发布时间:2024-03-13 16:06:29
绪论:一篇引人入胜的环保应急处理,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

Abstract: our drinking water polluted situation is getting worse. Water pollution of inorganic and organic compound and microbial wait a serious threat to people's health. At the same time, with the improvement of people's living standard, people generally improved water quality requirements, hope to drink more safety and health of water.
Keywords: environmental protection; Water treatment technology
中图分类号:V444.3+7文献标识码:A 文章编号:
水处理技术是通过物理、化学和生物等方法对水质进行处理,使之满足人民生活、工业生产和环境需要的技术。所谓环保型水处理方法是指在研制和使用过程中对环境没有污染、对人体没有伤害的处理方法,这些方法可以分为两大类,一类是化学方法,一类是物理方法。与化学方法相比,物理、生物方法是水处理技术中一枝新秀,且具有便于控制、使用方便、经济高效、使用周期长、对环境友好等优点,所以它们具有非常广阔的发展前景。面对当前的水污染问题, 发展以下环保型净水技术, 将是我们的当务之急。
1.我国供水水处理技术现状
供水水处理产业按其分销和流程可分为采水、制水、分销使用等几个环节。其生产供应过程可简单概括为:把地表水或地下水及其他可利用水资源作为原水通过管网系统输送至供水加工厂,原水经过完整的加工工艺并根据不同需求分类制成成品水,然后通过供水管道网络分销给消费者。在供水处理业,相对于总成本来讲,维持再生产或者回收运营成本所需要的运营收入比较低。
对于供水公司而言,环保型水处理技术的应用可以保证工业水质保持良好状态, 保证冷却水的正常循环使用, 确保工业、农业、居民生活用水生产能较长时间的安全稳定运行, 不仅对节水和减少污染, 而且对节能、节材、延长设备的使用寿命及检修周期, 减少工程投资, 都起着重要作用。
2.环保型水处理技术
2.1反渗透水处理技术。目前,国内部分沿海城市供水公司普遍采用反渗透水处理技术,该技术的依据是在一定温度下,用巨大的易透水而难透盐的半透膜将淡水与海水隔开。由于淡水中水的摩尔分率比盐水中水的摩尔分率高,亦即淡水中水的化学位比盐水中水的化学位高,从热力学观点看,水分子会自动地从化学位高的左边淡水室经过半透膜向化学位低的右边盐水室转移,这一过程称为渗透,虽然食盐在右室中的化学位比在左室中的高,但由于膜的半透性,难以发生食盐从右室进入左室的迁移过程。反渗透水处理技术具有的优越性能主要表现在对于海水、部分湖泊等含盐分较多水源的处理与分解,以供应满足人民生活、引用、工农业生产需求的供水。
2.2超声水处理技术。由于农业生产中农药、化肥的大量应用,以及其他固体、气体、粉尘对于地下水、湖泊、河流等水质的污染,超声水处理技术被供水公司应用于强化微污染水的生物处理。通过一定强度的超声波处理后,膜生物反应器的生物活性得到增强,反应器有机负荷增加,有机物净化效率提高。超声处理促进了生物活性,且功率为10W的超声波促进生物活性的效果最为明显。超声技术则是利用声空化过程把声场能量集中起来,然后伴随空化泡崩溃在极小的空间内将能量释放出来,使之在正常温度与压力的液体环境中产生异乎寻常的高压和高温,形成局部“热点”,从而加快化学反应速率。利用超声技术降解水中的化学污染物是近几年来发展起来的一种新型水处理技术 。
