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關(guān)鍵詞: 工業(yè)廢水處理 教材改革 環(huán)境工程
當(dāng)今世界共同面臨的兩大主要矛盾:一是飛速發(fā)展的全球經(jīng)濟(jì),二是不斷增長(zhǎng)的各國(guó)人民對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求。隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程衍生的水環(huán)境污染問(wèn)題已越來(lái)越嚴(yán)重。從上世紀(jì)中葉發(fā)生的環(huán)境公害事件(如:日本的水俁病和骨痛病事件),到2005年12月我國(guó)哈爾濱的松花江污染事件,再到2007年5月太湖藍(lán)藻的爆發(fā),無(wú)一不是與工業(yè)生產(chǎn)排放的污水得不到有效、安全的處理相關(guān)。工業(yè)廢水處理已經(jīng)成為環(huán)境工程專業(yè)順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要方向,也是環(huán)境工程專業(yè)本科生必修的一門(mén)專業(yè)課。
我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)近幾年不斷發(fā)展壯大,大批專門(mén)從事工業(yè)水處理相關(guān)的設(shè)備制造、水處理藥劑生產(chǎn)及工藝設(shè)計(jì)的環(huán)境工程公司和科研院所應(yīng)運(yùn)而生。這些單位的人才缺口很大,所需要的人才大多是有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程人才。高校培養(yǎng)的環(huán)境工程專業(yè)本科生要想在就業(yè)時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì),必須從強(qiáng)化實(shí)踐能力方面尋找突破口。工業(yè)廢水處理是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程,要求與實(shí)踐高度結(jié)合,而目前還沒(méi)有一本符合這樣要求的教材出版。因此,工業(yè)廢水處理課程改革,必須從教材改革開(kāi)始。
1.現(xiàn)行工業(yè)廢水處理課程教材存在的問(wèn)題
1.1目前的教材偏重于水處理基本理論的介紹,這些理論大都已在前期課程中出現(xiàn),多是物理法、化學(xué)法、物化法和生物法等水處理基本原理的再現(xiàn),導(dǎo)致很多學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程時(shí),因教材內(nèi)容的限制感覺(jué)沒(méi)有興趣。
1.2目前教材中的實(shí)際工程案例過(guò)于陳舊,有些案例甚至是上世紀(jì)80年代的,與現(xiàn)在日新月異的水處理工藝相距甚遠(yuǎn)。
1.3目前教材所用的環(huán)保水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)多是以前的舊標(biāo)準(zhǔn),2008年環(huán)境保護(hù)部頒布了一些行業(yè)污水排放的新標(biāo)準(zhǔn),相比舊標(biāo)準(zhǔn),新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工業(yè)廢水排放的要求更加嚴(yán)格。
1.4有些案例在引用時(shí)多是對(duì)工藝參數(shù)的羅列,沒(méi)有針對(duì)同一工業(yè)污水水質(zhì)的不同工藝方案進(jìn)行比較分析,讓學(xué)生對(duì)為什么在這個(gè)案例中采用這種工藝方案或工藝參數(shù)不甚明了。
工業(yè)廢水處理課程教材應(yīng)該體現(xiàn)對(duì)基本理論的深化以及與工程實(shí)踐的緊密結(jié)合。
2.關(guān)于工業(yè)廢水處理課程教材改革的幾點(diǎn)建議
2.1弱化水處理基本原理的表述
學(xué)生在前期課程中對(duì)水處理的基本原理已經(jīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí),在工業(yè)廢水處理課程中應(yīng)盡量避免重復(fù),否則會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,要弱化水處理基本原理的表述。但是,在具體案例分析的過(guò)程中,應(yīng)由教師引導(dǎo)學(xué)生回顧,在具體應(yīng)用中幫助學(xué)生加深對(duì)基本原理的理解。如:在肉類加工工業(yè)廢水的工程實(shí)例中,由教師調(diào)動(dòng)學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生如何對(duì)肉類加工廢水的調(diào)節(jié)進(jìn)行思考,其效果比枯燥地講解調(diào)節(jié)池的工作原理要生動(dòng)得多。
2.2增加工業(yè)水處理新工藝的介紹
由于在前期課程中對(duì)一些新工藝的介紹篇幅較少,因此,在工業(yè)廢水處理課程中應(yīng)重點(diǎn)介紹水處理的新工藝,如:CASS工藝的一些變形工藝,厭氧內(nèi)循環(huán)IC工藝,厭氧折流板反應(yīng)器ABR等[1]。這些新工藝的介紹,有利于學(xué)生在原有基本理論的基礎(chǔ)上,拓寬自己的知識(shí)面,了解水處理工藝最新的發(fā)展方向。
2.3引入近兩年工業(yè)水處理的實(shí)際案例
