时间:2022-04-26 10:53:27
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇废气治理技术论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1.中文摘要
(1)居中打印“摘要”二字(三号黑体),字间空一字符。
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(3)摘要内容后下空一行打印“关键词”三个字(小四号黑体),其后为关键(小四号宋体),每一关键词之间用逗号隔开,最好一个关键词后不打标点符号。
2.英文摘要
(1)居中打印“ABSTRACT”,再下空两行打印英文摘要内容;
(2)摘要内容每段开头留四个空字符;
(3)摘要内容后下空一行打印“KEYWORDS”,其后为关键词用小写字母,每一关键词之间用逗号隔开,最后一个关键词不打标点符号。
3.目录
目录二字为小二号黑体,居中打印;下空一行为章、节、小节及开始页码(小四号宋体)。章、节、小节分别以第1章、1.1、1.1.1等数字一次标出。
4.前言
“前言”二字为三号黑体,居中打印;二字之间控一字符。
5.正文:
1XXX--章级层次
三号黑体居中排,段前段后各0.5行;
1.1XXX--节级层次
四号黑体左起排,段前段后各0.5行;
1.1.1XXX--小节级层次
四号楷体左起排,段前0.5行;
1.1.1.1或1.XXX--条款层次
小四号宋体左起;
(1)XXX(小四号宋体,接排)
毕业论文、设计说明书正文用小四号宋体,行间距为22磅,标准字距。
6.图
图题采用中文,中文字体为5号宋体。引用图应在图题右上方角标出文献来源。图号以章为单位顺序编号。标号在图下方。
7.表格
表格按章顺序编号,表格必须按规定的符号标注单位。标号在表上方。
8.公式
公式书写应在文中另起一行,居中排列。公式序号按章顺序排列。标号在公式同行右对齐。
9.参考文献
参考文献按论文中参考文献出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号;参考文献中每条项目应齐全。
环境工程职称论文范例欣赏:环境工程与环境保护
摘要:环境工程是一项重要工程,关乎每一个公民的切身利益,环境问题已经成为影响人类生存和发展的全球性问题,国际社会对环境问题也给与了高度重视,各国都在积极探索环境保护与治理经验。环境保护工程是一项长期的发展工程,环境保护需要全社会普遍关注、共同努力才能够收到成效,本文简要分析了环境工程的内容和管理手段,同时针对环境问题,提出了相关的环境保护措施。
关键词:环境工程;环境保护;措施
前言:环境工程是一门提出控制、治理工程措施的使用科学,它所跨的专业内容包括化学工程、土木工程、机电工程等,它不仅研究防治环境污染和公害的措施,而且研究自然资源的保护和利用,探讨废物资源化技术、改革生产工艺、发展少害或者无害的闭路生产系统以及按区域环境进行运筹学管理,以获得较大的环境效果和经济效益,这些都成为环境工程的重要发展方向。
一、环境工程的内容
(1)水污染控制工程。水污染控制工程的主要任务是从技术和工程上解决预防和控制水污染的问题,提供保护水环境质量、合理利用水资源的方法以及满足不同用途和要求的用水的工艺技术和工程措施。对废水的处理,一般是根据当地纳污水体的功能与当地污染物总量控制下允许的排放量及浓度来确定处理程度,
(2)大气污染控制工程。大气污染控制工程主要研究大气污染物的起因,并提供预防、控制和改善大气质量的工程技术措施。大气污染问题主要为人类活动所造成,主要的大气污染源有三种,即生活污染源、工业及农业污染源和交通污染源。对大气污染的防治,在宏观上应采取综合防治的策略,对主要污染物可采取颗粒污染物净化技术或者气态污染物净化技术。
(3)固体废物处理与处置工程。固体废物处理与处置工程的主要任务是从工程的角度,解决城市垃圾、工业废渣、有毒有害固体废物的处理处置和回收利用的问题。由于固体废物来源面广、量大。若管理不当,必将对水体、大气和土壤带来严重污染。其中的有毒有害废物和病原体,还会通过生物和环境介质的传播,危害人体健康。因此,对固体废物的处理和处置,是一个十分重要的问题。
(4)噪声及放射性污染控制工程。自然环境中除了大气、水、植被等环境要素以外,在我们的生存空间里还充满着各种声波、电磁波、光辐射等。随着核能技术及放射性元素的广泛应用,天然石材制品进入室内装饰领域,放射性污染也在走进我们。电磁、放射性、噪声、热、光污染的防治已经成为众所瞩目的环境保护课题。
(5)污染的综合防治技术。环境工程具有庞大而复杂的技术体系。所研究和要解决的问题,不仅限于防治环境污染的技术措施,还包括保护和合理利用自然资源,探讨和开发废物的资源化技术,改革生产工艺,以及按区域环境质量的要求,合理地布局与管理,以求得社会、经济和环境三个效益的统一。我们应该从资源、生态、经济、社会全方位来考虑,以获得最佳的治理效果。
二、环境保护的相关措施
(1)水环境保护。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面。以化学需氧量和氨氮为重点,大力推进工业行业水污染减排和禽畜养殖污染减排。完善污水处理设施建设,逐步将污染源普查范围内的重点建制镇纳入污水处理范畴,推进小城镇环境基础设施建设。加快污水收集管网建设,全面实施雨污水分流工程,大力推行雨污分流式管道收集系统,新建渗透型雨水收集系统,提高城镇污水管网覆盖率以及城镇污水收集率。严格控制污染物排放,综合整治沿海排污口,实现排海污染物浓度控制和总量控制的双重控制制度。加强水源地环境保护,强化水源地的管理能力。
(2)大气污染保护。空气污染源大致来自于以下方面:工厂排放的大量粉尘和CO2、SO2等废气;汽车尾气;加油站、汽油泄露后蒸发形成的碳氢化合物是很强的致癌物质;家庭中能源的消耗;各种喷雾剂,如各种空气清新剂、杀虫剂,这些化学制品增加了空气中原来没有的成分,造成污染。针对这些问题,可以采取一些措施。
①工业合理布局:这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。另外,还应把有原料供应关系的化工厂放在一起,通过对废气的综合利用,减少废气排放量。
②减少交通废气的污染:减少汽车废气污染,关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量,使油得到充分的燃烧,从而减少有害废气。
③绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。
(3)固体废物综合整治。城市生活垃圾处理的方式主要有两种:垃圾填埋和垃圾焚烧。目前我国生活垃圾填埋场建设正处于稳步推进阶段,在建设过程中要注意节约土地资源、减少填埋场污染、加强填埋气体回收利用。垃圾焚烧处理主要适合于可燃垃圾,对于土地资源非常宝贵的东部沿海城市,焚烧处理会逐步发展成为这一地区生活垃圾处理的重要手段。
(4)噪音控制。噪音控制在技术上虽然现在已经成熟,但由于现代工业、交通运输业规模很大,要采取噪音控制的企业和场所为数甚多,因此在防止噪音问题上,必须从技术、经济和效果等方面进行综合权衡。在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方,噪音的强度要低,城市规划的时候可以分别采用隔声、吸声、减振、消声等技术进行治理,减少噪声污染。在库房或少有人去车间或空旷地方,城市规划的时候可以适当的放松要求,即建设该处的城市绿化水平,减少城市噪声。
