亚洲制服师生 中文字幕,日韩电影免费,亚洲国产高清无码不卡视频 ,人人操人人摸人人操,在线亚洲精品福利网址导航,金欧洲国产免费无码黄色片

以傳播城市化專業(yè)知識為己任
2025年03月15日
星期六
設(shè)為首頁 | 加入收藏
集成水路技術(shù):全新思路治理水體富營養(yǎng)化
時間:2009-11-06 10:39:36  來源:城市化雜志  作者:顧晴 

編者按:

經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化水平的提高使得世界各地對水的需求日益增長,同時也帶來城市供水不足、地下水超采、大量的污水排放,造成水質(zhì)惡化、環(huán)境污染。一些國家和地區(qū)在20世紀(jì)60年代開始發(fā)生水危機(jī),近日也門10年后很可能成為全球第一個“無水國”的消息令世界震驚!對于快速城市化進(jìn)程中的中國,水污染和清潔水的短缺正在阻礙國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。如何使得水資源與城市化發(fā)展相得益彰,互惠互利,成為世界共同關(guān)注的主題。

集成水路處理技術(shù)是由美國科學(xué)院外籍院士、第三世界科學(xué)院院士、中國科學(xué)院名譽(yù)教授許靖華先生發(fā)明的一種全新意義上的水處理技術(shù)。此技術(shù)治理水體富營養(yǎng)化的指導(dǎo)思想不是簡單地以去除水體中的NP元素作為治理污水的切入點(diǎn),而是通過控制水體的pH值來完善水體生態(tài)系統(tǒng),讓水體完善的生態(tài)系統(tǒng)凈化水體。同時,集成水路技術(shù)還能有效去除污染水體中的NO2-N,保障人類飲水健康。目前,許靖華先生的集成水路處理技術(shù)每天為北京稻香湖景酒店處理污水400500噸,為北京翠湖濕地公園處理污水600800噸,為東莞示范工程處理污水1000噸!

我國水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀分析 

水是人類生活和生產(chǎn)活動中不可缺少的重要物質(zhì),又是不可替代的重要自然資源。當(dāng)前,我國水體污染形勢非常嚴(yán)峻,根據(jù)2008年國家環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《2007年中國環(huán)境狀況公報(bào)》顯示,28個國控重點(diǎn)湖()中,滿足Ⅱ類水質(zhì)的2個,占7.1%;Ⅲ類的6個,占21.4%;Ⅳ類的4個,占14.3%;Ⅴ類的5個,占17.9%;劣Ⅴ類的11個,占39.3%。主要污染指標(biāo)為總氮和總磷。在監(jiān)測的26個湖(庫)中,重度富營養(yǎng)的2個,占7.7%;中度富營養(yǎng)的3個,占11.5%;輕度富營養(yǎng)的9個,占34.6%

1-1  2007年重點(diǎn)湖(庫)水質(zhì)類別

水系              個數(shù)      Ⅰ類            Ⅱ類        Ⅲ類        Ⅳ類        Ⅴ類        劣Ⅴ類

三湖              3                                                      1           2

大型淡水湖    10                                2          4            1            3

城市內(nèi)湖       5                                 1                                 4

大型水庫       10                     2              3                            3            2

總計(jì)              28                     2         6          4           5            11

2007年比例(%            0             7.1            21.4        14.3 17.9         39.3

從目前的狀況來看,水資源環(huán)境污染日益嚴(yán)重,受污染的水源范圍日益擴(kuò)大。近年來,雖然我國在水污染防治方面做了許多工作,但隨著人口的快速增長和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,不少江河湖泊的水質(zhì)仍在逐漸變差,并呈發(fā)展勢頭,工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)水域的污染尤為嚴(yán)重。

水體富營養(yǎng)化是當(dāng)前我國水體污染的主要原因,是發(fā)生藻類污染的直接原因。其嚴(yán)重影響各類水體的水功能,使得水體作為城市飲用水源、漁業(yè)養(yǎng)殖、旅游等的功能下降,富營養(yǎng)化嚴(yán)重的水體還會給人類的生活飲水安全造成嚴(yán)重影響,對人民生產(chǎn)和生活構(gòu)成直接威脅,其已成為制約我國社會和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重大環(huán)境問題。

在這種情況下,要控制水體富營養(yǎng)化,避免赤潮或水華發(fā)生,最根本的是去除水體中過剩的NP富營養(yǎng)元素。

國內(nèi)外富營養(yǎng)化水體治理技術(shù)現(xiàn)狀 

物理方法

治理富營養(yǎng)化水體的物理方法主要包括截污、調(diào)水沖污、河道疏浚、人工曝氣、吸附等措施。這些物理方法可以單獨(dú)使用,大多數(shù)情況下是作為其他處理方法的前置措施。物理方法通過截污、曝氣等方法提高水體的自凈能力,或者調(diào)水沖污將水體中富營養(yǎng)元素稀釋,達(dá)到一定的處理效果。但是物理方法基本上是一種將水中污染物轉(zhuǎn)移的方法,操作不當(dāng)還可能引起更大面積的水污染,并且有可能破壞水體本身的生態(tài)平衡。物理方法不能在處理過程中完善水生生態(tài)系統(tǒng)。

