時間:2022-04-26 10:53:27
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1.中文摘要
(1)居中打印“摘要”二字(三號黑體),字間空一字符。
(2)“摘要”二字下空一行打印摘要內容(小四號宋體)
(3)摘要內容后下空一行打印“關鍵詞”三個字(小四號黑體),其后為關鍵(小四號宋體),每一關鍵詞之間用逗號隔開,最好一個關鍵詞后不打標點符號。
2.英文摘要
(1)居中打印“ABSTRACT”,再下空兩行打印英文摘要內容;
(2)摘要內容每段開頭留四個空字符;
(3)摘要內容后下空一行打印“KEYWORDS”,其后為關鍵詞用小寫字母,每一關鍵詞之間用逗號隔開,最后一個關鍵詞不打標點符號。
3.目錄
目錄二字為小二號黑體,居中打印;下空一行為章、節、小節及開始頁碼(小四號宋體)。章、節、小節分別以第1章、1.1、1.1.1等數字一次標出。
4.前言
“前言”二字為三號黑體,居中打印;二字之間控一字符。
5.正文:
1XXX--章級層次
三號黑體居中排,段前段后各0.5行;
1.1XXX--節級層次
四號黑體左起排,段前段后各0.5行;
1.1.1XXX--小節級層次
四號楷體左起排,段前0.5行;
1.1.1.1或1.XXX--條款層次
小四號宋體左起;
(1)XXX(小四號宋體,接排)
畢業論文、設計說明書正文用小四號宋體,行間距為22磅,標準字距。
6.圖
圖題采用中文,中文字體為5號宋體。引用圖應在圖題右上方角標出文獻來源。圖號以章為單位順序編號。標號在圖下方。
7.表格
表格按章順序編號,表格必須按規定的符號標注單位。標號在表上方。
8.公式
公式書寫應在文中另起一行,居中排列。公式序號按章順序排列。標號在公式同行右對齊。
9.參考文獻
參考文獻按論文中參考文獻出現的先后順序用阿拉伯數字連續編號;參考文獻中每條項目應齊全。
環境工程職稱論文范例欣賞:環境工程與環境保護
摘要:環境工程是一項重要工程,關乎每一個公民的切身利益,環境問題已經成為影響人類生存和發展的全球性問題,國際社會對環境問題也給與了高度重視,各國都在積極探索環境保護與治理經驗。環境保護工程是一項長期的發展工程,環境保護需要全社會普遍關注、共同努力才能夠收到成效,本文簡要分析了環境工程的內容和管理手段,同時針對環境問題,提出了相關的環境保護措施。
關鍵詞:環境工程;環境保護;措施
前言:環境工程是一門提出控制、治理工程措施的使用科學,它所跨的專業內容包括化學工程、土木工程、機電工程等,它不僅研究防治環境污染和公害的措施,而且研究自然資源的保護和利用,探討廢物資源化技術、改革生產工藝、發展少害或者無害的閉路生產系統以及按區域環境進行運籌學管理,以獲得較大的環境效果和經濟效益,這些都成為環境工程的重要發展方向。
一、環境工程的內容
(1)水污染控制工程。水污染控制工程的主要任務是從技術和工程上解決預防和控制水污染的問題,提供保護水環境質量、合理利用水資源的方法以及滿足不同用途和要求的用水的工藝技術和工程措施。對廢水的處理,一般是根據當地納污水體的功能與當地污染物總量控制下允許的排放量及濃度來確定處理程度,
(2)大氣污染控制工程。大氣污染控制工程主要研究大氣污染物的起因,并提供預防、控制和改善大氣質量的工程技術措施。大氣污染問題主要為人類活動所造成,主要的大氣污染源有三種,即生活污染源、工業及農業污染源和交通污染源。對大氣污染的防治,在宏觀上應采取綜合防治的策略,對主要污染物可采取顆粒污染物凈化技術或者氣態污染物凈化技術。
(3)固體廢物處理與處置工程。固體廢物處理與處置工程的主要任務是從工程的角度,解決城市垃圾、工業廢渣、有毒有害固體廢物的處理處置和回收利用的問題。由于固體廢物來源面廣、量大。若管理不當,必將對水體、大氣和土壤帶來嚴重污染。其中的有毒有害廢物和病原體,還會通過生物和環境介質的傳播,危害人體健康。因此,對固體廢物的處理和處置,是一個十分重要的問題。
(4)噪聲及放射性污染控制工程。自然環境中除了大氣、水、植被等環境要素以外,在我們的生存空間里還充滿著各種聲波、電磁波、光輻射等。隨著核能技術及放射性元素的廣泛應用,天然石材制品進入室內裝飾領域,放射性污染也在走進我們。電磁、放射性、噪聲、熱、光污染的防治已經成為眾所矚目的環境保護課題。
(5)污染的綜合防治技術。環境工程具有龐大而復雜的技術體系。所研究和要解決的問題,不僅限于防治環境污染的技術措施,還包括保護和合理利用自然資源,探討和開發廢物的資源化技術,改革生產工藝,以及按區域環境質量的要求,合理地布局與管理,以求得社會、經濟和環境三個效益的統一。我們應該從資源、生態、經濟、社會全方位來考慮,以獲得最佳的治理效果。
二、環境保護的相關措施
(1)水環境保護。城市環境工程建設當中,污水的處理是一個很重要的方面。以化學需氧量和氨氮為重點,大力推進工業行業水污染減排和禽畜養殖污染減排。完善污水處理設施建設,逐步將污染源普查范圍內的重點建制鎮納入污水處理范疇,推進小城鎮環境基礎設施建設。加快污水收集管網建設,全面實施雨污水分流工程,大力推行雨污分流式管道收集系統,新建滲透型雨水收集系統,提高城鎮污水管網覆蓋率以及城鎮污水收集率。嚴格控制污染物排放,綜合整治沿海排污口,實現排海污染物濃度控制和總量控制的雙重控制制度。加強水源地環境保護,強化水源地的管理能力。
(2)大氣污染保護。空氣污染源大致來自于以下方面:工廠排放的大量粉塵和CO2、SO2等廢氣;汽車尾氣;加油站、汽油泄露后蒸發形成的碳氫化合物是很強的致癌物質;家庭中能源的消耗;各種噴霧劑,如各種空氣清新劑、殺蟲劑,這些化學制品增加了空氣中原來沒有的成分,造成污染。針對這些問題,可以采取一些措施。
①工業合理布局:這是解決大氣污染的重要措施。工廠不宜過分集中,以減少一個地區內污染物的排放量。另外,還應把有原料供應關系的化工廠放在一起,通過對廢氣的綜合利用,減少廢氣排放量。
②減少交通廢氣的污染:減少汽車廢氣污染,關鍵在于改進發動機的燃燒設計和提高汽油的燃燒質量,使油得到充分的燃燒,從而減少有害廢氣。
③綠化造林:茂密的林叢能降低風速,使空氣中攜帶的大粒灰塵下降。樹葉表面粗糙不平,有的有絨毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飄塵。蒙塵的葉子經雨水沖洗后,能繼續吸附飄塵。如此往復攔阻和吸附塵埃,能使空氣得到凈化。
(3)固體廢物綜合整治。城市生活垃圾處理的方式主要有兩種:垃圾填埋和垃圾焚燒。目前我國生活垃圾填埋場建設正處于穩步推進階段,在建設過程中要注意節約土地資源、減少填埋場污染、加強填埋氣體回收利用。垃圾焚燒處理主要適合于可燃垃圾,對于土地資源非常寶貴的東部沿海城市,焚燒處理會逐步發展成為這一地區生活垃圾處理的重要手段。
(4)噪音控制。噪音控制在技術上雖然現在已經成熟,但由于現代工業、交通運輸業規模很大,要采取噪音控制的企業和場所為數甚多,因此在防止噪音問題上,必須從技術、經濟和效果等方面進行綜合權衡。在控制室外、設計室、車間或職工長期工作的地方,噪音的強度要低,城市規劃的時候可以分別采用隔聲、吸聲、減振、消聲等技術進行治理,減少噪聲污染。在庫房或少有人去車間或空曠地方,城市規劃的時候可以適當的放松要求,即建設該處的城市綠化水平,減少城市噪聲。