防治大气污染要从多方面入手,它是长期需要治理的过程。要充分考虑到地区环境特征,对有影响的因素进行全面系统分析。在此基础上制定最优化防治措施,充分发挥环境自净能力,达到控制区域大气环境质量目的。
低温等离子体-光催化系统集成废气处理技术及装备
项目简介:利用其在太阳光下分解有害气体的作用净化大气和室内空气的特性,可以应用于城市建筑玻璃,起到城市“森林”作用。利用其自洁防雾性能,可以应用于城市建筑玻璃,起到易清洗的功能;可以应用于浴室玻璃、眼镜、仪表镜头等,起到防雾功效。利用其自洁杀菌抗菌特性,可以应用于餐具等器皿上,起到杀菌作用。利用其亲水性,通过淋水形成水膜,用作建筑物上,可以起到降温作用,起到建筑节能的效果。将光催化与低温等离子体技术集成,用作室内空气净化装置,有相当大的应用空间,可广泛应用于家庭、娱乐场所、办公室、医院消毒、生产车间等不同尺度空间,也可应用于汽车、火车、飞机等交通工具内,还可与中央空调连用,应用于办公场所、住宅、工厂等建筑物内。
所处阶段:初期阶段
有害气体光催化分解的新型纳米催化剂
项目简介:该课题研究目的是寻找金属离子掺杂改性二氧化钛新方法来提高光催化剂催化活性,并进行机理探讨,为光催化在有害气体光催化处理和自洁薄膜应用提供理论依据。二氧化钛需要改性使之提高光生空穴和电子性能,同时,光生电子与空穴的电荷分离能力是影响光催化活性主要因素。基于这种思路提出了金属离子非均匀掺杂改性二氧化钛的新方法。
意义:采用金属离子非均匀掺杂改性改性二氧化钛光催化剂,其光催化活性得到了明显的提高,提出了光生载流子分离增强光催化活性的理论。高活性的光催化剂薄膜具有很好的超亲水性。非均匀掺杂这种方法和效果,在国内外均为领先水平。
烟气脱硫及硫回收系统技术开发研究
项目简介:该项目研究开发一种湿法烟气脱硫技术,可以处理含硫燃料燃烧后烟气中的酸性气体(SO_2),其原理是通过碱性脱硫剂溶液与烟气中的二氧化硫反应,达到净化烟气的目的,脱硫剂为可再生循环利用的亚硫酸钠溶液。
该工艺采用纯碱(Na_2CO_3)为初始吸收液,吸收液在吸收塔内与二氧化硫后反应生成亚硫酸钠溶液,亚硫酸钠近一步吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。在吸收塔外面设有吸收剂再生装置,需再生的吸收液与一定浓度的石灰乳(Ca(OH)_2)反应产生亚硫酸钠,从而实现脱硫剂再生循环利用。工艺系统中的低温耐腐蚀换热器,可以利用脱硫前高温烟气加热脱硫后低温洁净烟气,能回收烟气余热。
所处阶段:中期阶段
意义:该烟气脱硫工艺运行过程中吸收系统不结垢,管道、设备不堵塞,脱硫效率高,液气比低,整个系统运行成本低。项目开发的烟气脱硫技术可以广泛应用于火电企业烟气脱硫,同时还可以用于工业燃煤炉窑尾气二氧化硫净化。
工业废气的生物处理方法
项目简介:生物法处理工业废气是一种经济有效方法,生物滤池和生物滴滤池是两种最常用的生物处理系统,适于处理多种挥发性有机物(VOCs)和许多工业废气中的无机蒸气物质,介绍了生物滤池和生物滴滤池处理废气系统的特点,原理和应用实例。
意义:该研究为基础理论性论文,提出了用生物处理的方法对工业废气的有效治理,有深远意义。
大型、中高压可燃气回收方法及其装置
项目简介:该项目采用一种可以向压缩腔内喷入液体进行压缩过程冷却、密封转子啮合间隙和端面间隙的湿式螺杆压缩机;采用一种迷宫密封、缓冲气密封和集装式双端面机械密封或浮环密封的组合密封组;采用一种密封失效后保证压缩介质安全性的手段;采用一种带同步齿轮的湿式螺杆压缩机,保证转子之间总保持一定的啮合间隙而不相互接触;采用特殊的轴承结构;针对不同介质的各自特点采取了不同的工艺流程;完成产品的系列化。研制的设备流量≥2400Nm3/hr,出口压力≥1~2.5MPa,无故障运行周期在8000小时左右,具有效率高,能耗低特点。
所处阶段:成熟应用阶段
化学实验室废气净化吸附板
及其制备方法
项目简介:该发明公开了一种化学实验室废气净化吸附板及其制备方法。所述的吸附板是由承载板和其上固定载有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂的活性炭纤维织物构成,或该吸附板是由单一活性炭纤维制成的,其上载有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂蜂窝板结构。所述的制备方法是将TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂载于活性炭纤维织物中,其过程是采用锐钛矿型TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化剂分散在水中,制得浆料 1,在上述浆料中再溶入水溶性粘合剂,制得浆料2。用喷枪将浆料1均匀地喷在活性炭纤维织物表面,然后接着在其表面均匀地喷上浆料2,最后将其置于鼓风干燥箱中干燥。将载有光催化剂的活性炭纤维织物固定在承载板上,制成吸附板。
该发明优点在于,净化吸附降解后不再产生二次污染,运行成本低。
所处阶段:成熟应用阶段
虹彩塑料废气治理的
调查研究
项目简介:该课题研究从该废气处理前后中污染物的浓度检测、分析入手,进而达到对处理废气达标与否进行定量分析和准确判断,同时,为目前使用ECOLO制剂这一高效、简单、实用的异味废气处理新技术在此类废气中的应用提供科学依据,若ECOLO制剂不能系统地对废气中各种污染物进行达标处理,则提出真正实现经济、高效解决有毒异味废气的典型技术,建立示范装置。
意义: 该项目为软科学,调查研究发表的论文对塑料废气的治理有着积极推动意义。
脱除废气中一氧化氮方法
项目简介:该发明采用脱氮洗涤液为亚铁螯合剂溶液,还原剂为金属铁。用亚铁螯合剂与一氧化氮发生络合反应,形成亚铁亚硝酸络合物,使废气中不溶于水的一氧化氮进入水溶液,用金属铁与亚铁亚硝酸络合物发生反应,将与螯合铁结合的一氧化氮还原为N_2,从而实现脱氮。
所处阶段:成熟应用阶段
用于汽车尾气处理复合介孔催化材料及制备方法
项目简介:该研究利用介孔材料所具有的高的比表面积和有序的孔道结构,采用合适的制备工艺,将少量的贵金属及其他活性组分均匀地分散于具有良好热稳定性的介孔氧化锆基体材料的孔道中或掺杂于其骨架结构中,可以最大限度地提高这类材料的催化活性,特别是低温活性;同时能有效减少贵金属用量,从而有望成为一种优良的可用于汽车尾气净化用的催化剂材料。
所处阶段:初期阶段
废气净化器
项目简介:该项目产品废气净化器包括壳体、进气管、水浴装置、喷淋装置、水循环过滤装置、收水装置及出气口,对废气进行水浴和水幕喷淋连续二级净化处理,增加了气液接触的面积及时间,大 大提高了气体净化的效果,而且对高温、高湿、高比阻、易燃、易爆的含尘气体具有较高的效率,去除气体中的水蒸汽及某些有毒有害的气态污染物。相比同类型的干式除尘器,除尘效率高。同时采用了循环过滤装置,澄清的水可反复利用,节约水资源。主体结构选用玻璃钢,不锈钢等防腐材料制造,耐高温、耐腐蚀。
所处阶段:成熟应用阶段
本次交流会将重点围绕水泥企业关注的环保效益与经济效益、污染物排放标准、清洁生产与污染预防,除尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、二氧化碳治理与减排等应用技术实践中的热点、难点问题进行交流研讨。
