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引言
随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高,我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。 据了解,我国城市垃圾年生产量已达到1.52亿吨,中国城市生活垃圾累积量达70亿吨,并且以每年8%~10%的速度递增,人均日产垃圾已超过1kg,接近工业发达国家水平。
根据我国垃圾处理"无害化、减量化、资源化"的原则,将有一大批生活垃圾卫生填埋场得到新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水,渗滤液的处理近几年得到了广大研究人员的关注,进行了大量的试验研究,取得了不少成果,并有一批渗滤液处理厂已经或正在兴建。
本文对我国渗滤液处理现状进行了总结,并对存在问题提出一些研究方向。
排放标准
垃圾渗滤液处理作为一个卫生填埋场必不可少的环节,近几年越来越受到人们的重视,我国根据渗滤液排放的收纳水体不同,渗滤液的排放标准也不尽相同,具体见表1。
2处理现状
受到经济发展水平的限制,我国卫生填埋起步较晚,真正意义上的卫生填埋场从20世纪80 年代末才开始建设。渗滤液处理厂的建设就更晚,从时间上看,渗滤液的处理经历了三个阶段。
2.1第一阶段
此阶段在90年代初期,处理工艺主要参照城市污水的处理方法,代表性的工程实例有杭州天子岭等。
杭州天子岭渗滤液处理厂简介:
渗滤液处理厂处理量为300 m3/d ,采用三沉二曝活性污泥法工艺。
设计进水指标为:COD为6000 mg/L, BOD为3000 mg/L;出水标准为: COD为300 mg/L,BOD为60 mg/L,SS为100 mg/L,pH为6~9。
工艺特点为:采用两段式活性污泥法,对 DO与MLSS的浓度控制要求不一样, 一段利用细菌和低级霉菌占优势的混合种群,二段培养原生动物占优势。
2.2第二阶段
此阶段在90年代中后期,研究人员考虑到渗滤液的水质独特性,如高浓度的氨氮等,采取了脱氨措施,采取的处理工艺一般为氨吹脱+厌氧处理+好氧处理,代表性的工程实例有香港新界西等。
香港新界西渗滤液处理厂简介:
渗滤液处理厂处理量为1800 m3/d,采用氨汽提+SBR的处理工艺。
设计进水指标为:COD为10 000 mg/L,BOD为4000 mg/L,NH3-N为 3000 mg/L;出水标准为:COD<1000 mg/L,NH3-N<25 mg/L。
该工程投资700万美元,工程于1998年投入使用,处理成本为4.35美元/m3。
工艺特点:采用了汽提吹脱塔,将渗滤液的水温提高到60~70 ℃,用蒸汽进行汽提,减少了气量,同时不需要对渗滤液进行pH调整,另外,该渗滤液处理厂采用了脱氨尾气的分解装置,利用高温焚烧炉,操作温度在850 ℃,用催化燃烧的方法将脱氨尾气的氨气分解成氮气,有效地解决了脱氨尾气二次污染的问题。
2.3第三阶段
2000年以后,由于经济的飞速发展,新建的渗滤液处理厂一般远离城区,渗滤液没有条件排入城市污水管网,因此处理要求也相应提高,一般需要处理到二级甚至一级排放标准。此时的渗滤液若仅靠生物处理无法达到处理要求,一般采取生物处理+深度处理的方法。代表性的工程实例有广州新丰等。
广州新丰渗滤液处理厂采用的是 UASB+SBR+反渗透处理工艺,处理规模为500 m3/d,工程投资约6000万,处理成本约25 元/m3。
3存在问题
目前,我国的渗滤液处理厂存在的问题主要表现在:
3.1渗滤液高浓度氨氮的问题
高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一,根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同,渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长,垃圾中的有机氮转化为无机氮,渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。
与城市污水相比,垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面,由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用;另一方面,由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调,生物脱氮难以进行,导致最终出水难以达标排放。