2.3膜处理技术。在国内目前主要应用的环保型水处理技术中,膜处理技术是提高饮用水水质一种新途径,在当代水处理技术中占有重要的地位和作用。国内在膜处理技术存在的困难主要表现在研制新型膜处理工艺与设备方面,在适当引进和消化国外膜技术的同时,还要全面发展适合国内实际情况的新型膜处理技术。在全面提高饮用水水质的同时,可降低水处理过程副产物生成量。
2.4微污染水处理技术。在我国传统的水处理技术中,原有的净水工艺已不能有效地处理微污染的水源水,另一方面由于我国目前的经济实力,无法在较短时间内有效控制水源污染的问题,或者彻底改变水源、水质低劣的现状,因而人们不得不采用新的处理方法来保证饮用水的安全和人们的健康。从20世纪70年代开始,国内环保型水处理技术研究人员逐渐研制和开发出了许多新型净化新工艺,有的已经在实际中得到应用,取得了较好的效果,微污染水处理技术就是其中具有代表性的技术形式之一。微污染水处理技术可以有效强化传统处理工艺,国内正在应用的主要有强化混凝和强化过滤两种技术模式,它们针对不同的水质进行处理,水处理效果均能达到国家相关要求的供水质量标准和检验系数。
2.5高级氧化处理技术。高级氧化处理技术是利用在一定条件下产生的具有很强氧化能力的自由基,强化分解水中的有机污染物,可用于水源污染较重和水质要求较高的情况。高级氧化处理技术成本较高,但可以获得较高的水质,可作为远期发展的重点内容。可利用光激发产生自由基或合成特殊的催化剂引发自由基。研究内容可包括:光化学催化氧化处理工艺理论与技术;催化氧化除污染工艺理论与技术;紫外、同位素净水工艺理论与技术等。高级氧化处理技术是当代环保型水处理技术的主要研究方向和重点课题之一,未来必将引领国内环保型水处理技术的
发展趋势。
3.前景展望
目前,环保型水处理物理技术在国外已经有实现工业化的实例,我国尚处于研制开发阶段。按照可持续发展的要求,加快环保型水处理技术的革新将成为日后供水公司进行水处理的主流研究方向。环保型水处理物理技术在今后的研究热点主要有:(1)在被称为21世纪水处理关键技术的膜分离技术上去的突破(2)加强物理学方法在化学水处理技术中的综合利用。
参考文献:
[1] 左金龙,崔福义,赵志伟. 国外城市给水处理技术实例[J]. 水处理技术. 2006(05) .
Abstract: The author describes the opportunities facing the development of water treatment chemicals in China, and analyzes the application status of environmentally friendly water treatment chemicals, and pointed out the direction of the development of a new environmentally friendly water treatment chemicals.Keywords: water treatment chemicals; analysis
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1 我国水处理药剂发展面临的机遇
1.1 节能减排、清洁生产和水循环利用的需求
水资源贫乏且重复利用率低一直是我国面临的一大难题,尤其是近年来随着国民经济的迅速发展,用水量急剧上升,水污染加剧,水资源短缺问题日益突出。据有关资料显示,2010 年,我国工业用水量约 1400 亿 m3,其中约 70% 的工业用水为工业冷却用水。为了节约冷却水,工业上普遍采用循环冷却水系统,使冷却水重复使用。但在循环冷却过程中,由于溶解盐类的浓缩及大量溶解氧、尘土、孢子和细菌,致使循环水水质恶化。此外,冷却水在不断循环使用过程中,使循环水系统容易产生腐蚀、结垢、菌藻以及微生物黏泥等问题。为了有效地控制上述危害,需要对工业冷却水进行高浊度、高硬度、高碱度处理,而利用水处理药剂处理冷却水是目前广泛使用的方法。
