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景观水处理工程中的水处理工艺误区

时间:2019-11-12 10:54

河道药剂
景观水处理工程中的水处理工艺误区
误区一:游泳池处理法
就是把景观水体当成游泳池水体来处理,通过投加消毒剂(俗称:消毒因子)杀灭藻类和抑制藻类的生长,然后再通过过滤来提升景观水体的透明度。
工艺优势:
净化系统全自动化,操作管理简单。
工艺缺陷:
(1)    不能有效去除景观水体内N、P等植物性营养物质,导致N、P等植物性营养物质逐渐积累,达到富营养化状态。因此,景观水体必须投加大剂量的消毒剂,才能压制藻类生长,保证景观水体水质。但大剂量的消毒剂大幅提升后期净化成本,给用户带来沉重的负担。
(2)    一旦消毒剂投加不及时,可能导致景观水体水质突变—藻类大量繁殖,水质恶化。
(3)    对于水质要求很高的景观水体,水体不能养鱼。原因在于:必须投加大量的消毒剂才能抑制藻类的生长。
(4)    净化周期一般很短,约0∽36小时。若净化周期太长,景观水水质很难控制。因此,景观水体后期净化成本较高。
(5)    水处理机房净高较高。
 
化学除磷常用的混凝剂有:石灰(钙盐)、铝盐、铁盐等。
石灰除磷:石灰中的钙离子与正磷酸盐作用而生成羟基磷灰石为
5Ca2++4OH-+3HPO42-→Ca5(OH)(PO4)↓+3H2O
对于需要设置化学除磷流程的工程项目而言,除磷的要求一般较高,故应保证pH≥11。为满足这一要求,一般在工程中Ca的投加量长控制在400mg/L左右。此外,值得注意的是:磷酸钙沉淀的速度和程度除了与碱度密切相关外,还取决了反应器的结构形式。由于回流中形成的沉淀物提供了更大的表面积,故以回流为特色的反应器远比无回流的反应器更为有效。因此在有条件的项目中,应优先考虑选用澄清池作为其后续固液分离单元。
铝盐除磷:
铝离子与正磷酸盐反应,会形成固定的磷酸铝
Al3++PO43-→AlPO4↓
铁盐除磷:铁离子与磷酸盐的反应同铝离子与磷酸盐的反应十分相似,生成物为FeSO4与Fe(OH)3。国内常用的铁盐混凝剂有三氯化铁,硫酸亚铁等。
 
目前生物填料种类繁多,按常用的安装方式分为固定式(主要有蜂窝状和波纹板状硬性填料)、悬挂式(包括软性填料、半软性填料、组合填料和弹性填料)和分散式(散堆式和悬浮式填料)等几种类型。生物填料主要以聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚酯等高分子材料为原材料而制成。实际应用中,这些材质制成的填料,其亲水性能(材料表面吸附水分的能力)和生物亲和性(生物容性与生物活性)较差,导致生物填料表面湿润、传质性能和微生物附着生长特性欠佳。而聚丙烯为非极性高聚物,表面自由能低,液体在其表面较难成膜,故其润湿性能差。聚乙烯醇和硬脂酸(硬脂酸具有良好的生物相容性,除同时改善生物亲和与亲水性外,还起类似偶联剂的作用)中含有亲水基团,将它们添加到聚丙烯填料中后,可明显改善其亲水性能。
填料 规格mm 材质 参考价格(元)
玻璃钢蜂窝填料 D20——D36 玻璃钢 400——600
软性填料 束距60——80
纤维长120——160 维纶 70——80
半软性填料 单片直径120—160 变性聚乙烯 250——300
塑料蜂窝填料 D20——D30 硬聚氯乙烯 450——700
组合式填料 束距60——80
纤维长120——200 聚乙烯 150——250
无纺布悬浮填料 D11 聚丙烯 200——250
 
