水污染治理是保障生態(tài)環(huán)境安全和人類健康的重要基石。隨著工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展,水污染問題日益復(fù)雜,治理需求也日益精細(xì)化與系統(tǒng)化。當(dāng)前,水污染治理技術(shù)已形成多領(lǐng)域、多層次的技術(shù)體系,以下對五大重點(diǎn)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行評述。
一、工業(yè)廢水深度處理與回用技術(shù)
工業(yè)廢水成分復(fù)雜、毒性高、難降解,是水污染治理的難點(diǎn)。當(dāng)前主流技術(shù)包括:
- 高級氧化技術(shù):如芬頓氧化、臭氧氧化、光催化氧化等,能高效降解難生化有機(jī)污染物,但運(yùn)行成本較高,副產(chǎn)物控制是關(guān)鍵。
- 膜分離技術(shù):包括反滲透、納濾、超濾等,可實(shí)現(xiàn)重金屬、鹽分及微污染物的高效分離,出水水質(zhì)好,適于回用,但膜污染與濃水處理問題有待進(jìn)一步解決。
- 電化學(xué)技術(shù):通過電解、電絮凝等方式去除污染物,設(shè)備緊湊、自動化程度高,尤其適用于高鹽分、高色度廢水,但電極材料成本與能耗是推廣瓶頸。
二、城鎮(zhèn)生活污水提質(zhì)增效技術(shù)
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)提升,生活污水處理從“達(dá)標(biāo)排放”轉(zhuǎn)向“提質(zhì)增效”。重點(diǎn)技術(shù)包括:
- A2/O及其改良工藝:通過厭氧-缺氧-好氧組合,同步脫氮除磷,運(yùn)行穩(wěn)定,是城鎮(zhèn)污水處理廠主流工藝,但碳源不足時脫氮效率受限。
- MBR(膜生物反應(yīng)器)技術(shù):膜分離與生物處理結(jié)合,出水水質(zhì)優(yōu)、占地面積小,適合用地緊張地區(qū),但膜組件成本與維護(hù)要求較高。
- 智慧水務(wù)與精準(zhǔn)調(diào)控:基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與AI算法,實(shí)現(xiàn)污水處理過程的智能監(jiān)測與優(yōu)化控制,提升運(yùn)行效率與穩(wěn)定性,是未來發(fā)展方向。
三、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)
農(nóng)業(yè)面源污染具有分散性、間歇性,治理需“源頭減量-過程阻斷-末端治理”結(jié)合。關(guān)鍵技術(shù)有:
- 生態(tài)溝渠與濕地系統(tǒng):利用植物-微生物-土壤協(xié)同作用,攔截、吸附、降解氮磷等污染物,成本低、生態(tài)效益好,但占地較大。
- 緩控釋肥與綠色農(nóng)藥:從源頭減少化肥農(nóng)藥流失,需結(jié)合農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與政策引導(dǎo)。
- 農(nóng)村生活污水分散式處理:采用人工濕地、一體化設(shè)備等適宜技術(shù),解決收集難、負(fù)荷波動大等問題。
四、水體生態(tài)修復(fù)與水質(zhì)保持技術(shù)
對于已污染水體,生態(tài)修復(fù)是關(guān)鍵。主要技術(shù)包括:
- 人工增氧與水體循環(huán)技術(shù):通過曝氣、推流等方式改善水動力條件,提升水體自凈能力,適用于黑臭水體治理。
- 水生植物修復(fù)技術(shù):種植沉水、挺水植物,吸收營養(yǎng)鹽、抑制藻類,恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng),但需防止植物過度生長二次污染。
- 微生物強(qiáng)化技術(shù):投加高效降解菌劑,加速污染物分解,常用于底泥修復(fù)與應(yīng)急處理,菌劑適應(yīng)性及長效性需進(jìn)一步研究。
五、新興污染物監(jiān)測與治理技術(shù)
藥物殘留、內(nèi)分泌干擾物等新興污染物對水環(huán)境構(gòu)成潛在風(fēng)險。相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速:
- 高靈敏度檢測技術(shù):如液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、生物傳感器等,實(shí)現(xiàn)痕量污染物的精準(zhǔn)識別與監(jiān)測。
- 吸附與催化降解技術(shù):新型吸附材料(如MOFs、碳納米管)與高效催化劑(如非均相Fenton催化劑)的研發(fā),提升了去除效率與選擇性。
- 組合工藝應(yīng)用:如“臭氧-生物活性炭”、“膜-高級氧化”等組合工藝,能應(yīng)對復(fù)雜新興污染物,是未來技術(shù)集成重點(diǎn)。
與展望
水污染治理技術(shù)正朝著高效化、智能化、資源化與生態(tài)化方向發(fā)展。未來需重點(diǎn)關(guān)注:
1. 技術(shù)耦合與系統(tǒng)集成,形成針對不同污染場景的整體解決方案;
2. 新材料、新能源(如太陽能驅(qū)動)與信息技術(shù)在水處理領(lǐng)域的深度融合;
3. 強(qiáng)化治理過程的經(jīng)濟(jì)性與可持續(xù)性,推動水資源循環(huán)利用。
只有通過技術(shù)創(chuàng)新與管理優(yōu)化協(xié)同,才能實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的長期安全與健康。