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废水治理工程十篇

发布时间:2024-04-24 16:30:01

废水治理工程篇1

医疗废水成分复杂,除含有大量的细菌、病毒、虫卵等致病原体外,还含有化学药剂和放射性同位素,具有对空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。如果不对医疗废水进行治理而直接排放会造成水、土壤的污染,严重的会引发各种疾病。通过实例,介绍某医疗废水的处理工艺。

关键词:医疗废水;处理工艺;工程实例

中图分类号:

tB

文献标识码:a

文章编号:16723198(2013)10019603

0引言

医疗废水曾经多次引起公众关注,医疗费水的排放对水资源造成的危害巨大,已经成为危害群众健康的一个“源头”。目前,法律的不规范,环保意识的薄弱,以及有些医疗部门社会责任心低,造成了医疗废水直排及部分大医院存在的“高污染,低治理”现状。

1总论

1.1项目概况

某医院在医疗服务过程中产生一定量的医疗废水,废水中含有一些特殊污染物,如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂及大量病原性微生物、寄生虫卵和各种病毒,因此需要进行处理,以期在较低的运行成本下,确保稳定达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)排放标准。

1.2项目工程范围

本项目工程范围为废水处理站内废水处理系统全部建、构筑物及配套工程。本工程设计从废水汇流至调节池开始,至废水经处理后排放口为止,工程所需电源、自来水等,均需建设方按设计要求送至指定地点,并在施工、安装过程中需建设方提供水电等基础资源。

1.3项目废水量、水质及排放标准

根据项目建设方提供的资料,本处理系统需要处理废水量为200吨/天,每天运行20小时,小时流量为10m3/h,废水中主要污染物为CoDCr、BoD5、悬浮物等,废水量、水质及排放标准具体如表1。

2项目废水处理工艺方案比较

根据本项目废水特点,废水中主要含有CoDCr、BoD5、悬浮物和细菌等,下面介绍这几类污染物的去除机理和办法。

2.1化学需氧量(CoDCr)的去除

本项目废水中CoDCr值约为400mg/L。CoDCr由两部分产生,其一为固体悬浮物及无机化学物质产生,其二为可溶性有机物。固体悬浮物及无机化学物质产生的CoDCr可直接采用化学混凝沉淀的方法将其去除,而可溶解性的有机物产生的CoDCr则不能由化学混凝沉淀去除,而必须采用生物化学处理法,即利用微生物的新陈代谢作用,将有机物分解,达到去除的目的。

从微生物的作用机理来讲,生化处理工艺可大致分为两类,即好氧工艺和厌氧工艺。

2.1.1好氧生物处理

好氧工艺主要是好氧微生物(包括兼性微生物)在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢,经过一系列的生化反应,逐级释放能量,最终以低能位的无机物稳定下来,达到无害化的要求,以便返回自然环境或进一步处理。另外,在充足供氧条件下,好氧段自养菌的硝化作用将nH-3n(nH+4)氧化为no-3,进而为厌氧异养菌提供no-3。

好氧工艺主要有活性污泥法、生物滤池法、生物接触氧化法等,用活性污泥法、氧化沟、曝气稳定塘、生物转盘等好氧法处理高浓度有机废水都有成功经验,好氧处理可有效地降低BoD5和氨氮,还可去除铁、锰等。

(1)常规活性污泥法。

活性污泥法运行费用低、效率高而得到广泛应用。其可通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷,以获得令人满意的处理效果。

(2)缺氧―好氧活性污泥法。

缺氧―好氧活性污泥法(SBR、氧化沟)等工艺,具有能维持较高运转负荷,耗时短等优点,比常规活性污泥法更有效,去除率约为CoDCr96%、BoD599%、磷90%、氮67%。其有效地解决了其它生物处理方法中经常出现的nH3-n含量过高对好氧段的抑制问题。

(3)曝气稳定塘。

与活性污泥法相比,曝气稳定塘体积大,有机负荷低,尽管降解速度较慢,但由于其工程简单,在土地资源丰富的地区,是最省钱的好氧生物处理方法。

(4)生物膜法。

与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物,但其只能处理与城市废水性质相近的废水,对于有机物、氨氮较高的高浓度有机废水,此法还存在不足。

本项目采用生物接触氧化法,其特点如下:

①填料的比表面积大,池内的充氧条件好,生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;

②由于相当一部分微生物固着生长在填料表面,生物接触氧化法不需要设污泥回流系统,也不存在污泥膨胀问题,运行管理方便。

③生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,因此生物接触氧化池有较强的适应性。

④传质条件好,微生物对有机物的代谢速度比较快。由于空气的搅动,整个氧化池的废水在填料之间流动,使生物膜和水流之间产生较大的相对速度,加快了细菌表面的介质更新,增强了传质效果,加快生物代谢速度,缩短了处理时间。

⑤有利于丝状菌的生长。在有填料的接触氧化池中,对丝状菌的生长很有利,丝状菌的存在能提高对有机物的分解能力。

2.1.2厌氧生物处理

缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的n或氨基酸中的氨基)游离出氨(nH3、nH4+),通过好氧段的回流至厌氧段,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将no+3还原为分子态氮(n2)完成C、n、o在生态中的循环。厌氧生物处理能耗少,操作简单,投资及运行费用低廉,而且产生的剩余污泥量少,所需的营养物也少。

厌氧生物处理有目的运用已有百年的历史。进30年来,随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累,新的厌氧工艺被不断开发出,新工艺克服了传统工艺的水力停留时间长、有机负荷低等缺点,使厌氧工艺在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。

2.2悬浮物的去除

废水中的油脂及悬浮物的去除主要靠沉淀及气浮工艺,废水处理中悬浮物的浓度不仅只涉及到出水的SS指标,而且出水的CoDCr等指标也与其有关,所以控制废水处理的SS指标是最基本的,也是重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物,本项目采用两级反应的方法,即在投加混凝剂paC的基础上增加助凝剂pam。混凝剂paC的主要化学物质是聚合氯化铝,水溶液是介于三氯化铝和氢氧化铝之间的水解产物,灰色透明带胶体电荷,从而对水中的悬浮物具有很强的吸附性,同时也可以去除废水中的少量重金属离子。而助凝剂pam为高分子的聚合物―聚丙烯酰胺,利用聚丙烯酰胺的酰胺基使被吸附的粒子间形成“桥联”,产生絮团,而加速微粒子的下沉,从而达到去除的目的。

2.3细菌的灭杀

医疗废水中含有大量的细菌、病毒,因此必须进行消毒处理。采用化学药剂法消毒,就是向废水中投入适量的化学药剂,使废水中有害物质氧化,达到凝聚吸附沉淀。

2.3.1次氯酸钠溶液

次氯酸钠是最原始的消毒处理方法之一。该方法原料来源方便、产品稳定、运输方便,设备投资少,运行费用低,管理方便,安全、可靠,不因消毒剂产生污泥,应用广泛。但次氯酸钠消毒能力弱,处理过程中带来废渣,正逐步被其它产品替代。

2.3.2液氯

液氯消毒能力强、价格便宜,广泛应用于自来水和医院废水消毒。但氯气是一种有刺激性气味的黄色有毒气体,不能随时随地制取氯气,必须有专用贮存设备和加氯设备。液氯的投加设备结构复杂,容易腐蚀,危险性较大,因而在城市或人口过于集中的区域被限制使用。

2.3.3臭氧法

臭氧是强氧化剂,在废水中加入适量的臭氧使水中微生物以及各种金属离子氧化。用这种方法处理医院废水较为彻底,二次污染少。但所配套的设备多,一次性投资大,设备维修量大,用电量亦大,增加了常年运转费。

2.3.4二氧化氯法

二氧化氯是一种高效、广谱、安全、快速、多功能、持续时间长、贮存与使用方便的杀菌消毒剂。其处理医疗废水的优点为:

(1)可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、细胞芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等、它能有效破坏水中的微量有机污染物,如苯并芘蒽醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物等。能很好的氧化水中一些还原状态的金属离子如Fe2+、mn2+、ni2+等,受pH影响小,对藻类有杀灭作用,还能降低水溶液的色度、浊度和异味,其效果是次氯酸钠的5倍。在废水处理中不形成显著的有机卤化物。

(2)二氧化氯对病毒消毒效果比臭氧和液氯更有效,与废水反应快,接触时间是氯的1/4―1/2,大大节省了投资。

因此,本项目采用二氧化氯对废水进行消毒处理。

3项目工艺流程

3.1项目设计原则

(1)严格执行国家有关环境保护的各项规定,确保出水指标达到国家有关污染物排放标准;

(2)采用技术成熟、运行可靠、投资节省的新工艺、新技术、新材料和新设备,在严格达标的情况下,做到投资少、运行费用低;

(3)技术工艺成熟、简单明了,操作管理方便;

(4)采用先进可靠的自动化技术,提高系统的管理水平,确保系统安全可靠运行;

(5)项目布局美观、环境优良,做好二次污染的控制,避免二次污染对周围环境造成影响;

(6)占地面积小、投资省、操作管理方便。

3.2项目工艺流程图

根据选定的工艺,确定本项目废水处理工艺流程图如图1所示。

3.3项目工艺流程说明

医疗废水中除有大量细菌、病毒外,还含有一定量的有机物,为降低有机物的含量,本项目采用厌氧+好氧相结合的生物处理工艺降解水中的有机物。厌氧和好氧不同的环境条件下不同种类微生物菌群的有机配合,同时去除有机污染物、氧化氨氮的功能。

从微生物的作用机理来讲,生物处理工艺可分为好氧和厌氧工艺。厌氧工艺适用于高浓度废水的处理,具有节约能耗、运行费用低、容积负荷高、污泥产量低等优点,但单纯的厌氧工艺不能够达到标准要求,因此需要增加好氧工艺,方能使各项污染指标均达到排放标准。接触氧化池出水中还有少量的未被充分杀灭的细菌、病毒,因此应对废水进行进一步的消毒处理,本项目采用二氧化氯作为消毒剂。

废水治理工程篇2

关键词:电镀废水;治理工程;水处理系统

1引言

电镀行业是当今全球三大污染工业之一[1,2],电镀废水含有铬、锌等重金属及氰化物等多种污染物,水质复杂,其毒性强、危害性大,对生态环境及人类健康将产生巨大的影响[3,4]。近年来,国家对电镀行业清洁生产水平不断提出新要求[5],相关环保法规逐步完善,电镀废水治理的重要性已经得到业主、环保部门的高度重视。

某机械厂现有电镀废水处理系统处理后的排水污染物指标无法稳定达到环保要求,对所在地的水环境造成了不良影响,为此,针对现有污水处理设施进行整改,使处理后的出水达到了《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)排放标准的要求。