防治大氣污染要從多方面入手,它是長期需要治理的過程。要充分考慮到地區環境特征,對有影響的因素進行全面系統分析。在此基礎上制定最優化防治措施,充分發揮環境自凈能力,達到控制區域大氣環境質量目的。
低溫等離子體-光催化系統集成廢氣處理技術及裝備
項目簡介:利用其在太陽光下分解有害氣體的作用凈化大氣和室內空氣的特性,可以應用于城市建筑玻璃,起到城市“森林”作用。利用其自潔防霧性能,可以應用于城市建筑玻璃,起到易清洗的功能;可以應用于浴室玻璃、眼鏡、儀表鏡頭等,起到防霧功效。利用其自潔殺菌抗菌特性,可以應用于餐具等器皿上,起到殺菌作用。利用其親水性,通過淋水形成水膜,用作建筑物上,可以起到降溫作用,起到建筑節能的效果。將光催化與低溫等離子體技術集成,用作室內空氣凈化裝置,有相當大的應用空間,可廣泛應用于家庭、娛樂場所、辦公室、醫院消毒、生產車間等不同尺度空間,也可應用于汽車、火車、飛機等交通工具內,還可與中央空調連用,應用于辦公場所、住宅、工廠等建筑物內。
所處階段:初期階段
有害氣體光催化分解的新型納米催化劑
項目簡介:該課題研究目的是尋找金屬離子摻雜改性二氧化鈦新方法來提高光催化劑催化活性,并進行機理探討,為光催化在有害氣體光催化處理和自潔薄膜應用提供理論依據。二氧化鈦需要改性使之提高光生空穴和電子性能,同時,光生電子與空穴的電荷分離能力是影響光催化活性主要因素。基于這種思路提出了金屬離子非均勻摻雜改性二氧化鈦的新方法。
意義:采用金屬離子非均勻摻雜改性改性二氧化鈦光催化劑,其光催化活性得到了明顯的提高,提出了光生載流子分離增強光催化活性的理論。高活性的光催化劑薄膜具有很好的超親水性。非均勻摻雜這種方法和效果,在國內外均為領先水平。
煙氣脫硫及硫回收系統技術開發研究
項目簡介:該項目研究開發一種濕法煙氣脫硫技術,可以處理含硫燃料燃燒后煙氣中的酸性氣體(SO_2),其原理是通過堿性脫硫劑溶液與煙氣中的二氧化硫反應,達到凈化煙氣的目的,脫硫劑為可再生循環利用的亞硫酸鈉溶液。
該工藝采用純堿(Na_2CO_3)為初始吸收液,吸收液在吸收塔內與二氧化硫后反應生成亞硫酸鈉溶液,亞硫酸鈉近一步吸收二氧化硫生成亞硫酸氫鈉。在吸收塔外面設有吸收劑再生裝置,需再生的吸收液與一定濃度的石灰乳(Ca(OH)_2)反應產生亞硫酸鈉,從而實現脫硫劑再生循環利用。工藝系統中的低溫耐腐蝕換熱器,可以利用脫硫前高溫煙氣加熱脫硫后低溫潔凈煙氣,能回收煙氣余熱。
所處階段:中期階段
意義:該煙氣脫硫工藝運行過程中吸收系統不結垢,管道、設備不堵塞,脫硫效率高,液氣比低,整個系統運行成本低。項目開發的煙氣脫硫技術可以廣泛應用于火電企業煙氣脫硫,同時還可以用于工業燃煤爐窯尾氣二氧化硫凈化。
工業廢氣的生物處理方法
項目簡介:生物法處理工業廢氣是一種經濟有效方法,生物濾池和生物滴濾池是兩種最常用的生物處理系統,適于處理多種揮發性有機物(VOCs)和許多工業廢氣中的無機蒸氣物質,介紹了生物濾池和生物滴濾池處理廢氣系統的特點,原理和應用實例。
意義:該研究為基礎理論性論文,提出了用生物處理的方法對工業廢氣的有效治理,有深遠意義。
大型、中高壓可燃氣回收方法及其裝置
項目簡介:該項目采用一種可以向壓縮腔內噴入液體進行壓縮過程冷卻、密封轉子嚙合間隙和端面間隙的濕式螺桿壓縮機;采用一種迷宮密封、緩沖氣密封和集裝式雙端面機械密封或浮環密封的組合密封組;采用一種密封失效后保證壓縮介質安全性的手段;采用一種帶同步齒輪的濕式螺桿壓縮機,保證轉子之間總保持一定的嚙合間隙而不相互接觸;采用特殊的軸承結構;針對不同介質的各自特點采取了不同的工藝流程;完成產品的系列化。研制的設備流量≥2400Nm3/hr,出口壓力≥1~2.5MPa,無故障運行周期在8000小時左右,具有效率高,能耗低特點。
所處階段:成熟應用階段
化學實驗室廢氣凈化吸附板
及其制備方法
項目簡介:該發明公開了一種化學實驗室廢氣凈化吸附板及其制備方法。所述的吸附板是由承載板和其上固定載有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑的活性炭纖維織物構成,或該吸附板是由單一活性炭纖維制成的,其上載有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑蜂窩板結構。所述的制備方法是將TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑載于活性炭纖維織物中,其過程是采用銳鈦礦型TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑分散在水中,制得漿料 1,在上述漿料中再溶入水溶性粘合劑,制得漿料2。用噴槍將漿料1均勻地噴在活性炭纖維織物表面,然后接著在其表面均勻地噴上漿料2,最后將其置于鼓風干燥箱中干燥。將載有光催化劑的活性炭纖維織物固定在承載板上,制成吸附板。
該發明優點在于,凈化吸附降解后不再產生二次污染,運行成本低。
所處階段:成熟應用階段
虹彩塑料廢氣治理的
調查研究
項目簡介:該課題研究從該廢氣處理前后中污染物的濃度檢測、分析入手,進而達到對處理廢氣達標與否進行定量分析和準確判斷,同時,為目前使用ECOLO制劑這一高效、簡單、實用的異味廢氣處理新技術在此類廢氣中的應用提供科學依據,若ECOLO制劑不能系統地對廢氣中各種污染物進行達標處理,則提出真正實現經濟、高效解決有毒異味廢氣的典型技術,建立示范裝置。
意義: 該項目為軟科學,調查研究發表的論文對塑料廢氣的治理有著積極推動意義。
脫除廢氣中一氧化氮方法
項目簡介:該發明采用脫氮洗滌液為亞鐵螯合劑溶液,還原劑為金屬鐵。用亞鐵螯合劑與一氧化氮發生絡合反應,形成亞鐵亞硝酸絡合物,使廢氣中不溶于水的一氧化氮進入水溶液,用金屬鐵與亞鐵亞硝酸絡合物發生反應,將與螯合鐵結合的一氧化氮還原為N_2,從而實現脫氮。
所處階段:成熟應用階段
用于汽車尾氣處理復合介孔催化材料及制備方法
項目簡介:該研究利用介孔材料所具有的高的比表面積和有序的孔道結構,采用合適的制備工藝,將少量的貴金屬及其他活性組分均勻地分散于具有良好熱穩定性的介孔氧化鋯基體材料的孔道中或摻雜于其骨架結構中,可以最大限度地提高這類材料的催化活性,特別是低溫活性;同時能有效減少貴金屬用量,從而有望成為一種優良的可用于汽車尾氣凈化用的催化劑材料。
所處階段:初期階段
廢氣凈化器
項目簡介:該項目產品廢氣凈化器包括殼體、進氣管、水浴裝置、噴淋裝置、水循環過濾裝置、收水裝置及出氣口,對廢氣進行水浴和水幕噴淋連續二級凈化處理,增加了氣液接觸的面積及時間,大 大提高了氣體凈化的效果,而且對高溫、高濕、高比阻、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的效率,去除氣體中的水蒸汽及某些有毒有害的氣態污染物。相比同類型的干式除塵器,除塵效率高。同時采用了循環過濾裝置,澄清的水可反復利用,節約水資源。主體結構選用玻璃鋼,不銹鋼等防腐材料制造,耐高溫、耐腐蝕。
所處階段:成熟應用階段
本次交流會將重點圍繞水泥企業關注的環保效益與經濟效益、污染物排放標準、清潔生產與污染預防,除塵、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、二氧化碳治理與減排等應用技術實踐中的熱點、難點問題進行交流研討。
現將會議征文及有關事宜通知如下:
一、論文征集的主要內容