舍棄原有的一些陳舊工程案例,重點(diǎn)收集近兩年來(lái)的工業(yè)廢水處理工程案例。工業(yè)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)日益重視,要求環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的更新速度加快。我國(guó)2008年頒布了一批新標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)廢止了一些舊標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水質(zhì)的要求大多有了較大幅度的提高,如:《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544-2008)中對(duì)造紙工業(yè)廢水中的可吸附有機(jī)鹵素(AOX)和二英規(guī)定了排放限值,而在《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544-2001)中沒(méi)有提及[2]。因此,原來(lái)的一些水處理工程中沒(méi)有考慮這些有毒污染物的去除,在這門(mén)課程中講述這樣的案例顯然滯后了。
2.4注重對(duì)案例中工藝方案的詳細(xì)分析
工業(yè)廢水處理課程中案例教學(xué)非常重要,是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)。在引入案例的同時(shí),應(yīng)注意引入的內(nèi)容要有參考價(jià)值,不能進(jìn)行工藝參數(shù)、運(yùn)行結(jié)果的簡(jiǎn)單羅列,應(yīng)該將不同的工藝方案、不同的工藝參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,最終得出最佳的工藝方案和運(yùn)行參數(shù)。只有這樣,學(xué)生在具體學(xué)習(xí)時(shí)才能對(duì)該類工業(yè)廢水的處理方法有一個(gè)全面的了解,在進(jìn)行該類工業(yè)廢水處理工藝選擇和設(shè)計(jì)時(shí)才能有全局觀,把握關(guān)鍵問(wèn)題,真正做到知其然,更知其所以然。
2.5加強(qiáng)對(duì)工業(yè)水處理工程中新設(shè)備應(yīng)用的介紹
工業(yè)廢水處理課程中還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)一些新設(shè)備的介紹。目前,環(huán)保設(shè)備種類繁多,新設(shè)備層出不窮。做為工程設(shè)計(jì)人員,應(yīng)該及時(shí)了解市場(chǎng)上出現(xiàn)的新設(shè)備,否則在工藝設(shè)計(jì)時(shí)容易受到舊設(shè)備功能上的制約。比如,在泵站的設(shè)計(jì)時(shí),以前普遍在吸水池前設(shè)置格柵,增加了柵渣清除的工作量,為了減少或避免柵渣清除的工作量,現(xiàn)在的泵站設(shè)計(jì)中普遍采用碎污機(jī)。
總之,工業(yè)廢水處理課程教材應(yīng)該體現(xiàn)最新的工藝方法及相關(guān)的工程案例和附屬設(shè)備,體現(xiàn)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)俱進(jìn),只有這樣才能提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程時(shí)感到課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)確有所用,才會(huì)保持學(xué)習(xí)熱情,變被動(dòng)式學(xué)習(xí)為主動(dòng)式學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:水利水電施工;水環(huán)境污染;廢水處理工藝
中圖分類號(hào):[TE992.2]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、前言
水是人類的生命之源,隨著人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)水的需求不斷上升,同時(shí)水污染的范圍及程度不斷加大,這已經(jīng)成為我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展之路迫切需要解決的問(wèn)題。水利水電工程施工中必定會(huì)產(chǎn)生大量的施工廢水,對(duì)這些廢水進(jìn)行妥善的處理是一項(xiàng)極其重要的工作,若處理不到位,很可能直接對(duì)當(dāng)?shù)鼗蛑苓叺乃h(huán)境造成影響,甚至威脅到人們的生命安全。因此,運(yùn)用專業(yè)科學(xué)的廢水處理工藝,將廢水中的污染物剔除達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)國(guó)家、人們和生態(tài)環(huán)境高度負(fù)責(zé)的表現(xiàn)。
二、水利水電工程施工廢水常用的方法
(一)、沙石料加工系統(tǒng)的廢水處理
水利工程砂石料加工的廢水處理后可以達(dá)到明顯的效果,SS去除率將達(dá)到80%,并且能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用。具體處理方法如下:
1、自然沉淀法
將廢水在砂石料系統(tǒng)中進(jìn)行沖洗流出,之后放入沉淀池在不需要凝聚劑的情況下使高懸浮物在沉淀池中自然沉淀,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后將上層的清液取出,懸浮將得到一定得除去。
2、絮凝沉淀法
經(jīng)過(guò)砂石料沖洗系統(tǒng)后的廢水又經(jīng)過(guò)了自然沉淀基本上去除了大顆粒的粗砂,之后需要再次將廢水排進(jìn)沉淀池,運(yùn)用絮凝劑來(lái)去除以及較小的懸浮物,一般來(lái)說(shuō)直徑小于0.035mm的懸浮物都能夠在此環(huán)節(jié)大量快速的去除。
