暑期地理思维训练营1期下周开营!目前综合营2期仅剩最后1个空位,选择营2期余4席,马上就封班了,想参加的小羊羔要抓紧啦~2023年3月,一座“藏”在公园下的超级工程——成都骑龙净水厂已完成竣工验收,地下是净水区,每日可净水8.5万立方米,地上则是鸟语花香的湿地公园,为周边居民提供了休闲娱乐、健身运动的好去处。近年来,我国地埋式污水厂的体量与规模正在爆发式增长,近2年更是“遍地开花”。为什么要把污水处理厂建到地下?如何实现净水?与传统污水处理厂相比有什么优缺点?会产生哪些生态效益?这些问题的答案都在今天的文章里。
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污水处理厂可以建在哪儿?
咱们先不说地上、地下的事儿,单说如果要建污水处理厂,选址有哪些需要考量的因素呢?【小贴士】
经过污水处理的水,达到排放标准后,可重新用于园林灌溉、工业用水、农业灌溉等,如果靠近河流,可以方便再生水循环利用;
污水处理后剩余的污泥可与其他有机废弃物混合,经发酵、堆肥等过程后变为有机肥,靠近公路可以方便运输。
此外,污水厂的选址还应符合城市的总体规划,不能只看近期,还需考虑远期发展。无论是城镇还是农村,近几年,我国的污水处理量都呈上升趋势,所以最好能把未来扩建的需求都提前考虑到。从选址的一般区位规律来看,为了减少对周围环境的影响,污水处理厂多选择建在城郊,而且还得预留较大的卫生防护距离。但如果建在地下,也许就能让污水处理厂和城市空间更好地融合。 02
为何从“地上”向“地下”发展?
把污水处理厂转为”地埋式“,地面空间就可以被充分利用起来,建设公园、商业综合体、停车场,使污水处理厂也成为城市生态的一部分。与传统地面式污水厂相比,这种“地上公园(绿地)+地下净水”新模式有哪些特点呢?为减少建设难度和投资成本,地埋式污水处理厂多布局紧凑、占地面积较小,一般为传统污水处理厂的1/3~1/2,可节约用地成本。气温变化较大时,建筑材料的热胀冷缩容易引起管线系统故障。“地埋式”污水处理环节在地下,温度相对较恒定,利于污水处理的顺利进行;而且相比地上,夏季的地下温度更低,能减少细菌滋生。总体来说,“地埋式”比传统污水处理厂治理成本更低、能耗更少,维护难度更小。传统污水处理厂选址需考虑对周边环境的影响,尽量不设置在城区或居民区上风向和河流上游。而地埋式污水厂选址更灵活,空间限制较小。污水厂的主体部分建在地面以下,通过系统设计,可有效隔绝臭气、噪声等二次污染,没有传统污水处理厂的“邻避效应”,可以有效改善周边地区的人居环境。【邻避效应】:指当地居民因担心建设垃圾焚烧处理厂、化工厂、殡仪馆等项目会对身体健康、环境质量等带来诸多负面影响,从而进行躲避。
通过地上植物和微生物等湿地生态系统净化污水,减少能源消耗,绿色环保,生态效益更好。地埋式污水处理厂的地面空间可以建设公园绿地、文体娱乐设施、科普馆、停车场等其他公共服务设施等,既能美化城市景观,又增加休闲娱乐场所,可以提高周边居民的生活质量。前面说了很多优点,那这种地埋式净水厂的缺点是什么呢?施工难度大、建设成本高——因地下污水处理厂纵向空间设计布局,额外增加了开挖基坑与建设大型地下框架结构的要求,所以所需建材与能耗远高于地上污水处理厂,前期建设费用比地上污水处理厂更高。 03
如何在地下实现净水?
