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化学技术治理城市河道污水

  • 现阶段,我国城市水污染程度日益严重,人口流动性大、工业生产废水和生活污水排放量增大都是造成水污染的原因,并且我国整体污水治理能力还未成熟,部分地区的河流及湖泊都出现了严重的水污染问题。水污染问题不仅对生态环境造成破坏,而且对人体健康造成严重危害。目前,对污水的治理工作是一大重点和难点,而目前治理污水的方法大多数是用于工业废水的治理,对城市河道污水的治理能力还有待提高。  1、城市河道污水产生的原...
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化学技术治理城市河道污水(图1)

现阶段,我国城市水污染程度日益严重,人口流动性大、工业生产废水和生活污水排放量增大都是造成水污染的原因,并且我国整体污水治理能力还未成熟,部分地区的河流及湖泊都出现了严重的水污染问题。水污染问题不仅对生态环境造成破坏,而且对人体健康造成严重危害。目前,对污水的治理工作是一大重点和难点,而目前治理污水的方法大多数是用于工业废水的治理,对城市河道污水的治理能力还有待提高。

  1、城市河道污水产生的原因及治理情况

  1.1 城市河道污水产生的原因

  城市河道污水产生的主要原因是:在城郊地区,没有完善的垃圾处理设施和系统,大量的生活垃圾及部分工业垃圾堆积河边,或者直接丢入河中,这些垃圾未经过处理直接排放引起了城市河道水污染问题。未经过处理的垃圾的排放使得水中含有大量的氮、磷等有机物质,并且在水中进行降解释放出营养元素,严重破坏了水质环境,水体中繁殖大量的藻类生物,水体缺少溶解氧而发臭,大量的水生生物死亡,使得水体环境恶化。

  1.2 目前城市河道污水治理的情况

  近年来,我国加大了城市河道污水治理的力度,通过水环境综合工程和清水工程的实施,有效地改善了河道水体环境。但是,由于受到多方面因素的影响,城市河道污水治理的整体效果并不佳,许多城市在治理河道污水上使用的治理技术还未成熟,且没有有效地运用,使得河道污水治理的情况仍旧不容乐观。主要表现为:

  (1)水质污染集中来源于大量未经处理的工厂废水、生活污水和各种生活垃圾、固体垃圾的投放,使地下水和河流污染严重。

  (2)在城郊地区,没有完善的垃圾处理设施和系统,同时农村、村落分布较分散,没有办法进行集中治理,河道污水治理能力较弱。

  (3)即使建立了污水治理厂,但是在大型设备处理装置的使用和维护上费用较为昂贵,使得无法充分利用设备进行污水治理。

  2、在城市河道污水处理中化学技术的研究

  2.1 电化学技术

  电化学技术是在特定的化学反应装置中,通过电极反应或者其他一系列化学反应,降解或转化污染物。使用电化学技术需要的设备要求较低,并且占用空间较小,操作维护成本也较低,可以有效地进行污水治理,同时避免水质的二次污染。电化学技术去除污染物的基本原理有两个:

  (1)电化学技术在处理生活废水中的氨氮时,情况较为复杂,虽然其吸附作用能够去除一定量的氨氮,但是并不能完全将其排放,达到治理要求。

  (2)电化学技术在去除有机物时,采用的是直接氧化法和间接氧化法。直接氧化法是利用电极阳极的氧化作用将污染物转化为无污染物,而间接氧化法是利用电极阳极反应中引发中间反应,将污染物进行氧化,最终转化为无污染物。

  2.2 声化学技术

  声化学技术是利用超声波加快化学反应或者转化新的化学反应,以此提高化学反应的产率和获得新的化学反应产物。因此,声化学技术在城市河道污水处理中的运用,就是加快地将污水中的有机污染物进行分解或者降解,提高污水处理效率。但是声化学技术仍然存在降解物适用性、经济性和反应器放大的问题,目前我国在治理城市河道污水处理中还未完全使用。对于声化学技术的研究,主要从两个方面进行:

  (1)针对污水中存在的大量污染物,需要利用声化学技术进行分组实验,将不同的污染物进行分离或降解。

  (2)需要关注声化学技术中高温高压带来的冷却处理问题,需要投入更多的高额成本,需要对其进行相应研究,总结其规律。

  2.3 药剂法

  使用药剂法,常见的有两种:一是通过在污水中投入混凝剂,将污水中的胶粒物质进行凝聚和絮凝分离,以此达到净化污水的作用。二是在污水中投入氧化剂,利用氧化分解水体中的污染物,以此达到净化污水的目的。药剂法操作简单,去除污染物的效率也较快,常常用于处理工厂废水。但是,使用药剂法不能彻底的治理污染问题,存在二次污染、费用昂贵的缺点。

  2.4 臭氧技术

  臭氧是一种强氧化剂,臭氧技术就是将臭氧进行催化氧化,然后将污水中的有机物逐步降解为简单的有机物,进而将有机物氧化去除。臭氧技术具有反应速度快、清洁效果好、不存在二次污染的优点,因此在城市河道污水治理中具有应用前景。不过目前生产臭氧需要消耗的电能较高,每公斤臭氧约耗电20~35度,因此需要继续改进气水接触方式和接触设备的研究,提高臭氧的利用率。比如,投入活性炭,活性炭可以显著提高臭氧的利用率,活性炭具有高吸附性,可吸附污水中的有机物,而且在高PH的条件下还可以去除氨氮,进而使污水处理的效果提高。或者利用氧气作为生产臭氧发生器的气源,能够大幅度的提高臭氧的浓度,虽然购买氧气会花费一点费用,但是在运行过程中不需要消耗其他能源,可以极大的节约电能的损耗。

  3、结语

  综上所述,化学技术在城市河道污水治理中的运用还未完全成熟,主要是其集中于污水处理厂当中,对河道污染还未进行相应的处理。针对上文所阐述的化学技术,应当根据其优缺点进行调整和改进,根据实际情况选择合适的治理技术。而目前具有发展前景的是臭氧技术,应当深入研究其运作原理,改进其运行设备,充分利用臭氧的优点,改善城市河道水体环境。


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