17水污染控制的基本原则.ppt

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1、水污染控制的基本原则,“预防”、“治理”和“管理”三者结合 “管理”是指对污染源、水体及处理设施的管理。科学的管理是控制水污染的重要手段之一。 例如：对公路桥梁施工期间河流水质的定期监测，对公路服务区污水处理站的管理及处理效果的监测等都属于公路交通水环境管理的内容。,二、生活污水处理,公路生活污水主要来源于服务区、收费站、管理站及车站排放废水。 、生活污水处理的典型工艺及原理 几个名词：一级处理、二级处理、三级处理、好氧生物处理、厌氧生物处理、污泥处理,一级处理：主要解决悬浮固体物、胶体、悬浮油类等污染物的分离，多采用物理法，如格栅、沉淀池、沉砂池等。 二级处理：主要解决可分解或氧化的呈胶状或

2、溶解状的有机污染物的去除问题，多采用较为经济的生物化学处理法。 三级处理：主要用于处理难以分解的有机物、营养物质及其他溶解物质，使处理后的水质达到工业用水和生活用水的标准。,好氧生物处理：主要依赖好氧菌和兼性菌的生化作用来完成废水处理。主要有活性污泥法和生物膜法。 好氧生物处理的原理,厌氧生物处理：在无氧条件下，通过厌氧菌和兼性菌的代谢作用，对有机物进行生化降解的处理方法。 厌氧生物处理的原理,污泥处理：常用方法有浓缩、消化、脱水、干燥和焚烧等。 污泥处理的一般流程,城市污水处理一般流程,、组合式生活污水处理设备 无法排人城市污水处理厂的小规模集中住宅或厂矿生活区污水或公路服务区目前常采用组合

3、式生活污水处理设备(一体化生活污水处理器)处理。 该污水处理器将一、二级处理单元组合在一个设备内完成(也有利用化粪池作为一级处理单元来沉淀固体悬浮物及污泥消化)，节省了占地，便于施工安装及产品化。 产品分地埋式和地上式两种。 从原理讲，属于二级生物处理。,公路沿线的附属设施生活污水排放量较小，一般为每日几十立方米，所以小型的生活污水处理器即可满足其处理要求。 公路服务区污水量少，变化系数大，因而小型污水处理设施一般都需设置调节池。 在我国南部地区对公路沿线的附属设施生活污水处理中，有不少采用一体化生活污水处理器的实例。其处理后的出水可以达到污水综合排放标准一级标准的要求，适用于受纳水体对排水水

4、质要求较为严格的场合，其缺点是一次性投资及运行费用较高。 根据目前市场情况，组合式生活污水处理设备可以分为两大类，介绍如下。,(1)好氧处理设备 它可分成二类：一类主要是去除COD和BOD5；第二类是在去除COD和BOD5的同时，还要去除NH3N。 1)单级好氧处理设备（工艺流程见下图） 调节池是混凝土池子。初沉池的停留时间一般为1.01.5h，消毒池为0.5h，设备总停留时间为68h。 接触氧化池的容积负荷为1.0-1.5kgBOD5/m3d。这些设计参数和城市污水厂是很相似的。 好氧处理采用接触氧化运行管理方便，不需污泥回流，稳定性好。,2)多级好氧处理设备 采用多级好氧处理的目的是转化N

5、H3N为硝态氮。其工艺流程和单级好氧一样。多级好氧处理设备的总停留时间一般为10h左右。 (2)缺氧一好氧和厌氧一缺氧一好氧相结合的处理设备 这类处理设备不仅能有效的去除COD、BOD5，还能脱氮，对厌氧缺氧一好氧工艺还能除磷。,1)缺氧一好氧处理设备 缺氧一好氧处理脱氮设备的流程如下图 2)厌氧一缺氧一好氧脱氮除磷处理设备 该种处理工艺的流程见下图,投资较大的公路污水处理采用的工艺,绿化，冲洗广场，冲洗厕所,3干厕及化粪池 (1)干厕 在一些干旱或半干旱地区的公路施工营地或已建成的公路服务设施内，如果使用人口较少，则修建干厕不失为一种因地制宜的环保措施。 干厕中沉积的粪便经长时间的自然厌氧消

