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长江、太湖、黄河流域总磷超标,这次中央终于出狠招了!
作者:之淮 发布时间:2022-09-12 编辑:裘剑敏 来源:环保水圈 浏览次数:

长江、太湖、黄河流域总磷超标,这次中央终于出狠招了!

作者:之淮    来源:环保水圈    

 

回望“十二五”、“十三五”水环境治理之路,当初的首要污染物COD和氨氮,经过多年防治工作,排放总量大幅削减,其造成的水污染问题总体得到遏制。

就在大家还喜闻乐见、津津乐道多年防治成果的时候,总磷却陡然上升,冒了出来

一系列磷污染、超标排放、偷排漏排事件,开始频频上演。

湖北省黄冈市磷石膏库发生重大渗漏,部分水域总磷浓度超标3474倍;

黄河流域某污水处理厂出水总磷超过该厂执行排放标准的4.05倍,被罚64万;

山东省济宁市某企业人为干扰监测数据,偷排总磷超标0.186倍污水,涉案4名人员被刑拘;

......

不夸张地说,总磷污染已经成为现阶段水治理环节中一个全新的、复杂的、不可忽视的问题。

01

国家出台三大流域生态治理政策

总磷问题形势严峻,综合治理力度正加大

长江流域

三磷污染问题(磷矿、磷化工企业、磷石膏库)未从根本解决、长江干流多处出现总磷局部高值、不少断面汛期污染强度较高......2016 以来总磷污染已经成为长江流域主要污染问题。基于种种因总磷导致的水环境生态问题,今年8月,生态环境部印发了《长江流域总磷污染控制方案编制指南》。

《指南》聚焦三磷污染治理、农业面源治理和入河排污口排查整治等总磷污染控制重点领域,明确总磷污染控制路径,指导各地综合运用工程、政策、技术等措施,实现总磷污染控制。

太湖流域

太湖流域是我国印染、化工、电镀、造纸等产业的重要集聚区,这也导致近年来入湖总磷污染负荷一直居高不下。今年7月,国家6部门联合印发了《太湖流域水环境综合治理总体方案(2012-2035年)》。

《方案》中,针对总磷、总氮等污染物排放总量远超太湖环境容量的严峻形势,以减磷控氮为主线,在重点区域、重点领域和关键环节,强化源头、系统协同治理,深化减污截污治污工作。严格落实工业企业总磷许可排放浓度和总量要求,强化除磷脱氮工艺,健全太湖流域综合治理体系。

黄河流域

今年8月,生态环境部等12部门联合印发《黄河生态保护治理攻坚战行动方案》,其中针对总磷问题强调:加强国控断面氮磷污染物超标地区农业面源污染调查监测、负荷评估和氮磷来源解析工作。同时,推进沿黄省区工业园区水污染整治,加快推进工业园区废水全收集、全处理。

02

总磷超标七成来自农业面源污染

工业含磷废水量大、生活涉磷污水收集率低

农业污水源:不合理/过度施肥或成氮磷上升“重要元凶”

流域总磷超标原因是综合的、复杂的、多样的,而其中跃居榜首、比重最大的,竟然是农业面源污染。

 


据有关数据显示,长江经济带农业源TP排放量占总排放量的68.08%。农业种植需要大量施肥,作物及土壤无法完全吸收利用,被浪费的磷肥极易转化成难溶状态而被固定在土壤中,随着汛期降雨、生态破坏等导致的水土流失进入水体,从而引起水污染。

同样,黄河流域随着农业耕作的增加,河流湖泊也承载着巨大的总磷负担。

工业废水源:工业含磷废水总量激增,磷超标废水偷排、直排情况严重

大江大河沿岸化工企业及工业集聚区犬牙交错,化工、造纸、农药、发酵、食品等行业排放的废水都含有有机磷化合物,高投入产业常常伴随着磷污染废水的高排放。

 


长江流域上游地区是我国磷矿资源最为富集的地区,磷矿的开采、磷化工产业的迅速发展、磷矿工业废水的处理以及磷石膏的不当堆存,都以不同方式对水环境造成大量磷污染。

生活污水源:含磷洗涤剂使用量大,涉磷污水管网收集率低

流域沿岸人口大量聚集,含磷洗涤剂的过度使用使生活污水中磷的含量显著增加。

加上城市管网收集率低导致涉磷污水直排入河、污水厂含磷污水处理率不高等诸多因素,都不同程度导致流域总磷上升乃至超标。

 

 

03

生物除磷工艺挑起 除磷大梁

化学除磷、物理除磷相辅相成


目前,国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法、物理法三大类。


生物除磷操作简单经济适用性高,但稳定性差,通常难以满足出水要求。化学除磷效果佳,但剩余污泥产量大,处理成本昂贵。物理除磷能够做到除磷剂的回用,实现资源化利用,但对物理除磷剂的要求较高,且后期磷元素分离存在困难。

