基于生态环保的水利工程污水治理研究

摘  要：本文探讨了基于生态环保理念的水利工程污水治理方法。随着环境问题日益严峻，传统污水治理技术已难以满足可持续发展需求。文章首先分析了水利工程污水治理的现状及存在问题，随后详细阐述了生态环保理念在污水治理中的应用，包括生态滤池、人工湿地和生态浮床等技术。最后，通过案例分析，展示了生态环保技术在水利工程污水治理中的成功应用。研究表明，基于生态环保的污水治理方法不仅能有效净化水质，还能改善生态环境，对实现水资源可持续利用具有重要意义。

关键词：生态环保；水利工程；污水治理；可持续发展；水资源管理

一、引言

随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重，已成为全球性的环境挑战。水利工程作为水资源管理的重要手段，其污水治理能力直接关系到水环境质量和生态安全。然而，传统的污水治理技术往往存在能耗高、二次污染风险大等问题，难以满足当前生态文明建设的要求[1]。

在此背景下，基于生态环保理念的水利工程污水治理研究应运而生。这种新型治理方法强调利用自然生态系统的自净能力，通过模拟或强化自然过程来实现污水净化。它不仅能够有效去除污染物，还能改善生态环境，促进生物多样性，实现人与自然的和谐共生。本文旨在探讨生态环保理念在水利工程污水治理中的应用，以期为推动水资源可持续利用提供参考。

二、水利工程污水治理现状分析

当前，我国水利工程污水治理主要采用物理、化学和生物处理方法。物理方法包括沉淀、过滤等，主要用于去除悬浮物；化学方法如混凝、氧化等，可有效去除溶解性污染物；生物处理方法则利用微生物降解有机污染物。这些传统技术在污水治理中发挥了重要作用，但仍存在诸多局限性。

首先，传统治理技术往往需要大量能源和化学药剂，运行成本高且易造成二次污染。其次，这些技术通常只关注污染物的去除，忽视了水生态系统的整体平衡，可能导致水体自净能力下降。此外，传统治理设施占地面积大，难以适应土地资源紧张的城市环境。最后，对于某些难降解污染物，传统技术的处理效果有限，难以满足日益严格的排放标准[2]。

面对这些挑战，水利工程污水治理亟需创新。一方面，需要开发更加高效、低耗的治理技术；另一方面，应重视治理过程中的生态效益，探索更加环保、可持续的治理模式。基于生态环保理念的污水治理方法，正是应对这些挑战的有力武器。

三、水利工程污水治理技术

（一）物理治理技术

沉淀法

沉淀法是利用污水中悬浮颗粒的重力作用，使其从污水中沉淀分离出来。在水利工程施工期，对于基坑排水、混凝土养护废水等含有大量泥沙和悬浮物的污水，可通过设置沉淀池，使污水在沉淀池中缓慢流动，悬浮物逐渐沉淀到池底，从而达到去除悬浮物的目的。沉淀法操作简单，成本较低，但对于一些细小的颗粒和溶解性污染物去除效果有限。

过滤法

过滤法是通过过滤介质，如砂滤、活性炭过滤等，去除污水中的悬浮物、胶体等杂质。在水利工程污水治理中，可采用过滤池对经过沉淀处理后的污水进行进一步过滤，提高水质。砂滤可以去除污水中的细小颗粒，活性炭过滤则可以吸附污水中的有机物、异味等。过滤法可以有效提高污水的清澈度，但需要定期更换过滤介质，维护成本相对较高[3]。

（二）化学治理技术

混凝沉淀法

混凝沉淀法是向污水中加入混凝剂，使污水中的胶体和细微悬浮物凝聚成较大的颗粒，然后通过沉淀去除。在处理含有较高浓度的胶体污染物的水利工程污水时，混凝沉淀法具有较好的效果。常用的混凝剂有聚合氯化铝、硫酸铝等。混凝沉淀法可以快速去除污水中的污染物，但混凝剂的投加量需要严格控制，否则可能会导致二次污染。

