生态工程在水污染控制中的应用论文_徐正江

生态工程在水污染控制中的应用论文_徐正江

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引言

生态工程与环境工程最大的区别在于:生态工程考虑利用生态系统的自我设计特点,是有利于人类和自然两者的设计。由于生态工程这种独特的优点,在水污染控制方面已有广泛应用,并具有广阔的应用前景。在生态工程范畴内,目前研究和应用的生态污水处理技术主要包括土地处理、蚯蚓-微生物生态滤池、生态浮岛。

1基于再生化原则的水资源利用

流域内水的社会循环中采取生物的和工程的多种措施,实现水的再生化和资源化,由此也可认为水资源得到了再生利用。此外水资源再生的模式还一种就是通过合理的安排水资源的消费顺序,或在消费过程中能够重复对水资源利用,提高了水资源的利用率,都是再生化原则的水资源利用。具体利用率的高低主要取决于水资源再生量的大校由此可以看出,水资源的可再生利用不但可以从一定程度上缓解水资源危机,还具有一定的经济效益、社会效益和生态效益,因此,可再生利用是我国解决城市水资源短缺的重要途径和首要选择。

2河道生态建设理念

在建立生态水利工程时,应该根据相关的建设理念,制定科学、合理的河道治理方案。有专家学者指出"河流的健康发展是生态系统建设的主要组成部分"的理念,生态系统的建设就需要以此理念为基础,由此现代社会对河道生态治理提出相应的要求,既能满足现代社会的需要,保证水资源的开发与利用,还要将保证生态水系统的建设更加完善。在河道治理的过程中,需要结合社会经济效益与环境效益的现实发展,能够权衡两者之间关系,使河道治理工作效率有效提高。河道治理理念具有一定的科学性,制定科学性的河道生态治理方案,既能确保生态水利工程的建设工作的顺利进行,又能保证生态系统的完整性。

3土地处理系统及其在水污染控制中的应用

土地处理系统是将土地处理应用到污水处理中,通过合适的方式对污水系统进行科学的设计和施工,从而可以实现污水处理与利用的有效结合,在控制成本的情况下解决水污染的问题,得到较好的环境效益。一般来说,土地处理技术可以分为地下渗滤处理系统、快速渗滤处理法、慢速渗滤处理法、湿地生态处理系统、地表漫流处理系统等。其中,地下渗滤处理系统的主要特点是水力负荷孝通过下渗和蒸发的方式来处理废水、污水处理的效果较好、对污水是否进行了较好的提前处理要求不高等,主要适用于对乡村、郊区的污水处理。快速渗滤处理法的主要特点是水力负荷大、通过渗滤的方式来处理废水、污水处理速度较快等,主要适用于生活污水的处理。慢速渗滤处理法的主要特点是水力负荷孝污水处理的效果较好、通过蒸发和渗滤的方式来处理废水、污水处理速度较快等,主要适用于对中小城市的污水处理。地表漫流处理系统的主要特点是水力负荷适中、通过蒸发和渗流的方式来处理废水、污水处理速度较快、消耗成本较小等,主要适用于对城镇生活污水的处理。湿地生态处理系统的主要特点是水力负荷适中、通过蒸发和径流以及下渗的方式来处理废水、操作过程简便等,主要适用于净化污水。所以说,土地处理系统在污水处理的过程中发挥着非常重要的作用。

4蚯蚓-微生物生态滤池

蚯蚓-微生物生态滤池(MEEF)是法国和智利新开发的一项针对生活污水和有机废水的生物处理技术,该技术针对普通生物滤池的污泥堵塞问题,在普通生物滤池的基础上引入包含有特定蚯蚓种类的有机分解处理层。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆MEEF集物理过滤、吸附、好氧分解和厌氧生物处理以及污泥堆肥处理等功能于一身,既可高效、低能耗地去除污水中的污染物质,又可减少剩余污泥的产生,是一种全新概念的污水处理工艺。蚯蚓-微生物生态滤池处理功能是基于滤池中形成以蚯蚓为主体的环节动物和少量微型动物与微生物等构成生态系统。由于蚯蚓具有吞食有机物质,提高土壤通透性(透水,通气),与微生物协同作用和促进有机物质的降解等生物学功能,因此,可以提高滤料的空隙率,促进污水中有机物质的降解,使蚯蚓生态滤池具有污水污泥同步高效处理的能力,并清除滤池中可能出现的污泥堵塞现象和减少污泥的产量,从而提高滤池的处理能力和处理效率。MEEF技术在法国和智利发展较快,已进行了推广应用。MEEF技术已经在智利进行工业化的推广应用,如在不同规模居民区的生态滤池生活污水处理装置已安装运行;生态滤池还被用于处理奶制品废水(700m2,400mL/d)和番茄制品废水(17000m2,9148m3/d)。国内也做了生态滤池相关研究,但目前还处于初级阶段。同济大学首先开展了相关的研究工作,开发出适应我国国情的蚯蚓生态滤池,并已经经历了小试、中试及生产规模性试验。试验结果表明,CODcr去除率可达80%以上,氮的转化受水力负荷影响较大。其生产性规模试验属国家高技术研究发展863计划专项"上海城市水环境质量改善技术与综合示范项目",并于2005年10月通过了上海市环境监测中心的验收。

5生态浮岛及其在水污染控制中的应用

所谓生态浮岛,就是由固定系统、植物和载体等组成的水上生态系统,其主要是通过将高分子材料作为载体将植物移栽到水面上,从而实现对污水的处理,将水中的杂质去除,同时起到美化水面的作用,在实现污水处理的同时给人们以美的视觉享受。目前,作为生态浮岛载体的高分子材料制作技术已经非常的成熟,但是经过实践表明仍然存在着一定的问题需要解决,这就要求我国加强对高分子材料的研究,争取发现或者制造出更加环保、工艺更加优良、更加符合生态浮岛发展现状的高分子材料。生态浮岛的植物多为水生植物或者经过人工培育的改良品种,这些植物能够较好的适应水上的生活环境,充分发挥植物对水污染的净化作用,从而达到净化水资源的目的。固定系统就是能够满足植物生长需求、使得生态浮岛的环境系统能够正常运行的系统。总的来说,生态浮岛拥有净化污水、成本低廉、经济效益高等优点,在污水处理的过程中发挥着非常重要的作用。

结语

综上所述,由于水环境问题的复杂化,环境工程水处理技术已经无法满足可持续发展的要求。而随着富营养化、非点源污染和河道污染等问题的突出,这些问题成为水污染治理中棘手而又代价昂贵的困难问题。生态工程技术从整个生态系统的角度出发,具有综合效益,将为彻底解决环境问题提供思路和方法,从诸多的工程应用中我们积累了宝贵的经验,也看到了生态工程技术的巨大潜力。但目前各生态工程技术的研究还不完善,没有形成成熟的理论,其设计应用主要依靠经验,限制了其应用。随着人们对生态工程技术的深入研究,生态工程技术一定会在水污染控制上发挥重要的作用。

参考文献

[1]唐林森,陈进,黄茁.人工生物浮岛在富营养化水体治理中的应用[J].长江科学院院报,2008(1):21-24.

[2]杨键,杨健,娄山杰.一种新型环境友好污水处理工艺-蚯蚓生态滤池[J].中国资源综合利用,2008(1):16-19.

[3]孙文娴,杨海真.污水生态工程处理技术进展〔J〕.净水技术,2007,26(1):22-25.

论文作者:徐正江

论文发表刊物:《科技尚品》2018年第11期

论文发表时间:2019/7/18

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