现将会议征文及有关事宜通知如下:
一、论文征集的主要内容
(一)污染治理技术与设备
1、国际先进的水泥工业污染物控制技术及在我国的示范和应用;
2、国产先进、成熟、适用的污染防治技术和装备在国外的示范和应用;
3、水泥工业除尘、脱硫、脱氮、脱氟系统工程典型案例与分析;
4、水泥企业粉尘污染治理现状与发展趋势;
5、电、袋复合式除尘器的开发与应用;
6、水泥厂袋收尘器存在的问题及其改进建议;
7、脱硫除尘成套设备关键技术的最新研发与应用;
8、水泥工业高浓度煤粉的袋式捕集技术和设备;
9、大风量、长袋、低压脉冲除尘技术和设备;
10、水泥窑头、窑尾袋式除尘技术及高炉煤气袋式除尘技术的研发与应用;
11、在水泥工业除尘工程设计、施工、安装调试及设备运行中存在的问题和采取的办法与解决措施;
12、水泥工厂加强除尘系统和设备的维护与管理提高设备运转率的经验和教训;
13、水泥企业实施清洁生产实现预防污染、节能减排的经验;14、水泥工厂贯彻ISO14000实现减排、提高环境绩效的经
验;
15、水泥企业开展清洁发展机制项目CDM实现CO2减排的做法与经验。
(二)节能减排的新技术与新趋势
1、水泥工业节能减排新技术展望;
2、水泥企业低品位石灰石资源利用新技术;
3、水泥企业用回转窑焚烧生活垃圾、固体废弃物的新技术;
4、水泥企业利用外行业尾矿、工业废渣、粉煤灰等综合利用的新技术;
5、水泥企业采用新型多通道燃烧器利用劣质燃料、二次燃料的新技术;
6、水泥企业采用低NOX生成分解炉的预分解新技术;
7、水泥企业采用低NOX生成的燃烧新技术;
8、水泥企业采用除尘、除有害气体一体化的收尘技术与设备;
9、水泥企业开放场合粉尘控制新技术;
10、全密闭电石炉尾气治理及综合利用;
11、水泥企业采用高新技术“留壳改仁”改造低效率收尘设备的经验;
12、水泥企业采用清洁生产措施预防与控制污染的新技术;
13、新型干法水泥企业提高型清洁生产审核技术与方法;
14、水泥企业开展清洁发展机制CDM项目实现CO2减排新的做法;
15、水泥企业噪声治理新技术;
16、水泥企业工业废水治理新技术;
17、水泥企业治理污染物高浓度、高含湿量、腐蚀性、爆炸性、粘性废气的新技术;
18、低温余热发电、高效节能粉磨(立式磨、辊压机、高效选粉机等)、高效低压损预热器、高效熟料冷却器、散装水泥、高效密闭输送等节能减排型水泥成套技术装备创新及产业化发展。
希望各有关单位及相关人员,根据征文内容撰写论文。
二、论文征集
1.本次研讨会面向全国征集与主题相关的学术报告、论文、调研成果,将择优选用并安排会议发言。
2.个人简介:会议演讲者需提供300字左右的个人简介,供会场主持人向参会代表进行介绍。
3.论文要求:①采用A4纸规格,5号宋体字,每页42行,每行45字。一般不超过5页。文责自负。论文摘要在500字左右;②题目下方为作者姓名,单位,邮编;③会议只接收论文的电子版(或软盘)。;④论文截至日期为2009年3月1日。凡被录用论文,将汇编到题为《2009年全国水泥工业污染预防与控制技术及管理交流会论文集》中,同时论文作者获论文证书,参会人员每人一册。
三、主旨报告
1.环境保护部有关领导介绍我国“十一五”环保规划及当前环保形势和任务,国家水泥工业污染治理规划情况及大型水泥工业项目国家污染治理专项资金申请等内容;
2.国家发改委有关领导领导介绍水泥工业污染防治技术政策和节能减排等环保相关管理规定。
四、特邀报告
1.邀请国内外著名专家介绍水泥行业面临的环保形势任务及环保治理技术需求信息;
2.为了吸收与引进国内外的水泥污染控制方面的理念、技术与管理经验,特邀请国内外一批知名领导、专家参加会议,并做基调发言或重要学术报告;
3.专家就中国水泥工业的除尘发展历程、现状以及发展趋势进行概括分析和总结,介绍已经推广使用并取得良好效果的水泥清洁生产技术和综合的解决方案。
五、参会人员
1.管理部门:政府官员、行业协会、污染控制部门管理人员;
2.研究单位:水泥、环保、系统研究单位、设计单位,高校、科研院所、监测机构、环评单位等;
3.企业:水泥生产企业、水泥装备制造企业、环保工程公司、脱硫除尘治理公司,环保工程施工、安装单位,工业企业燃煤锅炉单位技术负责人、科技及管理人员等;
4.其他有意参加研讨交流的单位及人员。
六、会议安排
1.会议安排:会期3天,相关政策主题报告、专题报告、案例分析、分组交流2天,考察1天。
2.工作语言:会议期间主要用中文和英文交流,会场配备同声翻译。
3.有关会议议程、日程安排等事宜将于会前一个月准时通知报名参会人员。
七、会议联系
中国环境科学学会(北京市海淀区红联南村54号,100082)
联系人:
中图分类号:F270文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)01-0189-02
引言
煤矸石烧结多孔砖、空心砖生产技术是中国综合利用煤矸石的一项成熟技术,自20世纪80年代末,中国在消化吸收国外先进生产技术的基础上,研究开发出适合中国国情的煤矸石烧结多孔砖、空心砖生产技术。利用煤矸石生产烧结多孔砖、空心砖,达到了节能、保护耕地、保护环境的良好效果,同时也取得了较好的经济效益和巨大的社会效益。但由此也产生了一些污染问题,现以淮北双林煤矸石烧结砖厂为例,探讨煤矸石生产烧结砖产生的污染及治理方案。
一、煤矸石化学成分
该厂为利用煤矸石自身能源焙烧产品,生产能力为年产5 000万标块煤矸石烧结砖。煤矸石年用量为14.5万吨。原料用临涣选煤厂的矸石,该煤矸石的发热量为2 472 kJ/kg(干基),主要化学成分(见表1)。
表1 原料化学成分表(%)
二、工艺流程及产污节点图
整个工艺流程由四部分组成:原料制备;成型及切坯;干燥与焙烧;成品检验与堆放。具体工艺流程及排污节点如下(见下页图1):
三、污染源治理方案
从下页产污节点图可以看出,该厂在运行的过程中会有废气、噪声和固体废物产生,固体废物主要为切条及切坯工序产生的废泥坯、出窑时产生的废砖及除尘灰等。切条及切坯工序产生的废泥坯及除尘灰,可返回生产工序,废砖经破碎后也回用于生产工序。噪声治理通过将破碎机、搅拌机、空压机、真空机等机械噪声比较大的设备基础底座上安装减振垫,加装隔声罩,风机安装消声器,经过治理后,对厂界噪声影响较小。破碎车间的粉尘可以通过袋式除尘器处理,其除尘效率≥95%,收集下来的粉尘可以进行回收利用作为制砖的原料。
主要污染源来自于焙烧窑废气。焙烧窑正常燃烧后是利用原料本身的热值就能够满足生产过程中的热能消耗,不需添加其他燃料,产生的污染物主要有烟尘、SO2。
淮北市是一座以煤为主要能源结构的工业城市,SO2的总量控制指标已经接近饱和,对于该厂,根据淮北市产品质量监督检验所提供的检验报告,煤矸石中硫的含量为0.256%,煤矸石砖中残留的硫含量为0.16%,每年需要用煤矸石14.5万吨,如果不进行烟气治理,经计算,SO2产生浓度407mg/m3,SO2产生量为278.4t/a,烟尘产生浓度为42.9mg/m3,产生量为32.5t/a。烟气必须进行除尘脱硫。
隧道窑烟气经干燥窑及烟道降尘,污染物被坯垛过滤、吸附、沉降后,尾气采用脱硫除尘器处理。
脱硫除尘采用双碱法,当炉、窑尾气由引风机牵引进入一级反应室与钠型碱雾得以充分混合、碰撞,反应室液气比达2L/m3,尾气中的粉尘颗粒以及二氧化硫被碱溶液充分吸收,其反应方程式:
SO2+H2OH2SO3,H2SO3+Na(OH)2NaSO3+H2O
然后被碱雾充分混合的尾气在通过立式文丘里管时被充分压缩,细小的粉尘湿颗粒以及反应的产物相互碰撞、混合而结合成粒径相对增大的颗料,质量也相应增加,通过文丘里管后进入到脱硫除尘器内的二级置换反应室,进入置换反应室后混合烟气与石灰浆溶液发生混合反应,细小的颗粒进一步增大,二氧化硫与碱溶液进一步反应,钠盐溶液与氢氧化钙溶液也产生反应,其方程式 :
Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3+ CaSO4+NaOH
H2SO3+Ca(OH)2CaSO3+H2O
酸碱反应沉淀物、废气中的颗料以及湿烟气从置换反应室进入到分离反应室,干净烟气进入脱水室经二级脱水后外排,颗粒与沉淀物进入初沉池沉淀反应。整个过程由于NaOH最终被置换出来,故消耗量很少。主要脱硫剂为石灰Ca(OH)2,生成物为稳定的硫酸钙及亚硫酸钙。经过双碱法进行脱硫除尘处理后,烟气排放中除尘效率达到50%以上,脱硫效率达到80%以上,烟气林格曼黑度
隧道窑烟气经脱硫除尘后,烟尘排放浓度为21.5mg/m3,排放量为16.25t/a,烟(粉)尘排放量为23.65t/a。放浓度为81.4mg/m3,排放量为55.7吨/年。这样,SO2的一年排放量减少了222.7吨,符合了达标排放和总量控制的要求。
结束语
采用煤矸石生产烧结砖,是有利于城市环境和生态的好项目,通过对固体废物的利用,既消除了污染源,又节约了烧砖用的耕地和煤,但生产中产生的SO2会严重污染环境空气,因此,只有通过切实可行的治理措施,才能做到达标排放并符合总量控制的要求。为企业的可持续发展也奠定了良好的基础,同时也为同类型的企业烟气治理提供了有益的借鉴,具有较好的环境效益和社会效益。
此论文主要以工业区域的典型固定低架点源为研究对象,针对受低架污染源影响的区域,运用AERMOD模型,预测区域在减排政策实施前后典型固定低架点源对区域环境空气质量的影响差异,研究减排政策的实施效果,为工业区域的环境管理和政策导向提供基础,对现实环保工作的开展具有一定的指导意义。
2 研究内容
(1)调查工业区域在2014―2015年期间的减排政策和减排对象,基于AERMOD模式对整改前的典型固定低架点源的环境影响进行模拟计算分析,研究典型固定低架点源对区域的环境影响程度。
(2)调查区域实施的减排政策,针对典型低架点源开展的环保治理工程方案措施及其治理效果进行调查,并对环保工程的效果进行调查。
(3)基于AERMOD模式对整改后的典型固定低架点源的环境影响进行模拟计算分析,通过模拟计算的结果分析减排政策带来的环境质量改善情况。同时搜集当地2014年和2015年全年的常规监测数据资料,对比模拟计算的预测结果和实际监测的调查结果,分析结果的相关性及不相关原因。
3 研究工具和技术路线
(1)研究工具。
此研究??用EIAProA2008软件运行AERMOD模式,该软件由宁波环科院(SFS)六五软件工作室研究开发,主要依托HJ2.2-2008《环境影响评价技术导则-大气环境》中进一步预测模型中的AERMOD模型。
(2)技术路线。
①利用AERMET、AERMEP处理原始气象(包括地面气象数据以及探空气象数据)、地形数据,在运行AERMET、AERMEP基础上运行AERMOD。
②基于当地的气象条件和地形条件对典型低架点源整改前后的污染源强运行计算,得出结果。
③运用EIAProA Drawer直观表征整改前后的典型固定低架点源对区域的贡献值浓度情况,对比研究实施整治的效果。统计2014―2015年的全年监测数据,分别分析年均浓度和日均浓度的变化情况,对比理论预测结果进行分析。
4 2014年典型固定低架点源对模拟区域环境空气质量影响
按照此次研究方向,对区域内在2014―2015年接受整改的典型固定低架点源进行了调查,这些污染源均在2014年至2015年期间完成了环保整改工作,接受整治的污染源类型主要分为锅炉燃料废气和有机废气。
根据2014年的常规监测结果,区域环境空气中二氧化硫年均浓度达标,占标率为40%;日均浓度稳定达标,最大值占标率为53.3%;区域二氧化氮年平均浓度达标,占标率为50%,日均浓度最大值出现超标,最大值占标率107.5%;区域环境空气中可吸入颗粒物年平均浓度超标,占标率为155.7%,日均浓度最大值超标,占标率为134.7%。
根据模拟计算结果,2014年,各典型污染源在区域内主要特征点的SO2日均浓度贡献值占标率在0.83%~15.36%范围,SO2年均浓度贡献值占标率在0.286%~8.16%范围;NO2最大日均浓度贡献值占标率在1.95%~29.7%范围,NO2年均浓度贡献值占标率为0.444%~12.19%;PM10最大日均浓度贡献值占标率为0.964%~30.38%,PM10年均浓度贡献值占标率在0.21%~10.5%;VOCs最大日均浓度贡献值为0.018 938~0.018 938 mg/m3,VOCs年均浓度贡献值为0.000 974~0.158 486 mg/m3。各典型低架点源排放的SO2、NO2、PM10和VOCs对区域环境空气质量的贡献均有一定的份额,污染物的排放带来了明显的环境质量影响。
5 区域减排政策及典型固定低架点源治理实效
2014―2015年期间该区域实施了减排政策和具体工作方案,重点工作方案包括:(1)积极推行工(产)业园区集中供热;(2)削减挥发性有机物,控制臭氧污染。
该区域主要存在的污染源为燃料烟气和有机废气,在减排政策的实施下,针对区域内的典型污染源开展了针对性的治理措施,典型污染源得到了有效削减。
区域内的锅炉废气主要采用集中供热替代和改用清洁能源的治理措施,该项措施的实施使得典型低架点源排放的SO2下降幅度达99.0%、NO2下降幅度达91.9%、PM10的下降幅度达99.7%,减排效果显著。
针对VOCs,区域内重点排放大户削减明显,使得典型低架点源的VOCs排污量下降了89.1%,减排政策实施的效果显著。
有机废气分别采用了单一活性炭吸附法、活性炭吸附+脱附再生的治理工艺以及氧化分解的治理工艺,其中单一活性炭吸附法效率最低,仅达61.4%,另外两种处理工艺运行效果良好,分别达90%和89.4%。有机废气的治理工艺效果差异性较大。
6 减排治理后典型固定低架点源对区域环境的模拟计算分析
(1)减排措施对区域的环境空气质量改善效果显著。其中环境空气质量中SO2的日均浓度占标率最大可下降14.65%,年均浓度占标率最大可下降7.82%;NO2日均浓度占标率最大可下降22.31%,年均浓度占标率最大可下降9.29%;PM10的日均浓度占标率最大可下降30.101%,年均浓度占标率最大可下降10.474%;VOCs的占标率最大可下降1.011 2 mg/m3,年均浓度占标率最大可下降0.138 43 mg/m3。
1 桃源县农业面源污染现状
1.1农业面源污染不断加重
1.1.1化学肥料污染。全县2007年化肥总用量(实物量)约12.268万吨,平均化肥施用折纯量为564kg/hm2,比全省平均水平高14.63%,比全国平均水平高42.16%;施肥中有约1/3的N、P营养元素通过地表径流和渗漏而进入水体,由于不合理施肥导致的N、P营养元素对水体污染的问题不容忽视。
