水污染的防治及其对策.docx

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水污染的防治及其对策

水污染的防治对策

摘要：

水污染是导致水资源短缺的一个重要原因，而且严重影响水资源利用，致使我国许多地区用水紧张。

我国的水体污染已比较普遍，所以，防治水污染和其对策，来实现水资源的可持续利用。

关键词：

水资源；水污染现状；防治对策

一、前言

水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体环境容量，从而导致了水体的物理，化学和微生物特性发生变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能和其在经济发展和人民生活中的作用。

水污染的发生取决于污染物，污染源和承受水体三方面的特征和其相互作用和关系。

水污染可分为自然污染和人为污染两大类。

一般说来自然污染只发生在局部地区，因此危害也往往具有地区性。

人为污染中工业废水是造成水体污染的主要污染源。

起初，有机废气物的污染和灌溉系统的盐碱化曾是主要问题。

现在人们关心的还有悬浮的固体物，重金属，放射性废弃物，硝酸盐和难降解的有机污染物以和湖泊，沿海岸与海湾水体富营养化等问题。

通过污水处理的基本方法，采用各种技术措施将污水中所含有的各种形态的污染物分离出来回收利用，或将其分解、转化为无害和稳定的物质，从而使污水得到净化。

二、我国水污染现状

随着工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战。

中国尤其严重，是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：

我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%---70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。

水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。

 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。

工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。

据环境部门监测，1999年全国近80%的生活污水未经处理直接进入江河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国三分之一以上水域受到污染。

三、废水处理的基本方法

废水中污染物多种多样，从污染物形态分有：

溶解性的、胶体状的和悬浮状的污染物；从化学性质分有：

有机污染物和无机污染物；有机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不可生物降解的有机物。

废水处理即是利用各种技术措施将各种形态的污染物从废水中分离出来，或将其分解、转化为无害和稳定的物质，从而使废水得以净化的过程。

根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象，废水处理方法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。

（一）废水的物理处理法

废水的物理处理法是利用物理作用来进行废水处理的方法，主要用于分离去除废水中不溶性的悬浮污染物。

在处理过程中废水的化学性质不发生改变。

主要工艺有筛滤截留、重力分离（自然沉淀和上浮）、离心分离等，使用的处理设备和构筑物有格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。

1．格栅与筛网

格栅是由一组平行的金属栅条制成的具有一定间隔的框架。

将其斜置在废水流经的渠道上，用于去除废水中粗大的悬浮物和漂浮物，以防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵受到堵塞。

筛网是由穿孔滤板或金属网构成的过滤设备，用于去除较细小的悬浮物。

2．沉淀法

沉淀法的基本原理是利用重力作用使废水中重于水的固体物质下沉，从而达到与废水分离的目的。

这种工艺处理效果好，并且简单易行。

因此，在废水处理中应用广泛，是一种重要的处理构筑物。

在废水处理中，沉淀法主要应用于：

①在沉砂池去除无机砂粒；②在初次沉淀池中去除重于水的悬浮状有机物；③在二次沉淀池去除生物处理出水中的生物污泥；④在混凝工艺之后去除混凝形成的絮凝体；⑤在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。

3．气浮法

用于分离比重与水接近或比水小，靠自重难以沉淀的细微颗粒污染物。

其基本原理是在废水中通入空气，产生大量的细小气泡，并使其附着于细微颗粒污染物上，形成比重小于水的浮体，上浮至水面，从而达到使细微颗粒与废水分离的目的。

4．离心分离

使含有悬浮物的废水在设备中高速旋转，由于悬浮物和废水质量不同，所受的离心的不同，从而可使悬浮物和废水分离的方法。

根据离心力的产生方式，离心分离设备可分为旋流分离器和离心机两种类型。

（二）废水的化学处理法

化学处理法是利用化学反应来分离、回收废水中的污染物，或将其转化为无害物质，主要工艺有中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、苹取等。

1．中和法

中和法是利用化学方法使酸性废水或碱性废水中和达到中性的方法。

在中和处理中，应尽量遵循“以废治废”的原则，优先考虑废酸或废碱的使用，或酸性废水与碱性废水直接中和的可能性。

其次才考虑采用药剂（中和剂）进行中和处理。

2．混凝法

混凝法是通过向废水中投入一定量的混凝剂，使废水中难以自然沉淀的胶体状污染物和一部分细小悬浮物经脱稳、凝聚、架桥等反应过程，形成具有一定大小的絮凝体，在后续沉淀池中沉淀分离，从而使胶体状污染物得以与废水分离的方法。

通过混凝，能够降低废水的浊度、色度，去除高分子物质。

呈悬浮状或胶体状的有机污染物和某些重金属物质。

3．化学沉淀法

化学沉淀法是通过向废水中投入某种化学药剂，使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应，形成难溶盐沉淀下来，从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。

化学沉淀法一般用于含重金属工业废水的处理。

根据使用的沉淀剂的不同和生成的难溶盐的种类，化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法。

4．氧化还原法

氧化还原法是利用溶解在废水中的有毒有害物质，在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质，把它们转变为无毒无害物质的方法。

