Abstract: total phosphorus in water, nitrogen and COD (chemical oxygen demand) is reflected in the importance of water quality indicators, in general, because of self-purification capacity of water, natural water of nitrogen and phosphorus content and COD value is not high and the trend On the stability. But with the accelerated process of urbanization, urban industrial building high-speed development in recent years, urban sewage and industrial wastewater emissions were rising trend year by year, fertilizer, metallurgy, printing and dyeing, synthetic detergent industries such as wastewater, sewage life Water and water for agricultural use, with a large number of nitrogen and phosphorus compounds, the COD value is high. Through various channels such sewage into the water, all kinds of phosphate in water, organic and inorganic nitrogen content of nitrogen compounds will continue to improve, a direct impact on water quality. Material increase in nitrogen and phosphorus in water, algae and micro-organisms will lead to excessive breeding, large consumption of dissolved oxygen in water. When more than the load of water, will result in decreased water transparency, eutrophication, and other adverse effects, so that the water quality deterioration.
On the other hand, China's annual COD only in the liquid waste generated in the form of environmental emissions of mercury and silver of sulfuric acid on a few tonnes, the environmental pollution caused by the secondary has been not to be ignored. Determination of potassium dichromate and used water samples COD not only time-consuming energy, water back, reagent consumption also great. It can be said that we have been adopted by the COD of the water quality is not consistent with the way the concept of environmental protection.
To sum up, with the water quality of the increasing deterioration of the situation, water quality monitoring in the determination of nitrogen and phosphorus to the improvement of water quality monitoring and protection is of great significance, and improve the existing COD or on the determination of low energy consumption, Reagents used and less time-precise determination of the new, equally positive and important significance.
This article from the multi-pronged approach to study high temperature and high pressure digestion, microwave confined digestion, digestion and a series of heated water bath TP digestion of the total nitrogen, as well as the standard return, microwave digestion and a series of COD determination of the digestion. Through the TP TN COD content of the results of different methods of comparison, and various microwave digestion time and return to standard time that the effect of digestion sample comparison of research, improvement of the original determination, or find a new technology Means to achieve rapid and effective sample decomposition, shorten the time for the purpose of digestion, and can greatly