一、黑臭水體介紹
1.1黑臭水體現(xiàn)狀
近三十年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污水的大量排放以及對(duì)水資源過(guò)度的開(kāi)發(fā)利用,使得大量的氮、磷及有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集,導(dǎo)致我國(guó)大部分淺水湖泊及河道呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化污染狀態(tài),水質(zhì)惡化。同時(shí)水體中外源有機(jī)污染物的積累也會(huì)引起水中溶解氧的消耗,導(dǎo)致水體缺氧并滋生厭氧微生物,水體透明度變差、顏色發(fā)暗,甚至有異味,嚴(yán)重的可造成水體發(fā)黑發(fā)臭,成為黑臭水體,喪失水體自?xún)艄δ堋?/p>
城市內(nèi)河道、湖泊等因其多為近于封閉的靜止或緩流的淺層水體,具有流動(dòng)性較差、水體流速低、水動(dòng)力條件較差、水體自?xún)裟芰τ邢薜忍攸c(diǎn),因而一旦受到外界污染則很難自行修復(fù),從而成為富營(yíng)養(yǎng)化和黑臭問(wèn)題的集中爆發(fā)點(diǎn)。
1.2黑臭水體的定義及特點(diǎn)
?。?)、定義:
根據(jù)《城市黑臭水體整治工作指南》,城市黑臭水體是指城市建成區(qū)內(nèi),呈現(xiàn)令人不悅的顏色和(或)散發(fā)令人不適氣味的水體的統(tǒng)稱(chēng)。
水體中有機(jī)物含量過(guò)高時(shí),在好氧微生物的作用下,有機(jī)物分解會(huì)大量消耗水中的氧氣,使水體轉(zhuǎn)化成缺氧或厭氧狀態(tài)。在缺氧或厭氧條件下,水體中的鐵、錳等金屬離子與水中的硫離子形成硫化亞鐵、硫化錳等化合物。懸浮顆粒吸附硫化亞鐵、硫化錳等,致使水體變黑;有機(jī)物分解,產(chǎn)生氨、硫化氫、硫醇、硫醚、有機(jī)胺和有機(jī)酸等惡臭物質(zhì),致使水體變臭。
?。?)、分級(jí):
根據(jù)黑臭程度不同,將黑臭水體細(xì)分為“輕度黑臭”和“重度黑臭”兩級(jí)。
(3)、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)定:
特征指標(biāo)(單位) | 輕度黑臭 | 重度黑臭 | 測(cè)定方法 | 備注 |
透明度(cm) | 25-10* | <10* | 黑白盤(pán)法或鉛字法 | 現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定 |
溶解氧(mg/L) | 0.2-2.0 | <0.2 | 電化學(xué)法 | 現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定 |
氧化還原電位(mV) | -200-50 | <-200 | 電極法 | 現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定 |
氨氮(mg/L) | 8-15 | >15 | 納氏試劑光度法或水楊酸-次氯酸鹽光度法 | 水樣需經(jīng)過(guò)0.45um濾膜過(guò)濾 |
備注:*水深不足25cm時(shí),該指標(biāo)按水深的40%取值。
(4)、黑臭水體的特點(diǎn)
流動(dòng)性差
水體富營(yíng)養(yǎng)化
透明度變差、顏色發(fā)暗
異味、發(fā)臭
1.3黑臭水體產(chǎn)生的原因
?。?)生活污水
隨著城市規(guī)模迅速擴(kuò)大、人口劇增,城市生活污水的排放量大幅增加,且當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A或準(zhǔn)四,此類(lèi)水大量排入河道湖泊后,若超出該水體自?xún)裟芰?,很快就?huì)變?yōu)楹诔羲w。
(2)工業(yè)廢水
大量的工業(yè)園區(qū)建成,在降低基礎(chǔ)設(shè)施成本,刺激地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,向社區(qū)提供各種效益的同時(shí),也給人類(lèi)的生存環(huán)境帶來(lái)了巨大的威脅。工業(yè)廢水的集中排放,超出了河道或湖泊的自?xún)裟芰?,從而變?yōu)楹诔羲w。
?。?)畜禽糞便、農(nóng)田化肥污染
