合益环保专注农村污水处理设备,实验室污水处理设备,一体化生活污水处理设备,一体化污水处理设备厂!
一体化生活污水处理设备解决方案专业服务商

专注农村污水处理设备,实验室污水处理设备20年

全国24小时服务热线:

139-2948-5113

HOT热门搜索: 农村污水处理设备,实验室污水处理设备,一体化生活污水处理设备

新闻动态

当前位置:首页>新闻动态
实验室污水处理设备的对水体影响
时间:2020-08-30 点击次数:221

实验室污水处理设备是重要的生源因素,但也是引起水体富养分化的重要因素,因此,它们是把持富养分化的重要目标元素.个别认为把持湖泊富养分化的要害在于减少P元素的输入.然而,试图通过减少P元素输入以达到把持湖泊富养分化的很多实验都未获得胜利,例如,美国Apopka湖、George湖跟Okeechobee湖、中国东湖及日本霞浦湖.因此,N这一基本元素在湖泊富养分化进程中的作用引起了研究者们的普遍关注.通过对太湖藻类养分盐限度的研究发明,诚然P负荷的减少存在重要作用,但N负荷的减少却可能在实质上把持太湖蓝藻暴发的强度跟连续时光.

  沉积物作为水体中养分盐的重要存储库,其所含的养分盐元素在一定前提下可能通过扩散、对流跟沉积物再悬浮等进程向上覆水体开释,与上覆水体产生交换而转变其含量,产生明显的生态环境效应.太湖属于浅水湖泊,强烈的风浪扰动等使得沉积物与水体养分盐交换频繁,可能疾速满意水华暴发时藻类对养分盐的须要,我国学者在相干范畴发展了大量的研究.
  目前,对于太湖沉积物养分元素相干研究多集中于不同湖区的空间散布及水体-沉积物界面之间养分元素的生物地球化学进程,而针对太湖上游入湖河网中沉积物的相干研究较为欠缺.实际上,流域水系河流沉积物的理化性质跟养分盐赋存状况对解析太湖湖泊水体养分盐的来源、河流水系的养分盐输运进程与才干存在重要的唆使作用.因为太湖河网密布,流域土天时用类型多样、空间异质性大,须要足足数量的代表性样点数据来剖析其沾染特点.本研究依附高密度布点,选取西苕溪水系跟宜溧-洮滆水系作为对象,分辨代表山区树状跟平原网状两种典范的入湖河流水系,研究河流沉积物中N元素的状况、空间散布及其与上覆水体之间的关联,旨在揭示太湖西部河网的N元素散布法则,为N沾染物源解析及输运进程剖析供给基本资料,研究结果对太湖流域的水环境治理也将存在参考价值.
  2 资料与方法
  2.1 研究区域概况
  此次研究重要集中在太湖流域的西苕溪水系跟宜溧-洮滆水系.苕溪分东、西两支,其中,西苕溪为太湖的重要入湖河流,发祥于浙江省安吉县跟安徽省宁国县境内天目山区,流经安吉县、湖州市,后与东苕溪汇合于小梅口跟大钱口汇入太湖.西苕溪水系年均注入太湖水量为1.89×109 m3,约占太湖年均入湖水量的18%.

