作为国家环境保护危险废物处置工程技术中心的依托单位,沈阳环境科学研究所潜心研究各种污水处理技术,开发适合中国国情的最佳水处理技术和方案,目前,该所研究的人工湿地污水处理系统已进入实际运用阶段。
人工湿地污水处理系统是一个完整的生态系统,它能形成内部的良好循环并具有较好的经济效益和生态效益,是正在不断得到研究应用和发展的污水处理实用新技术,具有投资低、出水水质好、增加绿地面积、改善和美化生态环境、维护和运行费用低廉等优点。这项技术适合我国国情,尤其适合广大农村与中小城市的污水处理,具有极其广阔的应用前景。
沈阳环科所先后开展了北方湿地污水处理系统中湿地植物的选择、湿地结构的调整、预处理与构筑湿地工艺组合及越冬方案的制订等工作。完成了满堂河与辉山明渠污水湿地生态处理工程可研报告、初步设计的编制,并已开始着手工程的实施。
城市的污水处理水平,不仅关系到城市的投资环境和人居环境,也关系到城市整体形象和人民的生活水平,是城市发达程度的一个重要标志。人工湿地污水生态处理技术利用土壤———湿生植物———微生物复合系统的物理、化学、生物学特征对污水中的水肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化。与污水常规处理技术相比,人工湿地污水生态处理技术具有投资与运行费用低、出水水质好、系统抗冲击力强许多优点,并与城市绿化、城市水系建设密切结合,是符合我国国情的城市污水处理革新、替代技术之一。
近年来,沈阳环境科学研究所与国内外相关科研机构合作,在我国北方地区人工湿地技术开发方面开展了大量的基础研究与应用技术开发工作,从适宜于北方地区的人工湿地植物种类筛选、人工湿地污染物净化机制与影响因素研究,到适宜于北方地区的人工湿地处理单元工艺开发以及人工湿地污水处理技术的生态效应研究与生态风险分析;从预处理与人工湿地技术的总体工艺优化组合,到人工湿地冬季运行方式、条件与效果的综合分析,还开展了人工湿地的景观设计研究。在上述许多领域取得了重要进展。
在现有研究成果基础上,沈阳环科所承担了处理规模为2万m3/d的沈阳市马官桥(满堂河)污水生态处理示范工程。满堂河是沈阳市东部城市水系的重要组成部分之一,长期以来,其水质严重恶化,是一道名副其实的排污沟,对沈阳市城区地表水环境质量造成了严重影响。该工程利用以芦苇、茭白等大型挺水植物为主的人工湿地对满堂河的污水进行有效处理,出水水质达到《再生水用于景观水体的水质标准》;在处理污水的同时,还将睡莲、萱草、毛莨、玉簪、鸢尾等多种水生植物合理配置,把污水处理厂建成一个湿地公园,实现了污水处理、城市人居环境建设的有机结合,提升了周边地区的土地价值。目前马官桥污水生态处理示范工程建设进展顺利,预计即将投入运行。
随着环保工作的深入以及水务市场的逐步建立与发展,人工湿地污水生态处理技术因其投资与运行费用低、运行管理方便、与城市景观建设紧密结合等一系列优点,将具有更加广阔的发展空间与应用前景。
除此之外,沈阳环科所在高浓度啤酒废水处理技术、具有除氨脱磷功能的污水处理工艺及膜技术等方面也颇有建树。
“九五”期间,沈阳环科所与荷兰帕克公司合作,将目前世界上最先进的IC法处理技术成功地应用于沈阳华润雪花啤酒有限公司高浓度啤酒废水处理项目上。该处理系统运行性可靠,抗冲击负荷能力强,混合效应好,不产生沟流现象,具有较高容积负荷,节能、动力消耗小,并可产生二次能源。该技术可广泛用于淀粉、食品、饮料化工行业。
除此之外,早在1998年沈阳环科所就与北京环科院进行过技术合作,并通过3年多的实验室试验和污水处理工程的实践检验,拥有了自己的填料式水解酸化———SBR法污水处理技术,在食品行业污水处理上开创先例,居全国领先水平。SBR法又称间歇式活性污泥法、序批式活性污泥法。污水处理机理与传统活性污泥法完全相同,不同之处在于通过运行方式的改变,节省了投资,同时具有除氮脱磷作用。目前该技术已应用于沈阳乳业有限公司乳品六厂、大连源通果汁有限公司等食品企业的污水处理。
膜技术被称为21世纪的水处理技术。作为一种高效、实用的污水处理技术在日本及欧美各国受到广泛重视。膜生物反应器(membranebioreactor-MBR)是将膜技术应用于污水生化处理的新兴技术,即将微滤膜置于曝气池中,用膜组件外部生长着的活性污泥,降解污水中的有机物,处理后的污水依靠吸水泵通过膜孔道排出,膜起着过滤活性污泥颗粒及杂质的作用。
2002年沈阳环科所与澳大利亚联合水业公司合作,于沈阳市北部污水处理厂建立了MBR膜法水处理实验装置,处理城市生活污水。经过为期1个月的实验,取得了大量的实验数据,证明用MBR膜处理器处理城市生活污水效果较好,且出水水质稳定,出水COD在正常情况下均小于40mg/L、SS小于10mg/L,完全满足《生活杂用水水质标准》及《再生水作为景观环境用水的水质标准》。
但由于污水种类较多,情况复杂,在采用UF超滤工艺进行中水处理的过程中,反应器中经常会出现浓差极化现象,从而引起反应器膜阻塞、破损现象的发生,使污水处理成本增加。为此,该所拟单独建立一套MBR膜法污水处理实验装置,进一步研究和解决有关膜技术关键问题,通过试验研究污染物在好氧膜生物反应器内的浓度变化规律,并在不改变污水在反应器内的停留时间及污泥浓度的基础上,通过对污水进行适当的前处理,对反应器布水方式进行改造及在反应器内安装挡板等措施,减轻反应器内污染物的浓度差极化现象,进而研究出延长膜组件寿命、减少运行费用的技术和手段,并最终将其发展成为具有自主知识产权的水处理新技术。
今后,沈阳环科所将建立以SBR技术、IC技术、膜技术、面源及流域生态治理技术、土壤污染控制和恢复技术为主的水环境生态开放性实验室,提升该所在水环境生态方面的工程研发能力及设计水平,全面开展工程应用研究和工程化示范。
(中国环境报)