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水污染处理实践与经验范文

时间:2022-05-23 03:22:21

水污染处理实践与经验

概况

芬兰现有人口530万,国土面积338000km2,有湖泊188000个,称千湖之国。芬兰1917年独立,2002年成为欧盟成员国,是欧盟第六大国家,科研占国民生产总值的比例为3.5%,受过高等教育的人数占总人口比例的28%。芬兰是全球第六个具有竞争为的国家,也是欧盟最具研发、创新和可持续发展的国家。

1水处理及污泥处理现状

芬兰以其干净的水源和尖端的水管理模式闻名于世,在公共和私营部门和非政府组织在水管理的问题上年代已久,治理城市水体污染,实施于1962年。随着工业的发展,水污染日益严重,为了改善水环境,早期主要依靠志愿者和水保护协会给那些缺少资金的部门提供了巨大的资助,许多小型管网公司和大型水务公司也是发展该项事业的重要力量。国家为此也制定了许多相应的法规,经过30年左右的不断完善,20世纪末,水环境有了明显的改善。为了进一步提高水环境,芬兰制定了一系列措施,包括1995~2005的10a水源保护目标,主要包括消除富营养化、避免波罗地海域水质的变坏、改善已经被污染水源的水质条件、保持地下水水质和水量在现有水平。芬兰政府此决策框架内制定的2005~2015年水源保护政策,主要目的是进一步改善波罗地海域的水质,确保水质安全。图1为1971~2001年磷的处理情况,从一个侧面可以看出水质的改善程度。

芬兰政府下设15个部门,其中有8个部门与水有关,但是各部门的责、权、利非常明确。

芬兰气候寒冷,雨和冰丰富,在南部,有4个月的冰冻期,北部冰冻期超过半年,南部降雪占总水量的15%,北部降雪占总水量的50%以上。芬兰四季降雨量分配均匀,湖域发达,总面积的10%为湖面,尽管湖面丰富,但是目前除赫尔辛基市外,芬兰的供水主要还是地下水。赫尔辛基市主要水源为地表水,占总供水量的78%,地下水占10%,人工补给地下水占12%。地表水为水库水,经人工开凿遂洞输送到处理厂。该凿遂建于1973年,设计年限100a,目前已经运行30余年,仅维修一次。水库水水质优良,只采用常规的处理工艺即可满足标准,由于节水及环保意识强,目前用水量只为设计水量30%左右,具有非常大的富余水量。

芬兰80%污水流入城市污水管道,20%污水不排入城市污水管道,而是自行处理达标后排放。污水处理同样也制定了许多法律,其中最关键的一项法律是谁污染谁承担责任,如果一个企业排入市政污水管道的污水不能达标,将采取重罚的策略,最终罚到该企业不能正常营业。以往排入污水管道的污水执行《水资源法》,现在执行《环境保护法》。由于对工业废水处理严格,进入污水处理厂的水质相对较好,且水质稳定。因此,城市污水处理工艺多为常规处理工艺,如北欧最大的污水处理厂——赫尔辛基污水处理厂承担着约100万居民的污水处理。该污水处理厂1988~2004年分三期建设,年处理污水1亿m3,处理规模20万~65万m3/d,污泥产量为2200t/d,总造价2.2亿欧元,其中污水遂道开凿费1700万欧元。赫尔辛基污水处理厂采用活性污泥处理工艺,工艺流程为污水进入格栅-初沉池-曝气池-二沉池-过滤池,经消毒后排放,磷经过化学沉淀去除,经过滤池进行脱氮处理。由于处理厂建于地下,能保持恒温,特别是冬天,温度也能保持在20℃以上,有利于微生物的生长,使得水处理单元保持高效效率,出水完全符合海洋环境许可的有关磷和氮的要求。小型污水处理厂的处理工艺目前还没有成熟的工艺(一般采用生物接触氧化加过滤或湿地处理),需要进一步研究。污水处理达标后一部分经深度处理回用,其他的排入大海。

在芬兰,由于进入污水处理厂前期处理严格,污泥中有害物质含量相对较低,目前的污泥处理广泛采用堆肥技术,处理后的污泥用于农业和绿化的肥料。焚烧技术的应用目前仅限于试验阶段,直烧技术氧利用率在80%以上,而我国的直烧技术,氧的利用率在30%,主要是管理和技术两方面存在差异。芬兰实践认为,垃圾与污泥混合焚烧是污泥处理的一条很好的技术路线。

由于芬兰的排水设施建设非常完善,加之四季降雨量相对均匀,几乎没有发生过洪涝灾害。

2几点启示

2.1只要政策得当,多龙头治水不一定管不好水

前面已经述及,芬兰政府下设的15个部门有8个部门与水有关,且各部门分工明确。环境部负责地表水和地下水的保护;农业和林业部负责水资源管理和洪水防护;就业和经济部负责地区水资源、水利及其他工业;社会事务及健康部负责管理饮用水和洗浴水质量;外交部负责国际水事务;运输和交通部负责水运输和气候相关事务;文化教育部负责水科学及其教育;内政部负责预防自然灾害。

