國(guó)內(nèi)高爾夫球場(chǎng)水污染治理及綜合利用分析研究

1/12國(guó)內(nèi)高爾夫球場(chǎng)水污染治理及綜合利用研究深圳興創(chuàng)富啟環(huán)?？萍加邢薰径阋灰荒炅抡刂?018年，中國(guó)高爾夫球俱樂(lè)部已經(jīng)超過(guò)500家，大量新建的高爾夫球場(chǎng)所帶來(lái)的水資源消耗、球場(chǎng)內(nèi)及周邊水體污染已經(jīng)成為一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。我國(guó)部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)高爾夫球場(chǎng)使用自來(lái)水源用于灌溉草坪做出限制，公眾對(duì)高爾夫球場(chǎng)存在的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注。采用先進(jìn)合理的水處理技術(shù)，促進(jìn)高爾夫球場(chǎng)使用中水進(jìn)行澆灌，節(jié)約球場(chǎng)用水，以及通過(guò)相應(yīng)的水污染治理技術(shù)控制球場(chǎng)內(nèi)水質(zhì)污染，將為我國(guó)高爾夫球場(chǎng)的健康發(fā)展提供力的支持。本研究分析了我國(guó)高爾夫球場(chǎng)目前用水及水污染的現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)有的高爾夫球場(chǎng)水處理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和分析。在此基礎(chǔ)上，分析了加載磁分離技術(shù)在高爾夫球場(chǎng)水處理當(dāng)中的應(yīng)用技術(shù)可行性和前景。從分析結(jié)果可以看出，采用磁分離技術(shù)可以將生活污水以高效、低成本的方式處理達(dá)到高爾夫球場(chǎng)灌溉用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)與其它工藝相結(jié)合，經(jīng)處理的水還可以達(dá)到景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用于球場(chǎng)內(nèi)水塘湖泊的生態(tài)補(bǔ)水。對(duì)于球場(chǎng)內(nèi)水塘湖泊的水質(zhì)凈化，磁分離相比于現(xiàn)有技術(shù)能更好的解決藍(lán)藻水華，水體黑臭的問(wèn)題，而且在運(yùn)行成本，移動(dòng)式運(yùn)行模式上比現(xiàn)有技術(shù)具有更大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力。目錄示，每年噴施在高爾夫球場(chǎng)草坪上的農(nóng)藥要達(dá)50余種，農(nóng)藥中的一部分隨水滲透和殘留到土壤中，就會(huì)對(duì)地下水造成污染，土壤則自身帶毒。更重要的一點(diǎn)是，單一的大量的草坪和草種不僅不會(huì)產(chǎn)生人類所需要的氧氣、水分等能源，反而會(huì)大量消耗，在長(zhǎng)時(shí)間的累加后還會(huì)形成負(fù)面效益。造成高爾夫球場(chǎng)內(nèi)和周邊水體污染的原因主要有：<1）用水、農(nóng)藥、化肥及其包裝物、草屑；<2）機(jī)修：廢棄油污、清洗廢水；<3）會(huì)所酒店：生活污水；<4）球場(chǎng)排水的影響；<5）球場(chǎng)外引入補(bǔ)水中的污染物超標(biāo)。這些因素會(huì)導(dǎo)致球場(chǎng)內(nèi)湖泊、水塘和地下水的污染，球場(chǎng)內(nèi)的水外排或滲漏會(huì)造成周邊水體的污染。由于處于球場(chǎng)內(nèi)的湖泊許多都是封閉型的，雖然在球場(chǎng)建設(shè)和短期運(yùn)營(yíng)期間由于施肥和施用殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、除草劑對(duì)湖泊還不會(huì)造成明顯的污染，但如果維護(hù)方式不謹(jǐn)慎，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)后，球場(chǎng)施肥造成的流失及生活污水排放將增加水體氮、磷含量，引起球場(chǎng)內(nèi)的湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化和藻華。另外，長(zhǎng)期施加殺蟲(chóng)劑等有可能導(dǎo)致水體內(nèi)有毒金屬或有毒難降解藥物的含量過(guò)高，致使水體生態(tài)環(huán)境破壞。為了獲得高質(zhì)量的草坪，高爾夫球場(chǎng)必須施用大量的氮肥、磷肥，因此，高爾夫球場(chǎng)施加化肥對(duì)水體環(huán)境造成影響的主要是氮肥、磷肥。當(dāng)大量的氮磷元素素通過(guò)降水沖洗或是土壤滲透進(jìn)入湖泊后，就會(huì)造成水體中硝態(tài)氮和磷增加，這是形成高爾夫球場(chǎng)內(nèi)湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。