reduce the digestion of the samples in the loss and pollution, improve the determination of precision and accuracy, expanding the scope of application methods, while exploring a new approach And the classic method of comparability, and its practical application in the superiority of developed a variety of water suitable for TP TN COD of the rapid digestion of accurate, the new method is simple system, to improve the water and wastewater monitoring Analysis at the same time, to a certain social benefits.
Key words: total phosphorus (TP); Total Nitrogen (TN); chemical oxygen demand (COD); microwave digestion; optimum conditions
闽江水利工程的环境水质效应问题论文
闽江是我国东南沿海最大江河之一,整个流域基本受北东(NE)向与北西(NW)向两组交叉的断裂构造所控制,是典型的山区性河流,流程短(全长约600km)径流量大。闽江由6大支流构成其上游地区有富屯溪、建溪、沙溪3大支流,中下游及河口地区有尤溪、古田溪、大樟溪3大支流。整个闽江水系形态好象一扇体呈自西北向东南倾泄之势。全流域流经32个县市,面积约6.092万km2,约占福建省国土总面积(12.27万km2)的一半,其年均径流量约620亿m3[11,水量居全国各河流第7位。闽江水丰流急,蕴藏有丰富的水利电力资源。
据估算,全流域河流水能理论蕴藏量达632万kW,可装机容量463万kW。全流域内己建成大中型水电工程29座,水库总容量近50亿m3;其中建在闽江干流下游的闽清县境内的水口电站,库容量26亿m3,装机容量140万kW,年均发电量49.5亿kW°h,是华东地区最大水电站,己于1993年投入生产运营。
1.水利工程建设诱发或产生的环境负面影响
随着闽江流域水利工程建设与开发的快速发展,众多水利工程不断建成和运营。它有力地促进了沿江的经济和社会的发展,发挥了显著的经济效益和社会效益。但是,另一方面,水利工程建设诱发或产生的环境负面影响,即扰乱生态平衡、破坏自然、恶化环境的负面效应也相伴出现。前者是我们设计和期望的结果,后者是我们不愿意看到却又必须正视的问题。众多水利工程的建成运营对闽江干一支流的水动力场因素、水化学场因素及相关点线地带(段)荷载条件和应力场等环境因素产生显著的影响,伴随出现日益突出的环境地质问题。如:河(库)岸的稳定性变化问题,库区或坝区的区域稳定问题,河流纳污扩散净化能力降低及水质恶化问题,乃至使沿江城市乡镇的总体环境质量受到损害性影响等问题。为了化害为利,把与水利工程建设相伴出现的弊端降到最低点,研究和分析与闽江水利工程建设有关的环境地质问题具有重要的理论和实践意义。闽江水利工程的环境地质问题包含环境工程地质问题与环境水文地质问题两大方面。前者己在文献中作了初步的讨论和评价;本文仅就闽江水利工程的环境水文地质问题中的环境水质效应专题进行初步的讨论和评价。
2.闽江水利工程建设与水污染及水质环境的关系问题
闽江水资源的天然水质良好,属于低矿化度的江河水,其水化学成份以重碳酸盐类为主,总硬度低,为极软水,而且含沙量较少,枯水期河流大多呈清澈状。据资料显示f3,多年的年均含砂量大多小于0.25kg/m3,比黄河含砂量的六千分之一还小。它水量充沛,流速较大,具有很强的纳污稀释扩散净化能力。闽江干一支流上众多水利工程建成后,虽然其年均径流总量绝对值没有大的变化。但是,在水利工程运营调度过程,径流量在不同河段(空间)和月份或年份(时间)分配上出现(比水利工程修建之前)明显的变化,即径流量的相对值随时空的不同产生显著的差异;以及水库蓄清排浑的调度方式及坝下江段的河流冲刷作用强化的趋势。使闽江干一支流水动力因素产生较大变化的同时也出现其水化学场因素大的变化。如库区江面大幅度増大,接纳污染的面积扩大,库区形成许多库湾和静水区,江水的流速显著减小甚至处于静止状态,其纳污稀释扩散净化的能力明显降低;随着污染物排入量的有増无减,江水中的污染物浓度必将提高,污染带也将明显扩大生长,使局部水质恶化,并逐渐扩展,乃至影响整个库区或河段的水环境。闽江水利工程建设相伴出现的水污染及环境水文地质问题涉及面很广,本文仅就其中的环境水质效应问题进行概括性的讨论和评价。
2.1闽江水环境点源污染与水利工程建设的关系
点源污染主要包含工业污染源和城镇生活污染源两方面。闽江水利电力工程建设,为闽江流域的工业发展,城乡建设提供了重要的能源,充足的水利电力能源极大地刺激了闽江干一支流沿江的工业发展和城乡建设。可是伴随着城镇人口的迅速増长和城市发展进程的明显加快,库区及沿江工业全面高速发展,闽江水环境污染源点数量也随之剧増,致使工业和生活污染物的排放量猛増。据不完全统计[1],闽江流域己发展有污染源的工厂和企业2000多家,其工业废水年排放量达5亿多吨。同时,生活和医疗污水排放量总和近3亿吨,废污水中的主要污染物为COD、硫化物、酿,还有磷它们的累计负荷占总负荷的83%对闽江水环境造成较为严重的污染。污染最严重的是闽江支流沙溪,其部分河段的水质为四级或五级。研究表明,沙溪某些河段的水质变化与水利电力工程开发有密切关系[3]。由于水库蓄水,使相关的许多河段的径流速度、径流量减小,在库区及相邻河段出现河水的相对滞留或处于静止状态,大大地降低了污废水的稀释扩散净化能力,加上库区淹没的树、草、耕地土壤中的有机物溶解排放累积迭加,使沙溪中下游河段蓄水体在枯水期的氨氮含量高于临界控制浓度(1mg/L),总磷的含量己接近或超过临界控制通量,使许多蓄水体在多年平均流量下处于中等营养状态而在枯水期处于富营养状态[3]。还有闽江下游及河口脏河段,其水质情况既取决于污染源的排放量,也受控于河口地区特殊的水动力特性。由于水口电站高坝大容量的蓄水,导致大坝下游径流量及水位锐减(丰水期和枯水期),而下游沿岸及福州市的工业和生活污染物排放量急剧増长,再加上闽江口潮汐涨潮的顶托作用致使咸水上溯、污水回流,而使这一地区的废污水排放量与河流径流量之比即污径比明显变大,水环境容量和质量显著降低,水污染程度日益加重。
2.2闽江水环境的非点源污染问题