(一)污染治理技術與設備
1、國際先進的水泥工業污染物控制技術及在我國的示范和應用;
2、國產先進、成熟、適用的污染防治技術和裝備在國外的示范和應用;
3、水泥工業除塵、脫硫、脫氮、脫氟系統工程典型案例與分析;
4、水泥企業粉塵污染治理現狀與發展趨勢;
5、電、袋復合式除塵器的開發與應用;
6、水泥廠袋收塵器存在的問題及其改進建議;
7、脫硫除塵成套設備關鍵技術的最新研發與應用;
8、水泥工業高濃度煤粉的袋式捕集技術和設備;
9、大風量、長袋、低壓脈沖除塵技術和設備;
10、水泥窯頭、窯尾袋式除塵技術及高爐煤氣袋式除塵技術的研發與應用;
11、在水泥工業除塵工程設計、施工、安裝調試及設備運行中存在的問題和采取的辦法與解決措施;
12、水泥工廠加強除塵系統和設備的維護與管理提高設備運轉率的經驗和教訓;
13、水泥企業實施清潔生產實現預防污染、節能減排的經驗;14、水泥工廠貫徹ISO14000實現減排、提高環境績效的經
驗;
15、水泥企業開展清潔發展機制項目CDM實現CO2減排的做法與經驗。
(二)節能減排的新技術與新趨勢
1、水泥工業節能減排新技術展望;
2、水泥企業低品位石灰石資源利用新技術;
3、水泥企業用回轉窯焚燒生活垃圾、固體廢棄物的新技術;
4、水泥企業利用外行業尾礦、工業廢渣、粉煤灰等綜合利用的新技術;
5、水泥企業采用新型多通道燃燒器利用劣質燃料、二次燃料的新技術;
6、水泥企業采用低NOX生成分解爐的預分解新技術;
7、水泥企業采用低NOX生成的燃燒新技術;
8、水泥企業采用除塵、除有害氣體一體化的收塵技術與設備;
9、水泥企業開放場合粉塵控制新技術;
10、全密閉電石爐尾氣治理及綜合利用;
11、水泥企業采用高新技術“留殼改仁”改造低效率收塵設備的經驗;
12、水泥企業采用清潔生產措施預防與控制污染的新技術;
13、新型干法水泥企業提高型清潔生產審核技術與方法;
14、水泥企業開展清潔發展機制CDM項目實現CO2減排新的做法;
15、水泥企業噪聲治理新技術;
16、水泥企業工業廢水治理新技術;
17、水泥企業治理污染物高濃度、高含濕量、腐蝕性、爆炸性、粘性廢氣的新技術;
18、低溫余熱發電、高效節能粉磨(立式磨、輥壓機、高效選粉機等)、高效低壓損預熱器、高效熟料冷卻器、散裝水泥、高效密閉輸送等節能減排型水泥成套技術裝備創新及產業化發展。
希望各有關單位及相關人員,根據征文內容撰寫論文。
二、論文征集
1.本次研討會面向全國征集與主題相關的學術報告、論文、調研成果,將擇優選用并安排會議發言。
2.個人簡介:會議演講者需提供300字左右的個人簡介,供會場主持人向參會代表進行介紹。
3.論文要求:①采用A4紙規格,5號宋體字,每頁42行,每行45字。一般不超過5頁。文責自負。論文摘要在500字左右;②題目下方為作者姓名,單位,郵編;③會議只接收論文的電子版(或軟盤)。;④論文截至日期為2009年3月1日。凡被錄用論文,將匯編到題為《2009年全國水泥工業污染預防與控制技術及管理交流會論文集》中,同時論文作者獲論文證書,參會人員每人一冊。
三、主旨報告
1.環境保護部有關領導介紹我國“十一五”環保規劃及當前環保形勢和任務,國家水泥工業污染治理規劃情況及大型水泥工業項目國家污染治理專項資金申請等內容;
2.國家發改委有關領導領導介紹水泥工業污染防治技術政策和節能減排等環保相關管理規定。
四、特邀報告
1.邀請國內外著名專家介紹水泥行業面臨的環保形勢任務及環保治理技術需求信息;
2.為了吸收與引進國內外的水泥污染控制方面的理念、技術與管理經驗,特邀請國內外一批知名領導、專家參加會議,并做基調發言或重要學術報告;
3.專家就中國水泥工業的除塵發展歷程、現狀以及發展趨勢進行概括分析和總結,介紹已經推廣使用并取得良好效果的水泥清潔生產技術和綜合的解決方案。
五、參會人員
1.管理部門:政府官員、行業協會、污染控制部門管理人員;
2.研究單位:水泥、環保、系統研究單位、設計單位,高校、科研院所、監測機構、環評單位等;
3.企業:水泥生產企業、水泥裝備制造企業、環保工程公司、脫硫除塵治理公司,環保工程施工、安裝單位,工業企業燃煤鍋爐單位技術負責人、科技及管理人員等;
4.其他有意參加研討交流的單位及人員。
六、會議安排
1.會議安排:會期3天,相關政策主題報告、專題報告、案例分析、分組交流2天,考察1天。
2.工作語言:會議期間主要用中文和英文交流,會場配備同聲翻譯。
3.有關會議議程、日程安排等事宜將于會前一個月準時通知報名參會人員。
七、會議聯系
中國環境科學學會(北京市海淀區紅聯南村54號,100082)
聯系人:
中圖分類號:F270文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)01-0189-02
引言
煤矸石燒結多孔磚、空心磚生產技術是中國綜合利用煤矸石的一項成熟技術,自20世紀80年代末,中國在消化吸收國外先進生產技術的基礎上,研究開發出適合中國國情的煤矸石燒結多孔磚、空心磚生產技術。利用煤矸石生產燒結多孔磚、空心磚,達到了節能、保護耕地、保護環境的良好效果,同時也取得了較好的經濟效益和巨大的社會效益。但由此也產生了一些污染問題,現以淮北雙林煤矸石燒結磚廠為例,探討煤矸石生產燒結磚產生的污染及治理方案。
一、煤矸石化學成分
該廠為利用煤矸石自身能源焙燒產品,生產能力為年產5 000萬標塊煤矸石燒結磚。煤矸石年用量為14.5萬噸。原料用臨渙選煤廠的矸石,該煤矸石的發熱量為2 472 kJ/kg(干基),主要化學成分(見表1)。
表1 原料化學成分表(%)
二、工藝流程及產污節點圖
整個工藝流程由四部分組成:原料制備;成型及切坯;干燥與焙燒;成品檢驗與堆放。具體工藝流程及排污節點如下(見下頁圖1):
三、污染源治理方案
從下頁產污節點圖可以看出,該廠在運行的過程中會有廢氣、噪聲和固體廢物產生,固體廢物主要為切條及切坯工序產生的廢泥坯、出窯時產生的廢磚及除塵灰等。切條及切坯工序產生的廢泥坯及除塵灰,可返回生產工序,廢磚經破碎后也回用于生產工序。噪聲治理通過將破碎機、攪拌機、空壓機、真空機等機械噪聲比較大的設備基礎底座上安裝減振墊,加裝隔聲罩,風機安裝消聲器,經過治理后,對廠界噪聲影響較小。破碎車間的粉塵可以通過袋式除塵器處理,其除塵效率≥95%,收集下來的粉塵可以進行回收利用作為制磚的原料。
主要污染源來自于焙燒窯廢氣。焙燒窯正常燃燒后是利用原料本身的熱值就能夠滿足生產過程中的熱能消耗,不需添加其他燃料,產生的污染物主要有煙塵、SO2。
淮北市是一座以煤為主要能源結構的工業城市,SO2的總量控制指標已經接近飽和,對于該廠,根據淮北市產品質量監督檢驗所提供的檢驗報告,煤矸石中硫的含量為0.256%,煤矸石磚中殘留的硫含量為0.16%,每年需要用煤矸石14.5萬噸,如果不進行煙氣治理,經計算,SO2產生濃度407mg/m3,SO2產生量為278.4t/a,煙塵產生濃度為42.9mg/m3,產生量為32.5t/a。煙氣必須進行除塵脫硫。
隧道窯煙氣經干燥窯及煙道降塵,污染物被坯垛過濾、吸附、沉降后,尾氣采用脫硫除塵器處理。
脫硫除塵采用雙堿法,當爐、窯尾氣由引風機牽引進入一級反應室與鈉型堿霧得以充分混合、碰撞,反應室液氣比達2L/m3,尾氣中的粉塵顆粒以及二氧化硫被堿溶液充分吸收,其反應方程式:
SO2+H2OH2SO3,H2SO3+Na(OH)2NaSO3+H2O
