1)物理法:利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如沉淀法(重力分离法)除去水中相对密度大于1的悬浮物;过滤法(滤网沙层活性碳)可除去水中的悬浮物;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性和可溶性物质,另外还有离心分离法、汽浮(浮选)法、高梯度磁分离法等。
2)化学法:利用化学反应或物理化学作用处理回收可溶性废物或胶状物质。例如中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废物在两相作用中溶解度不同的“分配”,回收酚类和重金属等;氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物,杀灭天然水体中的病原菌。此外还有混凝法和化学沉淀法等。
3)物理化学法:吸附法、离子交换法、萃取法、膜析法、蒸发法。
4)生物法:利用微生物的生化作用处理废水中的有机污染物。例如,生物过滤法和活性污泥法来处理生活污水或有机生产废水,使有机物转化降解成无机盐而得到净化。此外,还有生物膜法、生物塘法。
5)污泥土地处理法:用于有机质处理。污水灌溉,慢速下渗,快速下渗。
治理水污染的方法
(1)资金、行政、法律保障措施。
由于经济和法制的滞后,中国水污染防治工作一直以健全法制、加强环境道德教育为主,经济处罚为辅。1996年,全国人大对5水污染防治法6进行了修订,修订后的5水污染防治法6集中体现了中国水污染防治,由分散治理为主,转向集中控制与分散治理相结合,由末端治理为主转向全过程控制、清洁生产,由单一的浓度控制,转向浓度控制和总量控制相结合,由区域管理为主,转向区域管理与流域管理相结合的指导思想的转变。国务院规定,全国所有工业污染源都要做到达标排放,对新建企业实行三同时制度,这为进一步加强水污染的防治工作奠定了坚实的法律基础。今后工作的重点应是加强监督管理和强化执法,真正做到有法必依,违法必究,最终实现水体变清,保障水资源的可持续利用。
在治理水污染的过程中,要避免将水环境整治工作同行政强制措施完全等同起来。要加大监督检查执法力度,强化城市污水处理厂设施的的运行管理和监督,建立政府节能减排工作问责制,在整治的过程中,要更多地采用经济手段,调动排污单位的内部积极性,完善政策,形成激励和约束机制,使污染物达标排放和综合治理,成为企业主动、自发、自愿的行为。这样不仅能够减少行政强制执行的费用,而且可以减少以至杜绝企业弄虚作假、追求形式上的达标和保留实质上污染行为的发生,从而有效地提高有关法律法规执行的有效性。
(2)工程保障措施。
必须实施彻底截污、污/雨分流,建立完善的污水收集与输送系统,污水处理理应包括污水收集和输送。中国工业废水处理设施只有1/3运行是正常的,1/3运行不正常,而另1/3停产不运行。不少城市污水处理厂有钱建得起,却无钱维持正常运行,一些中小城市建成的活性污泥处理厂更是如此,除资金缺乏外,操作运行和管理人员技术和管理水平低,难以掌握和操作技术复杂的处理工艺和设备。只建污水处理厂而没有相应的管网收集系统,不是完整的污水处理系统。管网建设不善,只能半负荷运行,一方面造成浪费,另一方面由于未经处理的污水任意排放,造成了受纳水体的严重污染,所以建立完善的污水收集与输送系统,是污水处理系统的关键。
要确定合理的规模,对污水处理厂究竟建多大规模,要有长远考虑和统筹安排,设计时要充分考虑现在和将来的污水处理量,作为指导污水处理厂的建设规模。
根据不同的地方,选择适当的处理工艺。由于水量、水质不同,排放标准也不一定一样,应因地制宜地选择处理工艺。目前,中国城市污水处理大多采用一级处理及一级强化处理工艺,其基建费用一般在500~700元/m3。经常性的费用在0.1~0.2元/m3范围内,比较适合于污水排放量不大或环境容量较大、经济不是很发达的地区,二级处理及二级强化处理工艺比较理想,这类污水处理工艺通常以活性污泥法居多。氧化沟因其处理效果好、性能稳定,便于管理,在二级处理中被广为采用。
(3)技术保障措施。
依靠科技,加快减排技术开发和推广。启动一批国家级的重点项目,推进减排技术的研发,依靠技术进步和先进管理来获取污染治理设施运营的高效率、高水平、低成本和高效益。开发切实可行、有效的实用技术和产品。加强和加快标准化工作,建立健全技术标准体系。要发展水污染治理技术服务业,加快技术创新体系建设,完善技术管理政策。政府应加强技术发展方向的指导,加大对水污染治理技术与产品研发的扶持力度。其污水处理技术可归纳为以下几种:(A)物理方法:就是简单经过物理变化来治污,这也是一种最古老的方法。诸葛亮时期所用过的/捞藻0技术就属于这种。现在常用于水处理的物理方法有重力分离、过滤、蒸发结晶和物理调节等。(B)化学方法:就是通过化学反应来治污。例如,污水中有酸,就采用碱中和的方法;有溶于水的污染物质,就采用化学反应生成沉淀的方法,生成不溶物或无害物,即达到了处理的效果。(C)生物方法:就是利用生物的生命代谢活动,减少存在于环境中的有毒有害物质的浓度,或使其完全无害化,使已受污染的环境能部分或完全恢复到原始状态的方法。很多藻类、植物都有净化水体的能力,例如满江红等,只要把他们养在水里,就能对污水中的一些污染物质进行处理。