為保養(yǎng)草皮，需要使用多種化學(xué)藥品，包括除草劑、殺蟲(chóng)劑、殺菌劑等，而這些藥物往往有致癌、致畸和環(huán)境激素的作用，而且殘留時(shí)間長(zhǎng)，如果使用和管理不當(dāng)，會(huì)引起高爾夫球場(chǎng)內(nèi)湖泊水污染。由于使用含汞殺真菌劑治理草坪雪霉病，導(dǎo)致對(duì)高爾夫球場(chǎng)土壤、沉積物和一些水生生物產(chǎn)生汞污染。農(nóng)藥對(duì)地下水污染，尤其在高爾夫球場(chǎng)使用農(nóng)藥，很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直是公眾最關(guān)心的問(wèn)題之一。在日本，早在1995年就有約1，700個(gè)高爾夫球場(chǎng)和擬建的1，000多個(gè)球場(chǎng)，早期球場(chǎng)使用大量未曾注冊(cè)過(guò)的農(nóng)藥，每個(gè)球場(chǎng)每年平均使用1.9噸農(nóng)藥，變化幅度在0.6－3.1噸之間<日本環(huán)境局）。長(zhǎng)期施加大量的過(guò)?；释ㄟ^(guò)滲漏作用在地下水中緩慢匯集，難降解有機(jī)磷毒性物質(zhì)或是重金屬離子也會(huì)逐漸進(jìn)入地下水中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)慢慢富集，導(dǎo)致地下水污染。這方面的危害在農(nóng)業(yè)化肥農(nóng)藥方面已經(jīng)有過(guò)很多發(fā)生，由于高爾夫球場(chǎng)施加的化肥農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)上有很大相似之處，所以必須引起足夠的重視，消除潛在危害?，F(xiàn)有高爾夫球場(chǎng)水處理技術(shù)高爾夫球場(chǎng)水處理技術(shù)主要包括量大方面：一方面是針對(duì)高爾夫球場(chǎng)中水利用的中水及雨水處理技術(shù)，一方面是針對(duì)高爾夫球場(chǎng)內(nèi)的河塘、湖泊受到污染進(jìn)行處理的技術(shù)。2.1高爾夫球場(chǎng)中水及雨水利用技術(shù)通過(guò)將高爾夫球場(chǎng)內(nèi)或周邊的生活污水以及雨水等經(jīng)過(guò)處理后用于高爾夫球場(chǎng)草坪的灌溉、場(chǎng)內(nèi)水體補(bǔ)水等是目前高爾夫球場(chǎng)節(jié)水的一個(gè)大趨勢(shì)。在高爾夫球場(chǎng)用水問(wèn)題上，很多國(guó)家鼓勵(lì)使用再生水，限制使用清潔水源。在許多地區(qū)，高爾夫球場(chǎng)是最先受限制用水的單位中最嚴(yán)重的單位之一。在美國(guó)部分地區(qū)高爾夫球場(chǎng)是被強(qiáng)制使用循環(huán)水的。在我國(guó)部分地區(qū)如北京、浙江也開(kāi)始出臺(tái)一些限制高爾夫球場(chǎng)使用清潔水源的規(guī)定，目前在北京已經(jīng)有4家高爾夫球場(chǎng)使用中水進(jìn)行灌溉，30多家高爾夫球場(chǎng)將建立雨水收集設(shè)施。浙江省對(duì)高爾夫球場(chǎng)用水提出了原則性要求?！哆m度建設(shè)浙江省高爾夫球場(chǎng)工程的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，"高爾夫球場(chǎng)耗水量較大，為節(jié)約用水，工程建設(shè)的可行性研究報(bào)告應(yīng)有多方案的給水方案進(jìn)行比選，新建高爾夫球場(chǎng)原則上不使用地下水和城市自來(lái)水，應(yīng)積極引導(dǎo)高爾夫球場(chǎng)使用處理后的中水，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)使用。對(duì)使用地下水和城市自來(lái)水的球場(chǎng)，有關(guān)部門(mén)要制訂相關(guān)政策，用經(jīng)濟(jì)杠桿來(lái)控制水資源的大量消耗。""實(shí)施雨、污水分流，結(jié)合地勢(shì)，設(shè)置人工水塘，水溝，達(dá)到球場(chǎng)水體內(nèi)部循環(huán)，需外排的廢水應(yīng)進(jìn)二級(jí)污水處理設(shè)施達(dá)標(biāo)后排放"。高爾夫球場(chǎng)中水利用技術(shù)主要有：<1）膜法，包括膜過(guò)濾和MBR，這類方法處理出水水質(zhì)好，能達(dá)到景觀用水和灌溉用水要求；<2）常規(guī)生物處理法，包括A/O，SBR，接觸氧化等，其出水水質(zhì)一般能達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，要用于高爾夫球場(chǎng)景觀用水，一般需要采用砂濾、混凝沉淀、BAF、膜過(guò)濾等工藝進(jìn)行進(jìn)一步處理。<3）人工濕地技術(shù)，能配合高爾夫球場(chǎng)景觀，出水水質(zhì)好，但占地面積大。