6、化后是最好的农田肥料，而其上部清液也可作农田肥液用。,(2)化粪池 化粪池的最初使用是对未建城市污水处理厂的城镇建筑排放的粪便污水进行初步的处理，以减轻污水对环境的污染。分散的住宅小区或无法排人城市污水处理厂的建筑物排水(生活污水)通常也采用化粪池处理。化粪池的结构如图：,化粪池处理污水的机理为：污水从一端流入后，在池内缓慢流动，污水中的悬浮固体得以沉淀分离，贮存于底部，在常温下进行厌氧消化。 由于污泥的消化过程完全是在自然条件下进行的，所以效率低，历时长，一般需6-12个月，相应所需污泥储存容积较大。上部流动的污水则在池内停留12-24h后排出，化粪池主要去除了污水中的悬浮物，对溶解性有机污

7、染物的去除有限，出水难以达到排放标准，通常作为生活污水初步处理的设施。,为解决常规化粪池出水水质较差的缺陷，近年来一些单位研究开发了改良式化粪池，将折板式厌氧反应器或厌氧滤池的工作原理应用于化粪池，使常规化粪池上清液得以充分地与厌氧污泥接触，增强溶解性有机物的分解去除效率。 除具有施工简便、易于管理、无需动力、不占地方(埋地)等常规化粪池的优点外，能有效改善出水水质，一般可以达到污水综合排放标准二级的水平，适用于受纳水体对排水水质要求较为宽松的场合。,由于化粪池出水一般难以达到排放标准的要求，所以在生活污水处理的工艺组合上，常将化粪池与其它处理工艺相组合。公路交通沿线的附属设施距城市较远，其环

8、境特征有利于污水土地处理及稳定塘处理的实施，所以，可作为化粪池的后处理工艺。 4污水土地处理 污水的土地处理 系统包括慢速渗滤系统、 快速渗滤系统、地表漫 流系统、湿地系统和地 下渗滤系统(地下灌溉系 统)等。 污灌关键是什么？ 慢速渗滤系统,5稳定塘 稳定塘是一种构造简单、管理维护容易、处理效果稳定可靠的污水处理方法。稳定塘可以作为化粪池的后续处理，也可单独使用。 当公路附属设施附近有取土坑(或洼地)可以利用时，可将取土坑(或洼地)适当整修作为稳定塘处理附属设施排水。 稳定塘对污水中污染物的去除机理是，污水在塘内经较长时间的停留和贮存，通过微生物(细菌、真菌、藻类、原生动物等)的代谢活动与分

9、解作用，对污水中的有机污染物进行生物降解，最后达到稳定。,稳定塘应用实例,义马煤业集团公司常村煤矿氧化塘。为清除矿井水对涧河的污染，近年来，该矿先后投资40余万元将一废弃的矿坑改建成一座容积为15万立方米的氧化塘，月处理矿井水8.2万立方米。 这条治理矿井水污染的新途径，不仅缓解了矿区用水严重不足，而且还产生了较好的经济效益和社会效益。经氧化塘处理后的矿井水，可作为井上和井下工业用水，同时还可在氧化塘内养鱼，年产鲜鱼万余公斤。如今氧化塘四周已绿树成荫，成为远近闻名的一处风景胜地。,）厌氧塘 厌氧塘有效水深一般在3.0-5.0m，塘内处于厌氧状态，有机物在厌氧微生物的代谢作用下缓慢降解，最后转化

10、为甲烷，并释放出H2S及其他致臭物。一般在进水BOD5大于300mgL时采用，旨在充分利用厌氧反应高效低耗的特点降低有机负荷，改善原污水的可生化降解性，保障后续塘的有效运行。,稳定塘分为厌氧塘、兼性塘、好氧塘和曝气塘四种,厌氧塘优点： （1）有机负荷高，耐冲击负荷较强。 （2）由于池深较大，所以占地省。 （3）所需动力少，运转维护费用低。 （4）贮存污泥的容积较大。 （5）一般置于塘系统的首端，作为预处理设施，在其后再设兼性塘、好氧塘甚至深度处理塘，做进一步处理，这样可以大大减少后续兼性塘和好氧塘的容积。 缺点： （1）温度无法控制，工作条件难以保证。 （2）臭味大。 （3）净化速率低，污水停