1)厌氧-好氧活性污泥工艺

AO工艺是基于生物除磷基本原理设计的,主要由厌氧池、好氧池、二沉池构成。

 


含磷废水经厌氧池和好氧池交替循环流动,利用活性污泥中的聚磷菌在厌氧段释磷和在好氧段超量吸磷,从而形成高磷污泥,达到废水除磷目的。

其工艺优势有:

· 厌氧-好氧流程简单,无需投药,建设、运行成本较低

· 剩余污泥含磷率约为4%,具有较高的肥效,可用作农肥

· 污泥沉降性能好,发生污泥膨胀的可能性较小

 

2弗斯特利普除磷工艺

该工艺以生物除磷为主体,化学除磷为辅,进一步提高工艺除磷效果。主要由曝气池、沉淀池、厌氧池、混合反应池构成。 

 

 

1.含磷废水进入曝气池,聚磷菌在好氧段完成过量吸磷  2.混合液进入沉淀池进行泥水分离,已除磷的上清液排出系统,含磷污泥继续进入厌氧池进行释磷  3.完成释磷的污泥回流至曝气池再次用于吸磷,而含磷上清液则到达混合反应池进行化学除磷(通过投加石灰生成磷酸钙沉淀)  4.已除磷的上清液回流进人曝气池,而含有大量磷酸钙的污泥排出系统,至此整个除磷过程结束。

其工艺优势有:

· 生物、化学除磷双重除磷工艺,除磷效果,稳定保证出水总磷浓度很低

· 与完全的化学除磷法相比,所需石灰用量比较低,降低运营成本

· 可根据BOD/P灵活调节污泥回流量及混凝污泥量比例

 

3)化学混凝沉淀法

通过向含磷污水中投加无机金属盐药剂(一般是铝盐、铁盐和钙盐),利用药剂中金属离子与污水中溶解性磷酸盐发生反应,将其转化成难溶性磷酸盐化合物,然后通过固液分离达到除磷目的。

 


实际操作中,按照工艺流程中化学试剂投加点的不同,常有前沉淀、同步沉淀和后沉淀三种可供选择。

其工艺优势:

· 除磷效果高、处理结果稳定

· 污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷而造成二次污染

· 工艺流程操作简便,易于控制,对管理人员要求不是很高

 

4结晶法

向已含钙盐的含磷废水中投加一种具有特定吸附能力的填料颗粒,破坏溶液的亚稳态,使水中的Ca2+OH-PO43-在填料颗粒表面富集、反应、析出羟基钙磷灰石[Ca5(OH)(PO4)3],形成含磷晶体,从而达到除磷目的。

其工艺优势:

· 除磷效率好,污泥产量小

· 析出的羟基钙磷灰石可用于磷的回收和资源化利用

 

5)吸附法

利用某些多孔或大比表面积的固体物质(活性炭、生物质、金属氧化物、黏土矿物等)对水中磷酸根离子的亲和力来实现将磷富集的目的,达到污水除磷效果。其中包括固体表面的物理吸附、离子交换形式的化学吸附以及固体表面的沉积过程。

其工艺优势:

· 吸附速率快,操作简单

· 吸附剂一般具有可回用性,对环境友好

· 适用水体范围广,适用于工业废水、生活污水、地表水的处理等

 

04

从末端治理向源头治理转变

深化河湖流域控源减污、多措并举、共保联治

“表象在黄河,根子在流域”。你眼前看到的污染是切实发生的,但在你看不到的地方,也许才是污染问题滋生的“温床”。

基于寻根溯源的正确思想路线和行动路线,习近平总书记说的这句话,可以说适用于全流域的水处理综合整治工作。

不仅仅是总磷,氨氮、总氮、COD以及其他污染物质都应同步管控和治理,做到防患于未然。

深化工业污染治理,完善监管执法体系。针对磷化工相关企业及其他磷污染重点企业,进行产业调整与升级,落实总磷限排、废水资源化、工业园区管网建设改造等综合治理手段。同时将后端监督管理工作落实到位,严厉打击涉水违法案件,强化工业磷污染整治力度。

加强面源污染协同治理,全面控源减污。改良和推进农药化肥减量增效,优化畜禽水产养殖布局。完善雨污分流和初期雨水管控,加大对汛期污染强度管理,强化城市面源污染治理。

推进污水处理设施建设,提高污水综合处理效率。加快管网建设、改造、修复工作,提高管网覆盖率,进一步加强涉磷污水的收集。强化污水厂除磷脱氮工艺,完善污水设备提标改造建设,提高污水处理率。

削减内源污染,完善流域共保联治机制。开展生态修复和环境整治,推进入河排污口排查整治、河湖生态清淤等工作,降缓蓝藻水华造成的湖体磷循环状况,从根源着手清理总磷污染隐患。加强同一水域上下游、不同水域联动治理,从末端治理走向源头治理。