化學(xué)方法

治理富營養(yǎng)化水體的化學(xué)方法主要是向水體中投加化學(xué)藥劑和吸附劑改變水體中氧化還原電位、pH、吸附水體中的懸浮物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)。化學(xué)方法具有操作簡單、用量少,且見效較快等優(yōu)點(diǎn),通常可以作為一種應(yīng)急方案。但利用化學(xué)方法治理富營養(yǎng)化水體需投加大量化學(xué)藥劑,成本較昂貴,同時所加入的化學(xué)藥劑容易引起二次污染,對水體生態(tài)系統(tǒng)有一定破壞作用。化學(xué)方法處理富營養(yǎng)化水體不能從根本上解決問題,不具有可持續(xù)性。

生化方法

治理富營養(yǎng)化水體的生化方法主要是指通過A/OA/A/OSBR、氧化溝、A/B等工藝,多采用曝氣和反硝化方法結(jié)合,利用微生物的生理特性來脫氮除磷的,達(dá)到凈化水體的效果,我國現(xiàn)有的城市污水處理廠多采用生物方法。但城市污水處理廠的出水(即污水處理廠尾水)一般只能達(dá)到中水標(biāo)準(zhǔn),NP元素濃度仍比較高,直接排放到水體也會增加水體富營養(yǎng)化程度。但這些生物處理方法在曝氣氧化處理污水的同時,水中的氨氮被氧化成了亞硝氮和硝氮,這些物質(zhì)是致癌的,致使污水處理廠尾水對人體健康造成不利影響。

集成水路技術(shù)

許靖華院士基于在瑞士從事三十年研究湖泊工作基礎(chǔ)以及在北京等地多次試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):藍(lán)綠藻等污染藻類的生長是由于湖水堿性過高,而不是由于氮和磷的富營養(yǎng)成分,湖水的過堿性才是造成湖泊藻類污染的主要原因。在中性或微酸性的湖水中,污染藻類(藍(lán)綠藻)的生長會被抑制,這樣就能很好地抑制“水華”問題的出現(xiàn),為治理目前環(huán)境領(lǐng)域嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化污染尋找到一種更好、更有效的方法。同時,酸化后的水體更適合于硅藻的生長,這樣為后續(xù)硅藻凈化水質(zhì)與“CO2-硅藻-漁業(yè)”生態(tài)鏈的形成和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)構(gòu)成

集成水路處理技術(shù)主要由“CO2酸化”、“藻類生物凈化”、“水轉(zhuǎn)換器過濾”三個核心技術(shù)單元構(gòu)成,既有化學(xué)作用,還有生物凈化作用,又有很好的物理過濾作用,可以多層次、全方位地對污水進(jìn)行有效處理。

集成水路凈化技術(shù)能夠利用CO2改變水體pH值,促進(jìn)污染水體生物自凈,通過能源與水的循環(huán)利用建立一種可持續(xù)發(fā)展的新的經(jīng)濟(jì)模型,達(dá)到治理全球變暖、解決水體富營養(yǎng)化污染問題。

技術(shù)原理

集成水路的核心技術(shù)路線是:首先將出水進(jìn)行CO2酸化,降低水的pH值,抑制不適應(yīng)弱酸環(huán)境的藍(lán)藻、綠藻等污染藻類生長,促進(jìn)適宜弱酸環(huán)境的硅藻生長;因?yàn)楣柙迳L過程中會利用污水中的營養(yǎng)成分(有機(jī)物、氮、磷等)合成自身細(xì)胞物質(zhì),并會分解代謝有機(jī)物以便獲得細(xì)胞合成所需的能量;同時硅藻具有強(qiáng)烈的吸附性,能把污水中的有機(jī)物和無機(jī)物吸附,在絮凝作用下,瞬間沉降至底部,將污水凈化。而硅藻又恰是魚蝦的餌料,可通過發(fā)展養(yǎng)殖漁業(yè)來去除硅藻,從而推動生態(tài)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。最后通過水轉(zhuǎn)換器裝置加快污水水流流速,在高水力負(fù)荷下,通過過濾和吸附去除水中剩余的少量污染物。這樣采用集成水路污水處理技術(shù)既凈化了污水,美化了環(huán)境,又產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)了社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。集成水路凈化技術(shù)路線如圖所示:

過濾技術(shù)名稱   污水處理方面     深度處理/地表水處理方面 

快濾(RI    人工快濾       水轉(zhuǎn)換器2006             快速濾池       水轉(zhuǎn)換器2007     

負(fù)荷(m2/m2d    0.2-0.5          1.0-2.0           20-25           190-200             200

粒徑               0.008-0.025    0.04-0.1      0.062-0.25       1.0-1.5           0.25-0.5

濾床深度            較厚          較厚                                           很薄

出水水質(zhì)         污水標(biāo)準(zhǔn)       污水標(biāo)準(zhǔn)      飲用水源標(biāo)準(zhǔn)         再生水標(biāo)準(zhǔn)       地表水標(biāo)準(zhǔn)

占地面積            很大          較大                                           很小

投資成本            很高                                         較低            很低

運(yùn)營成本                                        較低                   略高            略高

應(yīng)用集成水路技術(shù)可以將污水處理成地表I、Ⅱ類水排放,可以根據(jù)需要將出水處理成景觀水、地下回灌水、飲用水等等。該技術(shù)將污水中的有機(jī)、無機(jī)、顆粒、懸浮等各種形態(tài)的污染物質(zhì)和有害微生物轉(zhuǎn)化為顆粒形態(tài),并通過集成水路處理技術(shù)中的一個核心——“水轉(zhuǎn)換器(許靖華院士的發(fā)明專利,專利號2004000372)”技術(shù)對這些污染物質(zhì)進(jìn)行有效去除。

水轉(zhuǎn)換器過濾系統(tǒng)采用超快速過濾技術(shù),處理水量可以達(dá)到25m3/(m2·d),從根本上改變了現(xiàn)有滲濾系統(tǒng)處理水負(fù)荷低、占地面積大的缺點(diǎn),發(fā)展了現(xiàn)有土地處理技術(shù)并成功解決了反硝化難的問題。同時水轉(zhuǎn)換器過濾系統(tǒng)有很多技術(shù)優(yōu)勢:出水水質(zhì)遠(yuǎn)高于同類過濾技術(shù);占地面積小、高度集成可移動性;投資運(yùn)營成本合理,相對于傳統(tǒng)的活性污泥法的1/3

同時,利用該技術(shù)可以在進(jìn)行凈化污水的同時,還能達(dá)到去除和利用CO2廢棄物、產(chǎn)生高效硅藻-魚蝦生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈、實(shí)現(xiàn)社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)統(tǒng)一的目標(biāo)。該技術(shù)是對目前水處理技術(shù)的一種革新,有著非常廣闊和光明的應(yīng)用前景。

生態(tài)效果

集成水路技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用是建立一個水和能源循環(huán)利用的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模型,通過試驗(yàn)研究解決建立該模型的科學(xué)問題。集成水路技術(shù)系統(tǒng)最終要實(shí)現(xiàn)利用工廠燃料燃燒產(chǎn)生的含CO2尾氣進(jìn)行被治理水體pH值的控制調(diào)節(jié),使水體pH值達(dá)到中性或弱酸性,水體中的污染類藻(藍(lán)綠藻)受到抑制,有益藻(硅藻)的生長得到促進(jìn),是水體中的魚蝦得到充足的食物,整個水體生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到一個動態(tài)平衡,最終實(shí)現(xiàn)水和能源的循環(huán)利用。

示范工程

北京翠湖實(shí)驗(yàn)示范基地

許靖華院士于20069月在北京翠湖濕地公園建造集成水路示范工程每天處理600-800V類河湖污水。該工程的建設(shè)集合了集成水路中的三項(xiàng)技術(shù),采用的技術(shù)路線為:首先將原水經(jīng)過水轉(zhuǎn)換器過濾掉藻類和懸浮物,再經(jīng)過酸化池將水體酸化后排入硅藻生態(tài)修復(fù)區(qū)域通過硅藻將水體當(dāng)中的氮磷去除。

工程運(yùn)行結(jié)果:水轉(zhuǎn)換器的進(jìn)水樣基本屬于地表Ⅲ類水(總氮除外),對于濁度的去除率效果明顯,大腸桿菌的去除率也較理想,除了出水COD、總氮、氨氮外,其他指標(biāo)達(dá)到地表Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)。對硅藻生態(tài)修復(fù)單元的調(diào)試結(jié)果表明:pH降低至6.5后硅藻明顯占據(jù)優(yōu)勢,達(dá)到107-108/L,藍(lán)綠藻到一定的抑制,含量減少至105/L,水體透明度明顯增加;水體中營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷等明顯削減。

稻香湖工程示范

北京稻香湖景酒店集成水路工程是由北京稻香湖景酒店投資建造,作為國家863計(jì)劃“集成水路循環(huán)污水處理技術(shù)研究”的工程示范點(diǎn),共同實(shí)施。