總的來(lái)看,自然沉淀法和絮凝沉淀法相比,對(duì)技術(shù)條件的要求較低,運(yùn)用流程更為簡(jiǎn)單,并且需要的費(fèi)用很少,但是若想得到明顯的沉淀效果就需要修建大規(guī)模的沉淀池進(jìn)行沉淀,對(duì)場(chǎng)地的要求高。絮凝沉淀法卻相反,對(duì)場(chǎng)地的要求小,處理的工藝效果也很明顯,但是由于需要運(yùn)用絮凝劑而增加了沉淀費(fèi)用。
(二)、基坑廢水處理
根據(jù)基坑排水懸浮物濃度較高、呈堿性的特點(diǎn),一般采用靜置沉淀的方法降低廢水中懸浮物并加入適量的算調(diào)節(jié)pH呈中性,對(duì)基坑水不需要采取另外的處理措施。
(三)、混凝土拌合系統(tǒng)廢水處理
混凝土沖洗廢水有著很明顯的特點(diǎn),例如水量少、并且排放成間接形式、懸浮物和pH值都相對(duì)較高決定了其處理方法比較適合自然沉淀法,同時(shí)根據(jù)廢水的排放時(shí)間和水量采取間接式沉淀,針對(duì)pH高的的問(wèn)題可以加入適量的酸來(lái)中和,調(diào)節(jié)為中性后排進(jìn)沉淀池處理。
(四)、含油廢水處理
工程施工含油廢水的來(lái)源主要是沖洗和保養(yǎng)施工所用機(jī)械,這些廢水不易收集,并且比較分散,因此只能把機(jī)械集合起來(lái)到汽車修配保養(yǎng)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行維護(hù)沖洗,廢水需進(jìn)行水油分離或者溶解油后達(dá)標(biāo)排放,具體的處理流程如圖1所示:
(五)、生活污水處理
水利水電工程施工一般需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能完工,并且大量的施工人員生活中制造的污水處理也是一項(xiàng)很大的廢水處理工作,需要處理達(dá)標(biāo)后才能排放。在生活污水的處理上一般有一套專門(mén)的生活污水處理系統(tǒng),首先在化糞池中做簡(jiǎn)單的處理之后排放到生活污水處理站。
三、內(nèi)江兩河口水庫(kù)施工廢水處理案例分析
(一)、工程概況
內(nèi)江兩河口水庫(kù)位于沱江中游作案一級(jí)支流下游,控制集雨面積1395平方千米,多年來(lái)平均來(lái)水量3.9億平方米。本工程包括水庫(kù)工程、供水工程和提水灌溉工程。水庫(kù)總庫(kù)容量8700萬(wàn)平方米。供水工程通過(guò)輸水管道向內(nèi)江市城區(qū)日供水10萬(wàn)噸,向資中縣城區(qū)日供水5萬(wàn)噸,提水灌溉工程控灌資中縣重龍鎮(zhèn)、雙龍鄉(xiāng)、馬鞍鄉(xiāng)等耕地。
(二)、內(nèi)江口施工廢水處理的實(shí)踐
1、沙石料加工系統(tǒng)的廢水處理
考慮本工程施工用地緊張的客觀條件,經(jīng)過(guò)方案比選,廢水處理方案選擇絮凝沉淀法。在工程施工區(qū)兩岸各修建已沉淀池,將施工廢水先經(jīng)過(guò)初級(jí)沉淀后,在進(jìn)入沉淀池再次沉淀,處理周期為1-2小時(shí),可去除大部分SS。該方案占地面積小,整個(gè)處理工藝效果好,增加的絮凝劑等運(yùn)行費(fèi)可納入工程環(huán)保投資。
2、基坑廢水處理
根據(jù)三峽及其他水電工程檢測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)常性基坑排水的懸浮物濃度約為2000mg/L,廢水在基坑內(nèi)靜置2h左右,其懸浮物濃度便可降至200mg/L以下,對(duì)基坑誰(shuí)不需采取另外的處理措施,僅向基坑中加入適量的酸調(diào)節(jié)pH值呈中性,并讓坑水靜止沉淀2h后抽出外拍即可。
四、結(jié)束語(yǔ)
水利水電施工一般工期較長(zhǎng),施工量影響較大,尤其是在用水方面,若對(duì)廢水不進(jìn)行妥善處理勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大程度的破壞。在過(guò)去的施工中,很多工程在施工期間不重視對(duì)廢水的排放進(jìn)行控制,使得工程所在地和周邊地區(qū)的水環(huán)境都受到了影響,甚至對(duì)周邊地區(qū)的居民的生命安全產(chǎn)生了影響,造成了嚴(yán)重的后果。近年來(lái)我國(guó)各期水利水電工程在廢水處理上逐漸加強(qiáng)了重視,但是工藝仍有許多值得改進(jìn)的地方。因此,在今后的水利水電施工過(guò)程中,必須運(yùn)用簡(jiǎn)易、合理、高效、經(jīng)濟(jì)的處理工藝,對(duì)廢水進(jìn)行科學(xué)有效的處理,確保廢水達(dá)標(biāo)后排放,保護(hù)工程所在地及其周邊地區(qū)的水環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
1中和沉淀法的優(yōu)化
研究鎳系電鍍廢水處理工藝,在這篇簡(jiǎn)短的論文中,筆者首先介紹中和沉淀法的優(yōu)化。要使鎳系電鍍廢水中鎳離子容易被去除,不難知道,首先要想方設(shè)法將鎳離子變成含有鎳元素的沉淀,然后通過(guò)其他的一些先進(jìn)化學(xué)工藝,把沉淀從鎳系電鍍廢水中過(guò)濾出去即可。下面筆者針對(duì)中和沉淀法,給一個(gè)簡(jiǎn)單的分析。所謂的中和沉淀法,就是在鎳系電鍍廢水中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)廢水的酸堿度到達(dá)某一個(gè)值,再在此基礎(chǔ)上,加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的助凝劑PAM,使鎳系電鍍廢水中鎳離子變成氫氧化鎳沉淀的方法。然而,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究和資料分析,得出中和沉淀法對(duì)于鎳系電鍍廢水處理的最大限度只能到達(dá)86%,因此,鎳系電鍍廢水中還是存在著相當(dāng)多的重金屬鎳。采用中和沉淀法去除鎳系電鍍廢水中的鎳離子時(shí),由于鎳系電鍍廢水中還含有一定量的絡(luò)合鎳離子,在這種情況下,加入氫氧化鈉和助凝劑并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)鎳系電鍍廢水的更好優(yōu)化。中和沉淀法,可以去除鎳系電鍍廢水中的鎳離子,但是效果并不是很好,具有一定的局限性,為了提高鎳系電鍍廢水的處理度,在下面的闡述中,筆者將在中和沉淀法的基礎(chǔ)上,提出更好的處理工藝。