2现有工艺及存在的问题

2.1原水水质

该机械厂总水量为24m3/d。对原水进行2d现场采样并化验分析,其主要污染成份如表1所示。经与业主的沟通及现场考察,该公司生产过程中无铜、镍等金属,故未检测铜、镍等浓度。由表1可知,出水指标中除氨氮、SS外,总铬、六价铬、总氰化物等其余指标全部超标。

2.2原有工艺

现有的电镀废水处理工艺见图1,主要存在以下几点问题:①铬水处理系统没有沉淀系统,完全靠过滤去除沉淀,容易造成堵塞,且无法稳定将絮体过滤去除。②综合水的三种药剂的加药点都在管道上,且离的很近,其中,碱液会对pam的水解造成影响,所以导致综合水反应池中的絮凝效果很差,絮凝沉淀后的水浑浊不清澈。③综合水反应池只有一个,pH调节和混凝全在一个池中,反应效果不好,导致沉淀出水浑浊,造成砂滤、碳滤容易污堵。④反渗透的浓水直接排放。因为反渗透的浓水中污染物的浓度是反渗透原水浓度的3倍(按反渗透回收率70%计),所以,直接排放极易超标。⑤处理工艺中没有CoDcr的去除工艺和总磷的去除工艺。⑥经过对现场电镀设施的观察,电镀时产生的地面水(跑、冒、滴、漏到地面的电镀废水以及地面清洗水)全部流入综合废水调节池,地面水为混排废水,会含有六价铬、氰化物等污染物。而在综合废水中没有铬、氰的处理工艺,所以,排放水铬、氰很容易超标。

3整改方案及效果

3.1改造工艺

针对现有处理设施存在的问题,设计了改造后电镀废水处理(图2)。

3.1.1铬水处理系统

含铬电镀废水中,铬离子主要以六价铬的形式存在,其毒性很大,而三价铬离子的毒性明显降低,因此采用化学还原法,将六价铬还原为三价铬,然后用碱沉淀生成氢氧化铬沉淀而去除。因其为一类污染物,需处理达标后经铬排放口,再排入综合废水调节池。六价铬的还原反应在酸性条件下反应较快,一般要求pH值

还原以后的Cr3+在pH值为7~10时,

Cr2(So4)3+6naoH2Cr(oH)3+3na2So4,

整改方案中,铬水收集后,通过水泵提升至还原反应池,在池中通过pH值和oRp仪表自动控制投加稀酸和还原剂,将水中的六价铬还原为三价铬;然后在pH值调节池中,通过pH仪表自动控制投加碱液,调节废水的pH值在9左右,使水中的三价铬形成氢氧化铬的微小絮体;在铬混凝池中,投加pam,使微小絮体形成为大的矾花;进入铬沉淀池,经过固液分离,上清液通过铬水排放口流入综合水调节池,与其他废水一起进行再处理。

3.1.2氰水处理系统

该废水采用传统的两级破氰处理工艺,碱性氯化法破氰分二个阶段:第一阶段是将氰氧化成氰酸盐,即“不完全氧化”。Cn-与oCl-反应首先生成CnCl,CnCl水解成Cno-的反应速度取决于pH值、温度和有效氯的浓度。pH值越高,水温越高,有效氯浓度越高则水解的速度越快,而且在酸性条件下CnCl极易挥发,所以操作时必须严格控制pH值。第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气,即“完全氧化”。整改方案中,氰水收集后,通过水泵提升至氧化池,通过池中的pH和oRp仪表自动控制投加碱液、稀酸和氧化剂,将废水中的氰化物,氧化为无害的氮气和二氧化碳。然后排入综合水调节池,与其他废水一起进行再处理。

3.1.3综合水物化处理系统

综合废水收集后,通过水泵提升至氧化池,在池中通过pH和oRp仪表自动控制投加碱液和氧化剂,一方面将废水中可能混排的氰化物氧化去除,将废水中的氨氮氧化为氮气,另一方面,将废水可能存在的重金属络合态破坏,成为游离态的重金属,从而形成氢氧化物的沉淀;在反应池中,透过pH和oRp自动控制投加碱液和硫酸亚铁,一方面将水中可能混有的六价铬还原为三价t,另一方面,将水中多余的余氯还原,同时还可增大混凝的效果,可根据情况,适当补加少量的重金属捕捉剂,将重金属离子去除的更彻底;在混凝池中,投加适量的pam至形成大的矾花;通过综合水沉淀池的固液分离,出水上清液在pH回调池中,通过仪表自动控制投加稀酸,将废水的pH值控制在7左右。

3.1.4生化处理系统

pH值回调池出水进入生化处理系统,经过厌氧、好氧等处理工序以降解废水中的CoDcr。生物法是最基本的去除有机物的方法,同时也是最为经济的方法。基本可分为厌氧生物处理和好氧生物处理。厌氧生物处理法用于处理有机物结构复杂、难生化处理的废水,其主要目的不是降低CoDcr,而是提高废水可生化性,为后续好氧工艺阶段进一步降低CoDcr奠定基础。经厌氧生物处理后废水中存在的各种有机物,主要以CH4等易降解的有机污染物为主,在好氧处理阶段可以作为微生物营养源,经一系列生化反应,释放能量,最终以无机物质稳定下来,达到去除废水CoDcr的目的,实现废水的无害化。

过物化处理工艺后,该废水中的CoDcr含量在200~300mg/L左右。由于工业废水的可生化性较差,且水质水量的波动较大,因此,设计方案采用接触厌氧池+接触好氧池的处理工艺,即通过在厌氧池中安装弹性填料,好氧池中安装组合填料,为微生物生长提供附着物,提高生化系统适应水质水量突然变化而造成冲击负荷的能力。接触厌氧池停留时间5h,接触好氧池停留时间10h。

3.1.5回用水系统

回用系统采用mBR+超滤+Ro反渗透的处理工艺。mBR膜丝多为0.1~0.4μm,可过滤掉水中几乎所有的悬浮物和大部分细菌,过滤出水直接作为超滤的原水,可省去超滤前的砂滤罐、炭滤,袋式过滤器等:超滤膜孔径采用0.01μmpVDF膜,对mBR出水进行再次过滤,过滤掉水中的大分子有机物和残留的细菌、病毒和胶体,对Ro反渗透系统起到进一步的保护;Ro反渗透的过滤精度为0.0001μm[6],可以去除水中90%以上的溶解盐类及99%以上的胶体、微生物、有机物等,其产水可直接回用生产线。

3.2出水水质

经过半年的运行实践发现整体工艺运行平稳,CoDcr出水浓度在45mg/L以下,总铬出水浓度低于0.3mg/L,六价铬出水浓度低于0.08mg/L,总氰化物出水浓度低于0.1mg/L,总磷出水浓度在0.4mg/L以下,各项出水水质可实现稳定达标排放。

4结论

经过对原有废水处理工艺的改造,根据不同废水的性质采用分类收集处理,有效降低了废水的处理成本。该机械厂电镀废水既实现了废水的稳定达标排放,又提升了企业的社会形象。同时,该工艺的成功运行,为同类电镀废水企业提供了参考,具有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]左鸣.电镀废水处理工艺优化研究[D].广州:华南理工大学,2012.

[2]王亚东,张林生.电镀废水处理技术的研究进展[J].安全与环境工程,2008,15(3):69~72.

[3]胡卫强.浅谈电镀废水治理[J].广东化工,2013,11(12):22~24.

[4]黄仙花,方谨继.青田县某企业电镀废水处理系统改造工程实例分析治理[J].科技创新导报,2013(18):115~117.

[5]王磊,脱培植,时旋等.电镀废水深度处理实用工艺研究[J].山东化工,2011,40(13):65~67.

[6]李尊.电镀废水治理方案分析研究[J].环境科学与管理,2014,39(12):116~118.

engineeringCaseanalysisofelectroplatingwastewatertreatmentprocess

improvementinamachineryplant

YinFaping,Zhaoweixing

(Guangdonginstituteofengineeringtechnology,Guangzhou,Guangdong510440,China)

废水治理工程篇3

【关键词】木材加工;废水治理;治理方法;研究

木材加工行业的发展越加迅速,木材加工废水的产生数量的就越多,治理工作就越困难。为了降低木材加工废水对环境的污染,减少废水污染源,业内人士提出废水治理建议,指出木材加工企业在生产、加工木材的同时,要做好相应的加工废水治理,采取有效手段减少废水排放量,切实保护水源。下面,笔者结合我国木材加工废水治理现状,对木材加工行业废水的治理的方法做详细讨论,具体如下。

一、木材加工行业概述

木材加工行业,顾名思义,实际意思指专门加工、生产木材的工业,在最近几年时间内得到了快速的发展。木材具有很好的实用价值和美观价值,能在建筑施工和建筑装饰中加以应用,提升建筑的实用性和美观性。从材料性质上来看,木材具有很高的节能环保效益,且存在再生特性,能为人类生存、发展提供可持续生长资源,所以能在国民经济增长中占据重要地位。木材加工行业的兴起与木材的价值、木材在国民经济中的地位有直接关系。木材经过加工、处理之后,最终得到的材料既能保持木材的本身特性,又能衍生出新的功能作用,比如木雕工艺,文体用品等等。

要强调的是,木材加工属于工业的一种,实际生产中会产生大量的工业废水,如果处理不好,势必对环境造成影响。所以在木材加工、处理以及生产过程中,一定要做好工业废水治理,科学制定出一套实际可行的废水治理方案,以此来减少废水污染,保护水源,保护环境。

二、国内木材加工废水治理现状分析

为探讨木材加工废水的治理方式,本文以某胶合板企业为例,结合该企业的产品生产实际,对生产过程中产生的工业废水及废水治理方法进行分析。

1、木材加工废水的来源

胶合板企业的产品生产过程中会排放出大量污水、废水,这对水源的污染极为严重。分析胶合板的生产工艺流程,发现该产品的生产必须经过以下几个环节,即木段剥皮、蒸煮、干燥和冲洗、调胶与涂胶、设备冲洗。在这一系列生产工序中,任意一道工序在执行时都需要使用水,利用水作溶剂、稀释剂、载运体等等,等到工序完成之后,使用过的水会直接排出,导致水污染。这便是木材加工废水的主要来源。

2、木材加工废水的特点分析

以胶合板的生产为例,现对胶合板生产过程中的水质排放情况进行分析,详细可见图1。

三、木材加工废水的治理意义与面临的问题

首先,木材加工废水的治理意义在于环保。木材加工废水属于工业废水的一种,并且已经成为了工业废水污染的主要来源,必须采取有效措施对其进行治理,防止其对水源产生破坏,污染地球生态。另,木材加工废水治理是木材加工行业实现可持续性发展的重要手段,必须在木材加工、生产中加以重视。