然后被堿霧充分混合的尾氣在通過立式文丘里管時被充分壓縮,細小的粉塵濕顆粒以及反應的產物相互碰撞、混合而結合成粒徑相對增大的顆料,質量也相應增加,通過文丘里管后進入到脫硫除塵器內的二級置換反應室,進入置換反應室后混合煙氣與石灰漿溶液發生混合反應,細小的顆粒進一步增大,二氧化硫與堿溶液進一步反應,鈉鹽溶液與氫氧化鈣溶液也產生反應,其方程式 :
Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3+ CaSO4+NaOH
H2SO3+Ca(OH)2CaSO3+H2O
酸堿反應沉淀物、廢氣中的顆料以及濕煙氣從置換反應室進入到分離反應室,干凈煙氣進入脫水室經二級脫水后外排,顆粒與沉淀物進入初沉池沉淀反應。整個過程由于NaOH最終被置換出來,故消耗量很少。主要脫硫劑為石灰Ca(OH)2,生成物為穩定的硫酸鈣及亞硫酸鈣。經過雙堿法進行脫硫除塵處理后,煙氣排放中除塵效率達到50%以上,脫硫效率達到80%以上,煙氣林格曼黑度
隧道窯煙氣經脫硫除塵后,煙塵排放濃度為21.5mg/m3,排放量為16.25t/a,煙(粉)塵排放量為23.65t/a。放濃度為81.4mg/m3,排放量為55.7噸/年。這樣,SO2的一年排放量減少了222.7噸,符合了達標排放和總量控制的要求。
結束語
采用煤矸石生產燒結磚,是有利于城市環境和生態的好項目,通過對固體廢物的利用,既消除了污染源,又節約了燒磚用的耕地和煤,但生產中產生的SO2會嚴重污染環境空氣,因此,只有通過切實可行的治理措施,才能做到達標排放并符合總量控制的要求。為企業的可持續發展也奠定了良好的基礎,同時也為同類型的企業煙氣治理提供了有益的借鑒,具有較好的環境效益和社會效益。
此論文主要以工業區域的典型固定低架點源為研究對象,針對受低架污染源影響的區域,運用AERMOD模型,預測區域在減排政策實施前后典型固定低架點源對區域環境空氣質量的影響差異,研究減排政策的實施效果,為工業區域的環境管理和政策導向提供基礎,對現實環保工作的開展具有一定的指導意義。
2 研究內容
(1)調查工業區域在2014―2015年期間的減排政策和減排對象,基于AERMOD模式對整改前的典型固定低架點源的環境影響進行模擬計算分析,研究典型固定低架點源對區域的環境影響程度。
(2)調查區域實施的減排政策,針對典型低架點源開展的環保治理工程方案措施及其治理效果進行調查,并對環保工程的效果進行調查。
(3)基于AERMOD模式對整改后的典型固定低架點源的環境影響進行模擬計算分析,通過模擬計算的結果分析減排政策帶來的環境質量改善情況。同時搜集當地2014年和2015年全年的常規監測數據資料,對比模擬計算的預測結果和實際監測的調查結果,分析結果的相關性及不相關原因。
3 研究工具和技術路線
(1)研究工具。
此研究??用EIAProA2008軟件運行AERMOD模式,該軟件由寧波環科院(SFS)六五軟件工作室研究開發,主要依托HJ2.2-2008《環境影響評價技術導則-大氣環境》中進一步預測模型中的AERMOD模型。
(2)技術路線。
①利用AERMET、AERMEP處理原始氣象(包括地面氣象數據以及探空氣象數據)、地形數據,在運行AERMET、AERMEP基礎上運行AERMOD。
②基于當地的氣象條件和地形條件對典型低架點源整改前后的污染源強運行計算,得出結果。
③運用EIAProA Drawer直觀表征整改前后的典型固定低架點源對區域的貢獻值濃度情況,對比研究實施整治的效果。統計2014―2015年的全年監測數據,分別分析年均濃度和日均濃度的變化情況,對比理論預測結果進行分析。
4 2014年典型固定低架點源對模擬區域環境空氣質量影響
按照此次研究方向,對區域內在2014―2015年接受整改的典型固定低架點源進行了調查,這些污染源均在2014年至2015年期間完成了環保整改工作,接受整治的污染源類型主要分為鍋爐燃料廢氣和有機廢氣。
根據2014年的常規監測結果,區域環境空氣中二氧化硫年均濃度達標,占標率為40%;日均濃度穩定達標,最大值占標率為53.3%;區域二氧化氮年平均濃度達標,占標率為50%,日均濃度最大值出現超標,最大值占標率107.5%;區域環境空氣中可吸入顆粒物年平均濃度超標,占標率為155.7%,日均濃度最大值超標,占標率為134.7%。
根據模擬計算結果,2014年,各典型污染源在區域內主要特征點的SO2日均濃度貢獻值占標率在0.83%~15.36%范圍,SO2年均濃度貢獻值占標率在0.286%~8.16%范圍;NO2最大日均濃度貢獻值占標率在1.95%~29.7%范圍,NO2年均濃度貢獻值占標率為0.444%~12.19%;PM10最大日均濃度貢獻值占標率為0.964%~30.38%,PM10年均濃度貢獻值占標率在0.21%~10.5%;VOCs最大日均濃度貢獻值為0.018 938~0.018 938 mg/m3,VOCs年均濃度貢獻值為0.000 974~0.158 486 mg/m3。各典型低架點源排放的SO2、NO2、PM10和VOCs對區域環境空氣質量的貢獻均有一定的份額,污染物的排放帶來了明顯的環境質量影響。
5 區域減排政策及典型固定低架點源治理實效
2014―2015年期間該區域實施了減排政策和具體工作方案,重點工作方案包括:(1)積極推行工(產)業園區集中供熱;(2)削減揮發性有機物,控制臭氧污染。
該區域主要存在的污染源為燃料煙氣和有機廢氣,在減排政策的實施下,針對區域內的典型污染源開展了針對性的治理措施,典型污染源得到了有效削減。
區域內的鍋爐廢氣主要采用集中供熱替代和改用清潔能源的治理措施,該項措施的實施使得典型低架點源排放的SO2下降幅度達99.0%、NO2下降幅度達91.9%、PM10的下降幅度達99.7%,減排效果顯著。
針對VOCs,區域內重點排放大戶削減明顯,使得典型低架點源的VOCs排污量下降了89.1%,減排政策實施的效果顯著。
有機廢氣分別采用了單一活性炭吸附法、活性炭吸附+脫附再生的治理工藝以及氧化分解的治理工藝,其中單一活性炭吸附法效率最低,僅達61.4%,另外兩種處理工藝運行效果良好,分別達90%和89.4%。有機廢氣的治理工藝效果差異性較大。
6 減排治理后典型固定低架點源對區域環境的模擬計算分析
(1)減排措施對區域的環境空氣質量改善效果顯著。其中環境空氣質量中SO2的日均濃度占標率最大可下降14.65%,年均濃度占標率最大可下降7.82%;NO2日均濃度占標率最大可下降22.31%,年均濃度占標率最大可下降9.29%;PM10的日均濃度占標率最大可下降30.101%,年均濃度占標率最大可下降10.474%;VOCs的占標率最大可下降1.011 2 mg/m3,年均濃度占標率最大可下降0.138 43 mg/m3。
1 桃源縣農業面源污染現狀
1.1農業面源污染不斷加重
1.1.1化學肥料污染。全縣2007年化肥總用量(實物量)約12.268萬噸,平均化肥施用折純量為564kg/hm2,比全省平均水平高14.63%,比全國平均水平高42.16%;施肥中有約1/3的N、P營養元素通過地表徑流和滲漏而進入水體,由于不合理施肥導致的N、P營養元素對水體污染的問題不容忽視。
1.1.2化學農藥污染。全縣2007年農藥總用量1 388.4t,其中有機磷農藥725.1t、除草劑517.2t。農藥施用量很高,農業面源污染的隱患顯而易見。