2硫化鈉沉淀法的優(yōu)化
在上面的論文中,筆者著重介紹了鎳系電鍍廢水的沉淀法處理工藝,該方法可以去除鎳系電鍍廢水中鎳離子,但是由于鎳系電鍍廢水中含有一定量的絡(luò)合鎳離子,而使得中和沉淀法在處理鎳系電鍍廢水時(shí),具有一定的局限性。為了突破由中和沉淀法帶來(lái)的局限性,筆者提出了鎳系電鍍廢水的硫化鈉沉淀法優(yōu)化工藝。硫化鈉沉淀法,顧名思義,就是在鎳系電鍍廢水中加入硫化鈉,實(shí)現(xiàn)鎳系電鍍廢水中重金屬轉(zhuǎn)化為沉淀的方法。與中和沉淀法相比,硫化鈉沉淀法的效果更勝一籌,但其基本操作在中和沉淀法的基礎(chǔ)上,也多了一些繁瑣。首先,是在鎳系電鍍廢水中加入氫氧化鈉,調(diào)節(jié)廢水的酸堿度至10,然后加入助凝劑PAM,在不斷的攪拌過(guò)程中,加入硫化鈉,然后在進(jìn)行一定時(shí)間的攪拌,并加入助凝劑PAC,最后再次加入助凝劑PAM。助凝劑的作用,就是為了幫助沉淀的形成。在硫化鈉沉淀法中,總共需要加三次助凝劑,步驟比較多。當(dāng)最終觀察鎳系電鍍廢水的處理情況時(shí),還是存在著許多的絡(luò)合鎳離子。雖然硫化鈉沉淀法對(duì)于絡(luò)合鎳離子的去除,具有一定的作用,但是作用還不是很大。為了將鎳系電鍍廢水處理得最好,達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),需要在中和沉淀法和硫化鈉沉淀法的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行一定的改進(jìn)和提高。
3Fenton試劑破絡(luò)+化學(xué)沉淀法的優(yōu)化
Fenton試劑破絡(luò)加化學(xué)沉淀法的優(yōu)化,這個(gè)方法對(duì)于鎳系電鍍廢水的處理,具有不可估量的作用。一方面,本法應(yīng)用,促進(jìn)了鎳系電鍍廢水中鎳離子的去除;另一方面,它還能在中和沉淀法和硫化鈉沉淀法的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)鎳系電鍍廢水中絡(luò)合鎳離子的破絡(luò)。本方法的使用,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鎳系電鍍廢水的最佳工藝優(yōu)化,提高處理廢水優(yōu)化的效果,在一定程度上減少?gòu)U水排放對(duì)于人體健康的危害。Fenton試劑法加化學(xué)沉淀法,它的基本原理就是氧化機(jī)理和自由基機(jī)理。通過(guò)鐵二價(jià)離子和過(guò)氧化氫的反應(yīng),生成羥基自由基,達(dá)到沉淀形成和有效破絡(luò)的方法。在本方法中,F(xiàn)enton試劑的反應(yīng)過(guò)程如下:先是二價(jià)鐵離子與過(guò)氧化氫反應(yīng),生成羥基自由基,然后生成的羥基自由基與二價(jià)鐵離子反應(yīng),生成氫氧根離子和三價(jià)鐵離子,三價(jià)鐵離子又與過(guò)氧化氫反應(yīng),生成水,最后,水和三價(jià)鐵離子反應(yīng)生成二價(jià)鐵離子和氧氣。就是在這樣的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鎳系電鍍廢水的最佳優(yōu)化處理。本方法是對(duì)中和沉淀法和硫化鈉沉淀法的補(bǔ)充,值得大力推廣和使用。
這篇簡(jiǎn)短的論文中,筆者針對(duì)鎳系電鍍廢水處理,提出了三條優(yōu)化策略,他們分別是中和沉淀法、硫化鈉沉淀法和Fenton試劑加化學(xué)沉淀法,三條策略之間的關(guān)系層層遞進(jìn),其中,最后一條策略的鎳系電鍍廢水處理效果最佳,值得在處理工藝中使用。
作者:丁一舒 單位:常州賽藍(lán)環(huán)保科技有限公司
參考文獻(xiàn):
[1]高先鋒.黃敏.《電鍍綜合廢水處理工藝優(yōu)化探討》[J].環(huán)境.2006.
[論文摘要]染色廢水屬于典型的難生化降解廢水,如何低成本、高效率的對(duì)其處理,且保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo),一直是許多環(huán)境保護(hù)工作者的研究目標(biāo)。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外染色廢水處理的技術(shù)和研究方向進(jìn)行了綜合概述,并對(duì)各類工藝進(jìn)行了比較分析,歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術(shù)路線。
一、研究背景和意義
紡織工業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)支柱工業(yè)之一,也是出口創(chuàng)匯較多的行業(yè)之一,目前我國(guó)占有15%左右的國(guó)際市場(chǎng)份額,是世界上最大的紡織品出口國(guó)。經(jīng)過(guò)多年建設(shè),紡織工業(yè)基本成為一個(gè)門(mén)類較齊全、布局較合理、原料和設(shè)備基本立足于國(guó)內(nèi)、生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到一定水平的工業(yè)部門(mén)。產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展能力不斷增強(qiáng),已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機(jī)械等行業(yè)較為完整的系列體系。