水文环境的非点源污染是指区域性的面状污染问题,是目前全球水质问题的重要原因。随着点源污染控制水平的提高,水环境的非点源污染将显得更为突出。美国环境保护局指出:当今美国水质问题,可能有50%或更多是由非点源污染所致。它表明非点源污染对水质与水环境的危害极大。非点源污染一般包括城市径流污染和农田径流污染(还含流动污染源)前者指,伴随着工业化、城市化进程的加快,城市工业与生活污染物排放量剧増,城市径流中的污染物浓度急剧増长,使城市径流成为接纳水体的一个重要污染源。后者是指,伴随着农业的高速发展,土地利用率明显加大,农药与化肥的施放量逐年増长,加大了农田径流污染负荷量,使农田径流不仅携带着大量泥砂,而且还挟含有各种有机物、无机物和氮磷营养元素以及农药,成为受纳水体的重要污染源。
伴随着闽江水利工程建设的蓬勃发展,在库区及沿江地带快速建设和发展起来的众多城市乡镇大多背山面水,依山布置,沿江延伸,形成高差数米乃至数十米、上百米的山城和长条形的人口聚居的密集带。城镇环境污染物排放量极大,加上城市发展的不规范和市政基础设施不配套或不完善,使降雨径流的大部分沿地面与街道刷洗顺势直泻注入闽江干一支流,它对闽江水环境构成突出的污染危害。同时,由于库区的淹没影响(其范围总量是相当大的)原有耕地较大幅度减少,且移民安置点相对集中于沿江地带,人口密度剧増。为了发展农业,一是大范围地开荒造地,同时提高土地的耕作利用率,导致沿江水土流失加剧,有机质养分的供给量増加;二是加大化肥及农药的施放量。在降雨期间,农田径流历经面流、渗透、冲刷、吸附、汇流等一系列物理一化学及水文作用过程,将污染物输送到闽江干一支流中,加剧闽江水的污染程度。有资料显示14,闽江饮用水氨氮含量超标达8.6倍,酚含量超标高达14倍。它与闽江水环境的非点源污染有密切关系,与水利工程建设及运营有密切的关联性。非点源污染具有突发性强、出现时间集中(多在雨季时期)、城市径流污染强度较高、农田径流污染负荷总量大等特点。通常情况下,城市径流单位面积上的'污染物是农田径流污染物的若干倍(2—3倍或更大)。但是,沿江库区及沿岸的农田径流面积相当于城市径流面积的数十倍或更大。因此,库区及沿江水环境的非点源污染负荷主要来自农田径流。此外还有与水利工程建设相伴发展的旅游业。闽江水上旅游活动高速发展,使其许多库区及江河中接纳流动污染物量的累积増幅加大,它对闽江水资源与水环境的负面影响不容忽视,急待进行专门的调查研究,制定防治措施。
闽江干一支流既是工农业生产活动及城市活动的重要水源,也是工农业生产和城市活动排污泄水的容纳区。随着社会经济的快速发展,这种取水量和排污量均会大幅度増长。闽江干一支流上众多水利工程的建设运营,显著地改变河流的流速、径流量、输砂量、悬移物性质、污染物通量等水动力场和水化学场因素,它明显地降低河流纳污稀释扩散净化的能力,加重各种污染物对江水的污染程度。
3.结语
环境地质学理论告诉我们:地质环境的演化发展过程、人类的工程及经济活动与地质环境之间呈非线性的密切相关关系和反馈机制,其特征、成因及规律是极为复杂的。而人们对水利工程建设与地质环境的关系的研究,经历了从点(工程)到线(河段、河流梯级开发)到面(库区及周边环境)到体(流域的综合环境大系统)的发展演化过程,体现了对水利工程建设的环境问题研究评价的整体化、系统化和综合化的大趋势[2]。闽江水利工程建设的环境水质效应问题说明了闽江水利工程的建设与运营,在发挥显著的经济效益和社会效益,创造美好环境的同时,也造成水环境的负面变化,反映了水利工程建设是孕育和诱发现代环境地质问题的重要因素之一。这告诉我们,水利工程的环境地质问题的评价研究不是以水利工程的建成运营为结束,而应与水利工程建设和运营同始终。
集约化养猪场废水处理技术及应用
养猪场废水是养殖业废弃物中最典型的一类污
染物,主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水,属高浓
度有机废水。由于养猪业属传统产业,用于废水处理
的资金有限,所以养猪场废水处理各项指标要完全达
标难度很大。迄今为止,国内外对养猪场废水处理已
进行了大量研究和工程应用实践。文章分析总结了
近3年来集约化养猪场废水处理的工艺研究和工程
应用等方面的情况,现报道如下。
1 猪场废水处理工艺
目前,养猪场废水处理研究的工艺方法有物化处
理、自然生态处理、好氧处理、厌氧处理等,实际工程
应用中常常是这些处理技术的组合工艺。
猪场废水悬浮物质浓度很高,悬浮物质是COD
的主要来源之一,过高的悬浮物质将会影响后续生化
处理的效果,所以在养猪场废水进入生化处理系统之
前进行固液分离处理是必要的。固液分离机有振动
筛、回转筛、水力筛和挤压式分离机等,其中挤压式分
离机可以连续运行,效率较高。德国研制的FAN -
SEPATOR的挤压式离心分离机,具有很好的分离效
果,在我国的应用表明,悬浮物的去除效率较高,分离
出来的泥渣含水率为80%左右。
猪场废水氮磷含量很高, 采用磷酸镁铵
(MgNH4 PO4 ·6H2O,俗称鸟粪石)化学沉淀法处理,
使得废水中的氨氮转化为缓释肥中的营养元素,解决
了氮的回收和氨的污染两大问题,同时达到较好的预
处理效果,为后续的生化处理创造了条件。但该方法
必须考虑废水中N、P、Mg的平衡问题,所以廉价的添
加剂是化学沉淀法能否实际应用的关键。Lee S I等
人利用海水或制盐工业中的废盐卤作为Mg2 + 添加
剂,沉淀速度快,与添加MgCl2 作镁源对磷有等同的
去除效果,是一种处理成本低廉的方法,但去除氨的
效果不如添加MgCl2。
自然生态法是运用生态学原理与工程学方法相
结合的技术,应用较多的是稳定塘工艺和人工湿地系
统。PoachM E[ 1 ]为了研究有机负荷和去除效果的关
系,设计了6个并联的湿地- 池塘- 湿地处理系统,
通过分别进水控制各处理单元的有机负荷,试验研究
表明,最佳TSS、COD、TN、TP去除率分别为35% ~
51%、30% ~50%、37% ~51%、13% ~26%,夏季处
理效果明显优于冬季,处理效果受温度和降雨的影响
较大。自然生态法处理建设费用较低,运行成本低
廉,但受自然条件的影响较大,适宜于土地资源丰富
的地区,具有良好的应用前景。
好氧生化法主要有活性污泥法和生物接触氧化法。
成文[2]采用接触氧化水解(酸化) -两段接触氧化-混凝
工艺处理猪场废水,水解对CODcr有较高的去除率,稳定
在60%~70%;接触氧化对COD的去除效果在50%左右。
整个工艺对氨氮去除效果较好,出水氨氮在13~15 mg/
L, CODcr在200~250 mg/L,经过聚合氯化铝混凝沉
淀后,最终出水CODcr稳定在100 mg/L 以下,出水
达到污水综合排放一级标准(GB8978 - 88) 。但该工
艺程序复杂,占地面积大,对氨氮的去除效果还有待
进一步研究。邓良伟[ 3 ]研究水解- SBR处理猪场废
水,大大简化了处理工艺, 水解去除了大部分的
COD, TP去除率达到55% ,但对氨氮去除效果不好;
SBR对氨氮有较好的去除效果, TN的去除率为74.