其次,国内现阶段的木材加工废水治理面临一系列难题,如废水有机物含量过高、木质素含量过高等,这些问题严重影响着废水治理的有效性。如何降低木材加工废水中的有机物含量,溶出木质素,增强废水可化性现已成为木材加工废水治理中的主要难题。

四、木材加工废水治理技术

1、混凝气浮工艺

混凝法是目前工业废水处理常用的方法,作用对象主要是水中微小悬浮物和胶体物质,通过投加化学药剂产生的凝聚和絮凝作用,使胶体脱稳形成沉淀而去除。它能有效地脱除80%的悬浮物和65%}96%的胶体物质,有效地降低水中的CoDcr成分及去除水中的细菌和病菌等,因而在水处理领域中得到了广泛的应用。

2、酸化水解生物膜

水解酸化具有以下优点:1)对于工业废水,它可以提高难降解废水的可生化性,为后续工艺提供良好的处理条件,对于生活污水的处理作用主要是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转化为溶解态的有机物;2)在一定程度上降低有机污染物的量;3)在水解酸化一好氧处理工艺中,改善了系统的抗冲击负荷能力,有利于整个系统的稳定运行。

水解酸化和厌氧有着明显的区别:1)控制温度不同,厌氧过程需要严格控制温度,而酸化水解则可以在常温下运行;2)pH值控制不同,在厌氧消化系统中,一般控制pH值在6.8-7.2;3)水解酸化是在产酸菌的作用下将有机物分解为有机酸,水解的产物仍是有机物,在此阶段水的pH值将降低。而厌氧是在厌氧菌作用下将酸、醇等物质进一步分解为甲烷和水等简单无机物,在此阶段废水pH值将有一定的回升。通过显微镜观察水中是否有甲烷菌等厌氧菌的存在,便能够判断反应进行到了哪个阶段。

3、膜生物反应器

mBR工艺中分离膜的使用,彻底改变了CaS工艺中泥水分离的操作模式,主要表现在:

(1)极大提高了泥水分离效果,而这种分离效果是CaS工艺中二沉池无法比拟的。借助于膜材料的微孔特性,不仅可将混合液中的mLSS等不溶性固体完全截留在生物反应器内,同时可将混合液中的游离微生物及蛋白质等大分子有机物加以有效截留,从而可保持其持续而稳定的优质处理出水。

(2)mBR工艺中分离膜的使用,几乎可彻底将污泥及其他不溶性物质截留在生物反应器中,而使其水力停留时间HRt与污泥停留时间SRt实现完全的分离,并由此使其呈现出一系列与其他活性污泥工艺不同的运行特点。

废水治理工程篇4

关键词:河道治理工程;环境影响;环保措施

中图分类号:X52

文献标识码:a文章编号:16749944(2016)08008902

1引言

河道防洪治理工程是一项民生工程,其主要是为了提高人们的生活质量、加强河道的防洪能力,防洪堤本身在运营期不会产生废水,但是工程建设过程中会产生一些不良的影响,比如施工期生产废水、施工人员生活污水、施工机械废油及建筑材料撒落进入水体等对水体造成的污染。

河道治理工程通常是在天然河道基础上进行的,这就直接破坏了原有长期形成的生态系统,导致了河流局部形态的单一和非连续性。因此,目前的河道治理工程往往十分重视生态系统结构和功能的恢复重建或优化,重视水质的改善、河道的美学景观价值和人文价值,在清除原有污染的基础上,尽可能增加河道的自净能力和景观价值,采取诸如生态堤岸、生态护坡、河道的仿自然曲度设计(不再是直线型河道)、绿化景观营造等。比如在常见的河道清淤过程中就很容易出现开挖的各种废弃物的累积,对环境造成污染。

2河道治理类工程产生的环境影响

2.1对水环境的影响

2.1.1施工生产废水

一般建筑工程施工,生产废水主要来自于砂石料加工系统和混凝土拌和系统,此类废水主要的污染物为SS,在河道治理过程中施工生产的废水若直接排入河道则会对河流水质造成严重的污染。施工废水不得排入河道,应当采取必要的收集处理措施,将施工废水收集处理后回用于施工,不得外排。

2.1.2施工人员生活污水

在河道治理工程的施工过程中,施工人员产生的生活污水主要来自于临时生产生活区,比如某地区在进行河道治理的时候,工程平均施工人数为225人,工期1年,生活用水排放水量按60L/(人・d)计算,排水系数按0.8计,则日产生生活污水为10.8m3,施工期共产生生活污水3942m3。施工人员生活污水水质类似于普通生活污水水质,生活污水的产生量不大,污染物浓度也较小,但不得排入河道,应当采取相应措施收集处理后回用。

2.1.3施工机械冲洗废水及机修含油废水

施工机械冲洗废水和机修含油废水主要产生于设备维修保养场,有的河道治理工程施工区域距离人口密集的市区比较近,一方面可充分利用市区的修配、加工条件,工地不设大型机修厂,只设简易机修厂,但是对于一些交通不方便的地区,则很有可能设置大型机械,会对河道水质产生影响。

2.2空气环境

河道治理工程在运营期不产生空气污染物,工程建设对空气环境的不利影响主要集中在施工期。施工期产生的空气污染物主要为施工扬尘和机械废气。

2.2.1施工扬尘

扬尘属于粒径较小的降尘,在施工道路处极易起尘。引起道路扬尘的因素较多,主要与车速、车型、车流量、风速、载重量、轮胎与路面的接触面积、路面积尘量、尘土湿度等诸多因素有关,其中风速还直接影响到扬尘的传输距离。此外,粉状材料本身在运输过程中,如果遮盖等防护措施不当,遇风也会起尘。在很多河道治理地区,其地面环境都不是很好,很容易出现车辆运输扬尘的问题。

2.2.2施工区扬尘

施工区扬尘主要包括料堆的风吹扬尘、装卸扬尘和过往车辆引起路面积尘的二次扬尘等,会对周围环境带来一定的影响。堆场物料的种类、性质及风速与起尘量有很大关系,比重小的物料容易受扰动而起尘,物料中小颗粒比例大时起尘量相应也大,比较容易产生扬尘污染,必须对其堆场采取有效的遮挡措施。

2.3生态环境

河道治理工程的建设对生态环境的不利影响主要表现为工程占地对地表植被的破坏以及工程占地改变原有土地利用形式,此外还有地表开挖和建筑材料堆放引发的水土流失影响。工程实施后由于地表开挖和建筑材料堆放将会引发水土流失影响,因此必须按照水土保持篇章或专题报告中提出的水土保持实施方案落实水保措施,以减轻水土流失影响。

3河道治理工程的环保措施探讨

3.1按照一定的原则标准制定河道治理工程的方案

在河道治理过程中,为了要提高河道治理水平和环境保护水平,则应该要针对具体的河道治理工程,制定切实可行的环境保护方案,保证地区经济持续发展、生态环境良性循环,使工程建设与环境保护、生态平衡相协调,取得较好的环境、经济和社会综合效益。遵循以下原则。

3.1.1针对性原则

针对河道治理工程建设中可能产生的主要不利环境影响,结合工程及周围地区环境状况特点,合理布置和设计环境保护措施。

3.1.2协调性原则

环境保护设计与主体工程设计紧密结合,与水土保持方案等专业设计相协调,既要维护河道功能的正常发挥,又要使工程设计方案和建设活动满足工程区域总体环境质量目标的要求。

3.1.3可操作性原则

环境保护措施要具有科学性、合理性及可操作性,重在环境保护措施的具体设计和具体防治措施的落实。为环境保护措施的实施、监理、验收提供科学依据。

废水治理工程篇5

第一条为了加强环境污染防治工程(以下简称“环境工程”)设计的管理,提高环境保护投资效益,改善环境质量,制定本办法。

第二条本办法所称的环境工程设计包括:

(一)废水、废气、固体废物、噪声、电磁、放射性等环境污染防治工程的工艺设计、非标准设备设计和相应的建构筑物等配套工程设计;

(二)废物资源化工程设计;

(三)环境生态工程设计。

第三条在中华人民共和国境内从事环境工程设计业务的单位必须持有《环境工程设计证书》(以下简称《设计证书》),凭证从事环境工程设计。

第四条《设计证书》分为甲级、乙级和丙级。

持有甲级《设计证书》的单位,可按《设计证书》规定的专业范围,在全国范围内承接环境工程设计项目。

持有乙级《设计证书》的单位,可按《设计证书》规定的专业范围和工程限额,在全国范围内承接相应的环境工程设计项目。

持有丙级《设计证书》的单位,可按《设计证书》规定的专业范围和工程限额,在所在省、自治区、直辖市辖区内承接相应的环境工程设计项目。

第五条《设计证书》的专业范围,按废水、废气、固体废物、噪声、电磁、放射性等环境污染防治,废物资源化和生态保护进行行业分类。

第六条《设计证书》的分级标准和工程限额标准,适用本办法附件《环境工程设计证书分级和行业分类规则》的规定。

第七条《设计证书》由国家环境保护局和各省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门,按各自职责审查核发,并实施监督和管理。

第二章申领《设计证书》的条件和程序

第八条申领《设计证书》的单位,必须具备下列条件:

(一)有符合国家规定,依照法定程序批准设立该单位的文件,具有独立的法人资格;

(二)有稳定的组织机构和固定的办公、设计及试验场所;

(三)符合所申请的《设计证书》级别和业务范围要求的条件。

第九条申领甲、乙级《设计证书》适用如下程序:

(一)申请单位向国家环境保护局提出书面申请,领取《环境工程设计证书申请表》一式三份,并按要求填写;

(二)申请单位为国务院各部门直属单位的,应将填写的《环境工程设计证书申请表》报其所属行业主管部门签署意见,然后报国家环境保护局审核;其他申请单位应将填写的《环境工程设计证书申请表》报所在省、自治区、直辖市人民政府行业主管部门和环境保护行政主管部门签署意见,然后报国家环境保护局审核;

(三)国家环境保护局经过审查,对符合条件的,核发甲级或者乙级《设计证书》;对不符合条件的,驳回申请,并告之理由。

第十条申请丙级《设计证书》适用如下程序:

(一)申请单位向所在省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门提出书面申请,领取《环境工程设计证书申请表》一式三份,并按要求填写;

(二)申请单位将填写的《环境工程设计证书申请表》报所在地(市)级人民政府行业主管部门和环境保护行政主管部门签署意见,然后报省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门审核;

(三)省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门经过审查,对符合条件的核发丙级《设计证书》,并报国家环境保护局备案;对不符合条件的,驳回申请,并告之理由。