養(yǎng)殖業(yè)及農(nóng)業(yè)的集中化,大規(guī)模發(fā)展,造成了畜禽糞便及農(nóng)田化肥等的污染加劇。
?。?)地表徑流
降水過(guò)程中,地表徑流攜帶著多種污染物質(zhì),進(jìn)入河道湖泊等受納水體。
?。?)底泥污染
底泥中的污染物質(zhì)濃度高,與上覆水保持著一種吸附和釋放的動(dòng)態(tài)平衡,一旦上覆水環(huán)境發(fā)生變化,底泥中的污染物質(zhì)就會(huì)通過(guò)降解、吸附、溶解、微生物分解等,重新釋放到水中,產(chǎn)生二次污染。
1.4黑臭水體的傳統(tǒng)治理方法及優(yōu)缺點(diǎn)
城市黑臭水體治理遵循“外源減排、內(nèi)源清淤、水質(zhì)凈化、清水補(bǔ)給、生態(tài)恢復(fù)”的技術(shù)路線(xiàn)。其中外源減排和內(nèi)源清淤是前提與基礎(chǔ),水質(zhì)凈化是階段性手段,水動(dòng)力改善技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)是長(zhǎng)效保障措施。從治理方式看,分為以下5種:
?。?)、外源阻斷治理技術(shù)
主要從截污納管和面源控制兩方面實(shí)現(xiàn)對(duì)水體污染的治理;
(2)、內(nèi)源控制技術(shù)
主要是清淤疏浚,一般情況下是將水抽干再進(jìn)行清淤工作,或者可以用挖泥船直接將水底的淤泥清理出去。
(3)、水體凈化技術(shù)
比如人工曝氣充氧、絮凝沉淀技術(shù)、人工濕地、生態(tài)浮島、穩(wěn)定塘等。
人工曝氣充氧(通入空氣、純氧或臭氧等),可以提高水體溶解氧濃度和氧化還原電位,緩解水體黑臭狀況。
絮凝沉淀技術(shù)是指向城市污染河流的水體中投加鐵鹽、鈣鹽、鋁鹽等藥劑,使之與水體中溶解態(tài)磷酸鹽形成不溶性固體沉淀至河床底泥中。但需要注意的是會(huì)產(chǎn)生較多沉積物且某些化學(xué)藥劑具有一定毒性,在環(huán)境條件改變時(shí)會(huì)形成二次污染。
人工濕地技術(shù)是利用土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)行去除的技術(shù),多采用表面流濕地或潛流濕地,濕地植物可選擇沉水植物或挺水植物。
生態(tài)浮島是一種經(jīng)過(guò)人工設(shè)計(jì)建造、漂浮于水面上供動(dòng)植物和微生物生長(zhǎng)、繁衍、棲息的生物生態(tài)設(shè)施,通過(guò)構(gòu)建水域生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體中的污染物攝食、消化、降解等,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化。
穩(wěn)定塘是一種人工強(qiáng)化措施與自然凈化功能相結(jié)合的水質(zhì)凈化技術(shù),如多水塘技術(shù)和水生植物塘技術(shù)等??衫盟w沿岸多個(gè)天然水塘或人工水塘對(duì)污染水體進(jìn)行凈化。
(4)、水動(dòng)力改善技術(shù)
調(diào)水不僅可借助大量清潔水源稀釋水中污染物的濃度,而且可加強(qiáng)污染物的擴(kuò)散、凈化和輸出,對(duì)于納污負(fù)荷高、水動(dòng)力不足、環(huán)境容量低的城市效果明顯。但調(diào)用清潔水來(lái)改善河水水質(zhì)是對(duì)水資源的浪費(fèi),應(yīng)盡量采用非常規(guī)水源,如再生水和雨洪利用。同時(shí)在調(diào)水的過(guò)程中要防止引入新的污染源。
?。?)、生態(tài)修復(fù)技術(shù)
主要是利用生態(tài)原理,為水體中的生物構(gòu)建一些生態(tài)系統(tǒng),形成較完整的食物鏈,可以起到有效的改善水質(zhì)作用。
上述5種傳統(tǒng)的治理方式分別從物理、化學(xué)和生物角度進(jìn)行了分類(lèi)處理,一方面能積極處理黑臭水體的部分問(wèn)題,另一方面也存在一定的弊端:
物理法和化學(xué)法:對(duì)黑臭水體短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到良好效果,但都不能從根本上有效治理。
生物法:治理黑臭水體周期較長(zhǎng),對(duì)一些特定的工業(yè)廢水中的重金屬離子不能有效降解。
結(jié)論:任何單一的方法治理黑臭水體,都不能達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間有效的治理,其效果也存在缺陷。