因此,在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中,一般采用先氨吹脱,再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式,曝气池吹脱法由于气液接触面积小,吹脱效率低,不适用于高氨氮渗滤液的处理,采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率,但具有投资运行成本高,脱氨尾气难以治理的缺点。
采用汽提的方式虽然可以较好的解决氨氮的去除问题,但由于需要提高渗滤液的水温,其处理成本仍然较高。
据上所述,各种吹脱方式的特点对比见表2。
3.2渗滤液可生化性差的问题
渗滤液可生化性差主要体现在两个方面:
一是指随着填埋场填埋时间的延长,渗滤液的生化性降低,在填埋后期,可生化性很差,BOD/COD 值小于0.1,此时的渗滤液俗称"老化"渗滤液。
另一方面,在填埋初期,虽然渗滤液的可生化性较好,但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下,一般来讲,渗滤液的 COD中将近有500~600 mg/L无法用生物处理的方式处理。
4研究方向
根据渗滤液处理存在的问题,目前我国垃圾渗滤液处理工艺的关键主要集中在以下两个方面:高浓度氨氮处理技术和渗滤液深度处理技术。
4.1高浓度氨氮处理技术
高浓度氨氮处理技术,目前应用较多的主要有氨吹脱和生物脱氨技术。氨吹脱技术大多用空气为吹脱介质,低效率的吹脱设备吹脱的方式。相对而言,精馏塔脱氨是一种比较有前途的解决方案,虽然采用该法需要一定量的蒸汽,但由于水温提高了,可以减少调整pH的酸碱用量,还可以减小气液比,减少风机的电耗。另外,由于蒸馏后,脱氨尾气可以通过冷凝直接转换成液氨,可以回收利用,有效地解决了尾气难以治理的问题。因此,新型高效吹脱装置的开发,脱氨尾气的妥善处理成为了今后研究的方向。
除了氨吹脱的方法脱氨以外,生物脱氮也是一种经济、有效的脱氨方式。但传统理论认为:氨氮的去除是通过硝化和反硝化两个相互独立的过程实现的;硝化过程需要大量的氧气,而反硝化过程则需要一定的碳源。渗滤液氨氮浓度很高,C/N值较低,无法通过单一的生物脱氮方式解决渗滤液的脱氨问题。目前对生物脱氮技术又有了很多新的认识,如好氧反硝化、同时硝化反硝化等,这些技术具有需氧量低、能耗低等优点。
4.2渗滤液深度处理技术
对于"老化"渗滤液,由于生物处理基本无效,因此,必须采用以物化为主的深度处理技术处理。深度处理技术一般有深度氧化法,如臭氧氧化、臭氧+光催化氧化、臭氧催化氧化,以及膜处理技术等。
国内曾进行了用负钛型TiO2作为催化剂进行光催化氧化的研究。国外对渗滤液的深度处理研究颇多,主要集中在光催化氧化和反渗透。
由于高级的处理技术意味着较高的投资和运行费用,如何找到一种廉价的处理方式,成为人们关注的问题。人工湿地处理技术由于具有建设和运行成本低等优点,用该技术处理渗滤液在近几年得到了一定应用。 Tjasa Bulc等人在Adriatic海滨建造了一座中试 CW(Constructed Wetland)[6],处理Dragonja一处公共填埋场的渗滤液,该人工湿地系统包括1座容积10 m3的均化池,2座互联的潜流床,总面积450 m2。在水力负荷为2~4.5 cm3/(cm2・d),进水COD 1264 mg/L,BOD 60 mg/L,NH3-N 88 mg/L的条件下,从1992~1996年连续监测,上述几种污染物的平均去除率分别为68%,46%,81%。这表明人工湿地对处理BOD/COD<0.05 的"老化"渗滤液具有较好的去除效果。
人工湿地系统对于处理"老化" 渗滤液具有较好的效果,因此也可作为渗滤液深度处理的方法,对于有地方建造湿地的填埋场应予以推广。
5总结
渗滤液作为一种特殊废水,其处理的投资、运行成本远远高于一般城市、工业污水,这主要是由于渗滤液氨氮浓度很高、有机物浓度高,导致处理工艺复杂,设备繁多。渗滤液由于在垃圾体已经经历了厌氧过程,其生化性相对较差,生物处理的停留时间较长,导致设施、设备的投资较大。而处理量一般相对较小,导致折旧、维修费较高。
渗滤液处理由于较高的投资和运行费用,在对其进行处理时应根据当地情况,采取综合处理的措施。对于北方降雨量少,垃圾含水率较低的填埋场,采用回灌措施是较为经济、有效的方法,但对于南方城市,其应用受到一定的限制。
纵观发达国家,在环境治理方面早已开始采用生物环保技术和产品;而在中国,这方面的研究依然欠缺。据了解,中国现存的生物技术企业,90%皆为医药类企业,真正从事生物环保技术的企业寥寥无几。北京微邦生物工程有限公司产品的应运而生,让一批面临经营困顿的环保企业起死回生,不仅加速了国家污染治理的力度,而且提供了大量的就业机会,其经济效益和社会效益十分显著。