1% ,氨氮的去除率在97%以上,但最终出水的COD
残留量较大。猪场废水的高氨氮常常导致生化处理
过程中碳源不够、C /N过低,从而影响总氮的去除效
果,如果采用外加碳源则会增加处理成本。Ju -
Hyun Kim等人利用序批式反应器( SBR) 实时控制
工艺,采取补充源水作外加碳源的方式处理猪场废
水,通过ORP以及pH值实时控制缺氧段、好氧段,
TOC和总氮的去除率分别在94%和96%以上,能够
有效除去TOC和TN,但对TP的去除效果不佳。猪
场废水氨氮浓度高,对直接进行生化处理可能会产生
影响,因此在生化处理前进行化学脱氮以减轻后续生
化处理的难度,是目前猪场废水处理的一个新途径,
于金莲等人提出了加石灰乳混凝沉淀- 脱氨- 好氧
生化的联合处理工艺,在生化处理前进行混凝沉淀和
脱氨预处理,一方面去除了大部分悬浮物和部分难降
解有机物;另一方面提高pH值,脱除大部分氨氮,使
后续生化处理降低能耗、容易达标。
自然生态法和好氧处理都有各自的不足,自然生
态法处理需要大面积的处理场地;好氧处理能耗大,
去除污染物不完全。
对于高浓度有机废水的处理,厌氧技术是必然选择
之一。目前较常用也比较有效的处理方法是厌氧或
厌氧+好氧后续处理工艺,研制高效厌氧反应器是猪
场废水处理的关键。邓良伟等人利用内循环厌氧反
应器( IC)处理猪场废水,水力停留时间0. 8~2. 0 d,
COD 负荷3~7 kg / (m3 ·d) ,经过半年的运行,结果
表明, COD 平均去除率为80. 3% ,耐冲击负荷好,
BOD5 平均去除率为95. 8% , SS去除率为78. 5%。
厌氧反应器中,部分有机氮转化为氨态氮,使得出水
氨氮浓度比进水高2. 82% ,反应器对总氮、总磷的去
除还需进一步的试验研究。一般而言,单纯使用厌氧
工艺,出水有机污染物还很高,必须采用后续处理才
能达到排放标准。考虑到SBR 对氨氮有较好的去
除,杨朝晖等人提出沉淀- UASB - SBR工艺处理猪
场废水,经厌氧消化可除去大部分的有机质,在SBR
工艺中的曝气过程分为2个阶段,中间添置闲置阶
段,既防止产生过多泡沫,又增强反消化作用。经过
稳定运行, UASB 反应器COD 有机负荷稳定在
8~10 kg/ (m3 ·d) , COD去除率达到70%左右,BOD5
去除率80%左右,经SBR 处理可去除氨氮95% ~
98% ,最终出水CODcr为186 ~412 mg/L, BOD5 为
78~146 mg/L,氨氮为20 ~60 mg/L,出水仍残留部
分生化处理难以去除的难降解有机物,这是因为厌氧
消化较完全,消化液COD较低,而氨氮很高,导致后
续生化处理碳源不足,影响了后续的处理效果。杨朝
晖等人又研究水解酸化+好氧处理猪场废水工艺,采
用水解酸化反应器(ASBR)进行厌氧处理,保持厌氧
消化处理控制在水解、酸化阶段,使出水C /N 较高,
保证了后续SBR的生化效果。经过最终混凝处理,
COD去除率为99. 6% , BOD5 去除率为99. 8%, TN
为88. 3% ,氨氮为99. 8% ,出水达到污水综合排放二
级标准(GB8978 - 96) 。但水解酸化反应器COD 的
容积负荷较低仅为2. 3 kg/ (m3 ·d) ,还需进一步研
究提高其负荷。
猪场废水中还存在大量细菌,如不经处理可能将
大肠杆菌带入地表水和地下水,危害人类健康, James
A Entry等人提出用水溶性的阴离子聚丙烯酰胺
( PAM ) 处理猪场废水, 基建投资低、应用快捷。
PAM、PAM与CaO复配和PAM与Al2 ( SO4 ) 4 复配能
够使总的大肠杆菌和排泄物大肠杆菌减少30% ~
50%,降低源水中的总磷、正磷酸根以及氨氮。正确
的应用PAM及其复配物可以减少进入地表水和地下
水中的污染物数量,保护水质。
2 猪场废水处理技术应用情况
目前,应用到实际工程上的猪场废水处理工艺有
自然生态法处理、好氧处理、厌氧+好氧处理等。潘
涌璋等人利用高级综合稳定塘处理猪场废水,经过稳
定运行, 出水达到畜禽养殖业污染物排放标准
(GB18596 - 2001)的要求,氨氮在60 mg/L 左右,总