第十一条本办法施行前已经取得行业工程设计资格证书的单位,在承接本行业的环境工程设计项目时,视为具有本行业环境工程《设计证书》的资格,可不再申领环境工程《设计证书》;但超出原设计资格证书限定的行业范围或级别承接含有环境工程设计内容的工程设计项目的,必须按照本办法第九条和第十条的规定,向环境保护行政主管部门申请环境工程《设计证书》。

第三章管理和监督

第十二条环境工程设计单位必须在已取得的环境工程《设计证书》规定的级别、专业范围及工程限额之内承接环境工程设计任务。

禁止未取得环境工程《设计证书》的单位承接环境工程设计任务。

禁止持有环境工程《设计证书》的单位超出证书规定的级别、专业范围及工程限额承接环境工程设计任务。

第十三条设计单位在承接环境工程设计任务时,必须将已取得的环境工程《设计证书》交由项目建设单位查验,并将《设计证书》的复印件,依该工程投资限额报相应的环境保护行政主管部门备案。

第十四条设计单位完成任务后,在提供设计图纸、竣工图纸等主要技术文件时,必须附有《设计证书》复印件,报环境保护行政主管部门一并审核。

第十五条持有《设计证书》的单位可以联合承接环境工程设计项目。各联合单位所持的《设计证书》级别不同时,以承担主要设计任务的单位所持的《设计证书》级别为准,并由联合单位中所持《设计证书》级别最高的单位对设计项目负责。

第十六条持不同级别《设计证书》的单位,收取不同标准的设计费用。

设计收费标准另行规定。

第十七条《设计证书》的持证单位,在机构、人员、资产、技术等资质条件发生较大变化时,应及时向发证机关申报并办理相应变更手续。

第十八条国家环境保护局对《设计证书》的颁发和使用情况,每三年组织一次全面检查,并可进行不定期的抽查。检查和抽查的主要内容为:

(一)持证单位资质条件的变化情况;

(二)履行合同的情况;

(三)承担项目的情况;

(四)遵守本办法和有关法规的情况。

检查和抽查工作由核发《设计证书》的环境保护行政主管部门负责。

第四章处罚

第十九条对违反本办法第十二条第二款、第三款规定的,由环境保护行政主管部门对设计单位和建设单位各处以不高于设计费一倍的罚款。

第二十条由于持证单位的设计责任造成重大质量事故、严重环境污染和经济损失的,省一级环境保护行政主管部门对设计单位可处以不高于设计费一倍的罚款。

第二十一条发证机关主办核发证书的工作人员、、的,由其所在单位或上级主管机关给予行政处分,情节严重的依法追究刑事责任。

第二十二条持证单位有以下行为之一的,由环境保护行政主管部门视情节轻重,给予通报批评或者责令中止使用《设计证书》;情节严重的,由发证机关降低《设计证书》级别或者吊销《设计证书》:

(一)弄虚作假骗取《设计证书》的;

(二)转借或者变相转借《设计证书》经查证属实的;

(三)所完成的环境工程设计质量低劣,达不到国家有关规定和标准的;

(四)资质条件发生较大变化已不符合所持《设计证书》规定的级别和专业范围,未按要求及时申报的;

(五)拒绝接受检查的。

第五章附则

第二十三条军队系统的设计单位承接地方环境工程设计项目的,执行本办法。

第二十四条境外设计单位参与承接国内环境工程设计业务,其设计资格由国家环境保护局确认。

第二十五条《设计证书》和《环境工程设计证书申请表》由国家环境保护局统一印制。

第二十六条本办法自一九九五年八月一日起实施。

附件:环境工程设计证书分级及行业分类规则

一、环境工程设计证书按设计对象分综合证书和专项证书。

(一)专项证书按废水、废气、固体废物、噪声、电磁、放射性、生态工程等专业划分。

(二)综合证书包含以上各个专业。

二、环境工程设计中压力容器的设计资格,按劳动部有关规定办理。

三、本规则不包括放射性废物的处理设计。

四、设计资格分级标准:

(一)持有甲级《设计证书》的环境工程设计单位,承担环境工程项目设计范围不受地区和工程投资限额的限制。

(二)持有乙级《设计证书》的环境工程设计单位,可以承担工程投资总额500万元以下的下列环境工程项目的设计:

1.废水治理工程

工业废水量不超过3000吨/日、CoD不超过3吨/日的废水治理工程。

2.废气治理工程

(1)工业尾气量不超过60000m3/时的废气治理工程;

(2)容量不超过60吨/时的单台锅炉及一般工业窑炉的消烟除尘设施。

3.固体废弃物治理工程

除有毒有害以外的其它固体废弃物的治理工程。

4.噪声治理项目

(三)持有丙级《设计证书》的环境工程设计单位,可以承担工程投资总额100万元以下的下列环境工程项目的设计:

1.废水治理工程

工业废水量不超过500吨/日、CoD不超过0.5吨/日的废水治理工程。

2.废气治理工程

(1)工业尾气量不超过15000m3/时的废气处理设施;

(2)容量不超过20吨/时的单台锅炉及小型窑炉的消烟除尘设施。

3.固体废弃物治理工程

除有毒有害废弃物外的其它小型固体废弃物的治理工程。

4.噪声治理项目:

可以设计工业车间及其他噪音治理工程。

五、申请环境工程甲级《设计证书》的设计单位必须符合如下技术条件:

(一)综合性设计单位

1.有研究开发新工艺能力;有同时承担两项大型环境工程设计项目的能力;独立设计过两项大型环境工程项目,并已投入正常运行,项目效益和社会信誉好。

2.每个主体专业中至少有5名专职固定的设计技术人员,主要配套专业至少有3名具有本专业大专以上学历水平、并设计过2项以上规模及技术复杂程度高于乙级工程的技术人员,或者在本专业科研工作中取得科研成果(指获过省、部级以上奖的成果)的科研人员,并且其中必须有高级工程师2名;其中,凡工程涉及大型结构工程建设的,主体专业必须包括结构工程专业,确保工程安全。

3.专职设计队伍必须合理配套,具有大专以上学历人数约占80%,人员总数在60人以上,其中高级工程师总数不少于10人;

4.具有完备的实验和化验室,有试验化验设备;

5.具有本行业的技术特长和计算机软件开发能力,能够利用CaD软件做出先进的设计成果;

6.具有引进、吸收国外环境工程高新技术和进行国际技术协作交流能力;

7.有健全的技术和质量管理制度。

(二)专业性设计单位

专业性设计单位的技术条件和综合性设计单位的相应专业的技术条件要求相同。

六、申请环境工程乙级《设计证书》的设计单位必须符合如下技术条件:

(一)综合性设计单位:

1.有同时承担两项中型环境工程设计项目的能力;独立设计过两项中型环境工程项目并已投入正常运行,项目效益和社会信誉好;

2.每个主体专业至少有3名专职固定设计技术人员,配套专业至少有2名具有本专业大专学历水平、并进行过至少2项相当乙级工程的技术人员,或在本专业科研工作中取得科研成果(指通过省、部级技术鉴定的成果)的科研人员,并且其中必须有高级工程师一名;其中,凡工程涉及大、中型结构工程建设的,主体专业必须包括结构工程专业,确保工程安全。

3.人员总数40人,高级工程师不少于5人;

4.具有试验、化验条件;

5.有健全的技术和质量管理制度。

(二)专业性设计单位:

专业性设计单位的技术条件要求和综合性设计单位的相应专业的技术条件要求相同。

七、申请环境工程丙级《设计证书》的设计单位必须符合以下条件:

1.有承担小型环境工程设计项目的能力;独立设计过两项小型环境工程项目并已投入正常运行,项目效益好,社会信誉好。

2.专职固定设计技术人员中每个主体专业至少有二名,配套专业至少有一名大专学历水平,并曾担任过丙级工程设计技术负责人的技术骨干;

3.人员总数20人、高级工程师2人,工程师不少于5人;

4.有与设计资格等级相适应的化验室;

5.有健全的技术和质量管理制度。

八、环境工程专业分类:

(一)废水治理工程

1、纺织类

印染废水、洗毛废水、化纤废水

2、化工类(含石油化工)

有机废水、无机废水、酸性废水、含油废水、含氰废水及其它废水

3、电力类

火电厂废水(高温水、冲灰水)

4、食品轻工类

食品废水、制革废水、酿造废水及其它废水

5、造纸类

黑液、白水

6、采矿类(含煤类)

浮选废水、开采废水

7、建材类

8、机械类

含油废水、乳化液废水、电镀废水、电泳化废水、酸洗废水、碱性废水

9、冶金类

10、制药类

生物制药废水、有机废水、无机废水

11、医院废水

12、生活废水和其它废水

(二)废气治理工程

1、烟尘

2、烟气二氧化硫

3、含硫尾气

二硫化碳、硫醇、硫醚、硫化氢、硫酸雾

4、含氟尾气

5、氮氧化物尾气

6、氯气

氯、氯化氢、盐酸雾

7、金属尾气(含氧化物)

铅、汞、铍及其它

8、建材粉尘

水泥粉尘、耐火材料等

9、有机废气(包括恶臭)

(三)固体废弃物处置工程

1、有毒有害固体废弃物

废水治理工程篇6

关键词:水泥;废气;废水;废料;治理

中图分类号:F01

文献标识码:a

文章编号:1672-3198(2009)13-0276-01

1 引言

水泥(英文:cement)是指粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料,用水泥制成的砂浆或混凝土,坚固耐久,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。

2 水泥的生产工艺

水泥的生产工艺,以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料。喂入水泥窑中煅烧成熟料,加入适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。

水泥生产随生料制备方法不同,可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。

3 水泥工业三废及处理

所谓“三废”,就是“生产过程中,产生的废料(废煤碴、废石碱、废煤灰等)、废气(排放、残余等气源再利用)、废水(自然排泄工业废水等)”的概称。

水泥生产过程产生的废气污染物主要是粉尘,其次是So2、nox等。水泥生产的废水中,有机物含量低,主要含粒径不同的颗粒物,主要污染物为So2。水泥生产的废料有离心成型后的废浆、搅拌成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、冲洗搅拌机的水浆、蒸汽锅炉废渣、粗细集料(砂、石)筛(洗)余物、废品及其他边料。下面分别介绍水泥生产中三废处理技术的应用。

3.1 废气

水泥生产的特点为物料处理量大,粉状物料或成品输送环节多。在物料破碎、输送、粉磨、煅烧、包装、储存等环节中,几乎每道工序都伴随着粉尘的产生和排放。产生的粉尘类型主要有:(1)原料粉尘;(2)煤粉尘;(3)水泥窑粉尘;(4)熟料粉尘;(5)水泥粉尘。粉尘的排放方式分为有组织排放和无组织排放两大类。有组织排放包括从热力设备烟囱和各种通风设备排气筒排放的粉尘。无组织排放包括各种物料在装卸、运输、堆存过程中自由散发出来的粉尘。粉尘最大的排放源为窑尾废气,其次是窑头废气。So2、nox等产生于熟料煅烧过程,由窑尾烟囱排入大气。

