水力水机尾水对环境的影响及其控制措施研究

水力水机尾水对环境的影响及其控制措施研究

蒋徐达

江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司

摘  要：本文主要讨论了水力水机尾水对环境的影响及其控制措施。水力水机尾水是一种常见的废水，含有大量的悬浮物、氨氮和总磷等有害物质，其排放会对水环境和水生态系统产生负面影响。为了治理和控制水力水机尾水，可以采用生物法、物理法、化学法和其他控制措施等多种方法。同时，水循环利用、节水减排和工艺改进等其他控制措施也可以有效地控制水力水机尾水的排放量和污染物的浓度，为保护水环境和水生态系统提供了一种可行的治理方案。

关键词：水力水机；尾水；环境影响；控制措施

0 引言

水力水机作为一种重要的水利工程设施，广泛应用于水电站、水库等场所。然而，在其运行过程中，会产生大量的尾水，其中含有大量的悬浮物、氨氮、总磷等有机物和无机物。这些尾水的排放对环境造成一定的影响，如富营养化、水生态系统的破坏等。随着环保意识的提高，尾水排放的问题越来越受到人们的关注，如何控制水力水机尾水的排放，减少其对环境的影响成了研究的重要课题。因此，本文将对水力水机尾水的成分、排放特点及其对环境的影响进行分析，探讨尾水排放的控制措施，以期为水力水机尾水的控制提供一定的参考。

1 水力水机尾水成分分析

图1 水力水机尾水成分

1.1 悬浮物

悬浮物是指水中的固体颗粒物，是水力水机尾水中的主要成分之一。悬浮物包括泥沙、植物残渣、有机碎屑、微生物等，其浓度在不同的环境中会有所不同，通常在几毫克每升至数十毫克每升不等。悬浮物的存在会增加水体的浊度，降低水体的透明度和光线透过度，影响水生态系统中光合作用的强度。悬浮物还会被沉积在河底，导致底泥厚度增加，从而影响水生态系统中底栖生物的生存环境。因此，对水中悬浮物的浓度进行监测和控制是维护水生态系统健康的重要措施。

1.2 氨氮

氨氮是水力水机尾水中的一种重要营养物质，其来源包括有机物分解和氨氧化作用。氨氮含量较高的水体容易导致水体富营养化，从而引起藻类大量繁殖，进而导致水体中的溶解氧含量下降。氨氮的存在也会导致水体中的氮循环过程中的不平衡，从而影响水体的生态系统。为了控制水力水机尾水中氨氮的含量，常采用物理、化学和生物等方法对水体进行处理。

1.3 总磷

总磷是水力水机尾水中的另一种重要营养物质，其来源包括有机物分解和底泥释放。总磷含量较高的水体容易导致水体富营养化，从而引起藻类大量繁殖，进而导致水体中的溶解氧含量下降。总磷还会使水体变酸，加剧水生态系统的破坏。为了减少水体富营养化的影响，需要采取措施控制水力水机尾水中总磷的含量。

1.4 其他有机物和无机物

水力水机尾水中还含有其他有机物和无机物，包括硫化物、铜、铅、镉等重金属离子和有机污染物。这些物质对水生态系统和水体健康产生负面影响，对水体中生态系统的恢复和维持产生影响。因此，采用适当的控制措施和处理方法对水力水机尾水进行治理和控制，能够有效地减轻其对水环境的影响。

2 水力水机尾水排放特点

水力水机尾水是由水流经过水力水机器组件后排放的废水，其排放特点包括排放量大、富营养化和水生态系统的破坏等。

2.1 排放量大

水力水机尾水排放量巨大，通常超过水电站的进水流量的10%以上。这是因为水力水机器组件的运转过程中，需要将大量的水通过机组排放，其中大量的悬浮物和有机物质都被随之排放到水体中。这些废水的大量排放会对水体造成一定程度的影响，影响水体的生态平衡和健康状况。

2.2 富营养化

水力水机尾水中含有大量的营养物质，如氮、磷等。这些物质容易被水中的微生物和植物利用，形成大量的生物质，从而导致水体富营养化。水体富营养化的过程会导致藻类大量繁殖，形成藻华，进而导致水体中的溶解氧含量下降，水体变得浑浊不清。富营养化的水体对水生态系统的影响很大，会对水体中的生物繁殖和生长产生负面影响，同时也会导致水体的环境恶化，破坏水生态平衡。

2.3 水生态系统的破坏

水力水机尾水中含有大量的有机物和悬浮物，这些物质会在水体中沉积，导致水体淤积和河床淤塞。水力水机尾水中的氮、磷等营养物质也会促进藻类大量繁殖，形成藻华。这些因素都会对水生态系统产生负面影响，破坏水生态平衡。特别是在低水位期间，水力水机尾水对水生态系统的影响更加显著。

3 水力水机尾水排放的控制措施

水力水机尾水的排放会对水环境和生态系统产生一定的影响，为了保护水环境和水生态系统，需要采取有效的控制措施对水力水机尾水进行治理和控制。常用的控制措施包括生物法、物理法、化学法和其他控制措施等。