然而,人们并不知道,这个领军世界最先进生物环保产品的企业家――闫金德曾经是几家高污染企业的掌门人。20多年前,当他每天看着飘荡在钢铁厂上空的滚滚黑烟和大量扑向菜地的碳渣,闫金德感到深深不安,特别是眼见被碳渣污染过的土地,无法再复垦时,他早已没有了获取财富的,逐渐萌生退意。当看到国家“九五”规划中,环境保护被提上重要议程,他明白产业结构调整势在必行。他愈加清晰国家战略的意图,就让他的选择更加坚定。
随后,他毅然决然地将投入巨资、经营多年的盈利企业全部关停、设备拆除。有人说,生命的高度在于能取能舍,能够放下于民有害的事物自是一种超越。闫金德的生命轨迹无疑在验证这样的结论。
闫金德放弃高收益的污染企业,投身生物环保产业,便是对自己未来之路的全新思考。也正是基于对人生价值的考量和对生物技术前景的前瞻判断,他在中国生物环保技术并未起步的当口,冒险投入大量资金,联合海内外知名专家开始了世界最前沿生物环保产品的引进和再研发。
通过对微生物的采样研究,确定了一系列针对不同废水、垃圾、空气和农业污染等有着强大降解能力的微生物功能菌种群,微邦公司也因此成为目前市场上仅有的实际应用微生物和生物酶复合技术的企业。现在,微邦产品家族有52种产品,在7大行业中广泛应用,适用于各种污染源的治理。要知道,微邦技术的应用效果比传统的只依靠单纯生物酶进行治理的生物技术提高百倍,被欧洲环保界誉为“治理环境污染的一揽子解决方案”。
数年的推广与应用,微邦技术积累了很多成功的案例,但要应用于各领域的污染治理中,决不是一个团队能够完成的。要提升中国的环境治理水平,实现微邦技术和产品的全覆盖,必须将其普及到所有有志于从事环保事业的人群。
基于此理念,闫金德决定将生物环保工艺技术无偿提供给中国所有的环保企业,并对污染工程治理进行终身服务保障。“如果要算经济价值的话,任何一个行业用生物环保技术自然治污的效益,每年将造就N个亿万富翁。”此番豪言是闫金德对微邦产品的自信和对中国污染治理成效的期盼。
已过知天命的年龄,闫金德与他的团队依然奋战在中国治污的第一线。他深知,这是一条漫长而充满艰辛的道路,但他早已笃定信念,就是让中国实现真正的碧水蓝天,让中国的百姓过上安全健康的好日子。他在期待,并不懈努力着……。
创造工业废水治理奇迹
2009年8月的一天,微邦公司接到来自中国海升果汁控股有限公司的求助电话,作为全球最大的浓缩果蔬汁生产加工企业,海升遭遇了前所未有的污水处理难题。
为扩大生产规模,海升在山东烟台收购了一个亏损的集体企业,并将其改造成果汁厂。根据环保局要求的污水处理标准,果汁厂的污水处理必须达标才能开始正常生产,而污水处理的一项重要指标便是COD,也就是化学需氧量。按照国家标准,COD要达到100毫克/升以下,而当时污水的COD值最高达12000毫克/升,如果污水处理不达标,生产线就无法正常运转,生产线停一天,损失将高达数万元。
无论是国内还是国外,一个新的污水处理项目的调试一般需要一个月左右的时间,即便是微邦的技术,10天也是最短的期限。而这一次,摆在海升面前的难题是,只有5天的时间,环保局就要到企业来抽取水样进行检测,如果不能达标,企业将面临停产风险,损失可想而知。
晚9点,微邦技术总监徐忠良匆忙赶至工厂污水处理站,他需要在最短的时间了解污水的情况,他深知,5天几乎是一个不可能完成的时间段,还没有一个案例能够做到。海升领导们焦急而期盼的眼神,让他非常为难,他何尝不知,这种期盼中包含的信任。最终,他决定与微邦欧洲专家进行沟通,然后再做定夺。
“博士,我需要知道,用微邦的产品在这么短的时间内调试成功的可能性究竟有多少?”徐忠良焦急地询问。
“只有百分之几的可能。”专家的回答很无奈,他们从来没有碰到过如此奇怪的项目。
尽管只有百分之几的可能,但在徐忠良看来,这也是希望,他愿意冒险一试。
“这太冒险了,要不……”徐忠良身边的工程师很是担心。尽管徐忠良心里也没底,但出于对微邦产品的自信,他依然满怀着希望。他在心里暗暗地说:“就看微邦产品的本事了!”
看似短短的5天,却是紧张而漫长的,徐忠良没有睡过一个安稳觉,他满脑子都是调试、调试、再调试,这其中的每一步都来不得半点闪失。
临近抽检的前一天晚上5点,徐忠良让污水站的技术员抽取污水水样进行检测。此时,大家都非常紧张,明天就是检验的时间了,结果究竟如何,大家心里十分忐忑。
3个小时后,结果显示COD值为89,尽管这个结果已经达到要求的标准,但徐忠良的心依然没有放下,他决定再取水,再检测。他叮嘱取水员,一定要是出水口的水。
第二次检测的数据于第二日早上8点出来,COD值仅为81,紧张的心弦终于放下了,徐忠良清楚,这一次,真的是没有问题了。