氮没有考虑,总停留时间在20 d以上,占地面积大,
适合于土地资源较丰富的亚热带山区。由于凤眼莲
对水体中的污染物质和营养物质有较好的吸收,
]考虑用凤眼莲处理猪场废水,工艺流程如下:
该凤眼莲生化处理系统对COD 的______去除率为
43%~69% ,对总氮的去除率为55% ~72% ,对氮元
素的吸收量很大,同时对总磷、挥发酚等污染物都有
较好的去除效果。该处理系统的停留时间为30 d,日
设计流量为600 m3 ,但需要较大的处理场地,且受气
候条件影响很大,这都限制了该工艺的应用。目前,
厌氧+好氧处理工艺应用较为广泛。胡海良等人将
环形生活污水高效净化沼气装置应用到猪场废水的
处理上,废水经过高效净化沼气装置后进入接触氧化
池,进行自然曝气去除CODcr和BOD5 , 该工艺对
COD、BOD的去除率达到90%以上,但出水氨氮为
100~200 mg/L,去除效果不好。邓良伟等人进行了
厌氧- 加源水- 间隙曝气(Anarwia)的研究,此工艺
是厌氧+ SBR工艺的改良,因为厌氧消化较完全,导
致好氧处理中C /N较低,影响后续消化效果,如果添
加外源碳源或外源有机物提高C /N,运行成本随之增
高,故提出了部分猪场废水进入厌氧池进行厌氧处
理,另一部分进入沉淀配水池与厌氧出水混合后再采
用间歇曝气的序批式反应器( SBR)处理,经过一年的
生产性试验,该改良工艺对COD、氨氮、TN的去除率
分别为93. 1% ~97. 4%、98. 2% ~99. 5%、93. 1% ,
但最终剩余难降解的有机质还需要进一步物化处理
才能达到排放标准。
3 其他相关处理技术
猪场废水处理还有其他的相关处理技术,如从养
猪场生产过程的环境管理上考虑,在源头改进工艺减
少排污,减轻污染。采用干清粪工艺取代水冲式清粪
就是一种较好的方法,干清粪工艺是将粪便单独清
出,不与尿、污水混合排出,这种工艺固态粪便含水量
低,粪中营养成分损失小,肥料价值高,便于堆肥和其
他方式处理,还可以节约用水,减少废水和污染物排
放量,易于净化处理,是目前理想的清粪工艺。以万
头规模化养猪场为例,将现有的水冲粪工艺改为干清
粪工艺,每年可减少污水排放5. 5万吨,既节约了用
水,又减少了污染。王德刚等人提出“零污染”干式
法养猪,即在栏舍内铺上敷料,将猪的粪尿吸附混合,
生物处理后进行二次发酵,并经工艺处理合成生态有
机肥,对周围环境达到“零污染”的排放效果,同时降
低猪群疾病发生率,加快生长速度,提高饲养效益以
达到较好的经济效益、环境效益。
目前很多学者提出了不少猪场废水处理的新方法,
但都只停留在试验室小试阶段,真正应用到生产中还需
要进一步的研究试验。邓良伟等人利用秸秆作为载体
进行堆肥,在堆肥发酵过程中,产生的生物热蒸发浓缩
“猪场废水”,达到处理猪场废水和生产有机肥的目的。
以秸秆为载体用猪粪水及其厌氧消化液进行堆肥处理,
其吸水比可达1∶5. 94~1∶6. 65,堆肥含水率基本在
70%以上,超过一般堆肥过程含水率( 50% ~60% ) ,
且能保持较长的高温期,说明以秸秆为载体吸收猪粪
水在高温条件下进行堆肥的工艺路线是可行的。在
堆肥过程中,氮、磷、钾是一个累加的过程,所获得的
堆肥是一种肥效较高的有机肥,但该工艺消耗猪场生
产废水有限,仅限于小规模的污水处理,对于大规模
的猪场废水处理还需研究探讨。
4 结论与展望
根据以上分析,解决猪场废弃物污染问题,首先
应当加强猪场环境管理,从源头污水减量化考虑,采
用“零污染”干式养猪,减少用水量,基本实现零污染
物排放;或采用干清的方式代替水冲,既不会流失营
养物质,又可以大大减少废水的排放。养猪业属于传
统产业,猪场废水处理必须寻求经济可行、处理效果
好的方法。开发经济有效的处理工艺是目前猪场废
水处理的重点。高效厌氧反应器的研制、氮磷污染物
的去除、沼气发电技术及无害化资源能源的回收是今
后猪场废水处理的重要研究方向。
参考文献:
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[ J ]. 农业环境保护, 2000, 19 (5) : 301 - 303.