化学氧化法

化学氧化法是利用强氧化剂，如臭氧、过氧化氢等，将污水中的有机物、重金属等污染物氧化分解，降低其毒性和危害性。在处理含有难降解有机物的水利工程污水时，化学氧化法可以有效提高污水的可生化性。例如，臭氧氧化可以将一些复杂的有机物氧化成简单的无机物，便于后续的生物处理。但化学氧化法成本较高，且需要专业的设备和操作技术。

（三）生物治理技术

活性污泥法

活性污泥法是利用微生物群体（活性污泥）在有氧条件下对污水中的有机物进行吸附、分解和氧化，使污水得到净化。在水利工程运行期污水治理中，可建设小型的污水处理站，采用活性污泥法处理周边居民生活污水。活性污泥中的微生物可以将污水中的有机物转化为二氧化碳和水，同时自身得到生长繁殖。活性污泥法处理效果好，运行成本相对较低，但对水质和水量的变化适应性较差，需要严格控制运行条件。

生物膜法

生物膜法是使微生物附着在固体填料表面，形成生物膜，污水流经生物膜时，其中的有机物被生物膜上的微生物分解代谢。在一些小型水利工程中，可以采用生物膜法处理污水。例如，生物接触氧化池就是一种常见的生物膜法处理工艺，它具有处理效率高、占地面积小、对水质水量变化适应性强等优点，适用于处理水量较小、水质变化较大的水利工程污水。

四、水利工程污水治理的发展趋势

（一）生态友好型治理技术的研发与应用

未来，将更加注重研发和应用生态友好型的污水治理技术。例如，人工湿地技术，它利用湿地植物、微生物和土壤的协同作用，对污水进行净化。人工湿地具有处理效果好、运行成本低、生态环境效益显著等优点，将在水利工程污水治理中得到更广泛的应用[4]。

（二）智能化污水监测与管理系统的建立

随着信息技术的不断发展，智能化污水监测与管理系统将成为水利工程污水治理的重要发展方向。通过在水利工程周边设置水质监测传感器，实时监测污水的水质参数，如pH值、溶解氧、COD等，并将数据传输到管理平台。管理平台利用大数据分析和人工智能技术，对污水水质变化进行预测和预警，及时调整污水治理措施，实现污水治理的智能化和精细化管理。

（三）多技术协同治理与综合利用

单一的污水治理技术往往难以满足复杂的水利工程污水治理需求。未来，将更加注重多技术协同治理，如物理、化学和生物治理技术的有机结合，发挥各自的优势，提高污水治理效果。同时，还将加强对污水中资源的综合利用，如从污水中回收氮磷等营养物质，用于农业生产，实现水资源的循环利用和可持续发展[5]。

五、结论

基于生态环保的水利工程污水治理是实现水利工程可持续发展的关键环节。通过对水利工程污水来源、特性及危害的分析，以及对物理、化学、生物等多种治理技术的研究和实际案例的应用，可以看出合理选择和综合运用污水治理技术能够有效改善水利工程周边水环境。随着科技的不断进步，生态友好型治理技术、智能化监测与管理系统以及多技术协同治理与综合利用等将成为水利工程污水治理的发展趋势。在未来的水利工程建设与运行中，应加强对污水治理的重视，不断探索和应用新的技术和方法，为保护水资源和生态环境做出更大贡献。

参考文献：

[1]陈思，王政攀，邓颖，等.基于生态环保的水利工程污水治理研究[J].清洗世界，2024，40（12）：160-162.

[2]计培强.生态环保理念下中小型水利工程建设与管理路径研究[J].工程技术研究，2024，9（24）：166-168.

[3]施黎泉.水利工程中的河道生态护坡施工技术探讨[J].珠江水运，2024，（19）：73-75.

[4]钟阅.澧县河湖水网连通生态水利工程：创新水利管理的PPP模式实践[J].湖南水利水电，2024，（02）：49-51.

[5]张静.水利工程中的水资源节约与生态环保技术[C]//黑龙江省水利学会，辽宁省水利学会，吉林省水利学会，吉林省水土保持学会，内蒙古自治区水利学会.东北四省区2024年水利学术年会暨水利先进技术（产品）推介会论文集.聊城黄河河务局;，2024：8.