Question

水污染应如何解决？

Answer 1

废水排放是引起水污染的一个重要方面,目前可供考虑的控制废水的技术措施有:
1.合理用水,减少排污
工业废水有两种,一种是工业冷却水,与原料和产品不直接接触,杂质较少,只要把热量回收或稍加处理后,就能循环使用.另一种是工艺废水,它与原料直接接触,含有各种杂质.由于工业种类繁多,工艺条件差异,废水中的物质与浓度各不相同,比较复杂.若废液中物质浓度较高,则尽可能回收利用;或经一定处理后,再次返回原工序使用.
2.改进生产工艺,减少废水排放,发展"绿色工艺"
3.对废水进行处理后再排放(废水处理)
①建立污水处理厂,对城市生活污水和工业废水进行处理后再决定排放或是加以利用.
②应用土壤处理系统(让污水通过土壤,草地过滤进行牧草灌溉,林地灌溉),净化塘,生物净化等自然净化污水技术.在污水水质达标后再排放或引灌森林,种花,风景地,草地及经济作物,饲料作物,工业用粮等种植业.
污水处理基本方法
废物处理是用物理,化学或生物方法,或几种方法配合使用以去除废水中的有害物质,按照水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度,废水处理一般可分为一级,二级和三级处理.
一级处理采用物理处理方法,即用格栅,筛网,沉沙池,沉淀池,隔油池等构筑物,去除废水中的固体悬浮物,浮油,初步调整pH值,减轻废水的腐化程度.废水经一级处理后,一般达不到排放标准(BOD去除率仅25-40%).故通常为预处理阶段,以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果.
二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物.经过二级处理后,废水中BOD的去除率可达80-90%,即BOD合量可低于30mg/L.经过二级处理后的水,一般可达到农灌标准和废水排放标准,故二级处理是废水处理的主体.
但经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物,生物不能分解的溶解性有机物,溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物,并含有病毒和细菌.因而不能满足要求较高的排放标准,如处理后排入流量较小,稀释能力较差的河流就可能引起污染,也不能直接用作自来水,工业用水和地下水的补给水源.
三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物,如磷,氮及生物难以降解的有机污染物,无机污染物,病原体等.废水的三级处理是在二级处理的基础上,进一步采用化学法(化学氧化,化学沉淀等),物理化学法(吸附,离子交换,膜分离技术等)以除去某些特定污染物的一种"深度处理"方法.显然,废水的三级处理耗资巨大,但能充分利用水资源.
排放到污水处理厂的污水及工业废水可利用各种分离和转化技术进行无害化处
基本原理
常用技术
物理法
通过物理或机械作用去除废水中不溶解的悬浮固体及油品
过滤,沉淀,离心分离,上浮等;
化学法
加入化学物质,通过化学反应,改变废水中污染物的化学性质或物理性质,使之发生化学或物理状态的变化,进而从水中除去;
中和,氧化,还原,分解,絮凝,化学沉淀等;
物理化学法
运用物理和化学的综合作用使废水得到净化
汽提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解,电渗析,反渗析等
生物法
利用微生物的代谢作用,使废水中的有机污染物氧化降解成无害物质的方法,又叫生物化学处理法,是处理有机废水最重要的方法
活性污泥,生物滤池,生活转盘,氧化塘,厌气消化等
其中废水的生物处理法是基于微生物通过酶的作用将复杂的有机物转化为简单的物质,把有毒的物质转化为无毒的物质的方法.根据在处理过程中起作用的微生物对氧气的不同要求,生物处理可分为好气(氧)生物处理和厌气(氧)生物处理两种.好气生物处理是在有氧气的情况下,藉好气细茵的作用来进行的.细菌通过自身的生命活动——氧化,还原,合成等过程,把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物(CO2,H2O,NO3-,PO43-等)获得生长和活动所需能量,而把另一部分有机物转化为生物所需的营养物质,使自身生长繁殖.厌气生物处理是在无氧气的情况下,藉厌氧微生物的作用来进行.厌氧细菌在把有机物降解的同时,需从CO2,NO3-,PO43-等中取得氧元素以维持自身对氧元素的物质需要,因而其降解产物为CH4,H2S,NH3等.用生物法处理废水,需首先对废水中的污染物质的可生物分解性能进行分析.主要有可生物分解性,可生物处理的条件,废水中对微生物活性有抑制作用的污染物的极限容许浓度等三个方面.可生物分解性是指通过生物的生命活动,改变污染物的化学结构,从而改变污染物的化学和物理性能所能达到的程度.对于好气生物处理是指在好气条件下污染物被微生物通过中间代谢产物转化为CO2,H2O和生物物质的可能性以及这种污染物的转化速率.微生物只有在某种条件下(营养条件,环境条件等)才能有效分解有机污染物.营养条件,环境条件的正确选择,可使生物分解作用顺利进行.通过对生物处理性的研究,可以确定这些条件的范围,诸如pH值,温度以及碳,氮,磷的比例等.
近年来,在水资源再生利用研究中,人们十分关注各种纳微米级颗粒污染物去除的问题.水中的纳微米级颗粒污染物是指尺寸小于lum的细微颗粒,其组成极其复杂,如各种微细的黏土矿物质,合成有机物,腐殖质,油类和藻类物质等,微细黏土矿物作为一种吸附力较强的载体,表面常吸附着有毒重金属离子,有机污染物,病原细菌等污染物,而天然水体中的腐殖质,藻类物质等,在水净化处理的氯消毒过程中,可与氯形成氯代烃类致癌物,这些纳微米级颗粒污染物的存在不仅对人体健康具有直接或潜在的危害作用,而且严重恶化水质条件,增加水处理难度,如在城市废水的常规处理过程中,造成沉淀池絮体上浮,滤池易穿透,导致出水水质下降,运行费用增加等困难.而目前采用的传统常规处理工艺无法有效去除水中这些纳微米级污染物,一些深度处理技术如超滤膜,反渗透等又由于投资及费用昂贵,难以得到广泛应用,因此迫切需要研究和发展新型,高效,经济的水处理技术.