畜禽粪便用于生产饲料的方法
随着我国畜牧业的蓬勃发展,生产规模化、集约
化趋势越来越明显,在给人类提供丰富的畜禽产品同
时,由于规模化养殖场的畜禽粪便和污水多不处理直
接用作肥料,某些地区甚至直接排入江河,造成严重
的环境污染。其实,畜禽粪便并非完全是不可利用的
废物,粪便中有一部分营养物质能被动物直接再吸
收,还有一部分物质可通过处理再被动物吸收。现在
被各国所接受和使用的主要处理方法有以下几种。
1 干燥法
一般只适用于营养物质含量较高的鸡粪。
1. 1 自然干燥
将新鲜粪便单独或掺入一定比例糠麸拌匀后,摊
在水泥地面或塑料布上,随时翻动,自然风干、晒干,
然后粉碎,掺到其他饲料中饲喂。此法成本较低,操
作简单,但受天气影响大,晒干时造成的环境污染大。
1. 2 加温干燥
干燥快速,可达到灭菌、灭杂草籽和去臭的目的,
但是经处理后的粪便养分损失较大,成本较高。
1. 2. 1 低温干燥 将畜禽粪便运到装有机械搅拌和
气体蒸发的干燥车间或干燥机、隧道窖中,在70 ~
500 ℃的温度下烘干,使畜禽粪便含水量降到13%以
下,再储藏和利用。
1. 2. 2 高温快速干燥 将含水量为70% ~75%的
畜禽粪便通过高温快速干燥机,在不停旋转的干燥机
中,畜禽粪便通过间接加热( 500 ~700 ℃) , 12 s左
右,含水量即可降至13%以下。
1. 3 微波处理干燥
滇池污染治理工作若干问题的思考 摘要:介绍了滇池污染治理工作的现状和国外治理富营养化湖泊的 先进经验,提出了治理滇池污染的对策:只要政府重视,提高全民环保意识,措施得力,方 法对头,加大环境治理的投入,滇池治理在短期内得到根本性改观是完全可以实现的。 关键词:富营养化;污染治理;水环境 滇池位于昆明市西南,属金沙江水系,总容水量15.7×108m3,流域面积2 855 km2,接纳盘龙江、宝象河、马料河、落龙河、捞鱼河等20多条河流,年来水量约7×108m3,最大水深8 m,平均水深5m。 改革开放20年来,昆明市的国民经济、城市规模、人口数量、生活水平有了很大的提高和发展,经济的高速发展伴随着水环境质量状况不断恶化的情况也表现得十分突出。经济发展初期,人们集中力量发展生产,对经济快速发展给水环境造成的影响和破坏虽有所认识,但限于资金短缺,加之主客观因素的影响,不能集中较大的力量对污水进行及时有效的处理。1990年以前,昆明市甚至没有一座城市污水处理厂,工业废水有的没有经过任何处理 就直接排放水体,有的虽有处理设施,但运转不正常,形同虚设。 昆明市西南的滇池位于城市下游地带,整个城市地形呈南高北低态势,城市污水和雨水 排入滇池后通过海口流入普渡河,汇入金沙江。滇池在生态系统相对稳定时期,水质呈黄色、淡黄色,透明度约为1~1.5m。过去,昆明市受城市规模、工业生产、人口数量及生活水平的限制,排放的污染负荷没有超过滇池水体的自净能力,滇池得以维持生态平衡。随着生产和生活用水量的迅猛增加,城市排出的工业废水和生活污水的污染负荷大幅度增加,这种生态平衡关系已经被严重破坏,这是造成滇池水质严重污染和恶化的根本原因。 1 治理滇池污染的对策 近年来滇池水体中的氮、磷严重超标,水体富营养化严重,油绿色的湖面上水葫芦横生,汇入滇池支流的水质已经发黑变臭,滇池已达Ⅴ类水体。目前,排入水体的总污染量还没有得 到根本控制,排放量大于治理量,滇池及其水系的生态平衡没有根本好转。要使滇池水体在 短期内恢复至Ⅱ类水质标准,难度相当大。滇池已被国务院列入全国重点治理的湖泊,省、市政府高度重视滇池的治理工作,已经投入50多亿元巨额资金,采取包括打通 西园隧洞及疏挖草海底泥、投药杀藻等一系列措施根治滇池。经过多年的努力,昆明市已建 成四座城市污水处理厂,污水处理能力达到36.5×104m3/d,城市污水处理率达6 0%以上,滇池流域内的工业废水在1999年5月1日实现了达标排放,滇池综合治理工作已经取得了明显成效。 但是,滇池治理工作是一项复杂的系统工程,要使滇池水质得到根本好转,水质得以变清,还需大量的工作,任务相当艰巨。必须动员全社会的力量,标本兼治,先治本后治标, 同时采取各种处理措施和办法,加大管理监督和执法力度,各项工作多管齐下,才能够 在比较短的时间内使滇池水质得到根本性的改观,恢复滇池的生态平衡。 ①首先要截断污染滇池的根源。从滇池及其流域的生态和环境考虑,所有工业废水和生活污水必须经过处理达标后再排放。