紡織工業(yè)按加工的原料、產(chǎn)品的品種和產(chǎn)品的加工用途等不同,主要分為上游、中游、下游三類產(chǎn)業(yè),紡織工業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)主要指各類纖維生產(chǎn)和加工,如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學(xué)纖維等生產(chǎn)領(lǐng)域;中游產(chǎn)業(yè)指紡紗、織布、染色等生產(chǎn)領(lǐng)域;下游產(chǎn)業(yè)主要指服裝加工等生產(chǎn)領(lǐng)域。
染色行業(yè)作為紡織工業(yè)中的中游行業(yè),在紡織工業(yè)中起到承上啟下的作用,即將各類纖維加工制造的坯布,通過(guò)染色和印花工藝生產(chǎn)出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業(yè)中,棉紡染色業(yè)是最大的行業(yè)。染色行業(yè)作為濕法加工行業(yè),其生產(chǎn)過(guò)程中用水量較大,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。我國(guó)染色廢水排放量約為每天300萬(wàn)~400萬(wàn)立方米,染色廠每加工100米織物,產(chǎn)生廢水量3~5立方米。而且,染色廢水成份復(fù)雜,含有的多種有機(jī)染料難降解,色度深,對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的威脅。
隨著工業(yè)化的不斷深入,全球性的環(huán)境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來(lái)形成的生態(tài)平衡,并對(duì)人類自身的生存環(huán)境存在威脅。由于逐漸加重的環(huán)境壓力,世界各國(guó)紛紛制定嚴(yán)格的環(huán)保法律、法規(guī)和各項(xiàng)有力的措施,我國(guó)作為世界大國(guó),對(duì)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越重視,并向國(guó)際社會(huì)全球性環(huán)境保護(hù)公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據(jù)使用技術(shù)措施的作用原理和去除對(duì)象,廢水處理法可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。具體如下:
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進(jìn)行廢水處理,主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有:
(1)格柵和篩網(wǎng)格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上,用來(lái)去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物,以免后面裝置堵塞。篩網(wǎng)是穿孔濾板或金屬網(wǎng)制成的過(guò)濾設(shè)備,用以去除較細(xì)小的懸浮物。
(2)沉淀法利用重力作用,使廢水中比水重的固體物質(zhì)下沉,與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無(wú)機(jī)砂粒(b)在初見(jiàn)沉淀中去除比水重的懸浮狀有機(jī)物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。此法簡(jiǎn)單易行而且效果好。
(3)氣浮法在廢水中通入空氣,產(chǎn)生細(xì)小氣泡,附著在細(xì)微顆粒污染物上,形成密度小于水的浮體,上浮到水面。主要用來(lái)分離密度與水接近或比水小,靠重力無(wú)法沉淀的細(xì)微顆粒污染物。
(4)離心分離利用離心作用,使質(zhì)量不同的懸浮物和水體分離。分離設(shè)備有施流分離器和離心機(jī)。
2.廢水的化學(xué)處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優(yōu)點(diǎn)是:可處理任何濃度、任何性質(zhì)的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物,對(duì)水質(zhì)水量的波動(dòng)適用性強(qiáng),中和劑利用率高,過(guò)程容易調(diào)節(jié)。缺點(diǎn):勞動(dòng)條件差、設(shè)備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時(shí)要慎重,應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā),允許排入水體的酸性廢水量應(yīng)根據(jù)水體或土體的中和能力來(lái)確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑:硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達(dá)24%的二氧化碳,可用來(lái)中和堿性廢水。