废水处理使用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠等，还原剂有铁、锌、亚硫酸氢钠等。

5．吸附法

吸附法是采用多孔性的固体吸附剂，利用国一液相界面上的物质传递，使废水中的污染物转移到固体吸附剂上，从而使之从废水中分离去除的方法。

具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。

根据吸附剂表面吸附力的不同，可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。

在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。

废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。

6．离子交换法

离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。

离子交换水处理法即是利用离子交换剂对物质的选择性交换能力去除水和废水中的杂质和有害物质的方法。

7．膜分离

可使溶液中一种或几种成分不能透过，而其他成分能透过的膜，称为半透膜。

膜分离是利用特殊的半透膜的选择性透过作用，将废水中的颗粒、分子或离子与水分离的方法，包括电渗析、扩散渗析、微过滤、超过滤和反渗透。

（三）废水的生物处理法

在自然界中，栖息着巨量的微生物。

这些微生物具有氧化分解有机物并将其转化成稳定无机物的能力。

废水的生物处理法就是利用微生物的这一功能，并采用一定的人工措施，营造有利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量繁殖，以提高微生物氧化、分解有机物的能力，从而使废水中的有机污染物得以净化的方法。

根据采用的微生物的呼吸特性，生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。

根据微生物的生长状态，废水生物处理法又可分为悬浮生长型（如活性污泥法）和附着生长型（生物膜法）。

1．好氧生物处理法

好氧生物处理是利用好氧微生物，在有氧环境下，将废水中的有机物分解成二氧化碳和水。

好氧生物处理处理效率高，使用广泛，是废水生物处理中的主要方法。

好氧生物处理的工艺很多，包括活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。

2．厌氧生物处理法

厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术，最终产物为甲烷、二氧化碳等。

多用于有机污泥、高浓度有机工业废水，如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理，也可用于低浓度城市污水的处理。

污泥厌氧处理构筑物多采用消化池，最近二十多年来，开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物，如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。

3．自然生物处理法

自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。

主要特征是工艺简单，建设与运行费用都较低，但净化功能易受到自然条件的制约。

主要的处理技术有稳定塘和土地处理法。

四、各类水污染的防治对策

由于大量污水的排放，我国的许多河川、湖泊等水域都受到了严重的污染。

水污染防治已成为我国最紧迫的环境问题之一。

根据发生源的不同，水污染主要分为工业水污染、城市水污染和农村水污染。

对各类水污染应分别采取如下基本防治对策。

（一）工业水污染防治对策

在我国总污水排放量中，工业污水排放量约占60％左右。

工业水污染的防治是水污染防治的首要任务。

国内外工业水污染防治的经验表明，工业水污染的防治必须采取综合性对策，从宏观性控制、技术性控制以和管理性控制3个方面着手，才能受到良好的整治效果。

1．宏观性控制对策

首先在宏观性控制对策方面，应把水污染防治和保护水环境作为重要的战略目标，优化产业结构与工业结构，合理进行工业布局。

目前我国的工业生产正处在一个关键的发展阶段。

应在产业规划和工业发展中，贯穿可持续发展的指导思想，调整产业结构，完成结构的优化，使之与环境保护相协调。

工业结构的优化与调整应按照“物耗少、能源少、占地少、污染少、运量少、技术密集程度高和附加值高”的原则，限制发展那些能耗大、用水多、污染大的工业，以降低单位工业产品或产值的排水量和污染物排放负荷。

积极发展第三产业，优化第一、第二与第三产业之间的结构比例，达到既促进经济发展，又降低污染负荷的目的。

在人口、工业的布局上，也应充分考虑对环境的影响，从有利于水环境保护的角度进行综合规划。

2．技术性控制对策

技术性控制对策主要包括：

推行清洁生产、节水减污、实行污染物排放总量控制、加强工业废水处理等。

（l）积极推行清洁生产：

清洁生产是通过生产工艺的改进和改革、原料的改变、操作管理的强化以和废物的循环利用等措施，将污染物尽可能地消灭在生产过程之中，使废水排放量减少到最少。

在工业企业内部加强技术改造，推行清洁生产，是防治工业水污染的最重要的对策与措施。

这不仅可以从根本上消除水污染，取得显著的环境效益，而且还可以带来巨大的经济效益和社会效益。

（2）提高工业用水重复利用率：

减少工业用水量不仅意味着可以减少排污量，而且可以减少工业新鲜用水量。

因此，发展节水型工业对于节约水资源，缓解水资源短缺和经济发展的矛盾，同时减少水污染和保护水环境具有十分重要的意义。

同国外经济发达、工业先进的国家相比，我国大部分工厂水的浪费现象仍然十分严重。

例如，钢铁行业，国外先进水平的吨钢耗水量一般为3～5m3，而我国的平均水平为70～100m3；石油炼制行业，国外先进水平仅为0．2m3/t，而我国一般需5～6m3/t，有的甚至高达20m3/t以上。