1.1.3農膜污染。全縣每年農膜使用總量約為752t,平均回收率為26.2%,即每年大約有555t農用薄膜殘留在土壤中,對環境造成污染。
1.1.4生活廢棄物污染。全縣年生活污水排放量達1 788.5萬噸、固體廢棄物排放量70.335 5萬噸、生活用洗衣粉用量3 880多噸。
1.1.5畜禽糞便污染。全縣畜禽糞便年產生量1 295.5萬噸,養殖業廢水排放量467.4萬噸,其中規模養殖戶廢水排放量27.74萬噸,每年直接進入水體的污水有8.8萬噸;養雞專業戶雞糞年產生量13.286萬噸,其中進入水體的有10.6萬噸。
1.2工業“三廢”的污染在加劇
2000年前每年約146萬噸廢水進入農業環境,污染農業灌溉用水和水庫、河流,10.9億立方米廢氣污染物通過氣流運動或隨降水向農區擴散。2007年底增加到廢水960萬噸、固體廢棄物14.55萬噸、廢氣195億立方米。如此多的污染物,給產糧大縣的糧食及其他大宗農產品生產帶來了安全隱患。
2 圍繞治理農業面源污染所做的主要工作
2.1開展農業面源污染調查與監測工作
隨著農業集約化程度的提高和養殖業的快速發展,化肥、農藥使用量大幅度增加,畜禽糞便及污水排放成倍增長。農業面源污染問題越來越突出。為明晰環境質量情況,查清農業面源污染現狀,我們從2004年起在水稻、柑橘、蔬菜等作物上建立了農業面源污染長期監測點,2008年完成了全國第1次農業污染源普查工作。
2.2開展農業投入品執法檢查
嚴查未取得登記證、無登記證或假冒登記證的肥料以及質量不合格的肥料、農藥,突破對農資質量案件查處的瓶頸,加大對大案要案的查處力度,對較大規模的批發商進行重點監控;同時開展以農資打假為主要內容的“夏季百日行動”。
2.3依法開展農業環境污染事故調查處理
幾年來,共開展了包括常張高速公路建設因施工導致的農作物污染受損事故的調查與鑒定;創元鋁業含氟廢氣污染農作物事故的調查與鑒定;陬市鎮東林村農作物遭受水泥廠廢氣、粉塵污染損害情況等多次農業環境污染事故調查處理。
2.4摸索整治農村面源污染的途徑
2.4.1大力推廣畜禽廢棄物資源化利用技術。全縣共建戶用型沼氣池4.2萬個,畜禽糞便通過沼氣池產生沼氣、沼渣、沼液,促進了全縣多種類型的種養模式發展。如全縣共發展豬—沼—稻模式、豬—沼—果、豬—沼—菜、豬—沼—茶、豬—沼—魚等模式4.2萬戶,沼渣、沼液作茶園、菜園、果園有機肥,實現了資源高效利用目標。縣百威有機肥廠利用畜禽糞便和食用菌栽培廢棄料以及農作物秸稈,加工成優質有機肥,既符合國家有機肥商品化的產業政策發展方向,又為我縣有機廢棄物綜合利用開辟了新的利用方式。
2.4.2大力推廣資源高效實用技術。一是推廣測土配方施肥技術。2007年推廣測土配方科學施肥近6.67萬公頃,增效節支375~450元/hm2。二是推廣秸桿還田技術。全面普及稻草還田,提高了地力,減少了化肥施用量。三是推廣低毒低殘留農藥。全面推廣病蟲害綜合防治技術,減輕了農藥對環境的威脅,提高了農產品安全水平。四是推廣頻振式殺蟲燈誘蛾技術。2007年我縣在水稻、棉花、茶葉等作物上推廣頻振式殺蟲燈2 667hm2,減少了農藥用量。
2.4.3開展鄉村清潔工程示范。一是鄉村清潔工程對村容村貌進行了整治;二是鄉村物業管理力度加大;三是通過沼氣、鄉村清潔工程等工程項目的實施,農村“五改”工程明顯加快;四是基礎設施條件改善,農業綜合生產能力得到提高。
2.4.4大力發展農業“三品”生產基地。全縣已建無公害大米、茶葉、蔬菜、水果等基地3.73萬公頃,綠色食品基地3 333hm2,有機食品基地67hm2。
3 治理農業面源污染的對策
3.1加強組織領導
農業面源污染治理是一項功在當代、利在千秋、保障農業可持續發展的事業。政府要真正納入工作議事日程,切實加強組織領導。
3.2加大資金投入
農業環境保護是一項公益事業,財政資金不夠,阻礙了農業環境保護工作的順利開展。各級應當將農業環境保護經費納入財政預算,并隨著經濟的增長逐年增加投入。
3.3加強環保設施建設
建議以一個鄉(鎮)或村為建設單元,解決村民生產生活垃圾集中收集問題。辦法是在行政村內合理布局建設垃圾回收池,并解決運輸工具,做到戶有垃圾分類回收筒、組有垃圾集中收集池、村或鄉有垃圾填埋場,徹底解決農村生活垃圾亂扔亂丟的問題。
1.對工藝的影響:由于中國的磷礦資源的多樣性。各種礦石優良不一。當然各種礦石產生的污水性質也可能不同。在我國一些磷礦就出現過循環使用污水后,自從將污水(特別是污水池中的水)加入稠漿槽進入磷酸系統,在正常的生產條件下,過濾餅出現板結現象,濕渣斗連續出現堵塞,在降低過濾機濾洗真空度后,但濾餅板結現象仍時有發生,有時還相當嚴重,結塊硬度較大。這部分污水進入酸系統后,整個系統結垢現象加劇,特別是閃蒸室、石墨換熱器內結垢堵塞比較嚴重,換熱管內結垢物帶有大量白色黏稠的硅酸鹽類。停止使用這部分污水后,系統工藝狀況逐漸恢復正常。
2.對酸系統設備的影響:在處理后的污水進入酸系統后,設備負擔肯定會有所增加,另外。由于氯蝕現象的產生,攪拌器的槳葉。萃取槽、各個軸,過濾洗液泵及濃縮軸流泵的槳葉、軸等浸沒于液相中的運轉設備,其磨蝕較前均有不同程度的加劇。無論是磷礦還是磷酸中氯的存在對設備都有腐蝕作用,其腐蝕性隨其它雜質如硫酸、氟的相互作用及氯含量的增大、設備所處環境溫度的升高而加強。
二、廢氣
磷酸生產的廢氣主要來自過濾機、熟化槽、貯槽和各處密封槽逸出的氣體和磷酸反應槽在反應以及冷卻過程中產生的氣體。廢氣中的污染物都是SiF4和HF,通常都用水洗滌,生成的稀氟硅酸溶液作為污水,送去處理后外排或循環使用。
我國大多數濕法磷酸裝置都是沿用鼓風冷卻方法,將空氣吹向磷酸反應槽液面使磷酸料漿冷卻,廢氣排出量約為12000~14000m3/t(P205計),少數裝置采用RP工藝,在磷酸反應槽內把料漿揚撒用空氣吹掃冷卻,其排氣量約為6000~7000m3/t(P205計)。大量的廢氣使其處理設備龐大,投資多,讓控制污染的困難加劇。最近幾年來,我國濕法磷酸裝置,其反應槽的磷酸料漿都采用了低位閃蒸真空冷卻工藝,使反應槽的廢氣量大為減少。該流程對氟的洗滌效率達99%。另外采用錯流洗滌器該裝置后,采用多級逆流洗滌,洗滌效率高、操作彈性大、設備容易清洗、作業率高。實踐表明排出物遠低于國家標準。
含氟廢氣吸收液的回收和利用:含氟廢氣吸收液的主要成分時氟硅酸,可用它做原料生產氟硅酸鈉Na2SiF6。氟化鋁,和冰晶石等副產品。
三、廢渣
濕法磷酸生產有大量磷石膏的排出,無論從環境保護或經濟效益,資源的合理利用方面來看都是一個亟待解決的重要問題。國外大多數工廠都作為廢棄物堆存,極少數工廠加以綜合利用,但是國內對此很重視。磷石膏在工業上主要用于制墻粉,石膏板,水泥緩凝劑等。硫酸銨以及硫酸和水泥。在農業上主要用于作硫和鈣的補充來源。鹽堿良劑和某些農藥的填料。石膏中含的少許五氧化二磷也具有一定的肥效。但是目前大多都是用大壩堆積起來,因為沒有找到一種經濟技術都合理的方法。對于這種方法應該強化管理,避免雨水沖刷污染環境以及污染地下水。
(一)用于水泥工業和建材制品