1.1.2化学农药污染。全县2007年农药总用量1 388.4t,其中有机磷农药725.1t、除草剂517.2t。农药施用量很高,农业面源污染的隐患显而易见。
1.1.3农膜污染。全县每年农膜使用总量约为752t,平均回收率为26.2%,即每年大约有555t农用薄膜残留在土壤中,对环境造成污染。
1.1.4生活废弃物污染。全县年生活污水排放量达1 788.5万吨、固体废弃物排放量70.335 5万吨、生活用洗衣粉用量3 880多吨。
1.1.5畜禽粪便污染。全县畜禽粪便年产生量1 295.5万吨,养殖业废水排放量467.4万吨,其中规模养殖户废水排放量27.74万吨,每年直接进入水体的污水有8.8万吨;养鸡专业户鸡粪年产生量13.286万吨,其中进入水体的有10.6万吨。
1.2工业“三废”的污染在加剧
2000年前每年约146万吨废水进入农业环境,污染农业灌溉用水和水库、河流,10.9亿立方米废气污染物通过气流运动或随降水向农区扩散。2007年底增加到废水960万吨、固体废弃物14.55万吨、废气195亿立方米。如此多的污染物,给产粮大县的粮食及其他大宗农产品生产带来了安全隐患。
2 围绕治理农业面源污染所做的主要工作
2.1开展农业面源污染调查与监测工作
随着农业集约化程度的提高和养殖业的快速发展,化肥、农药使用量大幅度增加,畜禽粪便及污水排放成倍增长。农业面源污染问题越来越突出。为明晰环境质量情况,查清农业面源污染现状,我们从2004年起在水稻、柑橘、蔬菜等作物上建立了农业面源污染长期监测点,2008年完成了全国第1次农业污染源普查工作。
2.2开展农业投入品执法检查
严查未取得登记证、无登记证或假冒登记证的肥料以及质量不合格的肥料、农药,突破对农资质量案件查处的瓶颈,加大对大案要案的查处力度,对较大规模的批发商进行重点监控;同时开展以农资打假为主要内容的“夏季百日行动”。
2.3依法开展农业环境污染事故调查处理
几年来,共开展了包括常张高速公路建设因施工导致的农作物污染受损事故的调查与鉴定;创元铝业含氟废气污染农作物事故的调查与鉴定;陬市镇东林村农作物遭受水泥厂废气、粉尘污染损害情况等多次农业环境污染事故调查处理。
2.4摸索整治农村面源污染的途径
2.4.1大力推广畜禽废弃物资源化利用技术。全县共建户用型沼气池4.2万个,畜禽粪便通过沼气池产生沼气、沼渣、沼液,促进了全县多种类型的种养模式发展。如全县共发展猪—沼—稻模式、猪—沼—果、猪—沼—菜、猪—沼—茶、猪—沼—鱼等模式4.2万户,沼渣、沼液作茶园、菜园、果园有机肥,实现了资源高效利用目标。县百威有机肥厂利用畜禽粪便和食用菌栽培废弃料以及农作物秸秆,加工成优质有机肥,既符合国家有机肥商品化的产业政策发展方向,又为我县有机废弃物综合利用开辟了新的利用方式。
2.4.2大力推广资源高效实用技术。一是推广测土配方施肥技术。2007年推广测土配方科学施肥近6.67万公顷,增效节支375~450元/hm2。二是推广秸杆还田技术。全面普及稻草还田,提高了地力,减少了化肥施用量。三是推广低毒低残留农药。全面推广病虫害综合防治技术,减轻了农药对环境的威胁,提高了农产品安全水平。四是推广频振式杀虫灯诱蛾技术。2007年我县在水稻、棉花、茶叶等作物上推广频振式杀虫灯2 667hm2,减少了农药用量。
2.4.3开展乡村清洁工程示范。一是乡村清洁工程对村容村貌进行了整治;二是乡村物业管理力度加大;三是通过沼气、乡村清洁工程等工程项目的实施,农村“五改”工程明显加快;四是基础设施条件改善,农业综合生产能力得到提高。
2.4.4大力发展农业“三品”生产基地。全县已建无公害大米、茶叶、蔬菜、水果等基地3.73万公顷,绿色食品基地3 333hm2,有机食品基地67hm2。
3 治理农业面源污染的对策
3.1加强组织领导
农业面源污染治理是一项功在当代、利在千秋、保障农业可持续发展的事业。政府要真正纳入工作议事日程,切实加强组织领导。
3.2加大资金投入
农业环境保护是一项公益事业,财政资金不够,阻碍了农业环境保护工作的顺利开展。各级应当将农业环境保护经费纳入财政预算,并随着经济的增长逐年增加投入。
3.3加强环保设施建设
建议以一个乡(镇)或村为建设单元,解决村民生产生活垃圾集中收集问题。办法是在行政村内合理布局建设垃圾回收池,并解决运输工具,做到户有垃圾分类回收筒、组有垃圾集中收集池、村或乡有垃圾填埋场,彻底解决农村生活垃圾乱扔乱丢的问题。
1.对工艺的影响:由于中国的磷矿资源的多样性。各种矿石优良不一。当然各种矿石产生的污水性质也可能不同。在我国一些磷矿就出现过循环使用污水后,自从将污水(特别是污水池中的水)加入稠浆槽进入磷酸系统,在正常的生产条件下,过滤饼出现板结现象,湿渣斗连续出现堵塞,在降低过滤机滤洗真空度后,但滤饼板结现象仍时有发生,有时还相当严重,结块硬度较大。这部分污水进入酸系统后,整个系统结垢现象加剧,特别是闪蒸室、石墨换热器内结垢堵塞比较严重,换热管内结垢物带有大量白色黏稠的硅酸盐类。停止使用这部分污水后,系统工艺状况逐渐恢复正常。
2.对酸系统设备的影响:在处理后的污水进入酸系统后,设备负担肯定会有所增加,另外。由于氯蚀现象的产生,搅拌器的桨叶。萃取槽、各个轴,过滤洗液泵及浓缩轴流泵的桨叶、轴等浸没于液相中的运转设备,其磨蚀较前均有不同程度的加剧。无论是磷矿还是磷酸中氯的存在对设备都有腐蚀作用,其腐蚀性随其它杂质如硫酸、氟的相互作用及氯含量的增大、设备所处环境温度的升高而加强。
二、废气
磷酸生产的废气主要来自过滤机、熟化槽、贮槽和各处密封槽逸出的气体和磷酸反应槽在反应以及冷却过程中产生的气体。废气中的污染物都是SiF4和HF,通常都用水洗涤,生成的稀氟硅酸溶液作为污水,送去处理后外排或循环使用。
我国大多数湿法磷酸装置都是沿用鼓风冷却方法,将空气吹向磷酸反应槽液面使磷酸料浆冷却,废气排出量约为12000~14000m3/t(P205计),少数装置采用RP工艺,在磷酸反应槽内把料浆扬撒用空气吹扫冷却,其排气量约为6000~7000m3/t(P205计)。大量的废气使其处理设备庞大,投资多,让控制污染的困难加剧。最近几年来,我国湿法磷酸装置,其反应槽的磷酸料浆都采用了低位闪蒸真空冷却工艺,使反应槽的废气量大为减少。该流程对氟的洗涤效率达99%。另外采用错流洗涤器该装置后,采用多级逆流洗涤,洗涤效率高、操作弹性大、设备容易清洗、作业率高。实践表明排出物远低于国家标准。
含氟废气吸收液的回收和利用:含氟废气吸收液的主要成分时氟硅酸,可用它做原料生产氟硅酸钠Na2SiF6。氟化铝,和冰晶石等副产品。
三、废渣
湿法磷酸生产有大量磷石膏的排出,无论从环境保护或经济效益,资源的合理利用方面来看都是一个亟待解决的重要问题。国外大多数工厂都作为废弃物堆存,极少数工厂加以综合利用,但是国内对此很重视。磷石膏在工业上主要用于制墙粉,石膏板,水泥缓凝剂等。硫酸铵以及硫酸和水泥。在农业上主要用于作硫和钙的补充来源。盐碱良剂和某些农药的填料。石膏中含的少许五氧化二磷也具有一定的肥效。但是目前大多都是用大坝堆积起来,因为没有找到一种经济技术都合理的方法。对于这种方法应该强化管理,避免雨水冲刷污染环境以及污染地下水。
(一)用于水泥工业和建材制品