11、留时间长。城市污水的水力停留时间为3050天。,厌氧塘构造和主要尺寸,1）厌氧塘一般为矩形，长宽比为22.5：1 2）塘的深度： 有效水深h1：3.05.0m。若深度过大，虽然有利于形成厌氧条件，但是会使塘底的水温过低，也对反应不利。 储泥厚度h2：0.5m。城市污水厌氧塘的污泥量按每人每年50升计，污泥清除的周期一般为510年。此外，还应考虑一定的超高h3，一般取为0.61.0m。塘的面积越大，超高越大。,3）堤坡： 塘内坡度1.5:11:3；塘外坡度：1:21:4 4）进出水口：厌氧塘进口设在底部，高出塘底0.61.0m，以便使进水与塘底污泥相混合。进水管直径一般为200300mm；对于含

12、油废水，进水管直径应不小于300mm。出水管应在水面以下，淹没深度不小于0.6m，并要求在浮渣层或冰冻层以下。一般进口和出口均不得少于两个，当塘底宽小于9m时，也可以只用一个进水口。 5）塘数及单塘面积 由于厌氧塘通常位于稳定塘系统之首，会截留较多的污泥，所以至少应有两座并联，以便轮换除泥；单塘面积不应大于（0.84）104m2。,）兼性塘 好氧层 兼性层 厌氧层 其设计目标既可是尽可能多地去除有机物以保证后续塘的正常运行(高负荷)，也可以是直接确保出水达到排放标准(低负荷)。,）好氧塘 深度较浅，有效水深一般小于1m，通常采用0.5m，阳光可以透入池底。 通常与其他 塘(特别是兼性 塘)串联

13、组成塘 系统，在部分 气温适宜的地区， 也可以自成系统。 其功能和设计目标是使塘出水水质至少达到常规二级处理水平。,三、洗车及机修废水处理,大型洗车场废水除含有石油类外，还含有大量泥砂颗粒物,汽车维修站及加油站的污水，常含有泥沙和油类物质。 汽车维修站及加油站的含油污水以浮油为主，通常采用隔油池进行处理。隔油池是指用自然浮上法去除可浮油的构筑物。 目前常用的隔油池有平流式隔油池和斜板式隔油池（右）。,四、公路地表径流水污染控制,公路地表径流水污染控制包括：公路施工场地地表径流水污染控制和公路路面径流水污染控制。 公路施工场地地表径流所含污染物以泥沙颗粒物为主，对地表水体的污染主要是：造成水质浑

14、浊，降低水的透明度。固体物质大量沉积于河底，会改变原有底栖生物的生境，对水生生物造成危害。公路施工过程中含有大量泥沙颗粒物的地表径流排入水体，还会影响河流水文条件，降低河流泄洪能力。 公路施工场地地表径流控制常用的措施是设置土工布围栏和土沉淀池以及及时地实施工程护坡、修筑排水沟和恢复地表植被等 。,路面径流水中污染物以无机固体颗粒为主，所含有机污染物COD与BOD5比值约为6：1，可生物降解性较小，其处理应以物理法处理为主。 当公路距自然保护区、水源保护地、水产养殖区或对水质有特殊要求的水体较近时，应考虑路面径流对水环境的污染。路面排水不能直接排人这些水体，必要时可在路边设置沉淀池进行沉淀处理

15、后排放或利用天然洼地、池塘、湿地等收集处理路面径流。 概况来讲，公路路面径流污染治理技术可归纳为植被控制、湿式滞留池、渗滤系统及湿地四个方面。,1植被控制 植被控制是一种利用地表密植的植物对地表径流中的污染物进行截流的方法，它能够在地表径流输送的过程中将污染物从径流中分离出来，使到达受纳水体的径流水质获得明显的改善，从而达到保护受纳水体的目的。 植被控制包括植草渠道和漫流两种。 地表植被去除污染物的机理为：吸附、沉淀、过滤、共沉淀和生物吸收过程。 植草绿化的路肩、边坡、边沟对公路路面径流中的一些污染物质都有良好的去除效果。,2湿式滞留池 湿式滞留池是池中平时保持有一定水量的滞留池，是去除地表径

16、流污染最实用有效的方法之一。湿式滞留池的效率取决于滞留池的规模、流域面积和暴雨特征等。水在滞留池中的停留时间是影响去除效率的关键因素。,3渗滤系统 渗滤系统是使地表径流雨水暂时存储起来，并渗透到地下的一种暴雨径流控制方法。 渗滤系统通常包括渗坑、渗渠及渗井。设计良好的渗滤系统对路面径流中的污染物有很好的去除作用，渗滤系统适宜用于： (1)土壤或下层土壤有很好的可渗透性。 (2)地下水位低于渗滤系统最低点最少3m。 (3)入流中的悬浮固体含量小。 (4)渗滤过程中有足够的存储空间存储地表径流。 在我国，渗滤系统的设计实施主要是用于暴雨径流量的控制及地下水的补充，对径流水中污染物的去除只是一附带的