在某些情況下,為了延長水泥的凝結時間,增加水泥的最終強度,一般在水泥熟料中加入5%左右的石膏作為緩凝劑。但是其放射性元素度應該符合《建筑材料放射性核素限量》的要求,否則對環境有害。磷石膏經過再漿,洗滌,凈化,降低了磷石膏中游離的P2O5和F的含量后入脫水機和烘干機,脫除了水分和部分氟的磷石膏經冷卻后進入配料倉。焦炭和各種添加物經過粉碎后也進入配料倉。配好的水泥生料加入煅燒窯,經過一系列的除塵,凈化送入制酸。出煅燒窯的水泥熟料,經冷卻加入部分緩凝劑等原料后,通過配料,粉碎即得到水泥產品。磷石膏因為有膠凝性,所以作為建材原料只要適當凈化處理后,脫水成半水合硫酸鈣,可產各種石膏墻體材料,如粉刷石膏、石膏板、建筑標準磚、燒結節能磚、免燒磚和裝飾吸聲板等。
(二)制硫酸銨和硫酸鉀以及改良土壤
制硫酸基于簡單的復分解反應,CaSO4+(NH4)2CO3=(NH4)2SO4+CaCO3
目前制硫酸鉀,國內采用“二步法”。主要是使磷石膏中的硫酸鈣與碳酸氫銨反應得到硫酸銨和碳酸鈣,將碳酸鈣分離后,含硫酸銨的母液再在適宜條件下與氯化鉀反應,即制得硫酸鉀。磷石膏為酸性,PH在2.5~3.5之間。由于堿性土地上,可以顯著降低土壤堿性,有實驗得出,使用磷石膏后土壤的氯鹽,酸性顯著改善。
(三)磷石膏綜合利用需注意的問題
公司董事長施耀教授留學美國著名的加州大學,曾多次到勞倫斯國家實驗室能源與環境部及美國宇航局NASA進行高級訪問研究,學成歸來,報效祖國。他說,把國家對環保事業的需求放在第一位,是我們創業辦公司理念思路的深化,社會責任的升華,歷史使命的重托,將世界前沿高新技術服務于祖國的經濟建設以及環保事業,逐步形成自身的經營模式,在國際化、標準化、規范化的框架內將“三廢治理、工程設計與承包、環保技術咨詢與服務”交融互動,聯動發展,為治理大氣污染,為治理企業三廢做出我們應有的貢獻。
記者縱觀該公司一些工程設計、管理與承包的大中型治理項目,科技含量先進,設計手法純熟,門類眾多,環保效應顯著。尤其是公司擁有一批致力于環保產業的時代精英,他們技術創新的能力,邏輯思維的嚴謹,市場定位的準確,給記者留下了深刻印象。
大力推進技術創新,努力構筑人才高地,積極營造產業基地,優化配置治理資源,在眾多的治理項目中熠熠生輝。
公司擁有自主專利權的旋流板塔煙氣脫硫技術,是國內應用最廣泛、最成功的煙氣脫硫裝置技術之一。公司以浙江大學為技術依托,是浙江大學環境科學與工程學科的產業化合作伙伴。浙大二十多年前就開始從事環境工程的研究與設計,針對國內外煙氣脫硫脫硝技術發展現狀,著力進行能源環保的煙氣處理研究,包括旋流板塔煙氣脫硫脫氮除塵技術,氧化鎂、氨法脫硫新技術和噴霧干燥法煙氣脫硫等。旋流板塔煙氣脫硫除塵技術已經成為我國中小型鍋爐煙氣脫硫除塵市場占有率最高的技術。
近30年來,公司先后完成了國家自然科學基金項目、國家各類科技攻關項目、省部級科研項目等50余薦。公司的資質和榮譽有口皆碑:1978年,獲全國科學大獎;1984年,獲國家發明獎;1986年,獲四川省科技進步獎;1992年,獲國家科學技術進步獎;1993年,獲化工部科技進步二等獎;1996年,獲國家教委科技進步三等獎;1999年,獲浙江省環境保護二等獎等。同時,取得美國專利一項,中國專利6項,發表學科論文100多篇。
獲得專利的旋流板塔及濕法脫硫工藝是浙江大學譚天恩教授、施耀教授為首的研發小組發明的一種高效、節能的專業設備,適宜于進行快速吸收、洗滌、增減濕、氣體直接傳熱、除霧、除塵等操作過程,在環保、石油、化工、輕工、冶金等行業得到普遍重視和應用,特別是近幾年來更是成為煙氣脫硫除塵和工業廢氣治理領域一顆璀璨的明珠,創造了巨大的經濟效益和環保效應。
2000年12月,由國家環保總局主持召開的專家鑒定會上,專家一致認定,旋流板塔技術與裝備多項性能一流,特色明顯,操作性強,除塵性能可達98%以上,已經達到國際先進水平。
關鍵詞:廢水治理;曝氣;廢氣治理;降解
引言
紡織業是中國紡織傳統行業,是中國幾千年文化的一個重要代表。中國的服飾文化是古代文化傳承的一個重要載體,在幾千年的變化與延續中,紡織行業也由手工化開始向工業化轉變。進入21世紀后,中國的紡織業更是蓬勃發展,據相關數據統計,2011年我國紡織工業產品出口總值占到全國貿易出口總額的17%,紡織品出口額度隨著時間的推移,增長趨勢日益強勁[1]。
在紡織行業日益增長的同時,卻又為環境帶來了嚴重的污染問題。紡織工業被納入中國傳統污染行業已經不再鮮為人知,紡織工業成為中國制造業中工業鏈最長、最復雜的行業之一。印染行業耗水、耗電、高污染的特點,導致其每年都會有大量的廢水、廢氣及廢渣等污染物排出。隨著國家環保要求的不斷提高,對于該行業的環保控制力度也越來越強[2]。
紡織工藝流程長而復雜的特點,賦予了該行業產生的污染物種類特殊性。排放的廢水中含有大量的漿料、染料、助劑以及表面活性劑等物質,導致廢水的堿性和色度都偏高,BOD/COD比值低等特點,使得廢水的處理在一定程度上存在很多亟待解決的難題[3]。特別是在2012年《紡織染整工業水污染物排放標準》完成修訂后,各項限值都在原來標準(1992年版)基礎上加嚴,特別是如何降低COD排放數值已成為生產企業最重視的問題。
紡織過程中除了產生廢水外,也存在大量的大氣污染物。高耗能主要體現在紡織行業的加工過程中,特別是一些功能性面料的制造,一般都要經歷較高的溫度方能達到預期的效果。而在這些高溫加熱過程中,大量的有機助劑會出現揮發現象,使得在整個工藝的各個環節中,都會出現廢氣排放現象,特別是工業VOCs的排放。而且,在廢水處理中的曝氣處理工序,也存在大量的非甲烷總烴的排放物問題,由于國內一直缺乏相關大氣排放標準對其限制,致使污染從水中轉移至大氣中。
紡織工業的固體廢物排放則主要集中在廢水處理過程中出現的沉淀物以及一些廢棄的面料。根據我國印染企業的廢水處理現狀,廢水處理中經過混凝沉淀的產物,以及后續生化、物化產生的污泥,至今為止,仍沒有找到一種最佳重復利用的方法[4]。規模較大的企業,將其壓制成塊,重新回爐進行焚燒;規模較小的企業,甚至選擇直接填埋等手段,這些無疑會對環境造成二次污染,進而污染地下水。
紡織印染工業廢水、廢氣、廢渣的排放已經是一種普遍現象,盡管現有的技術已經能在很大程度上將這些污染物質進行降解,但是最終仍然會有廢物排放到環境中。紡織印染的三廢之間,已經形成了一種不可逆轉的傳遞趨勢。固體廢物污染土壤中的水,廢水處理中產生的廢氣污染大氣。在《紡織印染工業大氣污染物排放標準》正式出臺后,如何在現有廢水、固廢治理技術的基礎上,切斷易受污染介質之間的傳遞,將成為印染廢水、固廢治理環保工作人員的一個重要實現目標。
1 印染廢水治理現狀
紡織印染工業復雜,不同的工序產生的廢水種類不同,同時依據我國紡織印染行業規模小、分布相對集中的現狀,現有印染企業的主要污水處理方式也就不同。主要選擇的處理方式有三種:一是就地在生物廢水處理廠中進行集中處理;二是在場外的市政府水處理廠進行集中處理;三是對于特定的單獨的廢水流可由地方自行處理[5]。
染料和助劑是紡織印染廢水中的主要污染物質。印染加工主要涵蓋4個工序:預處理階段、染色工序、印花工序及功能后整理工序,這些工序均會出現廢水的排放現象,由于印染廢水主要是各類廢水的綜合排放,具有水量大、成分復雜等特點,運用簡單的生物處理很難達到預期效果。目前主要的處理手段有物理法、化學法、生物法。
1.1 物理法
在印染廢水的治理過程中,采用最多的是物理吸附法和物理膜分離法。物理吸附法的原理是運用比表面積大的多孔物質作為吸附劑,將廢水中的污染物質進行吸附,實現廢水的過濾。活性炭對于水溶性的染料具有較好的吸附作用,因此常被用于廢水的脫色吸附劑[6]。活性炭吸附飽和后需要進行再生化處理,其處理費用昂貴,一般適用于深度處理或者濃度低、水量小的廢水處理。