上午9点30分,环保站的工作人员前来抽取水样,并看了记录检测的数据。工作人员瞪大了双眼看着记录的数据,从他们的眼神中,徐忠良看到了不解,“你们是否采取了什么特殊的方式?”尽管旁敲侧击,但他明白,环保局是在怀疑他们加了清水稀释或者污水被偷偷排掉。徐忠良笑了笑回答道:“我们用了一个世界上很先进的技术,如果你不放心,随时可以再来检测。”
这天下午,污水站接到可以排放污水的电话通知。至此,这项工业污水的危机处理得到圆满完成。
此次事件,让徐忠良对微邦的产品更加笃信不移,他不止一次地在同行面前介绍自己产品的神奇,然而,却屡遭质疑。“他们一致认为我们在吹牛,并不相信有如此高效的产品存在。”徐忠良直言,当时,有两个欲与他们合作的公司,其目的只是要试试此事的真实性,最后,当确定并无任何演绎成分时,令他们惊叹不已。
微邦产品通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物,转化为稳定、无害的物质,以此来改善出水水质。徐忠良坦言,“我们做技术,要求很严谨,决不能夸大宣传,必须要真实。”
人们或许并不清楚,在水污染的领域中,工业废水的排放量占全国废水排放量的60%以上,有关工业废水的污染防治堪称中国环境保护的关键。由于工业生产的多样性,使得废水的污染性质纷呈复杂,有毒有害、高浓度难降解的污染物更难处理,一般治理设施处理后很难达标排放,多次治理又会大大增加治理成本,而且各种行业的废水又有其独特的污染物,因此治理工业废水一直没有统一的方法。
更为难解的问题是,由于废水水质及水量条件会因生产工艺的变化而产生较大波动,这也导致废水的处理具有极大的技术难度。在处理保定白洋淀周边众多纺织企业的工业污水中,微邦就遇到如此的问题,污水水质每天不同,前一天还达标,第二天水浓度过高,冲击了设备,不再达标,效果一度反复,导致合同所要达到的效果始终在变化,但是不管浓度多高,经过微邦产品的处理总能达到国家的环保要求,这一点让很多污染治理公司感到踏实。在他们看来,只要引进了微邦的产品和技术,治污工作必会事半功倍。
最小投入解决最大问题
在所有的污染中,最为严重的莫过于水污染造成的经济损失。如不考虑因地球物理原因形成的水污染,仅计算人类生产生活导致的水体污染,其经济损失便会占到整个环境污染损失值的80%左右。如此的数据在向人们清晰地昭告,解决水污染的重要性和紧迫性。
除工业废水外,生活污水和自然水体也是水污染治理的关键,于此微邦产品同样发挥了不可替代的作用。
作为北京四环内最大的城市公园,朝阳公园是以园林绿化为主的大型公园,虽然园内南北湖相连,但南湖所用水源均来自污水处理厂的中水,因水处理不标准,导致水质恶化,并造成夏季绿藻暴发、水体发臭,不仅严重影响环境和旅游景观,也影响了朝阳公园的形象,令管理者非常头疼。
公园管理方通过考察,最终决定采用微邦的水治理技术及产品。但在治理过程中,问题层出不穷。一方面,单纯的南面湖泊治理,因南北湖相连而受到北面湖泊的影响,湖水质量难以达标;另一方面,可以清晰看到,南湖湖边一排酒吧的污水顺着便道一直流进湖水中,湖岸几个排污口每天排污数量高达几百吨。由于历史原因,即便进行治理,污水口也绝不能封堵,否则废水将无处可排,这让微邦的技术人员非常为难。
即便如此复杂的境况,在经过一个半月的治理后,治理水域的水质发生了巨大改善,水体中藻类数量得到有效控制,透明度大大增加,水体未出现任何异味,水生动物没有出现死亡。
清澈的湖水,让饱受湖泊污染的朝阳公园焕发久违的生机,朝阳公园的湖水治理成效引起媒体的广泛关注。
人们发现,微邦产品之所以产生如此好的效果,原理在于微邦特选的微生物,具有消化水中藻类的能力,这些微生物以水中的藻类为食物,大大减少了藻类的生成和繁殖,使水体返清脱色。同时,藻类的生长需要水中的大量营养物质,随着微邦产品对水体营养物质的削减、去除,危害水体的藻类失去了生长的必备条件,逐步走向衰亡,水生生态系统的环境容量和自净能力得到了提高,水生态环境得到了有效改善。
如何处理好水污染问题,改善和提高城市居民生活环境质量,依然是中国城市建设发展的重要问题。在生活污水的处理上,微邦产品再一次显示了它的强大功能,不仅短时间效果明显,且能够极大降低污水处理成本。
成都的金海污水处理厂,每天需要处理生活污水高达4.5万吨,处理标准达到国家一级标准。2008年,国家提高标准,在原有标准基础上,设置了更高一级的标准“一级A标准”,为提高标准,该厂亟待解决之法,上海、深圳等地公司的设计方案提出,至少需要177万元以上的资金量,同时需要一些设备的辅助和一些处理工艺的要求,而微邦公司不仅现场完成设计,且使用微邦产品,在没有增加任何设备和处理工艺的前提下,仅花费58万元便解决了问题,并达到了很好的稳定性。
“如果水不好,可以少量加一些微邦的产品,因为生物是能够繁殖的,增长幅度很快,如设计合理不会今天用完了,明天菌种就被水冲跑了,冲跑的只是极少量。”徐忠良介绍道。