一般而言，雨水相對(duì)于生活污水污染程度低，處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，將收集起來(lái)的雨水經(jīng)過(guò)沉淀、過(guò)濾等就能用于高爾夫球場(chǎng)景觀用水、灌溉等。在一些場(chǎng)合，人工濕地也用于處理雨水。2.2高爾夫球場(chǎng)河塘湖泊水處理技術(shù)高爾夫球場(chǎng)內(nèi)河塘、湖泊容易出現(xiàn)的水質(zhì)問(wèn)題包括：藻類水華，水體黑臭，農(nóng)藥污染等。目前用于高爾夫球場(chǎng)河塘湖泊水處理的技術(shù)主要有：人工濕地技術(shù)人工濕地是人工建造的、可控制的和工程化的濕地系統(tǒng)，這是發(fā)達(dá)國(guó)家近十年來(lái)才興起的生態(tài)處理法。其基本原理是：在一定的填料上種美人蕉、富貴竹、蘆葦?shù)忍囟ǖ闹参?，將污水投放到人工建造的類似于沼澤的濕地上，利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用，通過(guò)過(guò)濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化。高爾夫球場(chǎng)草皮日常維護(hù)過(guò)程中噴灑的農(nóng)藥殘留，會(huì)隨著雨水向外界流散，若不經(jīng)過(guò)處理直接對(duì)外排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成較為不利的影響。通過(guò)人工濕地可以對(duì)水體中的污染物進(jìn)行處理，凈化水體水質(zhì)。增氧曝氣技術(shù)由于高爾夫球場(chǎng)內(nèi)河塘湖泊多數(shù)為封閉式，水體流動(dòng)差，當(dāng)有外源污染進(jìn)入時(shí)，水體中溶解氧很快被消耗掉，水體進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，厭氧微生物的生長(zhǎng)會(huì)使水體發(fā)黑發(fā)臭，采用增氧曝氣技術(shù)能快速提高水體中的溶解氧，抑制厭氧微生物生長(zhǎng)，從而消除水體黑臭。目前在高爾夫球場(chǎng)內(nèi)水塘采用較多的增氧曝氣設(shè)備有曝氣噴泉、推流曝氣機(jī)等，還有一些新型的采用太陽(yáng)能供電的曝氣設(shè)備，具有景觀和水質(zhì)凈化雙重功能，具有較大應(yīng)用潛力。藥劑投加除藻投加絮凝劑。投加絮凝劑促進(jìn)磷的沉淀,使其不能成為藻類的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),常用的絮凝劑如鐵鹽、鋁鹽等。此種方法見(jiàn)效快,但有2次污染,需反復(fù)投加,但不能解決水體富營(yíng)養(yǎng)化的根本問(wèn)題。投加除藻劑。常用的除藻劑有硫酸銅、二氧化氯、臭氧等,這些除藻劑可以較快地殺死藻類,效果明顯、但需反復(fù)投加,價(jià)格較高,而且容易產(chǎn)生2次污染,不能從根本上解決問(wèn)題。底泥清淤底泥中的有機(jī)污染物往往成為水體的內(nèi)源性污染源,所以,很多時(shí)候采取清淤的措施。但是,這種方法的工程量大、費(fèi)用高,甚至?xí)茐乃w底部的生物和水生植物,對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響大,不能徹底解決問(wèn)題。機(jī)械除藻對(duì)于藻類生長(zhǎng)旺盛，形成表面水華的水體，可以采用機(jī)械除藻方式。這種方法的短期效果顯著,但運(yùn)行費(fèi)用高,不能從根本上解決水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。加載混凝磁分離技術(shù)用于高爾夫球場(chǎng)水處理分析3.1加載混凝磁分離技術(shù)原理加載磁分離技術(shù)其原理是在混合池中投加絮凝劑、磁加載物和助凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，之后進(jìn)入澄清池，利用磁加載物的作用實(shí)現(xiàn)高效的沉淀分離，以比傳統(tǒng)污水處理技術(shù)快10-20倍的速度，快速去除水中的污染物，磁加載物通過(guò)回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)回收循環(huán)利用。磁分離技術(shù)工藝流程示意圖3.2磁分離技術(shù)用于高爾夫球場(chǎng)中水利用分析采用磁分離技術(shù)處理生活污水用于高爾夫球場(chǎng)景觀用水和灌溉用水，需要達(dá)到相關(guān)規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，表1列舉了再生水用于景觀水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和磁分離處理出水水質(zhì)，根據(jù)磁分離技術(shù)的原理和在處理市政污水的實(shí)際應(yīng)用中的效果來(lái)看，經(jīng)過(guò)磁分離技術(shù)處理的生活污水，出水主要水質(zhì)指標(biāo)能達(dá)到灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到回用于景觀水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)需要將生活污水處理后用于高爾夫球場(chǎng)湖泊景觀補(bǔ)水時(shí)，需要和其它技術(shù)相結(jié)合，在磁分離處理的基礎(chǔ)上提高出水水質(zhì)。