物理膜分離法是運用不同孔徑大小的半透膜,在分子水平上將不同粒徑大小的混合物進行分離和過濾。常見的過濾膜有微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)、反滲透膜(RO)等,膜分離方法具有出水穩定、懸浮物截留效率高等優點,但是這種處理技術對于裝備的自動性能要求較高,分離膜的重復性利用率低,加之其處理成本較高,使得這種處理技術還無法得到大面積的推廣和應用[7]。
1.2 化學法
印染廢水的化學處理法主要包括化學混凝法、臭氧氧化法和光催化氧化法。化學混凝法主要依靠分子間的相互作用,將廢水中的小分子懸浮物、膠體物質通過化學物質的作用形成大分子顆粒物,后加以聚沉或氣浮去除。常見的混凝劑主要有有機絮凝劑、無機絮凝劑和生物絮凝劑。有機絮凝劑上的特殊化學基團,賦予它具有絮凝、分散、增稠、粘結、凝膠等功能。無機絮凝劑一般多為金屬鹽類,如PAC、PFC等,這種處理方式在現有的印染廢水處理手段中,運用相對比較廣泛[8]。生物絮凝劑有微生物產生,它可以將水體中不易降解的固體懸浮物顆粒凝聚、沉淀。混凝法處理成本小,操作管理簡便,在目前的廢水處理中,應用較廣,但是也存在缺點。運用混凝法需要對泥渣進行二次處理,同時對于水溶性較高的染料脫色效果較差。
臭氧氧化法是國際上應用范圍較廣的一種水處理方式,臭氧作為一種強氧化劑,在用于處理廢水色度和降低COD值方面具有較大優勢。臭氧可以通過直接與水中有機物進行氧化反應或者通過分解為羥基自由基·OH 與有機物發生反應。氧化反應是通過使水中大分子難降解的有機物不飽和鍵斷裂,變為小分子物質,達到脫色和去除污染物的目的[9]。這種方法的優點是工藝簡單緊湊,自動化控制程度高,便于集中廢水的處理。但也存在弊端,通過臭氧的曝氣處理,水體中的污染物被源源不斷地吹掃到大氣中,水體中的污染被轉移至大氣中,對大氣易造成二次污染[10],見圖1和圖2。
圖1 曝氣池
圖2 氣浮池
光催化氧化法是通過光的催化作用,使得光催化劑被激發,從而產生電子/空穴對,空穴與液相生成·OH,通過自由基的氧化作用使有機物變成CO2和H2O。半導體催化劑中TiO2最為常用,其具有催化效率高、穩定性好的優點。但是對太陽光的利用率過低,限制了光催化氧化法在廢水處理中的應用[11]。
1.3 生物法
生物法是指由生物催化的復雜化合物的分解過程。通過微生物去除水中的污染物質,主要分為厭氧生物法及好氧生物法兩種。
厭氧生物處理是在厭氧條件下,形成了厭氧微生物所需要的營養條件和環境條件,利用這類微生物分解廢水中的有機物,并產生甲烷和二氧化碳。厭氧處理過程中由于缺氧、游離氨和溫度等因素的作用,可殺死污水和污泥中的病原菌、病毒和寄生蟲卵;一般不需投加氮、磷等營養物質。同時,厭氧處理也存在一些缺陷,主要有:經厭氧生物處理后的廢水還存在一定的BOD及COD,必須再進行需氧生物處理才能達到排放標準[12]。厭氧降解的最終產物中有少量氨和硫化氫,出水伴有臭味,在排放前還要進行需氧生物處理。
好氧生物處理是在有氧的情況下,借好氧微生物的作用來進行的。在處理過程中,污水中的溶解性有機物質透過細菌的細胞壁和細胞膜而為細菌所吸收;固體和膠體的有機物先附著在細菌細胞外,由細菌所分泌的胞外酶分解為溶解性物質,再滲入細胞。好氧生物處理分為接觸氧化法、活性污泥法、生物濾池、生物膜法等,好氧生物法對于水中有機污染物有較好的降解效果。生物法的優點是工藝簡單、操作方便、運行成本低等優點;但是生物法對進水濃度有一定要求,對色度去除效果差,有污泥二次污染和出水難以達標的缺點。
以上所述方法,都是廢水處理的主要手段,在實際應用中,考慮到廢水種類的復雜性,特別是對于集中排放的廢水處理而言,通常是物理、化學、生物方法聯用,方能有效實現達標排放[13]。現有印染廢水的處理工藝見圖3。
圖3 印染廢水處理工藝流程
2 印染廢水標準要求再現新高
隨著環保標準的越來越嚴格、紡織印染加工業不斷擴大,廢水處理技術也在不斷改進。我國于1992年就已經開始對印染廢水的整治與監控,歷經20年后的2012年,《紡織染整工業水污染物排放標準》再次進行修訂,修訂后的標準限值比原來的限值都要低。
對比1992年制定的廢水排放標準,2012年新修訂的標準不僅在標準適用范圍發生變化,在污染因子種類、排放限值和污染因子的檢測方法等方面都做了相關調整。修訂后的標準對污染因子的控制主要有以下三個方面[14-15]:
(1)1992版標準中規定的目標污染因子共9種;2012版新增總氮、總磷、二氧化氯和可吸附有機鹵素(AOX)4項污染因子。
針對原有的污染物排放限值要求更高,括號中數值為1992版最嚴指標限值。見表1。
表1 《紡織染整工業水污染物排放標準》對現有企業的污染因子排放控制限值對比
(3)1992版標準根據企業水污染物排放途徑不同實行分級監管;修訂后的標準將分級監管改為“現有、新建企業排放限值和特別排放限值”。
相對1992年制定的廢水排放標準,2012版標準控制的目標污染因子種類更多,排放限值要求更高,對印染廢水污染物的處理技術要求更高。
依據2012年《紡織染整工業水污染物排放標準》編制說明中提到的關于廢水達標處理技術,主要涵蓋廢水色度、COD、氨氮和總氮、苯胺類等污染物質。在廢水色度處理上,通過水解酸化和好氧處理,色度一般在70~80 倍;采用強化水解酸化,必要時再加脫色劑,可以達到40 倍的標準設定值。在COD處理手段上,采用pH調整和物化加藥—水解酸化—好氧—二沉池—沉淀—生物濾池工藝處理,可達到COD排放濃度100mg/L的標準;通過加強預處理,如強化水解酸化、物化處理和增加深度處理,如生物濾池、生物碳技術等,可以達到COD排放濃度80mg/L的標準;如果在常規處理后,采用膜技術(超濾、反滲透)、活性炭吸附、硅藻土吸附或超低負荷運行等可以達到COD排放濃度60mg/L的標準。在總氮和總磷處理上,通過硝化和反硝化可以去除廢水中的氨氮和總氮,同時通過減少含氮化合物的使用可以達到標準設定值。在二氧化氯處理手段上,新標準中規定現有企業、新建企業和特別排放限值自標準實施之日起排放限值均為0.5mg/L。二氧化氯采用預曝氣可以達到排放標準設定值。
從標準中提出的達標技術手段可以看出,主要還是采用常規的廢水手段,并未考慮到污染的轉移情況,特別是在很多曝氣池和厭氧池處理過程中,降解的最終產物中有氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等有害氣體[16],使出水有刺鼻異味氣體。水中污染物雖然會減少,卻在無形之中,為大氣又帶來一個新的污染源。
圖4 退漿加料后廢水中產生廢氣的成分分析圖
運用最新的VOCs質譜檢測手段(SPIMS-1000)可以快速地分析出廢水中產生的廢氣成分,圖4即為退漿廢水加處理料后產生的氣體污染物質分析譜圖。從質譜圖中可以看出退漿廢水中揮發出來的氣體成分還是比較復雜的,另外其濃度也相對較大。
3 《紡織印染工業大氣污染物排放標準》促進水污染處理手段的改進