工业废水污染物质成分非常复杂,难于用单一的处理工艺进行处理,必须分门别类,有针对性地进行专门工艺处理。各种工业废水不能混合后再处理,污水应在出厂前进行达标处理后再进入城市排水系统。 ②加紧进行城市排水系统的建设。昆明市的城市污水处理厂设计规模已达全市污水量的80%,这在全国是比较高的。但城市排水管渠的总长度数量有限,城市排水设施普及率还不高,许多污水经过化粪池的简单处理后就近排入河道。目前,昆明市城市排水管渠多数为合流制,雨季污水和雨水混为一体,污水处理厂难以将混合污水全部进行处理,造成部分污水未经处理就直接排入水体,形成污染。为了保护水体,必须有计划地逐步将合流制改建为分流制,实现清污分流。因此,城市排水系统的 新建和现有排水系统的改进与扩建工作,以及污水厂的建设任务等都是极其繁重的。 ③加强现有污水处理设施的运行管理,提高污水处理效率和运行管理水平,始终保证污水厂满负荷运行,是当前做好滇池保护工作的重要措施之一。由于长期以来人们重生产、轻环保, 许多工业废水处理设施虽然已经建成投产,但多数运行不正常,废水处理设施没有得到充分利用。加强现有污水处理设施的运行管理,充分发挥现有污水处理厂的处理能力,建立考核、监督管理机制,将现在按污水厂设计规模拨付运行管理费用改为按实际处理污水量拨付经费,考核单位处理成本费用,以提高污水处理效率和处理能力。建立水质水量监测统计报告等一系列的工作制度都是保护滇池切实可行的措施办法。 ④在保证滇池水体总量平稳的前提下,应充分发挥滇池北岸截污工程和西园隧洞工程的作用,及时将排入滇池草海的污水短路排放,减少对滇池的污染。 ⑤滇池湖面的蓝藻和漂浮污染物质可采用机械方法进行表面抽吸、排出,有利于空气中的氧转移到水中,加快水体的自然净化过程,同时滇池湖面的外观也将有较大改善。 /'P ⑥为加快滇池恢复生态平衡的速度,可采用气浮工艺对滇池水进行循环处理,即将滇池水 提升到处理厂,投加混凝剂后,通过气浮工艺处理后,又排入滇池。处理厂设在滇池边,水泵 扬程短,常年运行费用较低。现阶段可利用昆明市自来水总公司三水厂现闲置的气浮设备 进行处理,只需对气浮池后的管道工艺和出水管道进行局部改造后就能运行,既现实又可行 。 g_$?:*"\`wfy*3=LO-t{b[5SToM= )5lk毕业论文范文XLZ#F]4 IZ '=N_7=yWq$C$H� ⑦在滇池北岸的局部区域设置生物防护带,利用微生物降解水中的有机物,达到净化水 的作用。在这方面,昆明市自来水总公司已做了一些有益的尝试,取得了一些经验,值得借 鉴。 ⑧认真做好滇池流域面源污染的综合治理工作。这项工作涉及面广、难度大、周期长。但 面源污染的治理工作关系到整个滇池流域环境生态的恢复,关系流域内水源地的取水卫生安全 。根据昆明市环境科研所的调查结果,滇池面源污染占入湖总污染的负荷比重较大,主要污染因子的入湖量:总氮为2 955T/A,总磷为417T/A,分别占滇池总污染负荷的33%和41%。 面源的发生过程包含三个子过程:产流、汇流过程,土壤侵蚀过程和营养盐流失过程。根据现 有的研究成果,按滇池流域的地质和水利条件,可将流域内的营养盐发生量分为三大区域 :①湖滨平坝区。这一区域一般是粮食、蔬菜、果品比较集中的农业区,其氮、磷的发生量占到全流域的6%和7%,大都弥漫性进入滇池水域。采取以控制蔬菜地和村落污水为主,用沉淀池工程和湿地工程技术,在田间排水;在有空地的村落可用新型稳定塘处理工艺,其中湿地技术去除污染物高达80%以上。②台地、岗地、丘陵区。该区域水土流失最为严重,也是面 源营养盐发生量的主要地区,氮、磷发生量分别占全流域发生量的49%和43%。解决的办法是实施小流域综合治理工程技术,如采用生物工程和土石工程相结合,除磷效果达40%至60%。 ③各入湖河上游分水岭山区。这一区域农田较少,森林覆盖较好,氮、磷发生量分别占全 流域总量的46%至52%,一般经上游水库的降解净水,剩余部分进入滇池的比例不大。水系上游山区重点在保护现有植被、大力营造水源涵养林,要特别重视滇池附近山地森林、植被的恢复工作。 论文滇池污染治理工作若干问题的思考来自免费论文网 2 国外治理富营养化湖泊经验介绍 2.1 澳大利亚新南威尔士州 1991—1993年,全州共发生162次水华(水体富营养化造成藻类大面积繁殖的现象),其中84次对水的用途造成不良影响,尤其是1991年底在达令河系发生世界上有记录以来最大规模 的蓝绿藻水体,绵延1000KM以上。 治理措施: ①减少进入水体营养物的数量,加强水污染防治和管理对策的研究。 