二、納磁智能一體化黑臭水體修復(fù)裝置(DTW-NC)總述
為了高效長(zhǎng)久地解決黑臭水體的綜合治理問(wèn)題,陜西大唐水務(wù)有限責(zé)任公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期深入而系統(tǒng)的理論研究和反復(fù)實(shí)踐,納磁智能一體化黑臭水體修復(fù)專(zhuān)用裝置應(yīng)運(yùn)而生。
納磁智能一體化黑臭水體修復(fù)專(zhuān)用裝置結(jié)合了目前主流的三種方式,一站式解決了黑臭水體的治理問(wèn)題。其中結(jié)合物理法去除了水中90%以上懸浮物,50%-70%的COD、BOD;繼而通過(guò)化學(xué)法投加絮凝劑形成絮團(tuán),然后沉淀除磷。再利用生物法減少污泥,改善水生環(huán)境,最終實(shí)現(xiàn)水體自?xún)簟?/p>
三、DTW-NC的特點(diǎn)
?。?)、產(chǎn)生大量的納米氣泡
納米氣泡化學(xué)性:強(qiáng)氧化、滅菌。
納米氣泡物理性:帶負(fù)電荷、產(chǎn)生超聲波、滯留性。
納米氣泡生物性:提高生物活性,快速恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)。
?。?)比表面積大。
?。?)氣泡上升速度慢,水中存留時(shí)間長(zhǎng)。
(3)自身增壓溶解
?。?)表面帶電
(5)傳質(zhì)效率高
?。?)氣體溶解率高
?。?)、產(chǎn)生大量的羥基自由基
納米氣泡破裂瞬間,由于氣液界面消失的劇烈變化,界面上集聚的高濃度離子將積蓄的化學(xué)能一下子全部釋放出來(lái),此時(shí)可激發(fā)大量的羥基自由基。羥基自由基具有超高的氧化還原電位,其產(chǎn)生的氧化性可降解水中正常條件下難以分解的污染物,實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化作用。
?。?)、體積小、占地少
采用磁分離技術(shù),表面負(fù)荷高。
?。?)、智能運(yùn)行
納磁智能一體化水體修復(fù)裝置可以實(shí)現(xiàn)云控制,手機(jī)APP實(shí)時(shí)監(jiān)控,無(wú)需值守。
?。?)、一站式
一站式解決黑臭水體全部問(wèn)題:濁度、透明度、氨氮、COD、BOD、總磷、總氮、溶解氧、重金屬等。
?。?)、美觀大方
采用外觀,與環(huán)境融為一體。
?。?)、運(yùn)行穩(wěn)定
出水水質(zhì)穩(wěn)定,抗沖擊能力強(qiáng)。
?。?)、高效節(jié)能
?。?)、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低
?。?0)、一體化
可移動(dòng)式、便于運(yùn)輸、安裝快捷。
四、DTW-NC的技術(shù)指標(biāo)
濁度去除率:≥90%
氨氮去除率:30%-60%
COD去除率:50%-85%
總磷去除率:80%-95%
溶解氧含量:≥90%
五、DTW-NC的型號(hào)規(guī)格
序號(hào) | 型號(hào) | 處理水量 | 材質(zhì) | L*B*H(mm) |
1 | DTW-NC1000 | 1000t/d | 碳鋼 | 9000*2800*3000 |
2 | DTW-NC3000 | 3000t/d | 碳鋼 | 11000*3000*3000、6500*3000*3000 |
3 | DTW-NC5000 | 5000t/d | 碳鋼 | 12000*3000*3000、13000*3000*3000 |
4 | DTW-NC10000 | 10000t/d | 碳鋼 | 12500*3000*3000、12500*3000*3000、13000*3000*3000 |
六、DTW-NC治理前后的水體情況對(duì)比
| 治理前 | 治理后 |
水面情況 | 泡沫、藍(lán)藻、垃圾等隨處可見(jiàn) | 全水域無(wú)任何漂浮物 |
水體顏色 | 黑褐色 | 碧波蕩漾,岸邊清澈見(jiàn)底 |
底泥顏色 | 黑色 | 土色 |
水體氣味 | 惡臭 | 臭味消失 |
水體透明度 | 透明度10cm以下 | 平均透明度65cm(60-75cm) |
動(dòng)植物狀態(tài) | 植物枯黃,動(dòng)物滅絕 | 岸邊水草和植物叢生;水中浮游生物開(kāi)始出現(xiàn). |