在某些情况下,为了延长水泥的凝结时间,增加水泥的最终强度,一般在水泥熟料中加入5%左右的石膏作为缓凝剂。但是其放射性元素度应该符合《建筑材料放射性核素限量》的要求,否则对环境有害。磷石膏经过再浆,洗涤,净化,降低了磷石膏中游离的P2O5和F的含量后入脱水机和烘干机,脱除了水分和部分氟的磷石膏经冷却后进入配料仓。焦炭和各种添加物经过粉碎后也进入配料仓。配好的水泥生料加入煅烧窑,经过一系列的除尘,净化送入制酸。出煅烧窑的水泥熟料,经冷却加入部分缓凝剂等原料后,通过配料,粉碎即得到水泥产品。磷石膏因为有胶凝性,所以作为建材原料只要适当净化处理后,脱水成半水合硫酸钙,可产各种石膏墙体材料,如粉刷石膏、石膏板、建筑标准砖、烧结节能砖、免烧砖和装饰吸声板等。
(二)制硫酸铵和硫酸钾以及改良土壤
制硫酸基于简单的复分解反应,CaSO4+(NH4)2CO3=(NH4)2SO4+CaCO3
目前制硫酸钾,国内采用“二步法”。主要是使磷石膏中的硫酸钙与碳酸氢铵反应得到硫酸铵和碳酸钙,将碳酸钙分离后,含硫酸铵的母液再在适宜条件下与氯化钾反应,即制得硫酸钾。磷石膏为酸性,PH在2.5~3.5之间。由于碱性土地上,可以显著降低土壤碱性,有实验得出,使用磷石膏后土壤的氯盐,酸性显著改善。
(三)磷石膏综合利用需注意的问题
公司董事长施耀教授留学美国著名的加州大学,曾多次到劳伦斯国家实验室能源与环境部及美国宇航局NASA进行高级访问研究,学成归来,报效祖国。他说,把国家对环保事业的需求放在第一位,是我们创业办公司理念思路的深化,社会责任的升华,历史使命的重托,将世界前沿高新技术服务于祖国的经济建设以及环保事业,逐步形成自身的经营模式,在国际化、标准化、规范化的框架内将“三废治理、工程设计与承包、环保技术咨询与服务”交融互动,联动发展,为治理大气污染,为治理企业三废做出我们应有的贡献。
记者纵观该公司一些工程设计、管理与承包的大中型治理项目,科技含量先进,设计手法纯熟,门类众多,环保效应显著。尤其是公司拥有一批致力于环保产业的时代精英,他们技术创新的能力,逻辑思维的严谨,市场定位的准确,给记者留下了深刻印象。
大力推进技术创新,努力构筑人才高地,积极营造产业基地,优化配置治理资源,在众多的治理项目中熠熠生辉。
公司拥有自主专利权的旋流板塔烟气脱硫技术,是国内应用最广泛、最成功的烟气脱硫装置技术之一。公司以浙江大学为技术依托,是浙江大学环境科学与工程学科的产业化合作伙伴。浙大二十多年前就开始从事环境工程的研究与设计,针对国内外烟气脱硫脱硝技术发展现状,着力进行能源环保的烟气处理研究,包括旋流板塔烟气脱硫脱氮除尘技术,氧化镁、氨法脱硫新技术和喷雾干燥法烟气脱硫等。旋流板塔烟气脱硫除尘技术已经成为我国中小型锅炉烟气脱硫除尘市场占有率最高的技术。
近30年来,公司先后完成了国家自然科学基金项目、国家各类科技攻关项目、省部级科研项目等50余荐。公司的资质和荣誉有口皆碑:1978年,获全国科学大奖;1984年,获国家发明奖;1986年,获四川省科技进步奖;1992年,获国家科学技术进步奖;1993年,获化工部科技进步二等奖;1996年,获国家教委科技进步三等奖;1999年,获浙江省环境保护二等奖等。同时,取得美国专利一项,中国专利6项,发表学科论文100多篇。
获得专利的旋流板塔及湿法脱硫工艺是浙江大学谭天恩教授、施耀教授为首的研发小组发明的一种高效、节能的专业设备,适宜于进行快速吸收、洗涤、增减湿、气体直接传热、除雾、除尘等操作过程,在环保、石油、化工、轻工、冶金等行业得到普遍重视和应用,特别是近几年来更是成为烟气脱硫除尘和工业废气治理领域一颗璀璨的明珠,创造了巨大的经济效益和环保效应。
2000年12月,由国家环保总局主持召开的专家鉴定会上,专家一致认定,旋流板塔技术与装备多项性能一流,特色明显,操作性强,除尘性能可达98%以上,已经达到国际先进水平。
关键词:废水治理;曝气;废气治理;降解
引言
纺织业是中国纺织传统行业,是中国几千年文化的一个重要代表。中国的服饰文化是古代文化传承的一个重要载体,在几千年的变化与延续中,纺织行业也由手工化开始向工业化转变。进入21世纪后,中国的纺织业更是蓬勃发展,据相关数据统计,2011年我国纺织工业产品出口总值占到全国贸易出口总额的17%,纺织品出口额度随着时间的推移,增长趋势日益强劲[1]。
在纺织行业日益增长的同时,却又为环境带来了严重的污染问题。纺织工业被纳入中国传统污染行业已经不再鲜为人知,纺织工业成为中国制造业中工业链最长、最复杂的行业之一。印染行业耗水、耗电、高污染的特点,导致其每年都会有大量的废水、废气及废渣等污染物排出。随着国家环保要求的不断提高,对于该行业的环保控制力度也越来越强[2]。
纺织工艺流程长而复杂的特点,赋予了该行业产生的污染物种类特殊性。排放的废水中含有大量的浆料、染料、助剂以及表面活性剂等物质,导致废水的碱性和色度都偏高,BOD/COD比值低等特点,使得废水的处理在一定程度上存在很多亟待解决的难题[3]。特别是在2012年《纺织染整工业水污染物排放标准》完成修订后,各项限值都在原来标准(1992年版)基础上加严,特别是如何降低COD排放数值已成为生产企业最重视的问题。
纺织过程中除了产生废水外,也存在大量的大气污染物。高耗能主要体现在纺织行业的加工过程中,特别是一些功能性面料的制造,一般都要经历较高的温度方能达到预期的效果。而在这些高温加热过程中,大量的有机助剂会出现挥发现象,使得在整个工艺的各个环节中,都会出现废气排放现象,特别是工业VOCs的排放。而且,在废水处理中的曝气处理工序,也存在大量的非甲烷总烃的排放物问题,由于国内一直缺乏相关大气排放标准对其限制,致使污染从水中转移至大气中。
纺织工业的固体废物排放则主要集中在废水处理过程中出现的沉淀物以及一些废弃的面料。根据我国印染企业的废水处理现状,废水处理中经过混凝沉淀的产物,以及后续生化、物化产生的污泥,至今为止,仍没有找到一种最佳重复利用的方法[4]。规模较大的企业,将其压制成块,重新回炉进行焚烧;规模较小的企业,甚至选择直接填埋等手段,这些无疑会对环境造成二次污染,进而污染地下水。
纺织印染工业废水、废气、废渣的排放已经是一种普遍现象,尽管现有的技术已经能在很大程度上将这些污染物质进行降解,但是最终仍然会有废物排放到环境中。纺织印染的三废之间,已经形成了一种不可逆转的传递趋势。固体废物污染土壤中的水,废水处理中产生的废气污染大气。在《纺织印染工业大气污染物排放标准》正式出台后,如何在现有废水、固废治理技术的基础上,切断易受污染介质之间的传递,将成为印染废水、固废治理环保工作人员的一个重要实现目标。
1 印染废水治理现状
纺织印染工业复杂,不同的工序产生的废水种类不同,同时依据我国纺织印染行业规模小、分布相对集中的现状,现有印染企业的主要污水处理方式也就不同。主要选择的处理方式有三种:一是就地在生物废水处理厂中进行集中处理;二是在场外的市政府水处理厂进行集中处理;三是对于特定的单独的废水流可由地方自行处理[5]。
染料和助剂是纺织印染废水中的主要污染物质。印染加工主要涵盖4个工序:预处理阶段、染色工序、印花工序及功能后整理工序,这些工序均会出现废水的排放现象,由于印染废水主要是各类废水的综合排放,具有水量大、成分复杂等特点,运用简单的生物处理很难达到预期效果。目前主要的处理手段有物理法、化学法、生物法。
1.1 物理法
在印染废水的治理过程中,采用最多的是物理吸附法和物理膜分离法。物理吸附法的原理是运用比表面积大的多孔物质作为吸附剂,将废水中的污染物质进行吸附,实现废水的过滤。活性炭对于水溶性的染料具有较好的吸附作用,因此常被用于废水的脱色吸附剂[6]。活性炭吸附饱和后需要进行再生化处理,其处理费用昂贵,一般适用于深度处理或者浓度低、水量小的废水处理。