 图1 太湖流域重要入湖水系河流沉积物及水样采样点位示用意
  宜溧水系跟洮滆水系分辨发祥于茅山与苏浙皖三省交界处的界岭山地跟金坛境内茅山东麓.宜溧水系经宜兴的西氿、团氿跟东氿3个湖泊后于大浦、长兜港等重要河道汇入太湖.洮滆水系通过漕桥河、太滆运河、殷村港、烧香港等货色向的骨干河道后汇入太湖竺山湾,同时通过丹金溧漕河、扁担河-孟津河、武宜运河、锡溧漕河等多条南北向河道与宜溧水系相贯通.因此,宜溧-洮滆水系独特形成了太湖湖西区平原网状水系,年均注入太湖水量为4.88×109 m3,约占太湖年均入湖水量的50%,也是入湖沾染负荷通量更大的水系.
  2.2 水样、表层沉积物样品采集与剖析
  对两个水系的重要支流及汇合区域进行水质跟表层沉积物采样点的布设,共设定采样点位102个,并于2014年1月实现沉积物及水样的采集工作.其中,西苕溪水系采样点16个,宜溧-洮滆水系采样点86个.在每个采样点位利用2.5 L采水器采集水面下0.5 m处水样1000 mL,低温下避光保存;用彼德森采泥器随机采集2份表层沉积物样品,现场去除贝类、枯枝等杂物后混淆均匀并装入聚乙烯袋密封.采样结束后,破即将所有样品运回实验室剖析.
  原水样用于测定总氮浓度,经0.45 μm醋酸纤维滤膜过滤后的水样用于测定氨氮、硝态氮跟亚硝态氮浓度.参照《水跟废水监测剖析方法》,利用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定TN浓度,水杨酸-次氯酸盐光度法测定NH4+-N浓度,酚二磺酸分光光度法测定NO3--N浓度,N--乙二胺光度法测定NO2--N浓度.
  沉积物样品天然风干后研磨过100目筛,用于测定T
  N、NH4+-N跟NO3--N含量,沉积物样品各状况N含量的盘算均以沉积物干重为基准.采取半微量开氏法测定TN含量,KCl提取-钠氏比色法测定NH4+-N含量,饱跟硫酸钙提取-紫外分光光度法测定NO3--N的含量.有机氮含量为TN与NH4+-
  N、NO3--N的含量之差.因为NO2--N是硝化反硝化反应旁边体,极不牢固,且含量通常很低可忽视,因此,表层沉积物中只剖析T
  N、NH4+-
  N、NO3--N及ON的含量.
  采取SPSS 19.0跟R软件等进行数据统计剖析,对水系表层沉积物各状况N含量设定p<0.05跟p<0.01两种相信度水平进行差别的明显性比较;利用ArcMap 10软件绘制沉积物各状况N含量空间散布图.
  3 结果与剖析
  3.1 水体中N沾染基本特点
  从TN指标评估,西苕溪、宜溧-洮滆水系水质全部不迭地表水环境品质标准V类,研究区域水体中N沾染水平重大.在上覆水体的各状况N中,诚然两个水系中T
  N、NH4+-N跟NO3--N浓度的更大值相差不大,但宜溧-洮滆水系这多少项指标的均匀值跟最小值均高于西苕溪水系.针对各状况N而言,NO3--N浓度约占TN的40%左右,在各状况N中所占比例较大;而NO2--N浓度占TN的比例不到1%.

 表1 上覆水体中不同状况氮的浓度
  3.2 沉积物中N状况与空间散布
  如表 2所示,西苕溪水系表层沉积物中TN含量的均值明显高于宜溧-洮滆水系.从N的状况上看,沉积物中的ON跟NH4+-N含量在西苕溪水系较宜溧-洮滆水系高.两个水系沉积物中ON含量的均匀值分辨为2034.41 mg · kg-1跟917.77 mg · kg-1,ON占TN的百分比分辨为93.90%跟92.99%;其次为NH4+-N,两个水系沉积物中的均匀值分辨为120.90 mg · kg-1跟49.85 mg · kg-1.可见,ON是河流沉积物中N的重要存在情势,而NH4+-N为无机氮的重要存在情势.NO3--N在两个水系沉积物中含量普遍较低,但其在宜溧-洮滆水系中的含量比西苕溪水系略高,均匀值为13.95 mg · kg-1.

 表2 表层沉积物各状况氮含量
  各状况N含量在西苕溪跟宜溧-洮滆水系空间上存在较大的变更,如TN的最小值仅为142.60 mg · kg-1,更大值可达12597.68 mg · kg-1,相差超过88倍;NH4+-N的更大值超过最小值600倍.由图 2可知,TN跟NH4+-N的更大值均出当初西苕溪水系的高桥邻近.沉积物NO3--N更大值跟最小值分辨位于宜溧-洮滆水系的新塘桥邻近跟西苕溪水系的红山村邻近.ON空间散布特点与TN类似,其最小值位于西苕溪水系的东彭家村邻近,更大值位于该水系的高桥邻近.从两个水系的高低游剖析,发当初城市散布较为密集的区域,TN含量明显增大;但在无城镇聚集区域,两条水系沉积物中TN含量变更法则不明显.

 图2 层沉积物总氮、氨氮、硝态氮、有机氮含量及空间散布

 图3 表层沉积物各状况氮所占品质百分数
  3.3 不同状况N之间及沉积物-水体之间的相干性剖析
  沉积物样品中T
  N、NH4+-
  N、NO3--N跟ON含量的Spearman相干性剖析表明,表层沉积物TN与NH4+-
  N、ON呈明显相干关联,与ON的相干系数达0.997;ON与NH4+-N跟NO3--N也呈明显的正相干关联,且与NH4+-N的相干系数高于NO3--N.

 表3 表层沉积物不同氮素相干系数
  从沉积物-上覆水体的相干关联看,沉积物中TN含量与上覆水体中的TN跟NH4+-N浓度呈明显相干,沉积物中NH4+-N含量与上覆水体的T
  N、NH4+-N跟NO3--N呈明显相干,同时沉积物的NO3--N含量与上覆水体的TN跟NO3--N呈明显相干关联,但所有的相干系数较小,均小于0.4.此外,宜溧-洮滆水系的上覆水体NO3--N浓度与水温呈明显正相干关联,相干系数为0.555,而与DO呈明显负相干关联,相干系数0.502.