17、功效。如西安至宝鸡高速公路沿线设置了几十座渗坑，其主要作用是控制路面暴雨径流即路基排水，同时又可补充西安市越来越少的地下水，并控制污染。,4湿地系统 地下水位在地表或接近地表、土地被一层潜水淹没或种植水生植物的土地均称之为湿地。 湿地是一种高效的控制地表径流污染的措施，它可以同化人流中大量的悬浮物或溶解态物质。去除污染物的主要机理是沉淀截留和植物吸附。湿地不同于滞留系统的特征有：水层浅，利用植物作为污染物去除的机制，强调水流缓慢，强调面流。 在路面径流的污染控制方面，人工湿地也在国外得到广泛应用。 一般情况下，湿地对SS、BOD及总氮的去除效率可达到较好的效果(60-85)，磷的去除率变化很大

18、，难以确定。,干式滞留池、湿式滞留池、渗滤池及湿地示意图,路面径流污染控制技术的应用并不是单一的，在实际运用中，常常将几种方法组合使用。 植被控制可用在径流流动的各个环节，可作为径流的收集和输送系统，可单独使用也可与其它系统联合使用。 滞留池与植被控制法结合起来作为地表径流进人渗坑或湿地前的初期处理可为后续处理提供一定的停留时间、并预先去除或提高悬浮物的去除效率。 由于渗滤系统易被悬浮物堵塞，所以一般须和其他系统(植被控制及滞留池)结合使用。 湿地只可以与植被控制或滞留系统相结合，如果湿地有出水口时，采用 “植被控制(或滞留池)湿地植被控制”的组合较为理想。但不可与渗滤系统结合，,污水要处理要

19、达到会用则要求比较高，冲厕和绿化好像也要达到杂用水标准，原则上可以实现，但代价大，最好对比一下经济效益以后再决定。 在我们云南80%的高速公路用的是土地处理法然后直排，原因很简单：1、一次行造价；2、运行成本；如场地高程条件允许做自流，将不用任何能耗，运行成本最低，维护也简单，运行成本最低容易让人接受。 其它污水处理设施和设备都应该谨慎选用，我们到过甘肃考察污水处理，基本都用的是设备，运行1-2年后基本都停滞，原因很多，归结一下1、运行成本高；2、机械损坏无技术人员维护；3、无专业维护。 现在也有很多高速公路开始做一些紧急预案针对跨越重要水体的桥梁污水收集系统防止突发事件如危险品泄露对水体造成

20、危害，路面污水多为初期污染雨水为主，环评报告上一般不要求，环保意识高的指挥部也会利用路侧排水沟和一些原有的洼地等做些文章，主要是草滤带、湿地等。 一个比较被人认可的说法，污水处理要做好主要在四个方面：1、设计 2、施工、制造 3、维护 4、使用。设计作为前端工作应该是对后面3个影响最大的。,污水要处理要达到会用则要求比较高，冲厕和绿化好像也要达到杂用水标准，原则上可以实现，但代价大，最好对比一下经济效益以后再决定。 在我们云南80%的高速公路用的是土地处理法然后直排，原因很简单：1、一次行造价；2、运行成本；如场地高程条件允许做自流，将不用任何能耗，运行成本最低，维护也简单，运行成本最低容易让人接受。 其它污水处理设施和设备都应该谨慎选用，我们到过甘肃考察污水处理，基本都用的是设备，运行1-2年后基本都停滞，原因很多，归结一下1、运行成本高；2、机械损坏无技术人员维护；3、无专业维护。 现在也有很多高速公路开始做一些紧急预案针对跨越重要水体的桥梁污水收集系统防止突发事件如危险品泄露对水体造成危害，路面污水多为初期污染雨水为主，环评报告上一般不要求，环保意识高的指挥部也会利用路侧排水沟和一些原有的洼地等做些文章，主要是草滤带、湿地等。 一个比较被人认可的说法，污水处理要做好主要在四个方面：1、设计 2、施工、制造 3、维护 4、使用。设计作为前端工作应该是对后面3个影响最大的。,