城市水环境污染控制与治理技术研究

城市水环境污染控制与治理技术研究

祝曼

湖北君邦环境技术有限责任公司，湖北省430000

摘要：城市水环境污染是当代社会面临的重要环境问题之一。本论文旨在研究城市水环境污染的控制和治理技术，以保护城市水资源的质量和可持续性发展。基于文献综述和实证研究，本文对城市水环境污染的主要来源、现状及其对生态环境造成的影响进行了综合分析。同时，针对城市水环境污染的治理需求，探讨了现有的治理技术，并结合市场经济和政府政策等因素，提出了一些有效的控制和治理策略。

关键词：城市水环境污染；控制；治理技术；可持续发展

引言

城市化进程带来了人口增长和经济发展，然而也给城市水环境带来了严重的污染压力。城市污水、固体废弃物排放以及工业和农业活动等都对城市水环境产生了不可忽视的影响。城市水环境污染不仅对人类健康造成威胁，也对生态系统和生物多样性产生破坏性影响。因此，探索城市水环境污染控制和治理的技术是至关重要的。

1.城市水环境污染的主要来源

1.1生活污水

生活污水中的有机物主要来自于洗涤、洗澡、厨余垃圾和人体排泄物等，如洗涤剂、洗发水、沐浴露、厨房废弃物等。重金属可能来自于高密度人口居住区附近的工业排放、管道腐蚀和家庭中使用的化学产品等。细菌和其他微生物则主要来自于人体排泄物，如粪便、尿液和垃圾等。如果这些生活污水未经适当处理而直接排入水体，会导致水质下降。有机物会消耗水中的溶解氧，破坏水体中的生态平衡，导致富营养化和水体缺氧。重金属可以积累在水生生物体内，对水生生物产生毒性影响，进而对水生生态系统造成破坏。细菌和其他微生物可能引发水源性传染病，威胁人类健康。

1.2工业废水

各种行业的生产过程中会产生大量的废水，包括化工、冶金、电子、纺织、食品加工等行业。这些行业涉及的工艺过程和原料使用可能导致废水中含有各种有机化合物、溶剂、酸碱、重金属以及毒性物质。矿山开采、选矿和冶炼过程中会产生大量的废水，其中包括含有金属离子、酸性废水、尾矿渣等。这些废水中含有的重金属、酸性物质和悬浮物对水体有严重污染的风险。燃煤发电、石油开采、天然气加工和化石燃料的燃烧等过程产生的废水也是一大来源。这些废水中可能含有碳氢化合物、石油残留物、重金属和放射性物质等。化学品制造、储存和处理过程中产生的废水常含有有机溶剂、酸碱废液、恶臭物质和有毒物质。这些废水具有潜在的环境风险，需要进行有效的处理和控制。农业生产中使用的农药、化肥和其他农业化学品可能会通过农业排水和渗漏进入水体中，造成水体污染。这些废水中含有农药残留物、营养物质和有机化合物。一些工业区域的城市污水处理厂可能无法彻底去除工业废水中的有机物、重金属和有害物质，导致未经处理或不完全处理的工业废水排放进入水体中。

2.城市水环境污染控制和治理技术

2.1污水处理技术

活性污泥法是一种生物处理方法，通过在含氧环境中培养微生物群体（活性污泥），利用其对有机物进行降解和吸附作用来去除污水中的有机物。该方法通过曝气、沉淀和回流等步骤循环运行，最终达到去除COD（化学需氧量）和BOD（生化需氧量）等有机污染物的目的。厌氧消化法适用于高浓度有机物的处理，尤其对污泥、工业废水和食品加工废水等有机负荷较高的污水具有较好的处理效果。该方法在无氧环境下，通过厌氧消化容器中的微生物通过发酵作用降解有机物，产生沼气和稳定的消化液。物理化学处理方法包括沉淀、过滤和吸附等技术。在物理化学处理过程中，废水经过凝聚、混凝、絮凝，通过沉淀和过滤等步骤去除废水中的悬浮物、颜色、油脂和重金属等污染物。