物理膜分离法是运用不同孔径大小的半透膜,在分子水平上将不同粒径大小的混合物进行分离和过滤。常见的过滤膜有微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离方法具有出水稳定、悬浮物截留效率高等优点,但是这种处理技术对于装备的自动性能要求较高,分离膜的重复性利用率低,加之其处理成本较高,使得这种处理技术还无法得到大面积的推广和应用[7]。
1.2 化学法
印染废水的化学处理法主要包括化学混凝法、臭氧氧化法和光催化氧化法。化学混凝法主要依靠分子间的相互作用,将废水中的小分子悬浮物、胶体物质通过化学物质的作用形成大分子颗粒物,后加以聚沉或气浮去除。常见的混凝剂主要有有机絮凝剂、无机絮凝剂和生物絮凝剂。有机絮凝剂上的特殊化学基团,赋予它具有絮凝、分散、增稠、粘结、凝胶等功能。无机絮凝剂一般多为金属盐类,如PAC、PFC等,这种处理方式在现有的印染废水处理手段中,运用相对比较广泛[8]。生物絮凝剂有微生物产生,它可以将水体中不易降解的固体悬浮物颗粒凝聚、沉淀。混凝法处理成本小,操作管理简便,在目前的废水处理中,应用较广,但是也存在缺点。运用混凝法需要对泥渣进行二次处理,同时对于水溶性较高的染料脱色效果较差。
臭氧氧化法是国际上应用范围较广的一种水处理方式,臭氧作为一种强氧化剂,在用于处理废水色度和降低COD值方面具有较大优势。臭氧可以通过直接与水中有机物进行氧化反应或者通过分解为羟基自由基·OH 与有机物发生反应。氧化反应是通过使水中大分子难降解的有机物不饱和键断裂,变为小分子物质,达到脱色和去除污染物的目的[9]。这种方法的优点是工艺简单紧凑,自动化控制程度高,便于集中废水的处理。但也存在弊端,通过臭氧的曝气处理,水体中的污染物被源源不断地吹扫到大气中,水体中的污染被转移至大气中,对大气易造成二次污染[10],见图1和图2。
图1 曝气池
图2 气浮池
光催化氧化法是通过光的催化作用,使得光催化剂被激发,从而产生电子/空穴对,空穴与液相生成·OH,通过自由基的氧化作用使有机物变成CO2和H2O。半导体催化剂中TiO2最为常用,其具有催化效率高、稳定性好的优点。但是对太阳光的利用率过低,限制了光催化氧化法在废水处理中的应用[11]。
1.3 生物法
生物法是指由生物催化的复杂化合物的分解过程。通过微生物去除水中的污染物质,主要分为厌氧生物法及好氧生物法两种。
厌氧生物处理是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,利用这类微生物分解废水中的有机物,并产生甲烷和二氧化碳。厌氧处理过程中由于缺氧、游离氨和温度等因素的作用,可杀死污水和污泥中的病原菌、病毒和寄生虫卵;一般不需投加氮、磷等营养物质。同时,厌氧处理也存在一些缺陷,主要有:经厌氧生物处理后的废水还存在一定的BOD及COD,必须再进行需氧生物处理才能达到排放标准[12]。厌氧降解的最终产物中有少量氨和硫化氢,出水伴有臭味,在排放前还要进行需氧生物处理。
好氧生物处理是在有氧的情况下,借好氧微生物的作用来进行的。在处理过程中,污水中的溶解性有机物质透过细菌的细胞壁和细胞膜而为细菌所吸收;固体和胶体的有机物先附着在细菌细胞外,由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质,再渗入细胞。好氧生物处理分为接触氧化法、活性污泥法、生物滤池、生物膜法等,好氧生物法对于水中有机污染物有较好的降解效果。生物法的优点是工艺简单、操作方便、运行成本低等优点;但是生物法对进水浓度有一定要求,对色度去除效果差,有污泥二次污染和出水难以达标的缺点。
以上所述方法,都是废水处理的主要手段,在实际应用中,考虑到废水种类的复杂性,特别是对于集中排放的废水处理而言,通常是物理、化学、生物方法联用,方能有效实现达标排放[13]。现有印染废水的处理工艺见图3。
图3 印染废水处理工艺流程
2 印染废水标准要求再现新高
随着环保标准的越来越严格、纺织印染加工业不断扩大,废水处理技术也在不断改进。我国于1992年就已经开始对印染废水的整治与监控,历经20年后的2012年,《纺织染整工业水污染物排放标准》再次进行修订,修订后的标准限值比原来的限值都要低。
对比1992年制定的废水排放标准,2012年新修订的标准不仅在标准适用范围发生变化,在污染因子种类、排放限值和污染因子的检测方法等方面都做了相关调整。修订后的标准对污染因子的控制主要有以下三个方面[14-15]:
(1)1992版标准中规定的目标污染因子共9种;2012版新增总氮、总磷、二氧化氯和可吸附有机卤素(AOX)4项污染因子。
针对原有的污染物排放限值要求更高,括号中数值为1992版最严指标限值。见表1。
表1 《纺织染整工业水污染物排放标准》对现有企业的污染因子排放控制限值对比
(3)1992版标准根据企业水污染物排放途径不同实行分级监管;修订后的标准将分级监管改为“现有、新建企业排放限值和特别排放限值”。
相对1992年制定的废水排放标准,2012版标准控制的目标污染因子种类更多,排放限值要求更高,对印染废水污染物的处理技术要求更高。
依据2012年《纺织染整工业水污染物排放标准》编制说明中提到的关于废水达标处理技术,主要涵盖废水色度、COD、氨氮和总氮、苯胺类等污染物质。在废水色度处理上,通过水解酸化和好氧处理,色度一般在70~80 倍;采用强化水解酸化,必要时再加脱色剂,可以达到40 倍的标准设定值。在COD处理手段上,采用pH调整和物化加药—水解酸化—好氧—二沉池—沉淀—生物滤池工艺处理,可达到COD排放浓度100mg/L的标准;通过加强预处理,如强化水解酸化、物化处理和增加深度处理,如生物滤池、生物碳技术等,可以达到COD排放浓度80mg/L的标准;如果在常规处理后,采用膜技术(超滤、反渗透)、活性炭吸附、硅藻土吸附或超低负荷运行等可以达到COD排放浓度60mg/L的标准。在总氮和总磷处理上,通过硝化和反硝化可以去除废水中的氨氮和总氮,同时通过减少含氮化合物的使用可以达到标准设定值。在二氧化氯处理手段上,新标准中规定现有企业、新建企业和特别排放限值自标准实施之日起排放限值均为0.5mg/L。二氧化氯采用预曝气可以达到排放标准设定值。
从标准中提出的达标技术手段可以看出,主要还是采用常规的废水手段,并未考虑到污染的转移情况,特别是在很多曝气池和厌氧池处理过程中,降解的最终产物中有氨、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等有害气体[16],使出水有刺鼻异味气体。水中污染物虽然会减少,却在无形之中,为大气又带来一个新的污染源。
图4 退浆加料后废水中产生废气的成分分析图
运用最新的VOCs质谱检测手段(SPIMS-1000)可以快速地分析出废水中产生的废气成分,图4即为退浆废水加处理料后产生的气体污染物质分析谱图。从质谱图中可以看出退浆废水中挥发出来的气体成分还是比较复杂的,另外其浓度也相对较大。
3 《纺织印染工业大气污染物排放标准》促进水污染处理手段的改进
随着我国大气环境污染现状越来越严峻、雾霾天气的频繁出现,国家对于大气污染的监控力度不断升温,大气污染物的来源主要有工业企业生产、城镇建设所造成的污染,包括燃煤污染、汽车尾气排放、工业废气排放、恶臭气体、建设扬尘等,其中工业排放是最重要的因素。依据2013年环保部大气治理项目覆盖纺织印染、制药、农药和包装印刷4个行业,纺织印染工业大气污染物首次被提到了国家环保层面,《纺织印染工业大气污染物排放标准》的提出与实施将更加有利于中国纺织行业的可持续发展,在国家纺织贸易中提升我国“绿色”纺织的经济地位和核心竞争力。据相关报道,该标准预计将在2016年开始正式实施。