表1磁分離出水水質(zhì)、再生水回用于景觀水體水質(zhì)、灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比較序號(hào)工程再生水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)<人體非直接接觸）再生水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)<人體非全身性接觸）再生水農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)再生水城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)磁分離出水水質(zhì)1基本要求無(wú)漂浮物，無(wú)令人不愉快的嗅和味無(wú)漂浮物，無(wú)令人不愉快的嗅和味-無(wú)漂浮物，無(wú)令人不愉快的嗅和味無(wú)漂浮物，無(wú)令人不愉快的嗅和味2色度(度>3030-30<303pH6.5~9.06.5~9.05.5~8.56.0~9.06.0~9.04化學(xué)需氧量(COD>6050100~200-35~1005生化需氧量(BOD5>201040~10010~1510-506懸浮物(SS>201060~100-<107總磷(以P計(jì)>2.01.0--<0.38凱氏氮1510--<209大腸菌群(個(gè)/L>100050020000~400003-3.3磁分離技術(shù)用于高爾夫球場(chǎng)內(nèi)湖泊水塘水質(zhì)凈化分析對(duì)于高爾夫球場(chǎng)內(nèi)湖泊水塘容易出現(xiàn)的藻類過(guò)度生長(zhǎng)問(wèn)題，從磁分離技術(shù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，能很好的解決這類問(wèn)題，一方面磁分離技術(shù)能很好去除水體中的磷，切斷藻類過(guò)度生長(zhǎng)的物質(zhì)條件之一，另一方面磁分離技術(shù)通過(guò)絮凝沉淀能直接去除水體中的藻類，恢復(fù)水體景觀，提高水體透明度，因而從原理上來(lái)說(shuō)是一種標(biāo)本兼治的方式。在實(shí)際應(yīng)用上，磁分離技術(shù)可以制造成移動(dòng)式設(shè)備，因而對(duì)于高爾夫球場(chǎng)內(nèi)水塘湖泊多，位置分散的特點(diǎn)可以采用移動(dòng)式作業(yè)，能采用1套設(shè)備處理多個(gè)污染點(diǎn)，因而在投資上具有較大優(yōu)勢(shì)。對(duì)于外源污染造成水體發(fā)黑發(fā)臭的問(wèn)題，采用磁分離技術(shù)可以部分去除水體中的污染物、懸浮物，改善水體水質(zhì)，去除水體黑臭，提高透明度，快速恢復(fù)水體景觀，因而用于高爾夫球場(chǎng)出現(xiàn)較水質(zhì)惡化時(shí)作為應(yīng)急處理措施是非常有效的，但是磁分離對(duì)水體中溶解性污染物去除效果較差，因而不能從根本上杜絕水質(zhì)惡化的發(fā)生。與其它技術(shù)如曝氣增氧技術(shù)相結(jié)合，可以比較好的解決這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)曝氣增氧，提高水體中的溶解氧濃度，使水體自凈能力增強(qiáng)，經(jīng)過(guò)磁分離處理后剩余的少量污染可以在水體的自凈作用下被去除?？偨Y(jié)截至2018年，中國(guó)高爾夫球俱樂(lè)部已經(jīng)超過(guò)500家，大量新建的高爾夫球場(chǎng)所帶來(lái)的水資源消耗、球場(chǎng)內(nèi)及周邊水體污染已經(jīng)成為一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。我國(guó)部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)高爾夫球場(chǎng)使用清潔水源做出限制，公眾對(duì)高爾夫球場(chǎng)存在的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注。采用先進(jìn)合理的水處理技術(shù)，促進(jìn)高爾夫球場(chǎng)使用中水進(jìn)行澆灌，節(jié)約球場(chǎng)用水，以及通過(guò)相應(yīng)的水污染治理技術(shù)控制球場(chǎng)內(nèi)水質(zhì)污染，將為我國(guó)高爾夫球場(chǎng)的健康發(fā)展提供力的支持。本研究分析了我國(guó)高爾夫球場(chǎng)目前