 表4 上覆水体与表层沉积物氮素相干性系数
 
表5 上覆水体硝态氮与水温、p
  H、溶解氧的相干性系数
  4 探讨
  4.1 表层沉积物N素的关联
  依据美国EPA中沉积物TN沾染评估标准,西苕溪水系河流表层沉积物TN均匀含量超过1000 mg · kg-1,已达中度沾染水平,而宜溧-洮滆水系表层沉积物TN含量均值为983.52 mg · kg-1,濒临中度沾染水平.两个水系的表层沉积物中TN含量的空间散布显现一定的类似性,即TN含量在城市下游显现明显增加的趋势,尤其是在城镇化水平较为发达的无锡、常州武进区等地区,可能是受上游城市生活污水排放、产业废水排放的影响,如在西苕溪水系的高桥采样点,TN的更大值可达12598 mg · kg-1,而通过现场调研发明该站点上游邻近确有产业废水及生活污水直接排入河道,导致河水变黑并随同恶臭味.
  从空间上看,两个水系沉积N的散布上有所差别.西苕溪水系上游的土天时用类型重要以林地为主,所占比例约87%,中下游耕地面积的比例一直增大,所占比例由4%一直增大到30%.已有研究表明,N的输出会随着耕地比例的增加而增加.实际上西苕溪流域沉积物TN含量应当呈现逐步增大的趋势,但因为西苕溪水系利用水利设施进行闸坝调控,沉积物TN散布受水文、水能源前提影响较大,其含量会忽然在某处呈现高值,如西苕溪水系的马岭村采样点,高值点为8283.89 mg · kg-1.而对宜溧-洮滆水系的沉积物而言,其一直受到航运扰动及河流输运的影响,TN含量在重要河道内沿程变更不大.
  从状况上看,沉积物中TN重要以ON情势存在,IN重要以NH4+-N情势存在,特别对西苕溪水系而言,其表层沉积物ON跟NH4+-N含量很高.曾经对7条环太湖河流跟太滆南运河入湖口沉积物中IN的状况进行了剖析,研究结果均表明,NH4+-N为沉积物中IN的重要存在状况,其余河流相干研究也显示这一特点.此外,沉积物中NH4+-N的含量与有机质含量、沉积环境及水能源情况等有关.沉积物表层多少个毫米以下属于缺氧或厌氧状况,ON在该环境前提降落解产生NH4+-N并一直累积于沉积物中,因此,两个水系的NH4+-N是各自IN的重要存在情势.此外,西苕溪水系养殖业较为密集,有机物浓度较高,又因闸坝调控影响,水体流畅不畅,船运扰动小,水体中的NH4+-N逐步沉积在沉积物表层,使得该水系沉积物中NH4+-N含量较高;而宜溧-洮滆水系在沉积物中累积的NH4+-N在船舶扰动跟水流输运作用下易于向水体开释,导致其含量低于西苕溪水系.
  4.2 上覆水体与表层沉积物N素的关联
  沉积物-水界面的物质交换可对上覆水体的养分水平跟环境品质产生不可忽视的影响.当上覆水体浓度较高时,其所含养分盐一直向表层沉积物富集,使沉积物中相应养分盐含量增加.当沉积物中各状况N的浓度高于上覆水体中相应的N状况的浓度时,在浓度梯度的驱动下,沉积物中的IN存在上覆水体开释的潜能,进而影响上覆水体中相干养分盐的浓度.
  宜溧-洮滆水系沉积物中T
  N、NH4+-
  N、ON含量均远低于苕溪水系,但上覆水体中这些状况N的浓度均高于苕溪水系,尤其是NO3--N浓度,在宜溧-洮滆水系的水体跟沉积物中均高于苕溪水系.水体中NO3--N浓度较高的起因可能在于以下两点:
  ①宜溧-洮滆水系所在流域为苏南地区城镇、人口跟产业最为密集的区域,沾染负荷以城市生活污水及产业废水为主,河流中N的沾染较为重大,NO3--N浓度相应较高;
  ②宜溧-洮滆水系重要河道一直受到航运的扰动,水体中NH4+-N不能有效地沉降,而且波浪导致的沉积物悬浮促使所含养分盐产生开释,从而造成水体中溶解性或无机态的养分盐浓度增加.同时,水体在激烈扰动下复氧才干加强,硝化作用也所有加强,从而导致上覆水体中较高的NO3--N浓度,表 5显示水体中NO3--N的浓度与水体温度、DO跟pH值等环境因子均存在明显相干性也证明了这一点,即硝化反应速率在水温高的前提下较快,在消耗水体溶解氧的同时降落其pH值.沉积物中NO3--N浓度略高的起因可能在于波浪扰动增加了DO在沉积物中的侵蚀深度,从而转变沉积物-水界面的氧化还原环境,使表层沉积物处于弱氧化状况,在该前提下硝化作用加强,导致局部NH4+-N逐步向NO3--N转化.