其優(yōu)點(diǎn)可把廢水處理與煙道氣除塵結(jié)合起來(lái),缺點(diǎn)是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳?xì)怏w)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機(jī)物氧化分解為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物的這一功能,經(jīng)常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應(yīng)用好氧微生物,在有氧環(huán)境下,把廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水的方法,主要處理工藝有:活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化等,這種方法處理效率高,應(yīng)用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應(yīng)用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無(wú)氧條件下降解有機(jī)污染物,最后生成二氧化碳、甲烷等物質(zhì)的方法。主要用于有機(jī)污泥、高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應(yīng)用在自然條件下生長(zhǎng),繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡(jiǎn)單,建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本都比較低,但其凈化功能受自然條件的限制,處理技術(shù)有穩(wěn)定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)
在染色污水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)中往往遇到以下問(wèn)題:(1)工程設(shè)計(jì)人員大都是僅僅了解廢水水質(zhì)的情況下,根據(jù)自己的工程經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣往往造成工程缺陷,使建成的處理系統(tǒng)處理廢水不能達(dá)標(biāo)排放;(2)在有些設(shè)計(jì)中,因?yàn)閷?duì)出水的達(dá)標(biāo)要求嚴(yán)格,使設(shè)計(jì)出的工藝建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用偏高;(3)在許多現(xiàn)有的處理系統(tǒng)中,由于所要處理的水質(zhì)發(fā)生改變,原有工藝不能針對(duì)目前的水質(zhì)進(jìn)行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造和優(yōu)化管理運(yùn)行問(wèn)題。
如何優(yōu)化污水處理工藝,降低污水處理成本,提高污水處理效果,對(duì)于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是,染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題,從目的上它不僅要基于污水水質(zhì)分析,按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求,在條件允許的范圍內(nèi),利用各種方法,找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案,并在設(shè)計(jì)工況條件下,找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù),而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動(dòng)的情況下,找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少運(yùn)行成本。而在各染色廢水水質(zhì)各異、水量大小不一的實(shí)際工況下,要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化處理系統(tǒng)是不可能的,某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某企業(yè)的廢水處理是最優(yōu),但它對(duì)其他的染色廠可能就并不能做到最優(yōu),因此本論文對(duì)染色廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究只是為提出一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化改造和優(yōu)化運(yùn)行的概念和思路,并不是要提出一個(gè)能對(duì)所有染色廢水有最優(yōu)處理效果的處理系統(tǒng)。
四、系統(tǒng)工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質(zhì)為含有一定量難生物降解物質(zhì)和顏色的有機(jī)廢水,各染色子行業(yè)排放的廢水所含污染物質(zhì)不同,其相應(yīng)的治理工藝流程也不同。對(duì)染色廢水處理,工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結(jié)合的處理方法。物化處理有見(jiàn)效快、水力停留時(shí)間短的優(yōu)勢(shì),但其處理費(fèi)用高、污泥產(chǎn)量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果,但它們較高的運(yùn)行費(fèi)用卻使廠家無(wú)法承受。但前述的幾種方法都具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。