可以说,微生物是清除人类排泄物和垃圾的最终工作者。有专家评价,使用微邦生物环保产品处理城市污水,是当前以最小的投入解决水污染问题的首选方案。
专业化产品覆盖污染治理多领域
2007年6月,意大利的两位专家受邀来到中国参加七部委举行的环保博览会,他们听说微邦公司在垃圾净化和空气净化方面做得很好,执意要求带他们到北京周边的垃圾处理现场看一看。
随后,他们驱车前往保定垃圾填埋场。在作业区旁边,车停了下来,两位外国专家并不想在此停留,他们提出要直奔垃圾填埋场。徐忠良笑了,告诉他们,眼前就是垃圾填埋区,两位专家惊讶不已,没有任何垃圾的臭味,身临其中却感受不到,如此好的治理效果让他们深感震撼。
保定垃圾场负责整个保定生活垃圾的填埋处理,与保定居民区仅相隔一条街,曾经垃圾填埋场作业面临恶臭严重、蚊蝇满地,32000平米的污泥区和22000平米的渗滤液区臭气熏天。由于垃圾场处理系统处理量远远不足,很多渗滤液不得不流进大坑中临时储存,但却臭不可闻。“连我们这些和垃圾天天接触的人都受不了,都要捂着鼻子走过。” 工作人员记忆犹新。
每年保定垃圾填埋场需要花费高达30万元购买化学消杀剂灭蚊蝇,但效果并不理想,周边居民饱受困扰,媒体批评接连不断。在得知微邦的生物环保产品后,保定垃圾场决定一试。
治理工作开始后当天,填埋区臭味基本消除,苍蝇大量减少。第5天起减少约50%以上,第8天起减少95%以上,污泥区和渗滤液区基本无臭味。
在了解治理情况后,两位外国专家非常感兴趣,坚持要去作业区看看。在堆放淤泥的地方,徐忠良告诉外国专家,这些淤泥都是在用微邦产品进行除臭,听闻之后,他们竟直接翻开淤泥去闻味道,几十公分厚度的污泥竟然没有一点臭味。要知道,传统方式处理后,没有臭味是不可能的,而微邦的产品却真正做到了卫生填埋、无公害填埋。
微邦生物环保产品在使用中,还能抑制有害菌的生长,产品中的优势微生物高效降解有机物并提高催化反应速度,使垃圾降解过程大大加速,有效地减少夏季沙门氏菌、细螺旋体菌、大肠杆菌和米罗蒂奇菌种等病原菌的繁殖。产品中的微生物可快速降解垃圾中的有机物,使其短时间内经生物反应大大缩小体积,减少了垃圾占用空间达20%以上,相当于增加垃圾填埋量五分之一,直接节约了土地占用量。
由于微邦产品特选菌的作用,抑制有害菌的生长,杜绝了异味的产生和扩散,没有了臭味,没有了蚊蝇。
同时,微邦有专业的产品可将生活垃圾的有机质部分,快速高效地降解为有机肥料,根据有机生活垃圾的不同种类生产不同的肥料,为种植业提供安全有效的资源,与传统发酵液需要一个月转化时间相比,微邦产品只需12至15天的时间转化完成,如此,能使垃圾减体20%以上,大大延长了填埋场的使用寿命。
在应用了微邦的产品后,保定垃圾场在没有增加支付成本的前提下,不仅增加了填埋数量,而且实现了之前无法比拟的好效果。
不仅在水污染和固体废弃物治理上,微邦产品显示了其强大的治污效果。在空气净化和农作物种植上,微邦产品同样发挥着无法替代的效能。在中国室内装饰协会组织的室内空气除甲醛擂台赛中,微邦产品在几十个产品中脱颖而出,夺得冠军,充分展示了利用微生物及活性酶处理有机废气的极好效果。特别是在饱受病诟的食品安全上,微邦可以完成从土壤改良开始的污染治理,通过生物方式降解有机质,加速土壤的肥化,净化土壤,恢复土壤的微生态平衡,从而加强了农作物抵抗病虫害的能力,减少了化肥、农药的使用,极大提高了农作物的质量。
一、指导思想
坚持以科学发展观为指导,以解决广大人民群众普遍关心的水环境问题为重点,以加强企业监管、严格排污审批、加大水环境治理力度为抓手,深入做好全区范围内水环境保护及水功能区达标工作。
二、组织领导
为做好水环境综合整治与保护工作,成立区水环境综合治理与保护工作领导小组,由区人民政府副区、同志任组,区政府副调研员、区城管局局、区政府办副主任、区环保局局、区农林水局书记任副组,区委宣传部、环科园、区政府办、区监察局、区发改局、区财政局、区环保局、区农林水局、区城管局、区安监局、区工务局、区环卫局、区公安分局、区工商分局、区质监分局、区城管执法大队、区城管警察大队和各涉河街道办事处的负责人为成员。领导小组下设办公室,办公室设在区政府办,由周红同志兼任办公室主任,彭跃辉、汤勇同志兼任办公室副主任。为加强工作联络和调度,建立联席会议制度,联席会议由领导小组组召集,根据工作部署适时召开。
三、工作目标
紧紧围绕水环境治理与保护工作,特别是重点围绕-2012年度“水功能区达标率”绩效考核目标,推动我区水环境保护工作在排污企业监管、农村环境综合整治和水环境修复方面做到思想上有飞跃、能力上有提升、机制上有创新,使我区水环境得到显著改善,确保我区范围内浏阳河圭塘河口-三角洲排污控制区水质稳定达到IV类功能区标准。
四、工作重点
为保障浏阳河、圭塘河(以下简称“两河”)水质稳步提升,确保达到功能区标准,工作重点如下:
