降低，不能夠及時(shí)將新增氨氮硝化，所以有機(jī)氮總量會(huì)受到溫度的影響[4]。但是在后期的治理過程中，因?yàn)橹参镂蘸臀⑸锵趸鹊淖饔茫w中的氨氮含量呈現(xiàn)出了大幅度降低的形式，后期治理效果非誠顯著。

3.3 磷含量變化分析

在經(jīng)過本次的治理之后，該河流水體內(nèi)的磷含量也降低到了地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)水平，表3是治理前、后的磷含量變化情況。

表3 治理前、后的磷含量變化情況

經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，綜合污水生態(tài)處理技術(shù)在本次某河流黑臭水質(zhì)治理中的除磷效果十分顯著，在開始治理的前3個(gè)月，水體中的磷含量呈現(xiàn)出了明顯下降的趨勢(shì)，但是在次年的二月份開始出現(xiàn)磷含量上升趨勢(shì)。通過分析可知，是因?yàn)槊窈铰放盼劭诓⑽醇皶r(shí)截?cái)啵S著溫度的降低，植物和微生物活性也不斷降低，所以污染源排放以及內(nèi)源污染所釋放出的磷并不能被完全吸收。針對(duì)這樣的情況，要想實(shí)現(xiàn)該河流黑臭水質(zhì)的有效治理，就需要在冬季將民航路排污口徹底截?cái)唷?/p>

4 結(jié)語

綜上所述，在對(duì)黑臭水質(zhì)進(jìn)行治理的過程中，污水處理技術(shù)的合理應(yīng)用可有效消除水體中的有毒有害物質(zhì)，起到良好的水體凈化效果，并進(jìn)一步改善水體周圍的生態(tài)環(huán)境。因此，在具體治理中，環(huán)保部門和水利部門應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，通過一種或多種污水處理技術(shù)來進(jìn)行黑臭水體治理，以此來獲得滿意的治理效果。