治理措施:为了有效地控制废气的产生和排放,工程采取了以下综合措施:(1)从工艺流程设计、布置上尽量减少扬尘环节;(2)选用扬尘少的先进设备;(3)粉状物料采用空气输送、链式输送机等密闭式输送设备;(4)带式输送机布置尽量降低物料落差并加强密闭;(5)配备洒水车,设置洒水管道,对石膏、原煤、矿渣等物料露天堆场和物料运输道路洒水降尘;(6)加强绿化,厂区内的绿化面积占可绿化面积的81.4%;(7)对有组织排放点设置相应废气处理装置。

结论:(1)在采取综合治理措施后,各废气排放点废气各项排放指标均符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB4915―1996)中二级标准;该厂粉尘无组织排放符合《水泥厂大气污染物排放标准》(GB4915―1996)二级标准。治理设施运行稳定、综合治理效果良好。(2)水泥厂的废气排放,特别是粉尘无组织排放情况,同企业的内部管理情况直接相关。强化企业内部管理是水泥厂废气长期、稳定地实现达标排放的关键和有效保证。

3.2 废水

水泥工业生产用水量大而对水质要求不高,主要用于旋转窑冷却、地面冲洗、冲洗磨机等,其生产废水一般未经处理直接排入地面水体,严重时造成河道淤塞,影响了人们正常的生活生产用水。水泥工业生产废水主要含不同粒径的细小颗粒,而水泥生产对用水水质要求不高,因此,对水泥生产废水进行处理并回用,不但具有环境社会效益,而且经济效益也十分显著。

水泥生产废水主要污染物为SS,废水中SS主要以粗分散系和胶体分散系两种形态存在。其中粗分散体系占总悬浮物的80%-90%,在自然沉淀状态下就能较容易去除。处理的关键在以胶体状分散体系存在的SS。

治理措施:通常对于以胶体状存在的sS,主要靠投加混凝剂,通过混凝剂水解产物压缩胶体的扩散层,达到胶体脱稳而相互聚结;或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用,使胶粒被吸附粘结。针对水泥生产废水的特性,经过充分的试验论证,采用聚合氧化铝为絮凝剂,压缩双电层,降低电位,然后投加少量pam作助凝剂,靠其大分子的吸附架桥功能,将脱稳的细小颗粒凝聚成较大的颗粒,提高沉降速度,从而达到泥水分离的目标,SS处理效果显著。根据试验结果,废水中CoDcr和SS具有线性关系,CoDcr随SS的变化而变化。因此,水泥废水的治理主要以去除SS为目标,只要SS降低了,CoDcr就随之降低。具体流程如图1示:

3.3 废料

水泥制品企业往往忽视企业本身废渣废料的综合利用,以致侵占农田、堵塞河道、污染环境。经济合理地处理这些废渣废料,特别是用于农房墙体生产,既可解决农房墙体材料急需的大量原材料,又可增加企业的经济效益,具有一定的现实意义。

离心成型后的废浆这种废浆含有5%-8%的水泥,可作墙体材料的胶绪材使用;搅拌、成型和浇灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料,后者性能较好,可作为农房墙体材料的基本混合料,前者可作混合料;冲洗搅拌机的水浆其性能与离心成型的废浆大致相同,可作胶结材或混合料使用;蒸汽锅炉废渣这种废渣经破碎筛分可分别替代粗细集料,不过用作粗巢料时,要防止混凝土成型时出现分层现象i粗细集料砂、石筛洗余物;废品及其他废地坪、废砖瓦及混凝土边料这些材料经破碎筛分后,可替代粗细集料。

治理措施:(1)废渣砖:利用离心成型的废浆作胶结材,加入适量的炉渣人工或机械破碎作集料,再加混凝土撒落料,人工拌和均匀后放人钢模内夯实成型,经自然养护即为废渣砖尺寸与普通粘土砖相同,主要用于围墙砌筑;(2)废料实心砌块:利用撒落料和剩余混合料,掺加一些砂、石筛余物和炉渣作集料,经人工拌和均匀,在钢模中振动密实成型,白然养护后即为废料实心砌块毫米,可用作单层房屋的墙体材料;(3)房屋基础用的水泥条石利用撒落料和剩余混合料,掺加冲洗搅拌机的水浆和部分砂、石筛余物,经人工拌和后,在钥模中夯实成型,自然养护后即得水泥条石;(5)室内外地坪方砖:利用离心成型后的废浆、撒落料和砂、石筛余物或混凝土制品的边料,经人工拌和后,在模子中夯实成型,即为地坪方砖厘米,此砖生产在各厂较为普遍;(6)其他:如花墙、花格栏杆和水泥墩子船台上使用等。

废水治理工程篇7

【关键词】工业废水;治理效果;多目标评价方法

0.引言

随着我国城市化建设的不断发展,社会经济得到快速发展,从而使得城市工业废水污染情况比较严重,其是环境污染的主要问题之一。目前,为了加强对城市污水处理工程的建设与管理,对其废水进行有效的控制,已经成为各个城市建设与实施水资源可持续发展的主要内同。同时,为了有效的吸取工业废水治理经验,以便为科学规划提供有效的依据,需要对各个区域中工业废水污染成效进行评价比较,从而评断出工业废水治理最优方案,以便为推广该废水治理提供前提条件。由于工业废水治理评价涉及到各个方面的内容,需要采用多目标评价方法,以便评价出最优治理措施。

1.工业废水治理效果中多目标评价方法概况

由于工业废水治理比较复杂,设计到的方面较多,尤其是经济不发达的地区,需要对其工业发展现状、污水处理情况以及废水回收利用技术等进行有效的分析研究。工业发展状况是区域工业发展模式中价值的直接体现,并且能够对治理工业废水的经济能力进行反映。另外,工业废水情况可以对工业废水污染环境效果进行反映,而废水回收利用可以明确的反映出水资源可持续利用能力。尤其是在经济欠发达的地区,废水处理的投资对工程建设与管理的影响较大。通过多目标评价方式对其废水治理效果进行评价主要是针对不同评价目标的对象进行综合分析评价[1]。

1.1逼近理想解的模糊物元法

逼近理想解的模糊物元法主要是通过对各种评价样本的各个指标进行对比研究,并且从其中提取出各指标的最优值与最差值,从而根据此建立虚拟的理想样本与负理想样板,对每个样本的评价指标进行计算,以便分析其与理想样本、负理想样本指标的从优隶属度。之后,需要建立从优隶属度符合模糊物元模式。并且需要通过加权得出加权距离,以便复合模糊物元,对其排序评选出最佳方案。这红方法可以充分展现出评价样本的集体特点,同时,可以通过物元法的分析研究,能够对评价指标间的不相容问题进行解决。这种方法对数据分布以及样本数量、指标等没有严格的限制,不仅可以适用于少量样本资料的处理,还可以适用于多数样本大系统的处理。另外,其评价的对象包括空间与时间方面,其适应范围较广,具有较好的评价效果[2]。

1.2密切值法

密切值法主要是系统工程中多目标决策的优选方法,不仅可以在排序中使用,同时还可以在分类项目中使用。密切值法的概念比较清晰与明确,每个参数意义分明,每个步骤的意图简单明了,计算方法比较灵活多变,具有较强的实用性与可行性。另外,该种方法还具有计算量小、计算方法简单以及处理数据较大等特点。其主要原理包括:根据单指标的最大值或者最小值的极端情况来构建出最优点或者最劣点。之后需要对各种方案以及样本的最优点或者最劣点距离进行计算,将这两个距离转化为密切值,以便对各种方案的优劣情况进行反映,并对其密切值进行优劣顺序来排序。同时,密切值法能够直接通过对各个方案与最优方案进行比较,从而可以确定出每个方案的优缺点,因此,该方法的概念比较清晰,不需要对白化函数等主管参数进行确定,其客观性较强[3]。

1.3Blin法

Blin法主要是根据每个项目指标的优缺点进行分析,从而得出不同样本排序的结果。其中n项指标的排序方式就会得出n种结果。Blin法通过将各种排序结果集中为一种排序结果,以此可以得出最佳排序结果,这样一来,可以达到事半功倍的效果。该方法在理论上比较完善,在使用该种方法的工业废水治理效果进行评价的时候,只需要充分结合实际工程,对各项经济指标进行理解与认识,可以达到较好的评价效果。并且,该方法具有计算简单方便、优缺点有序的特点,可以达到令人满意的成果,尤其是在特定的排序中,元素存在并列的情况下,通过始终该种方法可以达到独有的作用与优势[4]。

1.4模糊优选法

模糊优选法主要是针对样本中不同指标的优缺点进行分析,针对样本中优缺点的相互矛盾问题进行协调选择,以便选择总体相对最佳的效果。其基本思路是通过对各种样本隶属于相对最优样本的程度进行分析,并对其进行优缺点的排序[5]。

2.建立工业废水治理效果多目标评价模型

针对工业废水治理效果多目标评价方法进行分析,需要建立评价模型。由于每种评价方法具有各自的优点与劣势,需要通过采用多种方式计算,以便对其各种方法评价结果进行综合比较,从而可以得出最佳方案排序。在建立评价模型的时候,通过对上述四种评价方法进行平均值法集结技术来建立综合评价模型。假设上述四种评价方法中的第n种方法排序结果如下:

pn=(pn1,pn2,……,pnm),其中n=1,2,3,4。

在上述公式中,pnk表示第n种方法中第k个评价对象的排序情况。其综合排序结果为:

p'=1/4(p1+p2+p3+p4)

其中p'的综合排序根据大小顺序来执行的,排位越靠前表示评价方法越好。

3.应用实例分析

对某市工业废水治理效果进行评价,该地区水资源比较缺乏,对其经济的快速发展具有一定的影响,并且其水环境污染严重。由于水污染严重以及水资源缺乏等因素的影响使得该地区工业废水较多,急需要对其废水治理成果进行评价,以便推广治理经验,促进该地区的经济可持续发展。其中该地区工业废水治理效果评价指标如表1所示。

通过上述四种评级方法进行计算与分析,可以得出综合排序结果为a区、D区、C区、B区、e区。其中综合评价最佳样本为a区。根据评价结果,a区的工业废水治理效果最佳,其对水污染的控制能够满足经济发展的需求,该种治理方法可以推广使用。

4.总结

由于目前,我国水资源污染比较严重,急需要采取各项积极有效的措施来对污水进行处理。在对其处理的过程中需要对废水治理效果进行评价,以便选择出最佳的处理措施,从而将其推广使用,提高我国工业废水治理水平。通过多目标评价方法进行分析,每种方法具有各自的优缺点,需要对其就那些综合评价,以便选择出最佳方案。

参考文献:

[1]王佰伟,曹升乐.工业废水治理效果多目标评价方法研究[J].山东大学学报(工学版),2013,23(12):132-133.