(一)加强涉水重点排污单位管理。建立和完善重点行业、重点企业管理台帐,增加巡查及监测频率,对发现的超标排污企业进行限期治理和依法查处。
(二)加强重点污水处理设施监管。加大对花桥和新开铺污水处理厂等重点排污单位治污设施的监督检查,特别是要强化对新开铺污水处理厂排放尾水的监管,确保污水处理和在线监控设施正常运转、废水达标排放。
(三)开展“五小”企业专项整治行动。全区“五小”企业(小食品、小洗涤、小塑料、小建材、小加工)主要集中在黎托街道的城郊结合部,这些企业基本无配套的废水处理设施,废水未经处理直接超标排放到沟渠、再入“两河”,严重污染了水体环境,影响了城市形象。通过关停一批、搬迁一批、治理一批的方式减少污染,对新建的涉水污染型企业通过限制审批的方式,杜绝污染隐患。
(四)加快畜禽养殖退出。按照《市区-2012年畜禽养殖业退出工作方案》开展工作,多管齐下、攻坚克难,务必在2012年底前全面完成我区畜禽养殖业的退出任务,彻底消除畜禽养殖业对水环境的污染。
(五)开展水上餐饮专项整治行动。对“两河”河道内的水上餐饮进行全面摸底调查,对于无证、无照、无污染治理设施的水上餐饮严厉打击,及时取缔。
(六)建立重点河段、重点水域水质通报制度。定期对“两河”流域重点河段、重点水域进行监测,并将监测结果及时通报给区政府主要领导和各相关部门,以便各级掌握水质变化状况,制定应对措施。
(七)集中整治“两河”沿岸私搭乱建、倾倒垃圾及河道种菜行为。
1.对“两河”沿岸的违章建筑及河道种菜行为进行地毯式排查,要求相关责任人自行拆除违章建筑和非法菜田,对于拒不执行的单位及个人,由相关部门和街道依法。
2.集中清理“两河”沿岸的积存垃圾,加强日常管理,消除垃圾渗滤液等对河水的污染。
(八)切实做好圭塘河各河段分期整治工作。
1.加强对圭塘河湘府路—香樟路段重金属污染治理及水体修复项目的推进和监督,确保达到预期效果。
2.尽快启动圭塘河天华段河道整治工程,杜绝河道两岸乱倒垃圾、乱排污水、私搭乱建、河道种菜的现象,彻底消除该河段的污染源头。
(九)采取应急措施,启动新的污水处理工程建设。圭塘河上游企业(含环科园部分企业)及黎托街道内的污水仍通过17个排污口超标直排圭塘河、浏阳河,而我区花桥污水处理厂一期只有16万吨/日的处理能力,现已超负荷运行(日均处理量达到了20万吨),为消除两岸污水对“两河”的污染,沿线各街道和环科园要采取临时应急措施降低入河污水浓度,严控新建涉水项目,同时要积极向市政府申请,与市级相关部门协调,推动花桥污水处理厂二期和同升片区污水处理厂的尽快启动建设。
五、工作部署
(一)摸底调查阶段(年11月)
对“两河”沿线的涉水企业、水上餐饮、排渍、排污口、违章建筑、河道菜田、积存垃圾等进行摸底排查建立台账。对重点河段、重点水域水质进行采样检测,并将检测结果向各相关部门进行通报,如出现超标现象,由区环保局联合区农水局一同调查超标原因,并提出解决方案。
(二)集中整治阶段(年12月-2012年1月)
根据摸底调查的结果,对违法排污企业和水上餐饮依法进行限期治理、关停和取缔,对违章建筑、河道菜田、积存垃圾等进行集中清理,遇到拒不执行的单位或个人,由相关部门进行联合执法,确保清理到位。对超标排放的生活污水排放口采取应急措施,降低污染物排放浓度,全力确保绩效考核目标河段水质达标。
(三)分期整治阶段(2012年2月-2012年12月)
一是分期对重要河段进行底泥清淤、护坡休整、补种绿化;
二是在主要的排渍、排污口建设临时污水处理设施;
三是在“两河”沿岸建设标准化垃圾站,并由环卫部门全线作业清运;
四是推动圭塘河重金属污染治理及水体修复工程、畜禽养殖业退出、花桥污水处理厂二期、同升片区污水处理厂等重大项目的建设。
六、责任分工
区政府办:负责水环境综合治理与保护的组织、协调和日常督查工作。
区委宣传部:负责组织宣传报导工作。
环科园:负责对入园项目进行协调管理,按照国家产业政策,严把项目准入关,不得降低环境保护准入“门槛”;协助环保部门加强对园区内企业的监管,整治废水超标排放等违法行为。
区监察局:负责对水环境综合治理与保护工作进行全程监察,查处整治过程中发现的违纪行为,依法依规追究相关责任人的行政和纪律责任;会同区环保局对严重违法的单位或项目实行挂牌督办;负责公布举报电话,接受群众举报。
区发改局:负责贯彻执行国家产业政策,督促检查全区范围内执行产业政策情况,对项目立项是否进行了环境影响评价严格把关,建设项目未进行环评或环评未批准的,不得实施行政许可。
区财政局:负责水环境综合治理与保护工作的经费保障。
区环保局:负责重点企业、水上餐饮、排污口的排查与监管,查处各类环境违法行为;牵头开展“五小”企业专项整治行动;牵头开展全区畜禽养殖业退出工作;定期对重点河段、水域进行采样监测并向相关各方通报监测结果。