Answer 2

水污染防治

15.1.1 水污染综合防治的基本原则与主要对策

水污染综合防治是指从整体出发，综合运用各种措施，对水环境污染进行防治。实施水污染综合防治是十分必要的，因为中国是一个水资源比较缺乏的国家，并且表现为两种：其一是资源型缺水，其二是水质型缺水。长期以来以点源治理为基础的排污口净化处理，不能有效地解决水污染问题，必须从区域和水系的整体出发进行水污染综合防治，才能从根本上控制水污染，解决水质型缺水的问题。

(1) 水污染综合防治的基本原则

1) 转变经济增长方式，提高资源利用率与水污染治理相结合

从“人类枣环境”系统的关系和“经济枣环境”系统的关系来看，人类的发展活动、特别是经济再生产过程是矛盾的主要方面。人类生态系统中水循环有两个方面，一是自然水循环，另外一个是社会用水循环（工农业生产用水和生活用水），在水循环过程中要保证安全用水界限，并尽可能不降低水的质量，就只有对经济再生产过程进行调节和控制，包括转变经济增长方式，调整经济结构、特别是要调整工业结构和改善工业布局，以及推行清洁生产等。当前调控手段和方法还很难做到完全不产生污染、不排放污染物，所以还需要有污染治理措施，两者相结合。

2) 合理利用环境的自净能力与人为措施相结合

排海工程、排江工程、优化排污口的分布都是合理利用水环境自净能力的措施。但要从整体出发进行系统分析，土地处理系统、排江、排海工程、一级和二级污水处理、氧化塘等各种措施要优化组合。

3) 污染源分散治理与区域污染集中控制相结合

污水综合排放标准规定的第一类污染物必须由污染源分散治理达标排放，对于小型工业企业可以采取污染治理社会化的方法来解决。对于其他的污染物应当以集中控制为主，提高污染治理效益，将两者结合起来。