生物處理因具有處理成本較低,并能大幅度去處有機(jī)污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識(shí)。但結(jié)合園區(qū)污水處理廠目前的運(yùn)行現(xiàn)狀及操作工人素質(zhì),為確保污水處理廠處理出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,因此改造擴(kuò)建工藝的設(shè)計(jì)思想以強(qiáng)化物化處理的原則,以生物處理工藝為重心,盡量提高強(qiáng)化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水,是典型的難生化降解的有機(jī)廢水,水質(zhì)性質(zhì)有其特殊性,而且各有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)廢水排放的水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性,以及污水處理廠的運(yùn)行成本及運(yùn)行負(fù)荷。因此必須要有針對(duì)性的廢水處理工藝,才能達(dá)到較好的處理效果。在選擇處理工藝前,應(yīng)在分析廢水水質(zhì)及其組成及對(duì)廢水所要求的處理程度的基礎(chǔ)上,確定各單元處理方法和改造工藝流程,以驗(yàn)證改造工藝的有效性。
五、結(jié)論
印染生產(chǎn)廢水可生化性差,原污水處理系統(tǒng)又存在著設(shè)計(jì)、施工不盡合理,管理水平落后等缺陷,從而造成了處理出水污染指標(biāo)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)行成本高等后果。染色廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造本身就是一個(gè)非常錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題,而作為集中式染色廢水處理廠的優(yōu)化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上,按照技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求,在條件允許的范圍內(nèi),利用各種方法,找出最佳的設(shè)計(jì)工藝方案。并在設(shè)計(jì)工況條件下,找出最佳的設(shè)施組合和最佳工藝參數(shù),而且,還要在污水的成份和水量大幅度變動(dòng)的情況下,找出相應(yīng)的優(yōu)化運(yùn)行措施和最少的運(yùn)行成本。但由于客觀條件的諸多限制,并且各種印染廢水水質(zhì)各異,水量大小不一的設(shè)計(jì)情況下,要求得到一個(gè)能嚴(yán)格意義上普遍性的染色廢水優(yōu)化方法十分困難,某一污水處理系統(tǒng)可能對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的廢水處理是最優(yōu)的,但它對(duì)其他的企業(yè)可能就并不能做到最優(yōu)。因此,在加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)創(chuàng)新的同時(shí)也要為保護(hù)我們僅有的水資源提高人類意識(shí),轉(zhuǎn)變觀念,為創(chuàng)造一個(gè)更好的環(huán)境多做努力。
[參考文獻(xiàn)]
關(guān)鍵詞:汽車零部件 復(fù)雜廢水 含油廢水
Auto parts production and wastewater treatment technology research
Sun Yu ping
(Phoenix City Environmental Protection Bureau Liaoning Fengcheng 118100)
Abstract complex wastewater quality generated by the auto parts production, and water quality requirements higher for complex wastewater treatment research programs.
Key words auto parts the complexity of wastewater oily wastewater
某企業(yè)是國(guó)內(nèi)知名的汽車及零部件集團(tuán)、是“國(guó)家汽車整車出口基地企業(yè)”、國(guó)家級(jí)技術(shù)中心。主要產(chǎn)品為汽車制動(dòng)器、齒輪、半軸、軸套類等汽車零部件。企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生廢水較多且復(fù)雜,且企業(yè)位于城市郊區(qū),不在城市排水管網(wǎng)范圍內(nèi)。企業(yè)擬將產(chǎn)生的廢水處理回用,產(chǎn)生的廢水水質(zhì)復(fù)雜且出水水質(zhì)要求高,本文就如何處理復(fù)雜的廢水進(jìn)行研究。
一、廢水的來(lái)源
該企業(yè)包括噴漆、機(jī)加工、沖壓、零部件生產(chǎn)等各種專門(mén)生產(chǎn)車間及辦公區(qū)。企業(yè)廢水源有以下幾方面:一是清洗廢水,該企業(yè)在生產(chǎn)加工零部件過(guò)程中需要對(duì)零部件清洗,在清洗過(guò)程中加堿,該清洗過(guò)程為連續(xù)過(guò)程,產(chǎn)生清洗廢水為非連續(xù)排放。二是除漆廢水,企業(yè)對(duì)零部件進(jìn)行噴漆,噴漆過(guò)程在噴漆室內(nèi)完成,噴漆室采用水簾方式去除漆霧,在除漆霧過(guò)程中產(chǎn)生廢水,非連續(xù)排放。三是廠區(qū)內(nèi)日常辦公生活排水,其排放規(guī)律基本為連續(xù)排放。
二、廢水排放量及水質(zhì)
1.廢水水量