水生植物种植密度
  水生植物种植主要为片植、块植与丛植,片植或块植一般都需要满种,即竣工验收时要求全部覆盖地面(水面)。
  密度过大密度偏大主要出现在植物个体较大的水生植物,如斑茅、芡实、再力花、海寿花、红蓼、千屈菜、蒲苇、大慈姑、薏苡等。
常见的水生植物的种植密度一般:
1沉水植物苦草40-60株/平方米,竹叶眼子菜3-4芽/丛、20-30丛/平方米,黑藻10-15芽/丛、25-36丛/平方米,穗状狐尾藻5-6芽/丛、20-30丛/平方米等。
2浮叶植物睡莲1-2头/平方米,萍蓬草1-2头/平方米,荇菜20-30株/平方米,芡实1株/4-6平方米,水皮莲20-25株/平方米,莼菜10-16株/平方米,菱3-5株/平方米等。
3浮水植物水鳖60-80株/平方米,大漂30-40株/平方米,凤眼莲30-40株/平方米,槐叶萍100-150株/平方米等。
4挺水植物再力花10芽/丛、1-2丛/平方米,海寿花3-4芽/丛、9-12丛/平方米,花叶芦竹4-5芽/丛、12-16丛/平方米,香蒲20-25株/平方米,芦竹5-7芽/丛、6-9丛/平方米,慈姑10-16株/平方米,黄菖蒲2-3芽/丛、20-25丛/平方米,水葱15-20芽/丛、8-12丛/平方米,花叶水葱20-30芽/丛、10-12丛/平方米,千屈菜16-25株/平方米,泽泻16-25株/平方米,芦苇16-20株/平方米,花蔺3-5芽/丛、20-25丛/平方米,马蔺5芽/丛、20-25丛/平方米,野芋16株/平方米,紫杆芋3-5芽/丛、4-9丛/平方米等。
5湿生植物斑茅20-30芽/丛、1丛/平方米,蒲苇20-30芽/丛、1丛/平方米,砖子苗3-5芽/丛、20-25丛/平方米,红蓼2-4株/平方米,野荞麦5-7芽/丛、6-10丛/平方米。
不同植物配置方式对氮磷的去除存在着差异,因此必须结合实际,在不同的时期考虑 主要去除指标,选择搭配水生植物配置类型才能大大提高对再生水的脱氮除磷效果。
植物在衰老和死亡阶段,水生植物会将所固定的氮磷等营养盐释放回水体中,使得水质迅速恶化,使湖水水色加深,有时还伴随藻类及原生动物的大量生长,严重时下层湖水缺氧,引起鱼虾大量死亡。因此必须定期对大型水生植物进行收割利用。
生物修复是利用生物体,主要是微生物来降解环境污染物,消除或降低其毒性的过程。它是传统的生物处理方法的延伸,其新颖之处在于它治理的对象是较大面积的污染,既可进行异位修复,也可在原位进行处理。该技术具有如下特点:1费用省,仅为现有环境工程技术的几分之一;1环境影响小,不会形成二次污染或导致污染物转移;3可最大限度地降低污染物浓度,最大限度地恢复受污染环境的生态功能;4可用于处理其他技术难以应用的场地,如受污染的土壤、河道底泥和地下水等。
微生物主要通过氧化作用、还原作用、水解作用等对有机物进行分解。微生物通过其分泌的胞外酶降解有机物,将污染物分解成微生物细胞可吸收的小分子有机物,由胞内酶进行降解。生物修复是对自然降解过程的强化,往往是向受污染沉积物直接投加投加微生物,或为微生物生存创造良好的条件,如加入酶制剂、提供电子受体、共代谢底物、微生物营养剂、生物促生剂等化学药剂,以启动或强化微生物对污染物质的生物降解作用,前者称为生物强化技术,后者生物促生技术。
大量研究表明,作为城市河道疏浚工程补充,底泥原位生物修复技术是可行的,底泥原位生物修复药剂的选择可采用高效微生物或微生物菌群,还可以采用土著微生物制剂,根据我们的实践经验,微生物菌群的处理效果较专一微生物好,土著微生物制剂的处理效果较高效微生物菌群好,但切不可使用基因工程菌,因为生物安全性和潜在的危险性不可预计;底泥原位生物修复药剂也可采用复合酶制剂、提供电子受体(高锰酸盐、双氧水、Fenton试剂、过硫酸盐、臭氧、硝酸钙、过氧化钙以及硫酸盐等)、共代谢底物、微生物营养剂、生物促生剂、生物解毒剂、缓冲剂、表面活性剂等等化学药剂,通过为微生物生长提供良好条件或提高污染物的生物可利用性,以促进微生物对底泥污染物的分解,特别是硝酸钙,在许多河道底泥修复中都取得较高效果。底泥给药方式可以采用泼洒、撒播、注射、河底搅拌混合等多种方式,具体生物修复药剂配方和给药方式,可根据河道底泥污染物种类、污染程度、河道水力条件等因素,制定合适原位生物修复方案,进行河道底泥生物修复和淤泥生物消减。
生物复合修复系统经济分析
生物复合修复系统是一种由人工建造和监督控制的模拟自然生态系统净化污水的反应单元。生物复合修复系统成熟以后,填料表面吸附了许多微生物,形成了大量的生物膜,植物根系分布于池中,通过物理、化学及生物三重反应机理协同作用净化污水,生物复合修复系统处理景观水体具有高效率、低投资、低能耗及低维持技术等优点。在水体污染物浓度较低的条件下,生物复合修复系统对BOD5的去除率可达85%—95%,对CODCr的去除率可达80%以上,处理出水中BOD5约为10mg/L, SS<20mg/L。研究表明氮在岸边植被带的截留率为89%,磷的截留率为80%。湿地中的植物通过硝化和反硝化作用将氮转移,对氮的吸收率可达到79%,对硝态氮的吸收能力较强,吸收率高达96%。
物理方法:根据分析,挖底泥单价为46.62元/m³,挖浮泥为127.27元/m³。
化学药剂投加工艺简单,操作方便。目前,常用的杀藻剂主要有高锰酸盐、液氯、CLO2和H2O2等。虽然硫酸铜和高锰酸盐等化学杀藻剂是当前化学控藻技术的主体,但在抑藻的同时也造成二次污染,对其它水生生物也同样存在毒性,即是在短期内没有不良反应,也可能因在水生生物体内富集、残留而存在远期危害,此外被杀死的藻类仍存留于水中,并未解决藻类生长的根源(即氮、磷循环)。因此,常规化学杀藻剂在大规模实际应用上存在许多局限性。1 药剂或絮凝剂用量过大,存在毒性,影响水生生物的生存。2药剂或絮凝剂在水体中不能分解、消失,长期伤害其他生物。使用时间长,随水体波动而稀释扩散,使浓度降低,达不到除藻效果。如硫酸铝100元/t,投加量40mg/L,修复成本为0.66元/m³。