4) 生态工程与环境工程相结合

利用生物治理技术，设计合理的工业链和合理的工业用水循环等都是有效的生态工程。但要与环境工程相结合才能发挥更大的作用。

5) 技术措施要与管理措施相结合

在规划、评价的基础上选定技术方案可以避免盲目性；技术方案实施后只有加强管理，才能使技术措施正常运行，获得良好的效益。

(2) 水污染综合防治的主要对策

我国水污染综合防治的主要对策如下：

1) 对水环境进行合理的功能分区

水环境功能分区是进行水污染综合防治的依据。根据水环境的现行功能和经济、社会发展的需要，依据地面水环境质量标准进行水环境功能区划，是水源保护和水污染控制的依据。例如，地面水环境质量标准将水域按功能分为五类：I类主要适用于源头水，国家级自然保护区；Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等；Ⅲ类主要是用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区；Ⅳ类主要适用于一般工业用水以及人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类主要适用于农业用水区以及一般景观要求水域。

按功能区控制污染，保护水资源。首先，按照水域功能划定保护级别，提出控制水污染的要求。例如：对特别保护水域，是国家《地面水环境质量标准》（GB3838—88）中的Ⅰ、Ⅱ类水域，不得新建排污口，现有的排污单位由地方环境部门从严控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。其次，按照功能区实行总量控制。所谓总量控制是指为了保持某环境功能区的环境目标值，所能容许的某种污染最大排放量。所以，水环境功能区划是实施水污染总量控制的依据。

2) 制定水污染综合防治规划

水污染综合防治的主要内容和制定工作步骤如下:

在水环境调查评价的基础上，分析确定水环境的主要问题。

划分谁污染控制单元。根据水环境问题分析结论，考虑行政区划、水域特征、污染源分布特点，将污染源所在区域与受纳水域划分为一个水污染控制单元。

提出环境目标，进行可达行论证。环境目标要由主要污染物总量控制目标和水环境综合整治各分项具体目标。

确定取样污染物消减量，以及消减比例分配方案。

制定水污染综合防治规划及实施方案。

实施规划的支持和保证。包括：资金来源分析、年度计划的制定、实施排污申报登记和排污许可证制度的建议方案，以及必要的技术支持等。

制定水污染综合防治规划必须坚持下列的几项原则：

以经济建设为中心，有利于促进经济与环境协调发展。

以合理开发利用水资源为核心，着力于全过程控制。通过转变经济增长方式，推行清洁生产，把污染消除在经济再生产过程中。

全面规划、突出重点，因地制宜、讲求实效。

坚持综合整治的原则。对规划方案要进行系统的分析，达到整体优化。

3) 实行排污许可证制度, 对主要污染源逐步由浓度控制向总量控制过渡

在推行排污许可证制度时，一定要结合中国目前的技术水平与管理体制，遵循下列5点要求：

从实际出发确定总量控制目标。当排放污染物的受纳水体的环境容量难以确定时，可以根据国家环保局1995年12月提出的总量控制方案所确定的原则，以1995年主要水污染物的排放总量作为一个目标总量，按所在地区的实际技术经济水平，确定消减比例，分配到主要污染源。

选好发证对象。发放许可证的对象主要是本地区的污染大户，一个城市抓十几户或者几十户即可。要经过污染源调查评价，选好控制重点。

控制污水总量，因地制宜进行计量。

强化发证后的环境监督管理。

重视实践经验不断提高水平。实行排污许可证制度，要先进行试点，总结经验，逐步推广。但也应当注意研究实施过程中出现的新问题，如排污指标有偿转让、排污权交易等。

4) 加强乡镇企业的水污染综合防治

我国乡镇企业分布广、与农业生态系统交错在一起，对耕地和河流的支流(或者河网)已构成严重威胁，必须尽快进行综合治理。其防治对策如下：

首先，按产业政策调整产业结构和产品结构，使污染型企业所占比例下降到15％以下，取缔“十五小”企业。

其次，乡镇企业要合理布局，与农业生态系统组合成良性循环的复合生态系统。

其三，对现有乡镇企业污染源要严加控制。