隨著我國大氣環境污染現狀越來越嚴峻、霧霾天氣的頻繁出現,國家對于大氣污染的監控力度不斷升溫,大氣污染物的來源主要有工業企業生產、城鎮建設所造成的污染,包括燃煤污染、汽車尾氣排放、工業廢氣排放、惡臭氣體、建設揚塵等,其中工業排放是最重要的因素。依據2013年環保部大氣治理項目覆蓋紡織印染、制藥、農藥和包裝印刷4個行業,紡織印染工業大氣污染物首次被提到了國家環保層面,《紡織印染工業大氣污染物排放標準》的提出與實施將更加有利于中國紡織行業的可持續發展,在國家紡織貿易中提升我國“綠色”紡織的經濟地位和核心競爭力。據相關報道,該標準預計將在2016年開始正式實施。
考慮到紡織印染的復雜性,新標準的實施將著力于污染源的控制上,做到從源頭開始杜絕污染物的產生,廢水處理工藝流程中出現的廢氣排放問題也會成為標準實施的一塊絆腳石,如何在實現廢水處理的同時,也能防止對大氣造成二次污染,是對印染廢水處理環保工作人員提出的新要求,同時環保標準的嚴格也將催生紡織專業化的環保技術產業的產生。
4 廢水、廢氣處理,循環回收是關鍵
面對現有的污染監控現狀,如何權衡好廢水處理和廢氣處理的關系,是關乎標準是否能有效實施的重要原則之一。無論是對于廢水治理專業人員還是對于廢氣治理人員來說,都將是一個新的挑戰。廢水、廢氣處理,循環回收才是關鍵。廢水分質用水是一項比較成熟的處理方式,不僅可以做到污染物低排放,還可以實現資源再回收利用。在紡織印染廢氣標準還沒有正式出臺前,對于廢氣污染物的循環利用探索相對較少,加之現有的廢氣處理手段成本較高,如何實現循環回收必將是廢氣處理的主要趨勢。
我國印染行業每天有400多萬噸的廢水排放,占工業廢水排放量的1/10,且每年要耗用100多億噸清潔水,是耗水總量較大的產業,其廢水的回收與循環利用一直是我國廢水處理技術的一個重要突破點[17]。集中排放的印染廢水具有高濃度、高色度、高pH值、難降解和多變化等特性,實行分質用水,不僅可以減少處理的能耗和成本,還可以實現廢水的再利用,符合資源循環利用的原則。
印染廢水分質用水的一個典型案例就是在退漿廢水的處理過程中,退漿廢水水量較少,一般只占印染廢水排放量的15%左右,但在整個印染工序的COD總排放量中,退漿廢水COD占了50%~55%。退漿廢水的主要成分有漿料、退漿劑和弱酸等,其中PVA是高聚物,化學性質穩定、BOD5/COD僅0.064,難生物降解,且價格昂貴,流失會造成經濟損失。PVA屬于大分子物質,其分子量在11萬左右,采用相應的膜分離可以成功地處理退漿廢水,不需外加其他藥品和設備。透過水返回退漿浴重新用于退漿,濃縮液進入混合槽,調整到合適濃度再用于上漿或作為化工資源回收利用[18]。
環保標準的實行并不是為了壓制污染的企業,而是對企業發展起到正確引導作用。在印染大氣污染物標準的制定和實施過程中,傳統的廢水環保治理技術需要關注的方面應該更多。標準限制是行業規范自我的主力軍,隨著印染廢氣標準的實施,必將催生更多廢水治理技術的蛻變。
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一、城市環境和資源的壓力
城市規劃中的環境問題跟經濟活動和人口的密度成正比,因而,巨大的資源與環境壓力也接踵而來,加上日益加快的城市化進程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升級的消費,都帶給了緊張的城市環境和資源更重的壓力。
(一)大氣的污染和大氣污染物
大氣污染物目前已知的約有100多種。主要由自然因素(如森林火災、火山爆發等)和人為因素(如工業廢氣、汽車尾氣等)引發,后者更甚,特別是工業生產和交通運輸死帶來的。城市中的空氣污染源大致來自于以下方面:1、工業:工業是導致大氣污染的重要因素。因為工業排放到大氣中的污染物性質復雜,種類繁多;2、交通運輸:尤其是城市汽車,數量多又集中性強,它所排放的污染物能對人呼吸器官直接造成很大的危害,嚴重污染城市空氣,是城市空氣的重要污染源;3、各種噴霧劑,新增了空氣中的有害成分,造成空氣污染(如各種空氣清新劑、殺蟲劑等)。城市化日漸加快,相伴相生的工業、交通運輸業也發展迅速,這些發展就導致了更多空氣污染。當污染物:大量的廢氣、粉塵、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大氣中后,空氣的質量就受到了嚴重的破環。
(二)廢水污染
城市水污染主要涉及如下三點:
1、工業廢水;2、生活污水。生活排放污水的數量正在逐漸增加,有資料顯示,有一半的廢水是生活排出的;3、農業中用的化肥、農藥,通過雨水進入到到河流中后,使地表水受到污染。據相關環境部門調查,我國城鎮未經任何處理直接排入水中的污水每天至少有l億噸。全國七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全國不適合魚類生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,嚴重污染的已達到了90%,有一半的城鎮水源不符合飲用標準,40%的水已不適合飲用,甚至水體污染已經成為導致南方城市總缺水量的60%—70%的罪魁禍首。
(三)固體廢物污染
固體廢物主要涉及到生活垃圾、一般工業固體廢物和危險廢物三種。另外,也包括農業固體廢棄物和建筑廢物。固體廢物一定要妥善處理后才能丟棄,否則就會對大氣、水體和土壤帶來嚴重污染,危害人體健康。固體污棄物具有兩重性,也就是說,在不同的時間和地點,對于不同的人而言,被廢棄的某物品有可能是廢物,但如果轉換一定條件,廢棄物也能變為資源。防治固體廢物污染就是利用廢物的這個雙重性,使固體廢物減量、無害化,并且變成資源。對于不能利用和一定會產生污染的固體廢物,一定要妥善處理。
(四)噪聲污染
噪聲一般可分為高、低兩種。一般而言,低強度的噪聲對人體是無害的,而且在滿足一定條件的情況下可以提高工作效率。但高強度的噪聲則會對人體有害,使人疲勞,情緒低落,甚至引發疾病。高強度噪聲,無論是對人的聽覺、視覺、智力還是神經系統、消化系統、內分泌系統、心血管系統等都有傷害。高強度噪聲主要來自工業機器、現代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商場、文體娛樂場所所帶來的喧鬧聲等。伴隨城市化進程的加快,噪音污染已發展為城市污染的嚴重災害之一。城市的噪聲污染主要來源于機動車數量的猛增。
二、防治污染的舉措
(一)大氣污染綜合整治規劃
大氣污染的治理應當在維持現有城市的能源與交通狀況的前提下,找出危害廣,影響大的最嚴重污染物,以便能有針對性的有效治理。城市規劃的大氣污染治理方法主要有:1、合理工業布局;2、減少交通廢氣的污染;3、綠化造林
(二)水污染綜合整治規劃
生活污水主要是有機物的污染,工業污水主要的污染物就沒那么簡單了。雖然每個城市水污染的程度各異,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡節約用水,對廢水進行循環再利用。實在不能用的廢水經過處理后再排入水管道中;2、劃分區域用水,在污染嚴重區域開辦廢水處理基地,嘗試多種處理方法,采用新的科學方法凈化水,嚴格杜絕未經處理的污水直接倒入江河湖海中。
(三)固體廢物綜合整治計劃
處理城市生活垃圾一般采取兩種方式:一種是填埋,另一種就是焚燒。雖說目前,我國填埋生活垃圾已經發展到穩步推進的階段,但實施填埋時一定要妥善處理土地資源,確保最大限度的減少填埋場的污染和浪費,變填埋氣體為資源。焚燒垃圾主要適用于可燃垃圾,東部沿海城市因其土地資源的寶貴性,就決定了焚燒處理會慢慢演變為這一地區生活垃圾處理的主要方式。