目前,污水处理多采用化学方法,它的优点是成本低、技术成熟,缺点是容易造成二次污染。相比较而言,治理污水效果最好的还是生物法。生物法的优点十分明显:(a)污染物可在产生的时候就被消耗掉;(b)修复时间较短;(c)产物一般可以就地处理,通常可以直接用于田间;(d)较少的修复经费,用于处理污染物的生物能进行自我修复;(e)一般不产生二次污染,遗留问题少。
对水污染治理技术路线的选择,一定要遵照/适情对路0的原则,就是有的放矢,废水处理工艺要适合国情、厂情和当地的社会环境。污水处理工艺要针对水污染的具体特征有效地展开治理,水污染治理技术不一定要追求如何先进,如何标新立异,对污染物质处理的如何彻底,而要讲究工艺过程简单而便于管理与操作,处理过程经济而有效果。
(4)水资源调控措施。
加强水源调配方面的研究,如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂,应加强处理水的应用,污水处理厂与输水管道应同时规划、同时设计,将处理后的洁净水引入河道,这样既节约水资源又可保护水环境。
水污染治理过程,应当同生态环境的恢复和改善紧密结合起来。环境问题以其固有的全方位、多因子的特点区别于其它任何部门法所调整的对象,这就要求在整治水环境问题的过程当中,首先要考虑到水污染问题的流域性。统筹生活、生产、生态用水,协调和平衡区域用水关系,加强河流湖泊沿岸省市地区之间的协调和合作。这一点在淮河治理过程当中已经获得重要的实践经验。其次,将水环境整治与水权概念的开发相结合,明确水资源使用的受益者和水环境问题的治理者,无疑具有重要意义;与此同时,对于水资源的开发利用要实行全流域统筹兼顾的方针,生产、生活和生态用水综合平衡,做到微观与宏观相结合,促进水环境问题的根本解决。
(5)综合决策,源头把关。
在环保审批上,对新建项目审批要实行/一票否决0制,严格执行环境影响评价,环保设施必须与生产建设项目的主体工程同时审批、同时施工、同时投产,执行率要达100%;在三江流域内,严格控制审批新上污染性建设项目;严禁已被国家明令淘汰的技术、设备和落后的环境污染建设项目向本省转移;对不符合国家产业政策和发展规划、国家明令禁止的淘汰项目,以及不符合环境标准要求的项目,各级环保部门不得批准环境影响评价文件。
(6)绿色植物的措施。
绿色植物的净化作用,如有芦苇的湿地对NH+4中N-的去除率接近100%,佛手蔓绿绒(俗称小天使)和叶喜林芋(俗称春羽),将它们栽培在重度富营养化的水体中,可以最大限度地吸收水中的氮和磷。植物能防止水土流失,能忍耐土壤中高浓度的污染物。植物的这种抗毒性作用,为植物对土壤和水体中的污染物吸收和降解奠定了基础。该技术与中国的经济发展水平相适应,对于解决中小城镇的污水处理和生态环境的改善,具有重要的现实意义。总之,绿色植物具有多方面净化的作用,特别是森林,净化作用更加明显,是保护生态环境的绿色屏障,将从单纯的水质保护,走向恢复和保护生物生息、生长环境的生态治理阶段。
(7)公众参与措施。
转变观念,转变受传统思维定式的影响。人们觉得用水掏钱是理所当然,但对排污也要掏钱则觉得难以接受。长期以来,城市排水设施及污水处理厂的建设和运营管理,都是以国家和地方政府投资为主,是造成中国水体普遍受到污染的最主要原因。一般完善的污水处理工程,每立方米污染投资大概在1500~2000元,经营性费用一般在0.1-0.3元/m3污水。2002年,中国城市污水排放总量大约为400亿m3,预计到2010年,全国城市污水排放总量将增到640亿m3。
从保护城市水源的水质并逐渐改善水环境的角度考虑,到2010年,城市污水处理率至少要达到50%(目前不足15%)。要达到上述处理程度,年投资至少需要800亿元人民币,污水处理的成本太高,而切实可行的办法就是转变观念,走市场化的路子,即谁污染谁治理,在收取水费的同时收取水污染治理费,以及污水处理厂实行企业化运营,国家只负责相关法规。
对大众要加强保护水质的教育,沿河树立一些警示牌,呼吁人们注意保护水质。另外,新闻媒体对大众进行环境保护的教育效果显而易见。加强宣传,提高全民环保意识。让公众参与河道环境管理,河道管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道,定期访问居民,公布举报电话,让居民有机会参与对污染源的监督,及时发现问题,进行处理。也可以实行/门前三包0等措施,目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情,对水环境实行有效的监督和保护。