[2]张霞,胥碧华.逼近理想解的模糊物元方案优选分析方法[J].成都理工大学学报(自然科学版),2014,32(5):539-543.

[3]楼文高.密切值法用于城市污水处理厂布局规划的研究[J].上海环境科学,2012,21(6):327-329.

废水治理工程篇8

关键词 合成革;循环经济;对策

一、前言

随着世界人口的增长和各国经济的快速发展,人类对皮革的需求成倍增长,动物原皮资源却出现全球性匮乏,加工成本迅速提升并伴以严重的环境污染,导致了天然皮革不能满足人们的正常需求,合成革的问世和发展弥补了天然皮革在数量上的不足。合成革(含人造革)是指以人工合成方式在以织布、不织布、二层皮革等材料的基布(也包括没有基布的)上形成聚氯酯、聚氯乙烯等树脂的膜层或类似结构,外观像天然皮革的一种材料。随着新工艺和新技术的问世,合成革在品种、花色、款式、价格和性能等方面有着天然皮革无法比拟的优势。

世界上从20世纪30至50年代开始生产pvc人造革(聚氯乙烯-pvc,为第一代人工皮革),60年代开始生产pu人造革(聚氯酯pu,为第二代人工皮革),70年代开始生产超细纤维合成革(简称“超纤”,为第三代人工皮革)。近十年来,我国合成革工业迅猛发展,中国成为世界合成革生产大国、消费大国和进出口贸易大国。我国合成革的生产集中在浙江温州,山东烟台、浙江丽水、广东佛山和湖南长沙等地。2008年全国合成革企业有2000多家,拥有干法、湿法和压延生产设备主线1274条和7200多条辅助生产线,产业规模以上企业固定资产达到300多亿元。2007年实现销售值超450亿元。

合成革行业的迅速发展,带来了丰厚的经济效益,也产生了一系列不容忽视的环境污染问题:①气污染。主要是合成革生产过程排放的有机工艺废气,如二甲基甲酰胺(dmf)、甲苯、丁酮、二甲胺等废气。②水污染。合成革行业的废水主要有水鞣废水、dmf回收精馏塔塔顶水、锅炉冲灰水、生活污水等③废渣污染。主要是dmf回收精馏残渣,平均一条生产线一天产生残渣300公斤左右。这种残渣成分复杂,属于危险废物,废渣如若随生活垃圾随意随地丢弃,随雨水冲刷则会严重污染河道。

二、中国合成革行业发展循环经济之路

中国合成革行业发展循环经济之路大致可分为三个阶段,即无治理直接排放阶段、dmf回收创效益阶段和三废治理垒面治理探索和提高阶段。

无治理直接排放阶段(1958年-2001年):20世纪50年代末至20世纪90年代中期,中国合成革行业以“低、小、散”为特征,因生产工艺简单,产品创新程度低,治污设备跟不上,合成革企业处境相当困难。90年代中期后,中国合成革企业抓住改制脱困的机遇,大力推进结构调整,全行业逐步实现扭亏增盈,并逐步进入高利润和加速扩张阶段。这一阶段,政府和企业全力发展经济,忽视了环境保护,合成革企业三废无序排放,造成了极为严重的环境污染,影响了周边群众的身心健康。

dmf回收创效益阶段(2002年-2005年):2002年,温州市环保局率先启动合成革行业污染整治工作,在垒国范围内征集废气治理技术,经筛选比较,选择同济大学环境科学与工程学院的设计方案,并在温州人造革有限公司进行了dmf废气净化回收装置试点。2003年3月,试点工程获得成功,使dmf回收率达到60%。由于dmf是合成革企业中成本较高的原料之一,回收利用后给企业带来很大的经济效益。2005年,几家合成革公司联手专业治理公司重新研究并改善了回收装置,实施了一塔一线,使dmf回收率达到95%,这一做法也在全行业迅速得到推广。据温州合成革商会统计,温州合成革行业每年仅dmf回收再利用这一块就可降低生产成本近1亿元,体现了循环经济带来的巨大经济效益。

三废全面治理探索和提高阶段(2006年至今):随着民众对环境问题的进一步关注,中国政府于2006年后陆续出台系列针对合成革行业清洁生产的系列政策和法规。合成革企业在重重压力之下,也逐步意识到要实现行业可持续发展必须进一步解决好环保问题,秉承“主攻废气、全面推进”的原则,开始把治理废气污染作为环保治理的重点,废水和废渣污染治理同步推进。这一阶段,合成革企业除进一步完善dmf回收技术外,开始治理散发恶臭的二甲胺,回收并循环利用dop,提高燃煤锅炉脱硫技术,开始关注和研究对苯、甲苯、二甲苯和丁酮等有机溶剂的回收技术;与此同时,合成革行业废水治理工作取得突破性进展,治理过的废水重新流入生产线循环利用,大大节约了企业水资源的成本,2008年后,全行业展开废水治理工作并取得良好成效;对于固废残液这一难题,2007年4月温州率先引入民营资本,委托人立环能科技有限公司对固废采用高温集中燃烧方式处理。当前,环保部门要求合成革企业逐步实行“四合一”全天候在线电子监控,一旦发现环保不达标就立即责令整改。随着污染治理工作的推进,中国合成革行业正在逐步走出“高污染、高排放”的阴影,但循环经济之路依然任重而道远。

三 发展循环经济对策和建议

当前,合成革行业发展循环经济后取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益。由于生产工艺、治理技术、治理成本和人为等原因,使得台成革行业环境污染依然严重,根据课题组2008年5月的一次合成革聚集区的调查显示,被调查居民认为合成革企业所排放的污染物对周边环境影响很严重、严重,较严重和不严重的比重分别占19%、38%、35%和8%;59%的被调查者迫切要求政府部门需进一步加大对合成革行业污染的监督和治理力度。本文针对这一情况,从技术和管理等角度提出合成革行业进一步发展循环经济的对策和建议。

1 进一步推进废气治理,确保大气质量

(1)dmf废气治理对策

按照环评对大气环境影响评价的计算结果,只有dmf实际集气效率达97.2%以上,才可以保证对周围环境不会产生影响。根据工程分析特点,课题组针对各排放点设置dmf废气治理措施如下:①配料间是整个产区废气密集度最高的地点,需实施垒封闭,操作人员戴防毒面具进行配料。配料缸上方设集气罩,集气后的废气进废气喷淋吸收塔。配料缸需要加盖特制透明有机盖子可减少溶剂挥发,并且不影响配料时调色观察。②在预含浸、六辊烫平、涂台和水洗槽上方设置有效集气罩和功率足够大、引风方向科学设计的引风机,使废气捕集率达98.5%以上,产生的dmf废气经集气后一并进入喷淋吸收塔处理。③对于废气污染最为严重的干法生产线,现阶段,建议全面推广浙江金大利皮革有限公司自主研发的干法生产线封闭技术,这种技术的主要原理是通过科学设置风量和风力形成集气罩内气压差,从而达到低耗能高效率的集气效果。④水环真空泵尾气排气管通入水溶液液面下,约1个月之内更换一次,废水进入污水处理站,避免循环水中dmf积聚过多。

(2)二甲胺废气治理对策

二甲胺的治理是合成革行业的一大难题,其治理工艺有多种,有的工艺治理治理效果好,但耗煤量大,处理成本高。二甲胺处理技术于2008年在温州市取得了巨大突破,二甲胺治理的试点单位之一温州隆兴皮革有限公司在400万大卡的锅炉旁安装两台蒸气发生器,利用锅炉排出烟气的余热来加热循环水,使其变为110℃以上的水蒸气,进入脱胺塔,保证了脱胺塔的足量热能供给,脱胺效果较好。经环保部门检测,改变供热方式的脱胺塔设备处理后的二甲胺含量只有23ppm/m3,符合环保标准,与其他回收方法比较一年可节省成本100万元。另一种回收二甲胺废气的治理方法由烟台东洁环保机械工程有限公司申请了专利,它包括:预热、脱胺、排水几个步骤,最后二甲胺尾气由真空泵抽出后最后送往锅炉焚烧,节能减排效果良好,与同类装置相比,所需热量和冷却水有所降低。建议环保部门比较方法,择优进行推广。

(3)苯类废气治理对策

由于合成革生产过程中大量使dmf、用苯,甲苯、二甲苯和丁酮等有机溶剂(生产线已经禁用甲苯,但树脂原料中仍含有甲苯),目前dmf通过喷淋吸收处理基本可以达标排放,但苯类、丁酮等物质,由于其不溶干水,只溶干部分有机溶剂,对其处理难度较大,部分企业排放浓度严重超标。大连理工大学环境工程研究设计所和环龙环保科学研究院结合多年对有机废气回收治理的经验,组织专家开展科技攻关。设计并开发出专门针对合成革生产企业的苯类物质的回收治理装置,其工作原理是利用活性炭能对大多数物质进行高效率吸附,吸附后通过蒸汽解吸,经冷凝,分离后得到纯度较高的苯类混合液,混合液经调整比例后可直接回用生产。由于苯类废气的治理受成本的限制,国内企业治理效果不理想,苯类废气的治理应该成为今后环保工作的重点。

2 规范管理,巩固和提高废水处理效果

合成革企业已经配备废水回收系统,但仍有部分企业废水系统处理能力和企业生产能力不匹配,环保部门要鼓励企业定期进行技改,配置大小合适的dmf废液储罐和塔顶水存储罐,鼓励采用合成革废水节能回收新工艺。此外,由于部分企业对生化系统的工作原理和使用方法不甚了解,导致使用不当造成生化系统破坏,影响废水处理效果。例如,洗塔水和原料桶冲洗水用量少但cod浓度严重超标,洗塔后一次性直接注入集水池会直接致死生化菌,必须单建蓄水池,然后每天将蓄水池中一定量的洗塔水混合其他废水再进行生化处理。即按照单次收集,每天少量处理原则,降低cod浓度维持生化系统平衡。

3 研究固废(残液)无害化处理技术,降低固废危害性

企业要对固废进行分类,对于一般固废尽可能回收利用。如离型纸可由专业厂家生产木质粉或造纸,对于精馏残渣、过滤固形物等属危险废物,不能进行简单拌煤燃烧,应该委托有资质的环保公司统一进行处置。当前环保公司仍采用高温燃烧的方式,未能找出更有效的回收方法,建议政府、商会和企业联手设置固废无害化处理技术攻关项目,彻底解决合成革固废循环利用的难题。

