营养盐污染水体富营养化.ppt

二、营养盐污染——水体富营养化 另一方面，污水处理厂增加去除营养物质的步骤也十分必要。过去的污水处理厂主要去除废水中的有机物，一般的机械和生物处理过程可以去除90％的有机污染物，但营养物质只去除了30％。而剩余的营养物进入地表水后经藻类的光合作用又会产生新的有机物，其数量甚至高于原废水中所含的有机物。所以从最终的结果看，若不同步去除营养物质，对有机物的去除并没有从根本上解决问题。如果在去除有机物的同时，增加脱N和脱P的步骤，效果要好得多，而投入的费用远比造成富营养化危害后再治理要小。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 污水中的大部分含氮有机物在微生物作用下分解生成氨氮。氨氮是藻类优先摄取的含氮营养物。NH3还会阻碍氧在鱼鳃中传递，对鱼类是一种毒性物质。此外，在用氯气消毒含氨的原水时会生成氯胺产物，白白消耗自由氯，减弱消毒效力。下面介绍几种常用的氨氮废水和磷酸盐废水的处理方法。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 2．氨氮废水的处理方法 煤气制造、焦炭生产、染纺工业等废水中氨氮含量往往很高，在一般水体中氨氮主要来自生活污水。常用的氨氮废水治理法有气提法、生物脱氮法、土壤渗滤法、转效点氯化法和离子交换法等。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 气提法 氨在水中存在着如下溶解平衡关系： 将废水pH提高到10.0以上时，氨氮主要以NH3形态存在并可用空气将其从水中吹出。该过程一般在塔内进行，工艺简单，操作方便，氨氮去除率最高可达80％～98％，缺点是为调节pH加入的消石灰可能与通入空气中所含的CO2反应而结垢。此外，在寒冷地区操作时吹脱效率很低。再者，逸出的氨气有臭味会引起空气污染。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 生物脱氮法 生物脱氮法是利用微生物的硝化和脱氮作用，首先在好氧条件下将水中的无机N全部转化为NO3-的形式，再在缺氧条件下使NO3-形态转为气态N2O和N2而从水中逸散到大气中。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 在第二步脱氮过程中，实际是脱N细菌利用NO3-代替O2进行呼吸，因此必须在缺氧条件下进行。虽然污水本身所含的有机物可以作为还原剂，但为保证反应快速、完全地进行，在实际操作中一般需加入甲醇作为细菌生长所需的碳源，反应如下： 用这种方法，水中氨氮去除率可达80％～90％，主要优点是水处理后不产生二次污染物，且可同时除去有机氮和无机氮。缺点是反应时间长，对温度敏感，且产生污泥。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 其他方法 土壤渗滤法是将废水自上而下流经土层，使其中的氨氮通过物理吸附和生物作用得以除去的方法。转效点氯化法是利用具有强氧化性的氯气将水中氨氧化成氮逸出的方法。离子交换法常用经改性后的天然沸石装柱，通过交换吸附以除去废水中的氨氮。这些方法都各有其优缺点，大多因缺点较多目前还未推广使用。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 3．磷酸盐废水的处理方法 在磷矿石(磷酸钙)熔融、磷矿石与硫酸反应、红磷用浓硝酸氧化、五氧化二磷与水作用等过程中都产生含磷酸盐的废水。一般可用以下方法进行处理。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 混凝法 可使用的混凝剂有消石灰、明矾、铁盐或聚电解质等，当用消石灰调节废水pH达到10～11以上时，对磷去除率可达90％以上。增加消石灰投入量，可提高去除率。沉淀物为羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]。 微生物处理法 研究表明，不动杆菌属(Acinetobacter)在生长过程中吸收P的能力很强，是除磷的优势菌种，在污水处理厂可应用于活性污泥法中。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 4．治理措施 水体一旦发生富营养化，要使其恢复正常需要相当长的时间。即使立即停止一切污染源的输入，水环境中的许多与富营养化有关的营养物质仍在水体中被循环利用。例如，藻类吸收氮、磷后迅速繁殖，但死亡后的藻类残体又会将其中的氮、磷重新释放出来，被新的藻类吸收利用。与氮相比，磷的来源相对固定，因此无机磷的控制在许多地区是治理富营养化的关键因素。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 对于富营养化程度较轻的水体，如果迅速切断污染源，依靠浮游植物的光合作用和水的涡旋运动引起的混合作用可逐渐使水体的DO水平恢复正常。但若富营养化程度已十分严重，则需要采用药剂杀藻、打捞藻类、人工曝气、疏浚底泥和引入贫营养水稀释等方法治理。排水改道引流，改变水体的流速、含水量、温度等水文参数等也有利于加快富营养化水体的恢复。 * * 二、营养盐污染——水体富营养化 通过养殖以水草为食物的鱼种来大量消耗藻类和大型水生生物，可以减轻富营养化的症状。例如投放食藻鱼，常见的有鲢鱼和鳙鱼，它们属滤食性鱼类，以滤食浮游植物(蓝藻)为主要食物，且生长速度快。通过循环放养