企業(yè)所排廢水水量、水質(zhì)復(fù)雜多變,只有精確地掌握水量、水質(zhì)的變化規(guī)律才能為廢水處理工程設(shè)計(jì)提供可靠的第一手材料,從而使工程投資最省、建成后的廢水處理設(shè)施運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定可靠。為此,作者于進(jìn)行了為期6天的水質(zhì)水量調(diào)查工作,為后續(xù)的廢水處理工程設(shè)計(jì)工作提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。經(jīng)調(diào)查其排放規(guī)律如下:
1.1廢水排水總流量呈周期性變化,每個(gè)周期為24小時(shí)(6:00至次日6:00)
1.2每日周8:00至6:00為流量高峰期,其峰值出現(xiàn)在上午10點(diǎn)和下午4點(diǎn)左右,在高峰期內(nèi)流量波動(dòng)較大。
1.3每日20:00至次日6:00為流量低谷期內(nèi),流量波動(dòng)很小。
1.4每個(gè)周期(24小時(shí))的總排水量基本相同,見(jiàn)表1。
2.廢水水質(zhì)
根據(jù)工程分析,選取了廢水中CODcr、BOD5、石油類、PH值、SS為水質(zhì)調(diào)查污染因子。調(diào)查方法為現(xiàn)場(chǎng)取樣,4小時(shí)內(nèi)分析化驗(yàn)。分析化驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
經(jīng)觀測(cè),其水質(zhì)變化規(guī)律如下:
2.1含油量大,含油量穩(wěn)定。
2.2沖擊負(fù)荷嚴(yán)重。在5天的觀測(cè)記錄中出現(xiàn)三次嚴(yán)重的沖擊負(fù)荷,其來(lái)源為清洗液和含漆廢水、乳化液、CODcr值都在1000mg/L以上,BOD5/CODcr=0.369,可生化性差。
2.3COD呈白天高,晚上低的趨勢(shì)。
2.4有明顯的沖擊負(fù)荷。在7月17日8:34-11:20,7月19日10:35-12:15,7月21日10:39,分別觀查到白色的廢液經(jīng)過(guò)觀測(cè)點(diǎn)。以7月17日為例,廢液(含柒廢水),經(jīng)過(guò)PAC絮凝劑絮凝后絮體上浮,取下清液與其它測(cè)點(diǎn)廢水按流量比例混合后,COD值為1480mg/L。該段廢水共排放2小時(shí)零40分鐘,累計(jì)排水量為117.33m3/h。
三、 處理所要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)
為實(shí)現(xiàn)國(guó)家提倡的節(jié)能減排和中水回用的號(hào)召,企業(yè)擬將產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理通過(guò)清水池收集,然后經(jīng)過(guò)廠區(qū)中水回用管網(wǎng)配水到各用水點(diǎn)。要求中水水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T19923-2005)和《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18920-2002),具體指標(biāo)見(jiàn)表3。
四、水量及水質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取
1.水量的設(shè)計(jì)參數(shù)
根據(jù)統(tǒng)計(jì)的流量數(shù)據(jù),可以用兩種方法確定設(shè)計(jì)水量,一種是按五日最大排水量做為設(shè)計(jì)水量,這樣可以保證廢水處理設(shè)備足夠大的處理能力,另一種是以五日平均流量為設(shè)計(jì)流量,這種方法確定的流量比前一種略小,但調(diào)節(jié)池容量增大。經(jīng)綜合比較,前一種方法更切合實(shí)際。考慮12%的設(shè)計(jì)流量余地,則設(shè)計(jì)流量為58.39×1.12=65m3/h。
2. 水質(zhì)的設(shè)計(jì)參數(shù)選取
廢水處理設(shè)備處理能力必須以一個(gè)周期中最大污染負(fù)荷為設(shè)計(jì)依據(jù)。
本項(xiàng)目所述沖擊負(fù)荷頻率較高,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),困此必須充分考慮沖擊負(fù)荷的因素進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),否則將會(huì)出現(xiàn)廢水處理設(shè)施不能100%達(dá)標(biāo)排放的情況,因此,本方案確定設(shè)計(jì)水質(zhì)參數(shù)如下:
CODcr:1200mg/L BOD5:442.8 mg/L
pH值:7.2 石油類:326.8 mg/L
SS:211.6 mg/L。
五、 廢水處理工藝設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)原則
1.1嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定,確保經(jīng)處理后中水水質(zhì)達(dá)到有關(guān)再生利用標(biāo)準(zhǔn)。
1.2采用技術(shù)可行、操作管理簡(jiǎn)單的工藝,使先進(jìn)性和可靠性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。
1.3主要設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,采用目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)裝備,盡量降低工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。