1.2 环境标准不断提高带来的新需求
为改善我国流域水环境质量,必须根本扭转“有河皆干、有水皆污”、湖泊富营养化严重、水华暴发等局面。近年来,我国重点污染防治区的地方政府相继大幅提高了地方水污染排放标准。“十二五”期间,滇池、巢湖、太湖等重点流域城镇污水处理厂进一步提高脱氮除磷水平。环境标准的不断提高为新型环保水处理药剂的研发指明了方向,为水处理药剂的再次飞跃提供了新的契机。
1.3 水环境质量改善的需求
《国家环境保护“十二五”规划》提出,“十二五”期间,将在控制 COD 的基础上,将 NH3-N 作为水污染物总量控制的约束性指标,这对流域水污染防治提出更高的要求。太湖、滇池和巢湖等重点流域在加强对主要污染物排放量进行控制的同时,降低入湖 TN、TP 等污染负荷,改善流域水质。但目前我国工业水处理中常用的缓释阻垢剂仍以磷系为主,主要品种有: 聚磷酸盐、磷酸酯、有机多元膦酸等,全国每年用于缓释阻垢剂生产的磷有 10 万 t。这些磷化合物最终进入水体,造成湖泊水体富营养化,水华暴发,发生海水赤潮等,严重破坏生态环境。因此,研究开发新型的低磷或无磷、无毒、可生物降解的绿色环保水处理剂势在必行。
1.4 国家水体污染控制与治理科技重大专项的实施带来巨大机遇
根据我国流域水环境质量管理演变的规律和研究成果,现阶段我国水环境管理正经历从总量控制向流域水质目标管理全面转变。国家水体污染控制
与治理科技重大专项的实施,将构建我国流域水染控制与治理技术体系和流域水环境综合管理技术体系,这为新型高效环保水处理药剂的研发提供了前所未有的科技支撑条件,为水处理药剂发展的再次飞跃搭建了科技平台。
2 环保型水处理药剂的应用现状
2.1 环保型缓蚀剂
环保型缓蚀剂主要包括钼酸盐类缓蚀剂、硅酸盐类缓蚀剂、钨系缓蚀剂、天然型缓蚀剂、微生物缓蚀剂等。缓蚀剂技术作为一种经济、有效而通用性强的金属防腐蚀方法,已在石油、化工、电力、能源等工业部门获得广泛的应用。自从 1860 年英国宣布了第一个缓蚀剂专利,缓蚀剂经历了从无机共聚物到有机共聚物,从高磷、低磷到无磷,由单一使用到复配使用的发展历程。为了减轻缓蚀剂对环境的危害,国内外对环保型缓蚀剂进行了广泛的研究。
2.2 环保型阻垢剂
环保型阻垢剂主要包括天然阻垢剂、有机磷酸酯类阻垢剂、有机膦酸类阻垢剂、马来酸酐类共聚物、烷基环氧羧酸类阻垢剂、聚环氧琥珀酸( PESA) 、聚天冬氨酸( PASP) 。阻垢剂通过对水中金属离子的螯合、对微晶的吸附分散和晶格畸变等作用,阻止水中致垢盐类在设备表面沉积。阻垢剂正向应用药剂的复合化(既能充分发挥单一药剂突出的性能,又能弥补单一药剂结构上的缺憾,可适当降低有效药剂的含磷量),单一药剂的无磷或低磷化、非氮和可生物降解的方向发展。
2.3 环保型杀菌剂
环保型杀菌剂主要包括二氧化氯、溴类杀菌剂等氧化性杀菌剂,异噻唑啉酮、戊二醛戊二醛等非氧化性杀菌剂,季铵盐,复合非氧化性杀菌剂等。水处理杀菌剂是能抑制水中菌藻和微生物的滋长,防止形成微生物粘泥而对系统造成危害的化学药品。杀菌剂正向无氯或低氯化、安全低残留、低至突变、复合效率高等的方向发展。
2.4 环保型絮凝剂
环保型絮凝剂主要包括聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硅酸铝等无机高分子,聚丙烯酰胺、聚胺、聚合季铵盐等有机高分子絮凝剂,微生物絮凝剂,多元复合絮凝剂等。絮凝剂主要包括无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂等,经历了原始天然产物絮凝剂传统无机絮凝剂无机高分子絮凝剂合成有机高分子絮凝剂天然有机高分子絮凝剂微生物絮凝剂的发展历程。万俊杰等研究出 A3 菌产絮凝剂处理靛蓝废水在最佳公益条件下的脱色率达80%; 贾大伟等研究了3 种复合絮凝剂的处理效果,其中,PAC + PDADMAC 复合投加对册田水库水的浊度、色度、TOC 具有很好的去除效果,去除率分别高达 93%,90%和 71%。