废水治理工程篇9

《县“四河”污染综合整治方案》经十四届十三次政府常务会研究通过,现印发给你们,请认真抓好落实。县“四河”污染综合整治方案为保护生态环境,改善洋河、人造河、戴河、石河四条河流(以下简称“四河”)的水环境质量,根据中共市委、市人民政府《关于实施迎奥运“双十工程”的决定》和《市“七河”污染综合整治方案》要求,制定本方案。

“四河”环境质量现状

(一)洋河洋河设有洋河水库出口、卢王庄和洋河口3个监测断面。除枯水期、平水期洋河水库出口水质满足水环境功能(Ⅲ类水质)要求外,其它断面水质均为劣V类。洋河水库下游为严重有机污染,主要污染物为CoD、BoD5和氨氮。CoD、BoD5和氨氮最大超标倍数分别为13.4、84和246.8倍。

(二)人造河人造河水质全程为劣Ⅴ类。主要污染物CoD、BoD5、氨氮均严重超标,且越到下游超标越严重。CoD、BoD5和氨氮最大超标倍数分别为17.1、59和8.75倍。河口出现恶臭现象。

(三)戴河戴河设有戴河村、尼龙坝和戴河口3个监测断面。枯水期戴河村、尼龙坝水质均不能满足其水质功能(Ⅲ类水质)要求,主要污染物为CoD、BoD;丰水期三个断面水质均不满足其水质功能(Ⅲ类水质)要求,主要污染物为CoD、BoD5、氨氮和总磷。平水期戴河村水质不能满足其水质功能(Ⅲ类水质)要求,超标污染物为CoD、BoD5、氨氮。

(四)石河石河设有水库大坝、铁路桥和石河口3个监测断面。流经我县境内的石河水库上游水质较好,山海关河口水质较差,表现为有机污染特征。石河大坝枯、丰、平三个水期水质均满足功能(Ⅲ类水质)要求。铁路桥断面枯水期水质不能满足功能要求,超标污染物为总磷。石河口枯、丰、平三个水期水质均不满足功能要求,且平水期水质最差,主要污染物为BoD5、总磷。

主要污染原因分析

(一)洋河洋河水库上游主要污染源是卢龙北部地区甘薯淀粉加工及我县东洋河流域铁选厂。洋河水库下游主要污染源是县城生活污水、骊骅淀粉股份有限公司、天马酒业和部分造纸厂,均为有机废水。入河废水总量为1038.45万吨/年,主要入河污染物CoD排放总量为6085.35吨/年。其中最大的污染源是卢龙淀粉加工群,废水排放量为122.82万吨/年,占入河总水量的11.82%,CoD排放量占入河CoD总量的60.54%。其次是县城生活污水、金茂源纸业有限公司和骊骅淀粉股份有限公司,其CoD排放量分别占入河CoD总量的13.97%、8.87%和15.7%。

(二)人造河人造河入河污染源主要是我县留守营地区的造纸废水。人造河入河废水总量为1854.79万吨/年,主要入河污染物CoD排放总量为4456.95吨/年。造纸企业污染治理设施不能稳定运行,超标排污现象十分严重,再加上河流本身没有净水,导致污染相当严重。

(三)戴河流至我县境内的戴河上游分布11家铁选厂和4家玻璃纤维厂,选矿废水和玻璃纤维生产废水是排入戴河的主要工业废水。下游北戴河部分村庄城市化进程加快,房地产开发造成生活污水未经处理直接排放进入戴河,污染水质。戴河入河废水总量为39万吨/年,主要入河污染物CoD排放总量为51.30吨/年。其中最大的CoD污染源是沿岸北戴河各村镇的生活污水,废水排放量为11.1万吨/年,占入河废水量的28.46%,CoD排放量占入河CoD总量的64.91%。其次是榆关4家玻纤厂和榆关镇生活污水,废水排放量为4.5万吨/年,占入河废水量的11.54%,CoD排放量占入河CoD总量的8.77%。

(四)石河流经我县境内的石河上游基本无废水排放,石河入河污染源主要是山海关的公牛啤酒厂和中铁山桥集团有限公司及山海关区生活污水。入河废水总量为821.1万吨/年,主要入河污染物CoD排放总量为1724.11吨/年。

治理目标

2013年底前,4条河流水质有所改善。洋河上游河段、石河上游河段和戴河基本达到Ⅲ类水功能区划要求,人造河断面水质基本达到Ⅴ类(CoD≤100mg/L)。主要水污染物CoD年排放量控制在5865.5吨,在2009年的基础上削减19.61%。2010年底前,4条河流的水环境质量得到明显改善。洋河河段全程达到水功能Ⅲ类区划要求,饮用水源水质达标率为100%,石河和戴河水质基本达到Ⅲ类,人造河断面水质达到Ⅴ类。主要水污染物CoD年排放量控制在5500吨,在2005年的基础上削减2679.3吨,削减率32.69%。

综合整治措施

(一)洋河1、县污水处理厂建设工程。县污水处理厂位于县留守营镇原交通局仓储库,205国道北,京山铁路南。县城污水、留守营镇污水和留守营地区造纸企业废水通过管道输送至污水处理厂。日处理能力7万吨/日,采用氧化沟污水处理工艺,工程总投资12106万元。项目运行后年削减CoD2678吨、BoD54854.5吨,SS7409.5吨,氨氮434.35t/a。管网总长度67.43公里,投资5600万元。2、骊骅淀粉股份有限公司循环经济建设工程。工程主要包括:(1)玉米深加工副产物回收及综合利用。每年多提取蛋白粉3845吨。(2)提高水重复利用率,实现水温度的阶梯利用。年节水205.4万吨。(3)自制竖流罐将废水中干物回收利用。(4)改变生产工艺,淀粉车间用水零排放。工程总投资1560万元。3、东洋河选矿企业废水零排放工程。东洋河有选矿企业5家。2013年开始实施选矿企业废水零排放工程,该工程主要是对5家铁选企业大力推广普赢铁矿先进经验,完善尾矿库建设,实现废水的循环利用。工程总投资250万元。4、生态建设工程。建立东、西洋河流域生态综合治理区,进行生态恢复建设,即对沿河边坡地及沿河50米内的土地实施退耕还林、还草,实施开采矿山植被恢复工程。5、洋河水库综合治理工程。在对洋河水库区周边实施生态修复工程,种植一些挺水植物、浮叶植物和沉水植物,并投放适量的以浮游生物和腐蚀碎屑为主要食物的鱼类,以控制藻类等浮游生物的过量繁殖,减少水库氮、磷等元素的总量,达到防治水库富营养化的目的。6、洋河口整治工程:整治工程全长2.3公里,建设左右岸防洪堤、人工筑岛一个(8.4亩)、橡胶坝一座及两岸绿化,土石方总量150万立方米。总投资17000万元。

(二)人造河1、县污水处理厂工程。在留守营地区造纸废水点源治理的基础上,铺设管道将各企业造纸废水引入位于留守营地区的县污水处理厂进行处理,进一步削减化学需氧量。污水处理厂工艺及处理情况见洋河部分污水处理厂工程。2、关闭留守营地区小造纸厂:关闭留守营地区年产1万吨以下不能稳定达标造纸企业6家。3、河道(河口段)整治工程。主要任务是清淤和堤防填筑,使整治段河道的防洪标准提高至10年一遇。工程治理长度2.3公里,土石方总量15万立方米。通过覆土、植花种草,修复污染土质、缓解河道异味。在河道较宽部位靠近水面附近种植芦苇等水生植物,内边坡种植少量美人蕉、旱伞等陆生植物,利用它们的根系吸收、降解水中的污染负荷。对于堤坡的一般部位采用洒草籽、植草皮进行绿化。项目预计投资2779万元。

(三)戴河工业污染源治理工程。对戴河上游11家铁选企业进行治理、关闭,实现废水禁排或零排放。治理4家玻璃纤维废水污染,处理达标后排放。

(四)石河我县没有向石河排放废水企业,没有治理任务。

环境效益

“四河”综合治理计划包括11个工程项目,计划投资4.07亿元,其中Bot模式运作1.21亿元,自筹0.28亿元,财政资金0.56亿元,其它渠道资金2.02亿元。“四河”综合整治工程共削减入河主要污染物CoD2762吨/年,环境效益十分显著。通过综合整治,我县4条主要河流全部达到相应水环境功能区标准,河流水质还清,部分河段黑臭现象基本消除;饮用水源地水质得到改善,洋河水库蓝藻得到有效控制;河流生态系统得到恢复,生态功能进一步完善,全县生态环境质量得到较大提升;城乡总体环境质量明显改善,有利于招商引资,促进经济发展;污染物总量大幅度降低,为建设项目发展腾出了环境容量,为经济提速打下良好基础;河流环境的改变为人民群众提供优良的生产和生活环境,推动小康社会的全面建设;河流水质明显改善,生态环境质量提高,将促进人与自然的和谐,减少由于河流污染带来的地下水污染、农产品污染和恶臭污染,减少河流污染引起的污染事故和污染纠纷,有利于促进社会的和谐稳定。

保障措施

(一)切实加强对“四河”治理的组织领导。按照市政府河流整治要求,成立县“四河”污染综合整治工作领导小组(以下简称“领导小组”),县委常委、副县长任领导小组组长,县政府办公室副主任、县环境局局长任副组长。领导小组成员由县财政局、县建设局、县城管局、县环保局、县水务局、县林业局的主要领导组成,工作小组在县政府领导下,负责指导、协调和检查“四河”综合整治工作。

(二)千方百计加大河流治理投入。县财政在安排年度财政预算时要优先安排治理资金,确保治理工程按期完成。各有关部门要认真包装项目,争取上级资金支持。各工业企业要加大治理投入,确保废水的达标排放。

(三)加强治理工作的协调配合。建设、城管、水务、林业、环保等部门要牢固树立一盘棋思想,各司其职,各负其责,通力合作,杜绝推委扯皮现象的发生。

废水治理工程篇10

关键字:酸性矿山废水;中和法;人工湿地;微生物

中图分类号:X751文献标识码:aDoi编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.02.010

abstract:withthedevelopmentofsocietyandeconomy,therequirementsformineralresourceswereincreasing.minedrainage,especiallyacidminedrainage,causedbyminingandoreprocessinghasseriouslyimpactedtheenvironmentandhumanhealth.thispaperhasbrieflyanalyzedthesourcesanddangersofacidminedrainage,andmainlyintroducedneutralizationmethod,constructedwetlandandmicrobiologicalmethodandthedevelopmenttrend,whichwasofsignificanceforthestudyonthetreatmentofacidminedrainage.