2.2高级污水处理技术

反渗透是一种利用半透膜进行脱盐和浓缩的技术。通过施加高压力使污水通过特制的半透膜，只允许水分子通过而拦截溶解在水中的离子、微生物和有机物等污染物，从而净化水质。超滤是一种基于孔隙滤过原理的膜分离技术。通过使用超细滤膜，将污水中的微生物、胶体、颗粒物和高分子有机物等大分子污染物拦截下来，完成水质的净化。电化学技术包括电析、电沉积、电吸附等方法，利用电极上的电流和电位来去除污水中的有机物和金属离子等。这些技术可以通过电解产生氧化还原反应、电吸附以及电脱盐等机制来降解和去除污染物。高级氧化技术包括光催化、臭氧氧化、过氧化氢等，基于氧化剂的反应来分解和降解废水中的有机物、微生物和毒性物质。这些技术在使用UV光、臭氧或过氧化氢等条件下，产生高能氧化剂，以使废水中的有机物分解成较稳定、较无害的产物。

2.3雨水管理技术

通过收集建筑物屋顶、道路、停车场等表面的雨水，将其储存并用于非饮用水需求，如浇灌绿化、冲洗马桶等，从而减少对公共供水系统的依赖，并降低降雨径流负荷。绿色屋顶是一种在建筑物屋顶上种植植被的技术，可以帮助减少降雨径流，并提供降低城市热岛效应、改善空气质量和增加生物多样性等其他额外益处。生态湿地是一种模拟自然湿地的人工湿地系统，通过植物和土壤中的微生物来去除降雨径流中的污染物。生态湿地可以去除悬浮物、有机物、营养物质等，同时提供了生物栖息地。雨水渗透系统通过透水铺装材料、雨水花园、蓄水坑等方式，促进雨水迅速渗透到地下水层中，减少表面径流，并补充地下水资源。

2.4城市排水系统改造

对于庞大或老化的污水处理厂，可以进行扩建或升级，增加其处理能力，以适应日益增长的城市人口和产业发展所带来的污水负荷。采用分流系统将雨水和污水分开收集和处理。这样可以减少强降雨时污洪并冲击污水处理厂，同时降低污水处理厂的处理压力。通过检测和修复污水管道等设施的泄漏问题，防止污水的泄露和溢流，从而减少水体的污染，并提高排水系统的效率。在城市排水系统中增加雨水管理设施，如雨水花园、雨水收集池等，以收集并处理雨水，减少对排水系统的压力，并降低雨水径流带来的水体污染。引入智能监控和管理技术，通过传感器和数据分析来监测排水系统的状况，并实时调整系统运行，提高排水效率，减少能耗和维护成本。

2.5环境监测与管理技术

建立完善的环境监测网络，包括设立监测站点、选择适当的监测参数等。监测参数可以包括水质指标、污染物浓度、生物多样性等，以全面了解水体的状态。利用先进的水质监测设备和方法，如自动监测仪器、遥感技术、生物传感器等，对水体的物理、化学和生物性质进行实时或定期监测，及时掌握水质变化和污染源信息。通过水质监测与模型分析，结合GIS（地理信息系统）等技术，追溯污染源，准确定位排放点，并分析排放量及潜在影响范围，以便采取针对性的控制和治理措施。建立高效的数据采集、存储和分析系统，对监测数据进行集中管理和整理，并进行数据分析，以评估水体质量、制定环境保护政策和决策。通过综合分析污染源、水环境质量和生态敏感性等因素，进行环境风险评估，及早预警潜在的水环境风险，为环境管理和灾害应对提供科学依据。

结束语

城市水环境污染控制和治理是一个复杂且长期的过程，需要各方的共同努力和持续投入。本论文通过研究城市水环境污染的控制和治理技术，为城市水资源的保护和可持续发展提供了一定的理论基础和实践指导。

参考文献

[1]何舸，牛宇琛，王成坤，等.高度城镇化地区跨区水污染协同综合治理—东莞案例[J].中国给水排水，2020，36（12）：25-30.

[2]钱锋，魏健，袁哲，等.辽河流域水环境治理模式与“十四五”规划思[J].环境工程技术学报，2020，10（6）：1022-1028.

[3]焦勇.论城市河流水污染治理技术[J].生态环境与保护，2021，4（4）：99-100.

[4]张晶.城市水污染控制与水环境综合整治策略探析[J].环境与发展，2020，32（3）：60+62