考虑到纺织印染的复杂性,新标准的实施将着力于污染源的控制上,做到从源头开始杜绝污染物的产生,废水处理工艺流程中出现的废气排放问题也会成为标准实施的一块绊脚石,如何在实现废水处理的同时,也能防止对大气造成二次污染,是对印染废水处理环保工作人员提出的新要求,同时环保标准的严格也将催生纺织专业化的环保技术产业的产生。
4 废水、废气处理,循环回收是关键
面对现有的污染监控现状,如何权衡好废水处理和废气处理的关系,是关乎标准是否能有效实施的重要原则之一。无论是对于废水治理专业人员还是对于废气治理人员来说,都将是一个新的挑战。废水、废气处理,循环回收才是关键。废水分质用水是一项比较成熟的处理方式,不仅可以做到污染物低排放,还可以实现资源再回收利用。在纺织印染废气标准还没有正式出台前,对于废气污染物的循环利用探索相对较少,加之现有的废气处理手段成本较高,如何实现循环回收必将是废气处理的主要趋势。
我国印染行业每天有400多万吨的废水排放,占工业废水排放量的1/10,且每年要耗用100多亿吨清洁水,是耗水总量较大的产业,其废水的回收与循环利用一直是我国废水处理技术的一个重要突破点[17]。集中排放的印染废水具有高浓度、高色度、高pH值、难降解和多变化等特性,实行分质用水,不仅可以减少处理的能耗和成本,还可以实现废水的再利用,符合资源循环利用的原则。
印染废水分质用水的一个典型案例就是在退浆废水的处理过程中,退浆废水水量较少,一般只占印染废水排放量的15%左右,但在整个印染工序的COD总排放量中,退浆废水COD占了50%~55%。退浆废水的主要成分有浆料、退浆剂和弱酸等,其中PVA是高聚物,化学性质稳定、BOD5/COD仅0.064,难生物降解,且价格昂贵,流失会造成经济损失。PVA属于大分子物质,其分子量在11万左右,采用相应的膜分离可以成功地处理退浆废水,不需外加其他药品和设备。透过水返回退浆浴重新用于退浆,浓缩液进入混合槽,调整到合适浓度再用于上浆或作为化工资源回收利用[18]。
环保标准的实行并不是为了压制污染的企业,而是对企业发展起到正确引导作用。在印染大气污染物标准的制定和实施过程中,传统的废水环保治理技术需要关注的方面应该更多。标准限制是行业规范自我的主力军,随着印染废气标准的实施,必将催生更多废水治理技术的蜕变。
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一、城市环境和资源的压力
城市规划中的环境问题跟经济活动和人口的密度成正比,因而,巨大的资源与环境压力也接踵而来,加上日益加快的城市化进程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升级的消费,都带给了紧张的城市环境和资源更重的压力。
(一)大气的污染和大气污染物
大气污染物目前已知的约有100多种。主要由自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、汽车尾气等)引发,后者更甚,特别是工业生产和交通运输死带来的。城市中的空气污染源大致来自于以下方面:1、工业:工业是导致大气污染的重要因素。因为工业排放到大气中的污染物性质复杂,种类繁多;2、交通运输:尤其是城市汽车,数量多又集中性强,它所排放的污染物能对人呼吸器官直接造成很大的危害,严重污染城市空气,是城市空气的重要污染源;3、各种喷雾剂,新增了空气中的有害成分,造成空气污染(如各种空气清新剂、杀虫剂等)。城市化日渐加快,相伴相生的工业、交通运输业也发展迅速,这些发展就导致了更多空气污染。当污染物:大量的废气、粉尘、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大气中后,空气的质量就受到了严重的破环。
(二)废水污染
城市水污染主要涉及如下三点:
1、工业废水;2、生活污水。生活排放污水的数量正在逐渐增加,有资料显示,有一半的废水是生活排出的;3、农业中用的化肥、农药,通过雨水进入到到河流中后,使地表水受到污染。据相关环境部门调查,我国城镇未经任何处理直接排入水中的污水每天至少有l亿吨。全国七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全国不适合鱼类生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,严重污染的已达到了90%,有一半的城镇水源不符合饮用标准,40%的水已不适合饮用,甚至水体污染已经成为导致南方城市总缺水量的60%—70%的罪魁祸首。
(三)固体废物污染
固体废物主要涉及到生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。另外,也包括农业固体废弃物和建筑废物。固体废物一定要妥善处理后才能丢弃,否则就会对大气、水体和土壤带来严重污染,危害人体健康。固体污弃物具有两重性,也就是说,在不同的时间和地点,对于不同的人而言,被废弃的某物品有可能是废物,但如果转换一定条件,废弃物也能变为资源。防治固体废物污染就是利用废物的这个双重性,使固体废物减量、无害化,并且变成资源。对于不能利用和一定会产生污染的固体废物,一定要妥善处理。
(四)噪声污染
噪声一般可分为高、低两种。一般而言,低强度的噪声对人体是无害的,而且在满足一定条件的情况下可以提高工作效率。但高强度的噪声则会对人体有害,使人疲劳,情绪低落,甚至引发疾病。高强度噪声,无论是对人的听觉、视觉、智力还是神经系统、消化系统、内分泌系统、心血管系统等都有伤害。高强度噪声主要来自工业机器、现代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商场、文体娱乐场所所带来的喧闹声等。伴随城市化进程的加快,噪音污染已发展为城市污染的严重灾害之一。城市的噪声污染主要来源于机动车数量的猛增。
二、防治污染的举措
(一)大气污染综合整治规划
大气污染的治理应当在维持现有城市的能源与交通状况的前提下,找出危害广,影响大的最严重污染物,以便能有针对性的有效治理。城市规划的大气污染治理方法主要有:1、合理工业布局;2、减少交通废气的污染;3、绿化造林
(二)水污染综合整治规划
生活污水主要是有机物的污染,工业污水主要的污染物就没那么简单了。虽然每个城市水污染的程度各异,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡节约用水,对废水进行循环再利用。实在不能用的废水经过处理后再排入水管道中;2、划分区域用水,在污染严重区域开办废水处理基地,尝试多种处理方法,采用新的科学方法净化水,严格杜绝未经处理的污水直接倒入江河湖海中。
(三)固体废物综合整治计划
处理城市生活垃圾一般采取两种方式:一种是填埋,另一种就是焚烧。虽说目前,我国填埋生活垃圾已经发展到稳步推进的阶段,但实施填埋时一定要妥善处理土地资源,确保最大限度的减少填埋场的污染和浪费,变填埋气体为资源。焚烧垃圾主要适用于可燃垃圾,东部沿海城市因其土地资源的宝贵性,就决定了焚烧处理会慢慢演变为这一地区生活垃圾处理的主要方式。