3 新型环保型水处理药剂的发展方向
创新是水处理药剂可持续发展的原动力,绿色化是未来水处理药剂发展的方向,开发研制适合我国环境保护要求的低磷、非氮、可生物降解、无毒无害、低成本的绿色水处理药剂,将成为我国未来水处理药剂发展的方向。
3.1 有机高分子絮凝剂及多元复合絮凝剂
近代混凝理论创新可划分为 3 个主要发展阶段: 继早期 Schuldz-Hardy 规则根据经典胶体化学的Guoy-Chapman 双电层模型建立的 DLVO 理论、网扫絮凝模式( sweep coagulation) 、吸附架桥模型( bridgemodel) 。混凝理论认为混凝过程中主要存在压缩双
电层、吸附电中和、黏结架桥和卷扫絮凝 4 种机理,这为絮凝剂由传统无机絮凝剂发展为环保型无机高分子絮凝剂奠定了理论基础。不同理论所对应的药剂分类详见表 1。
表 1 混凝过程中不同理论所对应的药剂分类
近年来,随着有机高分子絮凝剂的吸附架桥、吸附电中和、聚合物-颗粒物表面络合物形成的耗散絮凝( depletion flocculation) 等机理的形成,以及对聚电解质络合絮凝机理和吸附胶束絮凝等难降解有机物强化絮凝机理的研究,为有机高分子絮凝剂及多元复合絮凝剂的研制和应用提供了理论基础,一批新型高效环保型有机高分子絮凝剂及多元复合絮凝剂得以研制,实现了水处理药剂的新突破。
3.2 绿色水处理药剂
1992 年,里约热内卢联合国环境与发展大会提出了“绿色科技”的概念。1995 年 3 月 l6 日,美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战奖”,首先提出了“绿色化学”的概念。随后,Anastas 等提出了绿色化学的 12 条基本原则,即①防止废物的生成,比让其生成后再处理更好; ②设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进人产品中;③设计的合成方法中,原料、中间产物和最终产品均应尽可能对人体健康和环境无毒、无害( 包括极小毒性和无毒) ; ④设计的化工产品必须具有高效的功能,同时也要减少其毒性; ⑤应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如不可避免,也要选用无毒无害的助剂; ⑥设计的合成方法应适应常温常压; ⑦在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消 耗 性 资 源; ⑧ 尽 量 不 用 不 必 要 的 衍 生 物( derivatization) ,如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺; ⑨合成方法中要采用比使用化学计量( stoichiometric) 助剂更优越的高选择性催化剂。绿色水处理药剂的发展经历了由天然
高分子绿色水处理剂到人工合成型高分子绿色水处理药剂的过程。常见的天然高分子绿色水处理剂有木质素、淀粉、丹宁及衍生物等。人工合成型高分子绿色水处理药剂主要有烷基环氧羧酸盐、聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸类。研制具有高阻垢性能、良好生物降解性、无毒、无磷或低磷的新型绿色水处理药剂是 21 世纪水处理药剂发展的方向。
3.3 多元复合水处理药剂