区农林水局:负责配合环保局对“两河”沿岸的排污口、河道水环境进行监管;负责拆除河道两岸及河道内的违章建筑、清除非法菜田;定期通报区畜禽养殖存栏和新增情况,协助开展执法行动。
区城管局:负责“两河”两岸的拆违控违工作的统一调度、协调;负责“两河”两岸相关单位的爱卫工作。
区安监局:负责危险化学品企业的检查,严防生产安全事故的发生,对存在重大安全隐患的单位报请政府关停。
区工务局:负责推进涉及“两河”流域环境治理的重点工程建设,确保工程的顺利实施。
区环卫局:负责对“两河”沿岸及农村的垃圾池、站进行建设和维护,并将其纳入垃圾收运管理体系。
区公安分局:负责维护各类整治行动的正常秩序,协助相关部门开展整治行动。
区工商分局:负责审查涉水排污企业是否依程序办理了工商执照,对不符合国家环保法律、法规和政策的企业,不得核发营业执照,对已发放执照的要予以吊销和取缔;对无证经营的要予以坚决打击和取缔。
区质监分局:负责对涉水排污企业进行质量监督检查,依法查处生产假冒伪劣商品活动中的质量违法行为,配合开展执法行动。
区城管执法大队:负责拆除“两河”两岸及河道内的违章建筑、清除非法菜田;协助相关部门开展各类整治执法行动。
区城管警察大队:负责维护整治行动的正常秩序。
各街道办事处:负责辖区内水环境综合整治与保护工作的组织领导,制定工作方案,落实工作措施,组织开展各类整治行动,使辖区内水质达到功能区标准。
其他有关部门负责协同处理环境违法案件,凡涉及相关部门处理权限的案件,各有关部门应积极配合、及时处置。
七、工作要求
(一)水环境治理与保护工作不仅关系到省对市、市对区绩效考核目标任务的完成,更关系到与广大人民群众环境权益的保障,全区各级各有关部门单位要集中时间、集中精力,上下联动、齐抓共管、狠抓落实。
关键词:人工湿地;污水处理;脱氮
中图分类号:U664.9+2 文献标识码: A
Abstract: With the development of artificial wetland research in recent years, put forward the existing in our country's wetland system problems and solutions, in hope of providing reference for the application and popularization of artificial wetland.
Keywords: constructed wetland; wastewater treatment; nitrogen removal
人工湿地作为一种新型水处理技术,是利用基质、植物和微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解实现对废水的高效净化[1]。与传统的污水处理技术相比,人工湿地污水处理系统具有出水水质稳定、投资低、耗能低、抗冲击力强、操作简单、运行费用低等特点[2]。人工湿地以其独特的优势越来越受人们的关注和重视,但是在应用过程中也存在一些亟待解决的问题,本研究针对人工湿地在应用过程中存在的问题进行分析并提出相应的解决措施。
1人工湿地应用于污水处理技术的研究进展
对于人工湿地的研究自从上世纪五六十年代就已经开始,到六七十年代,能源危机促使人工湿地技术迅速推广到多种实际水处理工程当中,用以处理生活污水及工业废水。Kiekuth于1972年提出了“根区理论”,标志着人工湿地作为一种独具特色的新型污水处理技术正式进入水污染控制领域[3]。在随后的10年中,国内外研究学者成功解决了人工湿地在应用上的大部分技术难点,使人工湿地污水处理技术日趋成熟。八十年代后期,英国、德国、丹麦等国家都构建了大量用于小城镇的污水处理的潜流人工湿地处理系统。
目前,人工湿地系统在许多国家已被用来处理各类受污染水体,包括家畜与家禽的粪水、尾矿排出液、工业污水,农业废水、垃圾场渗滤液等[4]。但纵观国内外研究现状,人工湿地处理污水技术还有很多问题尚未完全弄清或有待进一步研究。
2 人工湿地在应用中存在的问题
2. 1受气候温度影响较大
人工湿地系统受温度影响较大,尤其在北方地区,11月份以后温度就会降到零下,系统氨氮、磷、COD等去除率均会受到很大影响。有学者认为在4℃以下时湿地中的硝化作用趋于停止。同时,在较低温度和氧含量的情况下,微生物活性也会降低,使微生物对有机物的分解能力下降,故温度是限制人工湿地在寒冷地区推广应用的重要原因之一。
2. 2基质易堵塞
基质是人工湿地系统的重要组成部分,也在湿地系统运行过程中起着至关重要的作用[5]。但随系统运行过程中,基质中微生物的不断繁殖以及腐败植物的累积导致基质的吸附能力逐渐趋于饱和,若维护不当及容易产生基质的淤积阻塞,这样不仅会影响湿地系统的寿命以及湿地长期运行的稳定性,甚至使湿地系统丧失其应有功能。