图1 水力水机尾水排放的控制措施

3.1 生物法

生物法是利用微生物进行水体净化的方法。在水力水机尾水的治理中，可以利用生物滤池、湿地、微生物荧光技术等方法，对水力水机尾水中的有机物和营养物质进行降解和去除。这些方法具有处理效果好、成本低、操作简单等优点，可以有效地控制水力水机尾水的排放。

生物法主要依靠微生物降解水中的有机物和营养物质，将它们转化为微生物生长所需的无机物质。这些微生物通常生长在填料上，以提供大量的附着表面，使得微生物在表面附着的同时，还能够充分接触到水中的有机物质。生物法的优点在于处理效果好、操作简单、成本低，而且可以使水中的营养物质得到循环利用，降低了水质治理的成本和难度。

生物法的缺点在于，需要较长时间才能达到处理效果，对温度、PH值等环境因素要求较高。此外，在处理高浓度有机废水时，由于微生物需要大量的氧气进行降解，因此需要配备充足的氧气供应设备。

3.2 物理法

物理法是利用物理现象对水体进行净化的方法，包括沉淀、过滤、气浮、植物净化等。在水力水机尾水的治理中，可以利用沉淀池、过滤池等设备对水体中的悬浮物和废水进行分离和去除。这些方法具有简单、成本低、处理效果好等优点。

沉淀是利用重力作用将水中的悬浮物沉淀到水体底部的过程。在水力水机尾水的治理中，可以通过设立沉淀池等设备，使水力水机尾水中的悬浮物在沉淀池中沉淀下来，从而达到去除悬浮物的目的。过滤是将水通过不同材质的过滤器进行过滤，去除水中的悬浮物和微生物等。在水力水机尾水的治理中，可以利用过滤器对水力水机尾水进行过滤处理，使水中的悬浮物和有机物质得到去除和降解。气浮是利用气泡的浮力作用将水中的悬浮物质浮起来，从而实现水体的分离和净化。在水力水机尾水的治理中，可以利用气浮设备对水力水机尾水进行处理，从而去除水中的悬浮物和废水。植物净化是通过植物对水中有害物质的吸收和利用，将水中的营养物质转化为植物生长所需的无机物质。在水力水机尾水的治理中，可以利用湿地等植物净化设备，通过植物的吸收和利用，去除水中的营养物质和有机物质。

3.3 化学法

化学法是利用化学物质对水体中的有机物和营养物质进行去除的方法，常用的化学药剂包括氧化剂、还原剂、絮凝剂等。在水力水机尾水的治理中，可以利用这些化学药剂对水中的有机物和营养物质进行去除和降解。这些方法具有速度快、效果明显等优点。

化学法的具体方法包括氧化法、还原法和絮凝法等。其中，氧化法是利用氧化剂将水中的有机物氧化为二氧化碳和水的过程；还原法是利用还原剂将水中的氧化物还原为无害的物质；絮凝法是利用絮凝剂将水中的悬浮物和溶解物结合成较大的颗粒，从而方便去除。

在水力水机尾水的治理中，可以根据水质情况选择不同的化学药剂和方法进行处理。例如，可以利用氧化剂对水中的有机物进行氧化分解，使其转化为无害的物质；也可以利用絮凝剂将水中的悬浮物质结合成较大的颗粒，从而方便去除。此外，对于水中的营养物质，可以利用化学还原法将其还原为无害的物质。

化学法的优点在于，处理效果快，可以迅速地去除水中的有害物质，适用于对水质要求较高的情况。但是，化学药剂的投入量过大，容易对水体和环境造成污染，同时化学药剂的副作用也较大。

3.4 其他控制措施

除了生物法、物理法和化学法外，还有一些其他的控制措施也可以用于水力水机尾水的治理和控制。这些措施包括水循环利用、节水减排、工艺改进等。

水循环利用是将水力水机尾水经过处理后再次利用的一种方法。在水力水机尾水的治理中，可以将处理后的水再次用于工业生产、农业灌溉和城市绿化等领域，从而实现水的循环利用和减少水的浪费。

节水减排是通过对工业、农业、城市和家庭等各个领域进行节水减排来控制水力水机尾水的排放量。在工业生产中，可以采取节能减排措施，降低水的消耗和排放；在农业生产中，可以改进灌溉方式，提高用水效率；在城市和家庭中，可以通过减少用水量、加强水资源管理等措施来控制水力水机尾水的排放。

工艺改进是通过改变工业生产和处理工艺来控制水力水机尾水的排放。在工业生产中，可以改进生产工艺，减少废水排放；在水处理过程中，可以加强污水处理工艺的研究和应用，提高处理效率和水质标准。

4 结语

本文从水力水机尾水的成分分析、排放特点和治理措施三个方面进行了详细阐述。水力水机尾水是一种常见的废水，其排放会对水环境和水生态系统产生负面影响。为了控制和治理水力水机尾水，可以采用生物法、物理法、化学法和其他控制措施等多种方法。这些方法具有各自的优缺点，需要根据具体情况选择合适的措施进行治理。同时，水循环利用、节水减排和工艺改进等其他控制措施也可以有效地控制水力水机尾水的排放量和污染物的浓度，为保护水环境和水生态系统提供了一种可行的治理方案。在未来的治理工作中，需要不断地研究和应用新的技术和方法，不断提高水质治理的效率和水质标准，为保障水环境和人类健康作出更大的贡献。

参考文献

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