研究和推广应用科学的施用化肥的方法和技术，消除不合理地过量施用化肥，避免随降水径流而流失的大量化肥进入水体。推广应用有机肥料，例如，我国绝大多数污水处理厂运行中产生的污泥，经脱水后送至垃圾填埋场予以填埋，或者进行焚烧，这既不经济节能，也会污染环境，如污染地下水和大气。与此相反，发达的北美地区，有50%的脱水和烘干污泥（称为生物固体（Biosolid）作为有机肥料是用于农田、果园和树林，或者作为土壤改良剂建造高尔夫球场、垃圾填埋场覆盖土等。欧洲城市污水污泥（Sewage sludge）用于农田作有机肥料的数量：法国占58%，挪威58%，丹麦54%，西班牙50%，瑞士45%，英国44%。我们把污泥作废物予以废弃处置，而美、加、西欧等国把污泥作为资源予以利用。这两种天渊之别的观念和做法，值得我们深思。其实，污泥经脱水后只要其中金属和难降解有机化合物含量较低，符合农田有机肥料标准，应尽量用于农田作有机肥料或土壤改良剂；即使重金属含量较高的污泥，也可用于经济作物（如棉、麻）和苗圃、林场的有机肥料或土壤改良剂。北美和欧洲的共同经验证明，森林土壤很适于污泥用作肥料，他们有很高的入渗率，从而减少了径流和积水。树林土壤中大量的有机物质（尤其是腐殖质）能很好地固定污泥中的金属，还有多年生的树木根系能在适宜的气候条件下对金属进行全年吸收。
北美污水处理厂产生的污泥称为生物固体（Biosolid），亦即强调其作为有机肥和土壤改良剂等的资源价值；经脱水和干燥后装运到饲料农场或果园作为有机肥应用以及做土壤改良剂应用。
7座芝加哥污水处理厂（包括世界最大的污水处理厂Stickney污水处理厂，又称为西西南污水处理厂，处理能力456万m3/d），产生的生物固体大部分应用于大的项目中。例如，它被用做垃圾填埋场每天和最终的覆盖土；在一处垃圾填埋场的用量就达30000吨/年。另一项用途是用它建造高尔夫球场，就在已启用的国际港岸（Harborside International）高尔夫球场, 使用了100万吨生物固体作为球场覆盖土和作为建造顶级景观的用土。在其他的高尔夫球场（Worth Golf Course）也使用了大量的生物固体做地表土，由于该球场的原表层土为粘性土且含有大量石块而难以处理，故在其整个表面布撒了15cm厚的生物固体，为此共用了6万余吨。
Stickney污水处理厂还将干燥污泥用驳船大量地运送到芝加哥的下游农业区，作为有机肥料施用于大面积的农田，主要是用于生产玉米等饲料作物，获得了显著的增产和经济效益。
波士顿市鹿岛污水处理厂的污泥处理和利用
波士顿市鹿岛污水处理厂，是美国第二大的二级污水处理厂（340万m3/d）。其初次沉淀池排出的原生污泥经格栅后进行重力浓缩，而二次沉淀池的剩余活性污泥则用离心浓缩，然后送入12个世界上最大的蛋形污泥消化池中进行厌氧发酵。
该厂建有颗粒肥料厂，将浓缩和脱水污泥烘干制成颗粒肥料。1997年该厂用680000m3处理污泥共生产出农业用肥料13700吨。这些颗粒肥料被运送到佛罗里达、德克萨斯和新英格兰等州用于柠檬、柑橘种植园做肥料。
二、非点污染源的治理
对于携带大量氮、磷等营养物的农田径流应予以截流汇集并加以去除氮磷的处理。对于湖泊或水库，可以设置前置水库或者塘-人工湿地以及渗滤沟等工程设施来处理以去除其中的氮、磷等营养物；对于排入淡水水体的农田径流，应首先去除磷，因为他是富营养化和水华或蓝藻暴发的限制性营养物。其次是氨氮，因为它在水体中尤其在藻类光合作用下使水体pH呈弱碱性，由此产生游离氨，它对鱼类等水生物有剧毒，因此水体中游离氨浓度不应超过0.02mg/L,否则将危害鱼类等水生物的生存。
汇集农田径流的入湖（库）河流，应予以截流收集并建造集中污染河水处理厂，可采用如下处理工艺和流程：
1）王庆中硅藻精土处理工艺：其主要处理单元为倒立截头圆锥体或正六角或正八角形倒立截头锥体水力（射流）循环澄清池和荷载有机和营养物的硅藻精土的A2/O再生池。前者为水处理主体单元，将污染河水用泵经底部的进水管-水力射流器进入循环澄清池中，同时新硅藻精土和再生的硅藻精土也被水力喷射器抽吸进去并与进水充分混合与接触，发生物化吸附、生物吸附和降解和转化作用。在水力循环澄清池的水力停留时间（HRT）为1.5-2h，A2/O荷载硅藻精土再生池HRT20-30min，和硅藻精土投量10-20mg/L等条件下，COD从进水50-100mg/L降至出水20-30mg/L；NH4-N 从进水5-10mg/L降至出水0.5-1mg/L;TP从进水 2-3mg/L 降至出水0.2-0.5mg/L。
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