多元复合水处理药剂是一类具有一剂多效的水处理药剂,如聚硅酸与铝盐复合絮凝剂,就是一类新型无机高分子混凝剂,是在活化硅酸(即聚硅酸) 及铝盐混凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与铝盐的复合产物,同时具有电中和作用和吸附架桥作用。该类混凝剂具有混凝效果好、价格便宜、处理后水中的残留铝量低等优点。又如聚卤代醇噻啉季铵盐絮凝剂,具有絮凝能力强的特点,特别适用于选矿作业中矿石与水的分离,同时还具有一定的杀菌和缓释作用。多元复合水处理药剂一剂多效的特点,吸引越来越多的研究者从事其制备工艺的研究及应用开发。
3.4纳米材料、微生物絮凝剂等新型高效水处理药剂
纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,作为一种新型高效水处理药剂而被寄予厚望。目前,采用纳米 TiO2光催化降解毒害有机物、碳纳米管改性去除重金属等的研究已取得突破性进展,为纳米材料水处理药剂的研发开创了先例。
总之,在混凝理论不断创新的坚实基础上,水处理药剂将向绿色水处理药剂、多元复合水处理药剂和纳米材料、微生物絮凝剂等新型高效水处理药剂的方向高速发展。
中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A文章编号:
引言
随着经济社会的快速发展,用水量不断增加,生活污水以及工业废水排放量也快速增加。为了贯彻落实国家节能减排的政策,各地都加快了污水处理厂的建设。污水处理厂属于公益性的建设项目,其本身也是一项环境保护工程,项目建成运行后有利于减少污水中有害物质的排放,减轻废污水排放对河流水质的影响。污水处理厂在发挥环境效益的同时,运行过程中也会排放尾水、产生恶臭和污泥等污染物,对环境产生不利影响。
一、污水厂建设实施过程中对环境的影响
1.对交通的影响
施工期间设备材料运输将影响厂外道路的正常通行。污水厂建设过程中,工程运输车辆较多,道路不畅通。外加工程堆土和建筑材料占地,道路更加狭窄。旱季时,工地现场灰尘较多,下雨时,道路泥泞。交通非常不便,极易堵塞。工程结束后,这种影响也不复存在。
2.施工扬尘、噪声的影响
(1)扬尘的影响。污水处理工程在施工期间,泥土一般是边挖掘边堆放在施工场地旁边,堆放时间跟工程进展相关。泥土基本都是堆放,附近车辆过往或有大风时,会引起尘土飞扬,严重影响城市容貌,环境变差。施工时产生的扬尘漫天飞扬,给周围居民、企事业单位及工程带来巨大环境影响。当遇到雨雪天气时候,由于水的冲刷和车辆的碾压,施工现场泥泞不堪,给行人和车辆交通造成不便,影响正常
生产和生活。
(2)噪声的影响。污水处理工程厂区建设时,车辆马达、施工机械及车辆喇叭声会产生大量的噪声。如果夜间施工,施工噪声将严重影响邻近居民的正常的生活和学习。
3.生活垃圾的影响
工程施工时,在施工现场会安排工人的生活区,所以应对临时食宿进行妥善安排。如果这些工人临时生活区的生活用水、电以及生活垃圾没有做出较为妥当的安排和处理,工程现场环境卫生较差,不利于工人的身心健康和工作。尤其是在夏天,工地现场生活垃圾乱丢乱放,轻则导致蚊蝇孽生,严重时则导致流行疾病爆发,进而严重影响工程施工进度。同时也影响使施工区附近生活环境,蚊、蝇、臭气及疾病的严重影响附近居民的生活和工作。
4.弃土的影响
污水厂构筑物较多的为地下工程,所以产生的弃土较多。弃土应妥善运输和处理,否则将会影响周围的环境。运输车辆不宜装载过多,否则沿程泥土容易散落,导致运输公路晴天时尘土飞扬,雨天时道路泥泞,影响过往行人车辆及周围的环境质量。废土处置要规则、明确的堆放,否则将对土地利用、河流流畅和生态平衡造成一定的影响。弃土的运输工程量大,运输过程如果在白天进行,势必会造成交通拥挤。
5.尾水排放对水环境的影响
虽然污水处理厂本身是改善水环境的建设项目,自身产生的污水量很小,但由于污水处理厂尾水排放量很大,因此尾水排放对水环境的影响是环境影响需要重点关注的问题之一。尾水排放与其他建设项目污水排放情况有一定的区别。
6.恶臭对大气环境的影响