因此，在工业行业节约用水十分重要，并具有很大的潜力。

工业用水的重复利用率是衡量工业节水程度高低的重要指标。

提高工业用水的重复用水率和循环用水率是一项十分有效的节水措施。

电力、冶金、化工、石油、纺织、轻工为我国六大重点用水部门，也是重点节水部门。

应在这些部门重点开展节水工作，根据国外先进水平和国内实际状况，规定各种行业的水重复利用率的合理范围，以促进提高水的重复利用和循环利用水平。

（3）实行污染物排放总量控制制度：

长期以来，我国工业废水的排放一直实施浓度控制的方法。

这种方法对减少工业污染物的排放起到了积极的作用，但也出现了某些工厂采用清水稀释废水以降低污染物浓度的不正当做法。

污染物排放总量控制是既要控制工业废水中的污染物浓度，又要控制工业废水的排放量，从而使排放到环境中的污染物总量得到控制。

实施污染物排放总量控制是我国环境管理制度的重大转变。

它将对防治工业水污染起到积极的促进作用。

（4）促进工业废水与城市生活污水的集中处理：

在建有城市废水集中处理设施的城市，应尽可能地将工业废水排入城市下水道，进入城市废水处理厂与生活污水合并处理。

但工业废水的水质必须满足进入城市下水道的水质标准。

对于不能满足标准的工业废水，应在工厂内部先进行适当的预处理，使水质满足标准后，方可排入城市下水道。

实践表明，在城市废水处理厂集中处理工业废水与生活污水能节省基建投资和运行管理费用，取得更好的处理效果。

3．管理性控制对策

进一步完善废水排放标准和相关的水污染控制法规和条例，加大执法力度，严格限制废水的超标排放。

健全环境监测网络，在不同层次，如车间、工厂总排出口和收纳水体进行水质监测，并增强事故排放的预测与预防能力。

（二）城市水污染防治对策

我国城市基础设施落后，城市废水的集中处理率目前不足10％。

大量未经妥善处理的城市废水肆意排入江河湖海，造成严重的水污染。

因此，加强城市废水的治理是十分重要的。

1．将水污染防治纳入城市的总体规划

各城市应结合城市总体规划与城市环境总体规划，将不断完善下水道系统作为加强城市基础设施建设的重要组成部分予以规划、建设和运行维护。

对于旧城区已有的污水/雨水合流制系统应作适当的改造。

新城区建设应在规划时考虑配套建设雨水/污水分流制下水道系统。

应有计划、有步骤地建设城市废水处理厂。

城市废水厂的建设是解决城市水污染的重要手段。

2．城市废水的防治应遵循集中与分散相结合的原则

一般来讲，集中建设大型城市废水处理厂与分散建设小型废水处理厂相比，具有基建投资少、运行费用低、易于加强管理等优点。

但在人口相对分散的地区，城市废水厂的服务面积大，废水收集与输送管道敷设费用增加，适当分散治理可以减少废水收集管道和废水厂建设的整体费用。

此外，从废水资源化的需要来看，分散处理便于接近用水户，可节省大型管道的建设费用。

因此，在进行城市废水处理厂的规划与建设时，应根据实际情况，遵循集中与分散相结合的原则，综合考虑确定其建设规模。

3．在缺水地区应积极将城市水污染的防治与城市废水资源化相结合

随着世界城市化进程加快，许多城市严重缺水，特别是工业和人口过度集中的大城市和超大城市，情况更加严重。

例如，美国洛杉矶、得克萨斯州、亚利桑那州、内华达州的一些城市，墨西哥的墨西哥市，我国的大连、青岛、天津、北京、太原等城市普遍缺水。

因此，在水资源短缺地区，在考虑城市水污染防治对策时应充分注意与城市废水资源化相结合，在消除水污染的同时，进行废水再生利用，以缓解城市水资源短缺的局面，这对于我国北方缺水城市尤有重要意义。

如北京市在城市污水防治规划中考虑了城市污水的回用需求，污水处理厂的位置是根据回用的需要决定的，这便于就地消纳净化出水，以缓解北京市水资源的紧张状况。

4．加强城市地表和地下水源的保护

由于大量污水的排放，许多城市的饮用水源都受到了不同程度的污染。

调查资料表明，我国约17％的居民的饮用水中有机污染物浓度偏高。

淮河流域一些城镇的饮用水大部分不符合卫生标准。

城市水污染的防治规划应将饮用水源的保护放在首位，以确保城市居民安全饮用水的供给。

5．大力开发低耗高效废水处理与回用技术

传统的活性污泥法城市污水处理工艺虽然能有效地去除污水中的有机物，但具有基建费大、运行费较高等缺点，往往为我国经济实力所不胜负担。

此外，该工艺还不能有效地去除污水中的氮、磷等营养物质。

因此，必须根据各地情况，因地制宜地开发各种高效低耗的新型废水处理与回用技术。

例如，厌氧生物处理技术、生物膜法、天然净化系统等。

尽可能地降低基建投资，节省运行费用，以更快地提高城市污水的处理率，有力地控制水污染。

参考文献：

[1].王金梅，薛叙明主编.水气污染控制技术.北京：

化学工业出版社,2004

[2]王新，沈新军编著.资源与环境保护概论.北京：

化学工业出版社,2009