  4.3 西部河网N的迁徙转化与输运进程剖析
  氮沾染在流域空间上产生跟排入河道后,在向河口输运的进程中会经历一系列的物理化学跟生物学反应,例如,氨化、硝化跟反硝化、吸附解析及积淀与再悬浮进程.其中,硝化与反硝化、积淀与再悬浮是影响其输运通量的重要进程.除水温、DO跟pH等环境因素外,N在输运进程中的停留时光是影响其生物学进程丧失的最重要因素.
  西苕溪水系因闸坝调控影响,水体流畅不畅,船运扰动小,沉积物中氮易于蓄积,N在输运的进程中停留时光较长,在沉积物表层好氧跟亚表层缺氧状况前提下,其有足够的时光进行硝化跟反硝化作用,较高的反硝化速率将导致水体中NO3--N的浓度较低,沿程丧失较大.而对宜溧-洮滆水系来说,其重要特点在于频繁的船运扰动,沉积物一直产生积淀与再悬浮,使得水体及沉积物中重要产生的是硝化作用,相干研究亦证明西部河网沉积物中反硝化潜能较弱,因此,该水系水体跟沉积物中均含有较高的NO3--N.此外,该水系流量大,占太湖入湖水量的50%左右,流域上的氮在输运进程中因为缺乏有效停留时光,削减量有限,从而对入湖通量奉献较大.
  值得指出的是,本研究重要结合野外考察数据剖析了研究区沉积物跟上覆水体N的空间散布,今后需进一步定量研究沉积物-水界面之间N的迁徙转化、N的开释潜能及其在河网内的输运进程,为入湖沾染物的把持供给更加坚固有效的依据.具体参见污水宝商城资料或更多相干技巧文档。农村污水处理设备主要目的是将生活污水和与之相类似的工业有机废水处理后达到回用水质要求,使废水处理后资源化利用。在总结国内外先进经验的基础上,不断改进污水处理工艺,促进了污水处理设备的大发展。 一体化生活污水处理设备是多净化几遍的问题,而是整个净化工艺都要发生变化,这需要大量的资金。有位从事多年污水处理行业的人士给出了一个计算模型,一个污水处理厂从一级B排放标准到一级A排放标准的追加投资,等于该处理厂原始投资成本的50%-70%。实验室污水处理设备除了对污水处理工艺进行改进、强化脱氮除磷功能外,污水处理厂的设备改造、过程控制、水力条件优化也不容忽视。业内人士提出,可以采用高效、无堵塞的水泵和变频设备,提高设备的效率,降低能耗和运行费用,减少设备检修率。
  5 论断
  1)
实验室污水处理设备宜溧-洮滆水系跟西苕溪水系表层沉积物TN散布各异,变更范畴在142.60~12597.68 mg · kg-1间.西苕溪水系的表层沉积物中TN含量高于宜溧-洮滆水系,已达中度沾染水平.TN含量在流经城市散布密集区域之后显现出明显增加的趋势,表明沉积物TN散布与城市污水、产业废水等排放有一定的关联.
  2)宜溧-洮滆水系跟西苕溪水系的表层沉积物中NH4+-N含量远高于NO3--N含量,介于2.54~1317.03 mg · kg-1之间.ON散布与TN类似,变更范畴为133.86~11232.55 mg · kg-1,占TN百分比的90%以上.由此可见,NH4+-N为IN的重要情势,ON为沉积物中TN的重要存在情势.
  3)宜溧-洮滆水系城镇密布、产业发达,加上航运对沉积物的激烈扰动,水体中各状况N浓度苕溪水系较高,同时,水体复氧才干加强使其NO3--N浓度略高于苕溪水系.相反,苕溪水系沉积物受扰动较小,沉积物中TN跟NH4+-N易于累积,其含量远高于宜溧-洮滆水系沉积物.
  4)沉积物中各状况N的浓度均高于上覆水体中相应状况N的浓度,并且研究的沉积物中各状况N与上覆水体中N浓度之间均表示出一定的相干性.在浓度梯度跟航运扰动等因素的驱动下,沉积物中的N养分盐存在向上覆水体开释的潜能.

上一篇: 城市和工业污水处理自动化解决方案

下一篇: 一体化生活污水处理设备

  • 在线客服
  • 联系电话
    139-2948-5113
  • 二维码

    扫一扫
    关注我们