A.控制城市和农村点源污染的工程和管理措施有:提高污水处理水平(排水系统清、污分流 ,改扩建以提高现有污水厂除氮、磷效率及扩大处理规模);鼓励使用无磷或低磷洗涤剂; 污水(经处理)灌溉;生活污水和河水的除磷处理;污水停留(氧化)池的改造等。 B.控制面源污染的对策:保护流域内植被;城区多种草植树,帮助滤去地表径流污染物;根据气候、土壤特点和作物需求,确定适宜的化肥使用时间、方法和数量;利用河边的绿化带作 为土地利用和水系间的缓冲和过滤带;改变和改善化粪池的位置、设计和作用。 C.营养物污染管理规划,确定水体营养物的环境负荷和减少营养物排放量方案。 D.建立流域污染控制示范工程。示范工程中有人工湿池、河岸绿化缓冲带和高效污水处理厂。 ②水华的控制和管理对策 A.对水量进行调节和分配。 B.其他物理措施:水库管理,采用机械搅动和曝气破坏水体分层,增加水体流动性;机械收获蓝绿藻(但效果不大)。 C.化学措施:采用杀藻剂、除藻剂仅作为应急措施,因不能有效地控制水质富营养化可能会造成新的公害。 D.生物措施:人们认为大麦杆腐烂分解过程产生的有机物质能杀灭或抑制蓝绿藻,但实验 结果表明效果不大;另外,日本科学家发现一种学名叫“水网藻”的网片状或网袋形绿藻,据说繁殖很快,大量吸收水中氮和磷,从而抑制了其他藻的生长,达到以藻治藻的目的。水网藻收获后可加工成优质饲料,深圳东深供水工程管理局与暨南大学水生生物研究所合作开展“水网藻去氮、磷实验”,并在深圳水库进行了中试,结果表明该方案对净化水质是可行的。 2.2 日本琵琶湖的水源保护和治理 琵琶湖是日本最大的湖泊,也是日本近畿地区的主要饮用水源。50、60年代日本经济高 速发展,污水排入琵琶湖,导致富营养化,严重威胁着当地人民的身体健康。当地政府经多年努力,终于使琵琶湖水质得到了改善,让当地群众喝上了放心水。他们的做法主要是通过研究、立法、宣教、规划、资金补助、改造制水设备等措施,恢复了琵琶湖的良性循环 2.2.1 污染源防治对策 工业废水 主要以1979年10月制订的《富营养化防治条例》为依据,其中“废水排放规则”一章中规定:企、事业单位向公共水域排放的废水中氮、磷的含量必须遵守,并填写责任书。若废水不 符合排放标准,可以下达禁令。这样做大幅度地削减了工厂排放的污染负荷。 生活污水 《条例》中规定:“任何人不得再使用含磷洗涤剂”,并“严禁赠送、擅自销售含磷洗涤剂”。在1990年7月制订的《滋贺县生活污水对策推行纲要》中对生活污水的治理提出三项保证措施: ①健全下水道等设施 推广粪便和生活污水合并处理的方法。这种处理方法与粪便单独处理、生活污水直接排放的 方法相比,其排放的BOD量可降低8倍。 ②着力减少生活污水中的污染物质 普通家庭在洗水池的流水口处镶进粗网滤器或使用三角过滤器皿,截留菜屑及剩菜、剩饭 ,回收后作为有效的肥料。 ③建设清洁美丽的人工小溪。 农业污水 主要依据水质污染防治及滋贺县制订的条例对畜牧业、水产业、农业施肥方式及田间管理制 定了具体的措施。 2.2.2 琵琶湖的综合开发 综合开发以“保护”、“养育”、“活用”为基础,水质保护是其中最主要的目标。 2.2.3 湖泊水质保护计划 日本政府于1984年制订了湖泊水质保护特别措施法,于1987年3月又制订并实施了《琵琶湖 的水质保护计划》,1992年3月对此计划再次修订。该计划把防污、治污同综合开发有机地 结合起来,突出水保护这个最高目标。 3 结语 应当强调指出,在发展经济的时候,必须注意环境保护,否则,生态环境遭到破坏后再来抓 环境保护,不仅人民遭受损失,而且要花费更多的财力、物力,这是一些西方工业发达国家 已经产生过的经验教训。同时也应看到,只要注意并采取强有力的措施,控制和解决环境 污染问题是不难实现的。例如,日本在1955—1970年只追求工业发展,忽视环境保护,终于造成了全国性的难以控制的“爆炸性公害”。日本政府从1970年开始决心解决环境污染问题 ,用了5~7年的时间,使环境污染基本得到治理和控制,环境状况有了显著改善,99.95%的水域已达到了保护人民健康的水质标准。从国内外环境治理的经验来看,只要政府重视,提高全民的环保意识,措施得力,方法对头,加大环境治理的投入,滇池治理在短期内得到根本性改 观是完全可以实现的。作者单位:昆明市自来水总公司。
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