处理污水,就是采用各种技术手段,将污废水中的污染物质分离去除、回收利用,或将其转化为无害物质,使水得到净化,常见的有物理处理法、生物处理法和化学处理法等。物理处理法:利用物理作用,分离污水中主要呈悬浮状态的污染物,在处理过程中不改变水的化学性质,比如沉淀、筛选、离心分离等;化学处理法:向污水投加化学物质,利用化学反应来分离回收污水中的污染物,或是其转化为无害物质,比如中和法、氧化还原法、电解法等;生物处理法:采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,通过微生物氧化、分解等方法,将污水中的有机物降解为无害物,比如活性污泥法、吸附再生法等。开篇提到的骑龙净水厂,就是通过垂直流人工湿地系统来完成水质净化。该湿地系统主要由进水配水渠、碎石填料层、沸石填料层、陶粒填料层、多种挺水植物、集水出水渠组成。【挺水植物】生长在浅水区,植物的根、根茎生长在水的底泥之中,根系发达耐水浸泡,茎、叶挺出水面的植物,可以治理湖泊藻类水华频繁发生。常见的挺水植物有香蒲、荷花、半边莲等。
在这个系统中,先是各种填料层通过过滤、吸附、共沉等物理处理法将污染物和杂质分离;再通过植物吸收和微生物分解等生物处理法对污水中的N、P等元素进行吸收分解;最后通过离子交换等化学处理法实现尾水深度净化,使得污水得到排放标准,成为再生水。骑龙净水厂上方的湿地公园中的水就来自于这儿。【尾水】指虽经处理但尚未达到水环境标准的工业、生活、农业排水。
其实,利用填料层和植物净化水体这个内容,在15年的全国卷中就考过,我们来看下这组题:PS.既然提到了污水处理,是否记得自然界中的湿地是如何净化水体的呢?这个内容也考过多次,感兴趣的小羊羔点击这下方链接就可以找到这个内容。反正都学了,干脆再学透一点 04
一起来做题
惠州市首个全地埋式污水处理厂在大亚湾落成,该项目采用“上园下厂”的模式,即地面建设公园,地下建设污水处理厂。公园中心是一片人工湿地,湿地水源为污水处理厂出水,水流经过碎石沉淀区、湿地植物净化区、沉水区、珊瑚骨浅滩过滤区四个功能分区得到进一步净化。据此完成下面小题。
【解析】“上园下厂”模式下建筑的设计标准和工程建设相对投入较大,并不会节约建设成本,A选项错误。同一片土地完成公园和污水处理厂的双重建设,提高了土地的利用率,B选项正确。减少大气污染并不属经济效益,应属环境效益,C选项错误。提供休闲场所属社会效益,并非经济效益,D选项错误。故选B。【解析】湿地植物是一类适应于湿地环境的植物,它具有生存于湿地的特征,植物本身全部或部分适宜生存在水的淹没或超饱和水的土壤之中,故要根系发达耐水浸泡, A选项正确。湿地环境并没有光热条件的限制,与光热条件无关,B选项错误。公园中心为人工湿地,其水源来自于污水处理厂,排放多为淡水资源,盐碱化程度低,C选项错误。湿地环境相对较为稳定,可生长快速生长的植物,也可生长缓慢生长的植物, D选项错误。故选A。【解析】湿地增加了植物及水域面积,可以有效的降低城市的热岛效应,A选项错误。湿地扩大了水域面积,水体比热容大,能有效的降低昼夜温差,B选项错误。湿地能起到调节径流,涵养水源的作用,使得丰水期地表径流减小,枯水期地表径流增加,C选项错误。湿地能有效的储蓄洪水,能够提升城市的防洪能力,D选项正确。故选D。上海首座花园式污水处理厂位于长江吴淞口海岸,紧邻住宅区。该厂的污水处理构筑物均设在地下,上部建成开放式公园绿地。厂内利用3000余种植物、微生物构建水生态食物链净化污水,厂区上覆玻璃钢盖采用超高效除臭装置,下面的视频为花园式污水处理厂厂区示意视频。出水标准从二级变为一级B,污水处理过程中产生的污泥被用于制造有机肥。对比传统污水处理厂,指出该花园式污水处理厂的优点及其生态环境价值。
【优点】选址限制小;减少占地面积,节约用地;运营成本低;养护简单;出水水质更高。(任写2点)【生态环境价值】噪声和臭味污染小,绿地增加,维持和改善周边人居环境;花园式建筑设施融入城市,美化城市景观;植物处理污水,减少能源消耗,绿色环保;污泥实现再循环利用,减少二次污染。(任写3点)
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