污水处理过程产生的对人体有不利影响的硫化氢、氨、甲硫醇等恶臭物质。污水处理厂的各个处理单元都会产生臭味,如沉沙池、泵房、污泥浓缩池、曝气池、脱水机房等,恶臭是污水处理厂运行期间一个重要的环境问题。预测项目建成后恶臭影响程度、恶臭物质的浓度以及范围,并以此确定卫生防护距离,提出合理的防范措施,将其不利影响降至最小。
7.污泥处置对环境的影响
污泥是污水处理的产物,主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节,每万立方米污水经处理后污泥产生量一般为5t~10t。据专家测算,以普通活性污泥法处理的污泥为例,污泥中BOD5含量是尾水中含量的4.78倍。此外,污泥还含有病原体以及重金属等有毒有害物质,若未经有效处理,极易对土壤以地下水及等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康,使污水处理厂的环境效益大大降低。由此可见,污水处理厂污泥处置也是环境影响评价应高度关注的问题。目前,对污水处理厂污泥的处置方式主要有:卫生填埋、土地利用、焚烧建材利用等。污泥经消化以及脱水后再进行卫生填埋是目前国内许多大型污水处理厂通常采用的方法,经过消化后的污泥有机物含量减少,体积减少,性能稳定,脱水后填埋处置是一种比较经济的处理方式。工程运行期间产生的污泥拟采取卫生填埋的方式进行处理,污泥在垃圾填埋场进行填埋后,不会对环境带来较大影响。
二、针对污水处理厂环境影响提出的环保措施
1.水污染防治措施:①制定严格的污水排入许可制度,进入污水处理厂的工业废水必须达到污水处理厂的接管要求后方可进入污水管网。②服务区内的医院废水必须经过消毒处理后进入污水管网。③服务区内的餐饮业污水必经过隔油隔渣处理后进人污水管网。④做好污水管网维护工作。⑤主体工程为采用MBR工艺,尾水排放口安装在线监测装置,强化污水厂运行操作管理,实现尾水的稳定达标排放。
2.大气污染防治措施:①对全部臭气产生源均进行加盖或封闭,实现负压抽引,地下其余操作空间作通排风换气。臭气经“水喷淋预湿+生物滤池+硫酸塔+次氯酸钠塔+氢氧化钠塔”处理,通排风经“活性炭吸附+水膜过滤”处理,经由排气竖井于综合楼楼顶西侧高空排放,排放高度不低于25m。并对废气排放竖井外观进行美化,使之与周边建筑景观协调,减缓竖井带来的视觉冲击。②加强厂区内的绿化,沿墙设绿化带,场地周边设置宽度不少于10m竖向的绿化防护隔离带,通过绿化消减臭气的影响,营造出优美的厂区环境。③加强生物滤池、化学吸收塔、活性碳吸附装置及臭气抽排系统的运行管理及维护,加强风险防范确保稳定高效运行。
3.噪声污染防治措施:项目大部分噪声源放置在地下封闭空间内,地下实心墙体对设备噪声的隔声效果显著,并配以消声、吸声、减振等综合治理措施,同时加强运行管理,确保运行噪声不对周围声环境产生明显影响。固体废物污染防治措施:生活垃圾经妥善收集后交由环卫部门统一处理;分析室产生的废试纸、棉花、废化学试剂等危险废物单独收集后交具有资质单位进行处理;本项目活性炭吸附填料分批定期更换,由活性炭吸附装置设备供应商负责回收再生,不对外排放;废弃膜件回收有用组件后作一般工业废物交有资质单位进行处置;污水处理系统截留物主要是夹杂在污水中的城市生活垃圾,可与生活垃圾一起运至生活垃圾填埋场填埋,不对外排放。剩余污泥在厂区内进行机械浓缩脱水后运送至广州天河奥特农化新技术有限公司进行综合处理,污泥采用密闭的罐装车运输,杜绝运输过程的废液渗漏以及恶臭气体散发,通过加强对运输车辆的管理,限速禁鸣、合理安排运输时间等措施,有效减轻运输车辆噪声对周围居民的影响。
结语
污水处理厂在发挥环境效益的同时,运行过程中对环境也产生了许多不利影响。在开展污水处理厂建设的过程中,应根据污水处理厂的特点,把污水处理厂建设对环境的影响,以及针对环境影响采取的环保措施作为重点,并从环境保护角度提出减缓不利影响的对策措施,使污水处理厂的建设其对周边环境的不利影响降到最低,从而促使污水处理厂建设发挥更大的环境效益。
参考文献: