王泳 郑帅 曹庆杰 王坤
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陆地表面上的静态水和动态水都属于地表水,形成了一种自然供水循环体系,在满足居民用水需求的同时,还具有养殖和灌溉等多种功能。人们在日常的生活和生产活动中会产生大量污染物,当这些污染物进入到地表水系统后就会造成水污染问题,同时对自然生态环境造成破坏。地表微污染水净化是当前水污染治理工作的关键环节,我们应合理应用科学的污染水净化方法,改善地表水的质量,从而为地表水的生态平衡提供保障。
微污染地表水指的是受到有机物污染,部分水质指标超出了《地表水环境质量标准》三类水体的标准。微污染地表水中虽然污染物质的含量浓度不高,但其中含有比较丰富的污染物种类,并且污染物的性质也比较复杂,部分地表水中还有天然色度和有机物存在,微污染地表水主要有以下几点危害:
(1)江河水源中部分水质不符合要求标准,会对水体的自净能力造成一定影响。湖泊和水库中的水体呈静止状态,还会导致水体出现富营养化问题,藻类大量繁殖使水环境恶化情况加重[1]。
(2)微污染地表水中含有大量的溶解性有机物,这类有机物中带有负电,所以需要加大消毒剂和混凝剂的使用量,容易对管网和管壁形成腐蚀,从而降低管网的使用寿命。
(3)微污染地表水中的环境激素难以消除,这类化学物质会对人体造成严重危害,情况比较严重时还会引发癌症。
受到污染的水体自身成分比较复杂,地表水源的水质还会随着季节的变化而改变,不同区域的水质也有很大差异。此外,微污染地表水中污染物的类型有多种,通常情况下会根据颗粒物的大小或分子在水中分散形态进行分类,比如溶解类、胶体类和悬浮类等。按照化学成分又可以分为无机类和有机类,有的对人体有害,有的对人体无害。因此,在进行微污染地表水的净化工作时需要结合被污染水体的水质情况,选择合适的水体净化方法,确保微污染地表水净化工作可以取得显著成果。
氨氮去除方法主要有以下几种:
(1)预曝气生物接触氧化。通过国内外大量研究表明,此种水处理方法可以有效去除水体中70%-80%的氨氮含量。水体中的铵和氨是不相同的,铵是离子,在水中具有比较好的溶解性,很难进行吸附,而氨是游离态,通过曝气可以让其挥发到空气中。
(2)折点加氯预氧化。这种处理方法不仅可以将水中的氨气去除,而且在处理过程中还能生成氯胺,让消毒作用时间得以延长。在水中投入氯气,产生的次氯酸可以与氨气发生化学反应,如果水体中的氨气浓度较高,可以加大氯气的投入量,产生的氮气就可以通过曝气从水中去除[2]。
(3)通过生化反应排除。对地表水进行生化处理,由于有机物浓度较低,可以在水处理工艺流程的过滤和沉淀环节之间,加上曝气生物滤池,这种滤池是以活性炭为载体,然后通过各个水处理单元,实现脱氮处理。
水处理的关键环节是微污染水源水质的混凝,由于胶体可以对部分污染物起到保护作用,很难使其脱稳。另外,需要对混凝的凝聚和絮凝在胶体反应动力学方面的不同概念进行区分,凝聚是通过药剂水解化学反应实现胶体脱稳,对胶体的双电层进行压缩,有效摆脱了水化膜的排斥力[3]。絮凝是脱稳的胶体颗粒,通过水流的速度梯度搅动,互相之间发生接触,然后慢慢吸附变为肉眼可见的絮状体。因为凝聚和絮凝的机理存在差异,所以采取的处理方法也不同。
凝聚的措施:①预氧化包括加氯脱氮,让助凝强化从而实现胶体脱稳。②对进水的pH值进行调节,如果原水中的碱度比较低,或者因为预氧化原因使得离子浓度加大,就需要在里面加入石灰来提升pH值,但不可过度矫正,如果pH值过高,原水中的腐殖酸盐就会形成真溶液,从而导致色度增加。③加强曝气,将混凝剂加入到原水中后,需要及时散出产生的二氧化碳,让混凝剂完全水解,散出游离的氨气。可以采取多级跌水曝气形式,也可以直接使用空气,需要确保空气量是处理水量的10%左右[4]。
絮凝的措施:①需要保证GT变化曲线的合理性,对当地水源进行试验。②应对原水浊度进行满足,尤其是处理温度较低和浊度较低的水质时,应将CTC的设计理念充分体现出来。填料接触絮凝以及折板反应形式,微絮凝体被大量吸附,能够克服低温低浊度水处理的难题。
在进行微污染地表水的处理过程中,需要全面分析当地的自然条件和水质变化等情况,以此为依据制定出科学的水处理工艺流程。比如,南方地区降雨量较大,并且降雨会持续较长时间。一般情况下,原水浊度会维持在百度左右,而洪水期浊度可以高达千度以上,不会受到太大的低温低浊度的水质影响,在选择药剂和絮凝池时需要充分考虑当地实际情况。北方地区由于受到气候条件的限制,无法在室外建设平流沉淀池。为了降低工程造价,并保证处理间的保温效果,需要降低构筑物的容积。另外,还需要全面了解滤池的作用,不仅只是截流,其中的吸附和生化反应对水处理工作也十分重要,尤其是北方水温比较低,还具有比较高的粘滞性,所以应加大截流的絮体剪应力,让絮体破碎之后比较容易穿过透滤层。
综上所述,在社会经济的快速发展的过程中,对水资源造成了严重污染,水污染治理工作成为当前社会比较重视的内容。在地表微污染水的治理工作中,应结合水质情况,采取科学的水体净化方法,确保污染水净化工作能够取得优良的效果,为水资源的可持续利用提供有力保障。