国内目前的情况是主要与水有关的有5个部委,水利部、住建部、环保部、发改委、卫生部。通常认为的职责分工为:水利部负责与水源地相关的水利设施建设和运行,并开展农村供水工作;住建部负责全国城镇供水排水行业的指导;环保部是水环境的监管部门,负责划定水源地保护区,开展水源地的水质监测,水质信息;发改委负责供水排水设施的改造、相关规划和重大项目的审批;卫生部是供水信息的监管部门,负责对供水水质进行监察。此外,与水有一定关系的还有国土资源部和流域委员会等。现实情况是责任不清,有利益时都管,出现问题时相互推诿,最具代表性的就是最近几年发生的洪涝灾害。笔者认为洪涝灾害是一个综合性系统工程,涉及政策、规划、设计、水利、园林、运行维护多个行业,水利部门不能只强调建设部门设计标准低,建设部门也不能过分强调水利部门的水系问题,要综合考虑各种因素,包括国人的素质等。再有就是流域管理问题。我国有许多流域管理委员会,但是由于都是设在当地政府部门之下,很难实施整个流域的管理职能,而我国许多城市都是城市上游取水,城市下游排水,由于流域委员会不能行使管理职能,导致各水系的水质不断变差。波罗的海是一个脆弱的生态系统,海水低浅,航运繁忙,是世界上受污染最严重的海域。芬兰主持的波罗的海国家监督委员会——赫尔辛基委员会很好地保护了波罗的海。笔者认为应该像芬兰一样,成立在中央政府层面的流域管理委员会,改变目前的管理现状。

2.2克服浮躁心态,国家应从政策和资金上鼓励技术创新

任何国家想要始终保持世界领先地位,必须积极创新,不断进取。建立科学、技术和创新战略中心网络,是芬兰确保未来发展的两项重要的创新举措。研发和创新,除了不可或缺的先进技术外,还需要一定的组合资金、市场信息、销售知识、有效商业模式、品牌意识等多方面综合协调,才能真正获得成功。为提高科技创新水平,芬兰采取了多项积极举措。如整合优势资源,培养未来通用型人才。2010年初,正式将赫尔辛基经济学院、艺术学院、理工大学合并为阿尔托大学,综合原有设计、商业和技术方面的优势;设立相关国家机构,使其各司其职,推动技术创新。劳动和经济部,负责创业和创新基金,确保运作良好的劳动力市场和就业率,以及区域平衡发展;国家技术创新局,为公共部门和私营企业研发新项目提供资助和网络支持,鼓励、推动企业和科技团体的合作,以及制造商、供应商、顾客和终端用户间的合作;国家技术研究中心,提供研发、测试、产品审批和认证、信息和风险投资服务,帮助客户开发新产品、更新生产方式有服务,开拓新的商业领域;芬兰科学院,是基础研究的投资机构,以促进科学研究及应用,推动国际科学合作为已任,是科学政策问题方面的权威。世界上一些科研投入大的国家其创新能力均较强,图2是一些国家科研投入占国民生产总值情况。

我国的科研经费大体上也分为国家、行业主管部门和基金三方面。但是,资金的应用不像芬兰那样明确,水专项、863、973、攻关课题以及基金项目研究内容差别不大,笔者认为中国在科研创新方面最大的问题是缺少规划,申请科研课题人经常既是运动员,又是裁判员,常常为了获得课题,把很多时间放在搞人际关系上,没有或很少有时间从事科研工作。要改变这种现状,一是要有政策的支持,二是要有法律的保障,三是要形成科技创新的风气。

2.3在中国真正实现的产、学、研相结合还有很长的路

芬兰非常重视科研机构、大学和企业之间的合作,包括国际间的合作,也就是中国的产、学、研结合。世界公认,芬兰是鼓励创新,促进创新成果转化为生产力方面的典范。芬兰的产、学、研结合是真正的组合,企业为科技单位和学校提供费用的支持,研发出来的技术首先在该企业应用,知识产权为几方共有,如果技术转让,得到的回报归三方。而在国内,产、学、研更多的是在形式上,而非实质性结合,科研经费大多由国家或主管部门提供,研究成果各自拥有,且多数成果束之高阁,不能转化为生产力。要改变这种现状,根本的一点是改变科研体制。用法律手段管理科研及其成果的转化。

3小结

芬兰治理水环境的成功经验表明,水环境的改善是一个系统工程,涉及国家政策、法规、规划、建设、运营及民众意识等,只有各级政府从政策上给予支持,主管部门从法规予以保证,规划、建设和运营单位采用符合实际的技术措施,从源头治理,规划先行,采取可持续、节能、对环境影响最小的技术,让公众参与其中,才能使水环境得到了彻底的改善。芬兰城市道路建设、公交、绿地、森林等的建设,即体现了这一理念。芬兰的道路不宽,许多道路都是用当地天然石材铺设而成,既透水又耐用;为了节约能源,减少有害气体排放,城市的主要公交是有轨电车,为了满足游客的需求,配备了环保观光车;绿地和森林的建设依地形而造,很少有人工雕琢的痕迹,许多人在休息时间骑着自行车幽闲地在树林和草地之间穿梭,非常自然、祥和。想要改变国内水环境现状既需要多部门合作,也要不断地增强公民的环保意识。笔者认为目前来讲后者更重要。如滇池水处理就是例证,由于没有强有力的政策从源头治理,公众法律意识不强,治理这么多年来,效果不是很理想,近年来,采取了分流域负责,再加强后续处理,水环境有所改善;再比如限用塑料袋活动,开展活动初期还是有一定成效的,而现在又基本上恢复到从前,尤其是在农贸市场使用不可降解的塑料用量几乎没有减少。还有目前在北京开展的垃圾分类工作,政府投入大量人力物力,但从目前看,由于公众参与意识不强,效果不是很明显。

总之,水环境的改善是一个系统工程,政策和公众意识的提高是最重要的两方面,法规、规划、建设、运营技术措施不断完善,才能使水环境有明显的改善。

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