根據(jù)項(xiàng)目要求,本項(xiàng)目的處理規(guī)模400500t/d,采用改進(jìn)的水轉(zhuǎn)換器技術(shù)的一體化設(shè)備裝置。采用集成水路2007模型水轉(zhuǎn)化器為主體過濾,根據(jù)水質(zhì)濁度較高特點(diǎn)水轉(zhuǎn)換器前設(shè)計(jì)沉淀區(qū),建立一體化凈化裝置,為了便于參觀飲用,后續(xù)建立二級水轉(zhuǎn)換器裝置以便提供安全的參觀飲用水。主體工藝裝置安裝在池塘附近的地下室,地下室凈高3.5m,一體化裝置要求占地少,安裝面積小于3m×2m,敞口設(shè)計(jì),便于檢修,更加省地,同時更加便于推廣應(yīng)用。

進(jìn)水水質(zhì)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》中Ⅳ-Ⅴ類地表水標(biāo)準(zhǔn)中主要指標(biāo),預(yù)期出水水質(zhì)各項(xiàng)主要指標(biāo)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》中Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)。 

運(yùn)行調(diào)試的結(jié)果顯示進(jìn)水為地表Ⅲ類水,出水指標(biāo)可以達(dá)到地表Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)(TN除外),二級水轉(zhuǎn)換器的大腸桿菌未檢出,可以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)進(jìn)水為地表劣Ⅴ類水,出水指標(biāo)可以達(dá)到地表Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn),難以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),二級水轉(zhuǎn)換器的大腸桿菌未檢出。

東莞集成水路示范工程

20079月開始建造東莞集成水路示范項(xiàng)目,工程規(guī)模為1000t/d。東莞集成水路,是利用集成水路技術(shù)為核心,最大化的利用原有資源,節(jié)約成本,進(jìn)行污染治理。本工藝的另一追求,是進(jìn)行傳統(tǒng)工藝與集成水路的對比,展現(xiàn)一個現(xiàn)代的高效的水處理新技術(shù)。

應(yīng)用領(lǐng)域及前景 

目前,在污水處理廠及一般的生態(tài)處理法主要是生化法,最終產(chǎn)品是中水,而中水只能應(yīng)用在沖廁、小區(qū)綠化、車輛沖洗、路面建筑施工清洗等方面,不能用于生活飲用水、給水系統(tǒng)等方面,這在很大程度上限制了中水的使用范圍。如果用超濾、膜等技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步處理,則費(fèi)用相當(dāng)?shù)母摺6囼?yàn)研究表明,應(yīng)用集成水路技術(shù)處理污水,可以用相對低的成本將污水轉(zhuǎn)化為飲用水或者景觀水,有著非常廣泛的應(yīng)用價值。

集成水路水處理技術(shù)應(yīng)用廣泛,目前比較成熟的有應(yīng)用于微污染水源水凈化、中水再處理、再生水生產(chǎn)、城市生活污水處理等等,同時對于畜牧場污水、垃圾滲濾液以及其他工業(yè)污水處理也有著相當(dāng)?shù)膽?yīng)用價值。

同時,更重要的是應(yīng)用集成水路水處理技術(shù)在很好的實(shí)現(xiàn)污水處理、水體凈化的同時,利用生態(tài)漁業(yè)減少了餌料的投加而減少了后續(xù)污染的出現(xiàn),并且得到了生態(tài)漁業(yè)中有經(jīng)濟(jì)價值的有機(jī)漁業(yè)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了更大的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述,許氏集成水路水處理技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)很好的水處理效果,而且在進(jìn)行水處理的同時,也促進(jìn)了生態(tài)漁業(yè)的發(fā)展、水體環(huán)境的保護(hù)、大氣環(huán)境的保護(hù),并對加快當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展也有著積極的推動作用。采用許氏集成水路水處理技術(shù),不僅處理了污水、凈化了水體,還在各個層面上促進(jìn)了該地區(qū)的發(fā)展,并具有多種無形價值。

相關(guān)新聞
友情鏈接:  國務(wù)院 住建部 自然資源部 發(fā)改委 衛(wèi)健委 交通運(yùn)輸部 科技部 環(huán)保部 工信部 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部
國家開發(fā)銀行 中國銀行 中國工商銀行 中國建設(shè)銀行 招商銀行 興業(yè)銀行 新華社 中新社 搜狐焦點(diǎn)網(wǎng) 新浪樂居 搜房
中國風(fēng)景園林網(wǎng) 清華大學(xué) 北京大學(xué) 人民大學(xué) 中國社會科學(xué)院 北京工業(yè)大學(xué) 北京理工大學(xué) 北京科技大學(xué) 北京林業(yè)大學(xué) 北京交通大學(xué)
城市化網(wǎng)版權(quán)所有:北京地球窗文化傳播有限公司 service@ciudsrc.com