2. 3易受植物、基质、水力负荷、运行方式等的影响
植物是人工湿地系统的重要组成部分,植物通过其发挥作用将湿地系统中形成好氧区域和厌氧区域,在氮、磷的去除上体现了非常重要的作用[6]。但人工湿地系统植物过度单一或搭配不合理都会影响最终去除效果。
水力负荷和运行方式的设置都会影响系统作用的发挥,水力负荷过大会导致水力停留时间缩短,最终影响污水处理效果甚至造成湿地堵塞现象。湿地的运行方式对系统的影响也是不容忽视的,宋铁红等研究了人工湿地在间歇流、连续流进水方式下处理生活污水的效率,结果表明,间歇流进水能够提高床体内的含氧量,缓解植物根系放氧不足.提高了污染物去除率。
2. 4 管理不合理
人工湿地系统在运行过程中还存在着管理上的问题,随着系统运行时间的增加,人工湿地表面会积累周围生态系统产生的落叶、动物排泄物等,会很大的影响人工湿地的处理效果,甚至会造成堵塞。但目前对湿地系统管理力度不够并且缺乏科学的管理理念,导致人工湿地系统在运营一段时间后污水处理效果急剧下降,不仅失去了人工湿地系统原有的价值,并且很大缩短了人工湿地的使用寿命。
3 解决措施
针对人工湿地系统在污水处理过程中存在的诸多问题,本研究针对以上问题提出了相应的解决措施,以期为人工湿地的运行与推广提供参考。
3. 1人工湿地的保温措施
低温对人工湿地造成了不利的影响,为了保证人工湿地的运行效果,国内外学者研究了各种保温措施,通过保温能够减缓植物体眠,促进了人工湿地对污染物的去除效果。
3.1.1选择合适的湿地类型
在低温条件下,表面流人工湿地污水在表面流动,保温能力较差,水温降低易对微生物数量和活性造成影响,表面冰层使大气复氧能力下降,导致运行效果不佳。而潜流型人工湿地则具有一定的优势,潜流型湿地与大气之间有覆盖层隔断,在冬季对污水在床体中的保温效果较好,同时,潜流型人工湿地在处理过程中被表层土覆盖,可减少因污水蒸发蒸腾和流动造成的能量损失。因此,相对于其他湿地而言,潜流人工湿地在冬季或北方寒冷地区使用更具有优势,而在寒冷地区人工湿地的应用研究中大多数也都采用潜流型。
3. 1. 2设计覆盖层
覆盖物在整个湿地保温中起到隔离作用,有效的隔离可以提高湿地的污水处理效率。华莱士等认为,好的覆盖材料应具有以下特性:能完全分解而不影响系统正常运行;pH为中性;结构蓬松,纤维含量高,隔热性好;易使种子在覆盖物上生长;有较好的湿气涵养能力。目前对于覆盖层有植物覆盖、地膜覆盖等,各种覆盖方法都有它们的优缺点,但是在应用过程中要综合可虑各方面因素,选择合适的覆盖方法以预防低温对湿地造成不利影响。
3. 2湿地堵塞的防治措施
随着人工湿地的日益推广和应用,越来越多的人开始研究堵塞问题,目前常用的预防措施有:对进水进行预处理,选择合适的基质粒径和级配、选择合适的植物和污染负荷、合理的运行方式,以及一些强化措施等。
3.2.1 加强对污水的预处理
预处理可以降低湿地进水中的悬浮物和有机负荷,有效预防人工湿地堵塞的发生。常见的预处理工艺有格栅、厌氧沉淀、混凝沉淀等。加强污水的预处理,主要是为了去除污水中的悬浮物质,以减少悬浮物对系统造成堵塞。对污水进行预处理虽可有效推迟基质堵塞发生的时间,却不能杜绝基质堵塞的发生,并会增大系统的投资、运行成本以及维护管理难度。因此要对投资、运行成本及由此产生的效果进行权衡。
3.2.2更换基质
大量的研究表明人工湿地中有机物的积累主要发生在表层,而人工湿地的堵塞也主要发生在湿地表层,因此对于堵塞严重的人工湿地更换湿地表层填料可以改善湿地表层的堵塞,保持人工湿地的稳定运行。
4 结论
我国人工湿地系统正式运行时间较短,在运行管理方面经验仍旧不足,因此加强我国人工湿地污水处理系统规范化管理,编制出一套适合我国国情并综合考虑南北方气候差异、切实可行的污水处理系统规范,充分发挥人工湿地的生态服务功能,使人工湿地在对污水进行处理与净化的同时带来一定的景观和经济价值。人工湿地系统基质堵塞是我国现阶段人工湿地运营过程中亟待解决的问题,因此应着重进行解决此项难题的研究,寻求能有效解决人工湿地堵塞的方法,延长人工湿地的使用寿命,提高人工湿地系统在我国污水处理领域的应用价值。
参考文献
[1]刘礼祥,刘真,章北平等,人工湿地在非点源污染控制中的应用,华中科技大学学报,2004,21(1);40-43.
[2]相震,陈淑娟,王连军等,接触氧化人工湿地去除印染废水中COD,环境污染治理技术与设各,2005,6(9);65-67.
[3]周仲魁,陈泽堂,孙占学,人工湿地在治理矿山废水中的应用田铀矿冶,2008,27(4);202-210.
[4]刘志斌,金晓芳人工湿地处理矿山废水的可行性研究田露天采矿技术,2005(6);39-43.