Keywords:acidminedrainage;neutralizationmethod;constructedwetland;microbiologicalmethod

矿产资源是推动人类社会发展进步必需的自然资源。地球上的矿产资源是有限的,人类对矿山的大面积开采会破坏周围区域的生态环境,并对附近居民的身体健康造成危害。甚至一些矿山开采严重的国家或者区域,其环境污染状况与其矿产资源消耗程度一致。矿区生态环境问题愈发严重,煤V区成为了当前世界陆地生物圈具有代表性、退化明显的生态系统[1]。因此,发展创新高效、实用的矿山废水治理技术显得尤为重要。

1酸性矿山废水的来源

当今全球水生态系统的两大疑难杂症是水体富营养化和水体重金属污染物[2]。矿山废水来源面广,包括矿井开采、井下生产、洗煤厂污水排放等[3]。矿山废水占全国工业废水总排量的比例较大[4-5]。酸性矿山废水是指在矿山开采活动中产生的呈酸性且So42-和重金属含量超标的有害水体[6-7]。矿山废水中危害性最大、污染面积最广的是酸性矿山废水[8]。形成酸性矿山废水的途径主要有[4]:(1)人类在矿床开采活动中,由于设备、技术有限,导致地下水流入工作面形成矿坑水,其排放至地表易形成酸性矿山废水;(2)含有硫化矿物的废石和尾矿中的各类硫化物在矿山生产过程中大量释放,经过复杂物理化学反应作用,生成了易溶于水的硫酸盐,同时也产生含金属离子的酸性矿山废水;(3)矿石加工过程中,进行的浮选、提取、冶炼等过程中添加酸性药剂作为浮选剂和浸出剂,产生大量的酸性含多种重金属硫酸盐废水。

我国的金属矿山大部分是原生硫化物矿床,遗弃大量的硫化物废石,经过风化、淋溶,极易形成酸性矿山废水,例如江西德兴铜矿、江遂昌金矿、武山铜矿、江苏梅山铁矿、银山铅锌矿、浙江遂昌金矿、铜官山铜矿、安徽南山铁矿、向山铁矿、湘潭锰矿、湖南七宝山铜锌矿等[9]。矿山开采活动中废弃的矿石以黄铁矿居多。其与大气中的o2和H2o发生反应生成硫酸的分步反应式如下[10]:

FeS2+7o2+2H2o2Fe2++4So42-+4H+4Fe2++4H++o24Fe3++2H2oFe3++3H2oFe(oH)3(s),+3H+FeS2+14Fe3++8H2o15Fe2++2So42-+16H+Fe3+被黄铁矿还原生成Fe2+,而Fe2+很快又可以被o2或微生物氧化成Fe3+再与黄铁矿反应,在此循环反应条件下,会生成大量的酸性水。

2酸性矿山废水的危害

酸性矿山废水不可以直接循环利用。若直接排入河流等水体环境中,会引起水体pH值发生变化[11],影响微生物繁衍生存,破坏水体生态系统,导致水体自净能力下降[12-13]。酸性矿山废水含有重金属离子,会毒化土壤,对植被生长带来毁灭性打击,会对环境造成巨大的危害。据国外相关研究表明[14],大面积、长时间经过酸性废水灌溉的农田,土壤会被酸化,农作物的生长将会受到影响,从而造成粮食减产。贵州是煤高产地区,酸性矿山废水对附近农田土壤的污染则比另外开采利用含硫矿产资源地区更严重[15]。农作物生长发育过程中,会吸收酸性矿山废水中含有的重金属离子,因为生物富集作用而残留在作物体内,经过一层层食物链富集作用而进入人体,在人体部分器官中慢慢累积,最终导致人体发生中毒反应。

3酸性矿山废水的治理

酸性矿山废水的危害不容小觑,其治理技术的研究显得尤为重要。目前,主要的治理技术有吸附法、人工湿地法、中和法、微生物法等。

3.1吸附法

物理吸附法是指在水中加入具有吸附性的固体物质(活性炭、斜发沸石等),使水中的一种或多种物质被吸附在固体表面的处理方法[16]。吸附剂种类多而杂,根据其吸附机制的不同,可看出其物理吸附和化学吸附的主导性。常用的吸附剂,生物吸附剂有细菌、藻类、锯末、秸秆、果壳、蔗渣等[17],黏土类矿物吸附剂有蒙脱土、膨润土、硅藻土、凸凹棒石等。Dineshmohan等[18]在褐煤对酸性矿山废水中金属离子的是否具有吸附作用做了大量详细的研究,结果证明将褐煤当作治理酸性矿山废水的吸附剂是可用的。HepingCui等[19]对斜发沸石对矿山废水中的金属离子在泡罩塔中的吸附情况做了研究,研究表明,斜发沸石颗粒对金属离子具有吸附性。刘群芳[20]选用10~30目净水活性炭处理矿山排出的含放射性核素的废水。研究表明,当废水pH值为2.85~7.35时,U、th的吸附率达到90%。

3.2离子交换法

离子交换法是利用离子交换树脂与溶解态金属离子之间的交换作用,使重金属离子富集,最终去除废水中的重金属离子的方法。目前国内外主要使用的离子交换剂是离子交换树脂。离子交换树脂通常有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等。黄翠红等[21]进行了对732树脂处理废水中的Cu2+、Zn2+、ni2+的研究,结果表明其去除率达到了95%以上。KocaobaS等[22]用iR120树脂处理含有Cr3+的实验中,当pH值为5.5、搅拌时间为20min,树脂量为100mg时,Cr3+的去除率达到了95%以上。Yilmazerdema等[23]利用iR743树脂去除废水中的硼的研究中,发现初始值为1000mg・L-1时,其去除效果也达到99.1%。

3.3中和法

中和法是当今国内外处理酸性矿山废水应用范围最广泛的技术[24]。指利用酸碱中和原理,向酸性矿山废水中加入中和剂,提升废水pH值。水体中的氢氧根离子和重金属离子相互反应产生沉淀,达到净化水体的效果。目前国内常用的中和剂有石灰、石灰石、消石灰、飞灰、碳酸钙、高炉渣、白云石[25]等。这些中和剂可以去除除汞之外的重金属离子,其中石灰和石灰石应用最为广泛。中和法属于比较传统的处理方法,处理有效但却缺乏深度,还需要更进一步的探索与研究。王晓亮等[26]进行了沉淀渣内有价金属元素酸浸与回收的试验。结果表明,其回收工艺在技术和经济上的效果达标。麦戈等[27]研究表明,通过加入不同比例沉淀剂,废水中重金属含量可去除94%~100%。

3.4人工湿地法

人工竦厥俏锢怼⒒学及微生物共同作用的结果,以沉淀、吸附、微生物的分解消化、植被吸收的方式去除水体中的污染物质,实现水体净化[24]。物理作用包括过滤、阻隔、沉积等。在湿地中种植抗酸性耐重金属强的植物,使得土壤-湿地系统成为了一个活体过滤器。酸性矿山废水流入湿地过程中,流经密集的植物区域和土壤基质层,酸性矿山废水中的悬浮物会被拦截,沉积在土壤基质层中。化学作用指废水通过人工排放等方式流经湿地时,发生化学沉淀反应、吸附作用、离子交换、拮抗作用和氧化还原反应等,废水与湿地系统物质之间发生的化学反应会将可溶性化合物转化为不可溶状态,从而从水体中分离出来[28]。微生物不仅是生态系统中有机物的主要分解者,还是生态系统中无机物的重要转化者,所以微生物在自然界的物质循环和转化过程中扮演着重要的角色。人工湿地的每个独立组成部分都拥有净化污水的能力,其中微生物类群的作用最大[29]。目前,阳承胜等[30]针对广东省韶关市凡口铅锌矿的废水进行研究分析,结果显示,废水通过人工湿地系统治理后,CoD、SS、pb、Zn、Cu和Cd的去除率分别为92.19%,99.62%,93.98%,97.02%,96.87%和96.39%,水质有了显著改善。

3.5微生物法

相较于国外,国内对于微生物法的应用起步比较晚,仍处于研究阶段。在自然环境中,一些微生物为了生存,会从外界吸收或者吸附所需重金属到细胞中,某些微生物能进行硫酸盐的还原代谢反应。人们会根据微生物特有的生理生化特征来治理酸性矿山废水。孙嘉龙等[31]利用微生物菌株作为絮凝剂应用于废水的絮凝试验。试验结果表明,发酵液对矿山废水中铊的去除率最高可达到70.49%。

3.5.1硫酸盐还原菌(Sulfatereducingbacteria,SRB)法治理矿山废水SRB是进行硫酸盐还原代谢反应的相关细菌的统称,其种类繁多,大面积分布在海水、淡水和适宜生存的陆地环境中[32]。SRB法是指利用SRB将So42-氧为S2-,所产生碱度会中和amD中的酸性[33]。有机物被SRB氧化成碳酸氢盐,并将硫酸根离子还原成硫化氢[24,34-35]:

So42-+CH2oH2S+2HCo3-

反应式中,CH2o代表反应体系中通用的有机化合物。碳酸氢盐能够与酸发生反应,中和pH值,起到调节酸碱度的作用。而H2S又会和金属发生反应生成硫化物沉淀[24]:

H2S+mmS+2H+

反应式中的m主要代表金属阳离子,如镉、铁、铜、锌等。经过SRB的生物还原处理后,金属离子的去除率各自可以达到锰(99%),镉(99%),锌(94%)。董慧等[36]利用SRB去除矿山废水中污染物试验研究,利用SRB与So42-的生物还原反应,调节废水pH值,重金属离子的去除率达到了90%。

4结语

综上所述,酸性矿山废水成分复杂、排放量大且危害极大,处理起来有一定的难度。因此,我们必须根据不同的废水性质、现场具体环境等,结合可行治理技术的优缺点,实行最佳的治理方案,达到耗费最少、治理最好的效果。(1)物理吸附法操作简易,设备简单。近年来新型吸附剂对金属离子的吸附去除效果更是被广泛研究,但是由于吸附剂吸附重金属离子后的处理不妥善容易造成二次污染,吸附剂再生研究方面还存在很多不足。(2)离子交换法可处理容量较大的废水,处理后的水质较好,能有效回收多种金属离子。但对金属离子的选择性较弱,且对pH值要求较高,很难实施在大规模重金属离子浓度低的废水中,而且树脂需要频繁的再生,这样会让操作费用不断升高。(3)中和剂的成本偏低,工艺流程相对简单,对设备没有较高的要求。这些特点让中和法在过去处理酸性矿山废水技术中备受欢迎,但在处理过程中会产生大量高密度污泥,容易造成二次污染。(4)人工湿地法的可行性强,实施费用较低,还能适当改善当地环境。但是由于人工湿地建造之后,短时间内无法大面积改变措施,因此,循环利用的可能性不大。(5)微生物法处理酸性矿山废水的优点有处理费用较低、高效益、适用性强、无二次污染、对重金属硫化物的沉淀可合理回收。

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