『壹』 有色金屬廢水特點有哪些
分析表明,有色金屬采選廢水污染特徵雖受時間、空間影響較大,但普遍含有懸浮顆粒物、酸鹼回、重金屬和答有機污染物等多類污染物,是典型的復合污染廢水。不同處理方法均有各自的適用對象,某種單一方法難於實現復合污染綜合凈化去除。有色金屬采選廢水的綜合控制應結合實際廢水特徵和方法適用對象,經技術、經濟和環境分析論證,才能選擇合適的凈化方案。提出了未來發展中則應以減量化、無害化和資源化為思路,重點研究源頭控制和末端治理技術的聯合使用、清潔生產系統工程的運用以及復合污染同時去除新方法的開發和現有方法有機集成技術等。
『貳』 含重金屬離子的廢水處理
常用的含重金屬離子廢水處理方法有化學沉澱、離子交換、電絮凝、膜分離等傳統物化法,以及植物吸收、微生物吸附等生物修復法.傳統物化法普遍存在成本高、能耗大、易產生二次污染等缺點,實際應用時局限性越來越明顯;而生物修復法基本上處於起步階段,技術不夠成熟,受自然條件制約明顯,一時也難以全面推廣.相對於傳統物化法和生物修復法,吸附法具有成本適中、能耗較低、技術成熟、受自然條件制約小、不易產生二次污染等優勢,在含重金屬離子廢水處理中得到較為廣泛的應用.
應用吸附法的關鍵在於吸附材料的選擇與制備.在眾多吸附劑中,硅藻土作為一種生物成因硅質岩,因具備比表面積大、微孔與表面活性基團多、表面呈負電性等獨特理化性質而擁有一定的吸附能力,被廣泛用於吸附水體重金屬和色素.但由於天然硅藻土含有雜質且理化構造存在缺陷,限制了吸附能力的發揮,需要通過改性以改善孔隙結構,充分提高吸附能力.目前,國內外主要採用單一常規方法改性硅藻土,不能顯著提高硅藻土吸附能力.因此,進行硅藻土復合改性研究具有重要現實意義.
自然界三大公害:廢水 、廢氣、雜訊污染
1、工業廢水直接流入渠道,江河,湖泊污染地表水,如果毒性較大會導致水生動植物的死亡甚至絕跡、工業廢水還可能滲透到地下水,污染地下水;
2、如果周邊居民採用被污染的地表水或地下水作為生活用水,會危害身體健康,重者死亡;
3、工業廢水滲入土壤,造成土壤污染。影響植物和土壤中微生物的生長。
4、有些工業廢水還帶有難聞的惡臭,污染空氣。
5、工業廢水中的有毒有害物質會被動植物的攝食和吸收作用殘留在體內,而後通過食物鏈到達人體內,對人體造成危害。
防治措施
1.保護我們的飲用水源。通過下水道進入排水系統的水最終會進入我們的河流和湖泊,並且絕大多數是未經過處理的。
2.不要隨意丟棄電池。一粒紐扣電池可以污染60萬升水。
3.別把垃圾丟入馬桶,包括食物殘渣、葯品、食用油、煙頭、沙子、塗料、油漆、電動機潤滑油、機油、化肥或殺蟲劑、棉布和手絹等。這些物質會增加污水處理的難度。
4.別向水體中亂丟煙頭。煙頭能在水中釋放污染物,而且需要很多年的時間才能降解。
5.選用對環境影響較少的家用清潔產品,嘗試選用可替代這些清潔劑的天然清潔產品。如鹼面、小蘇打,這些物質對水的污染較小。
6.乾洗店使用化學洗衣方式,其採用的化學產品會對環境產生很大的危害,盡量減少衣服乾洗次數。如果能購買不需要乾洗的衣服,那就更好了。
7.不要在水資源保護區、水庫區、湖邊和河邊,傾倒污水、棄置垃圾;不要堆積垃圾或私自挖掘溝渠;不要在水邊洗車、蓄養動物或搭建營地;不要在任何飲用水源地洗澡、游泳或嬉戲。
8.確保汽車產生的廢物被適當地處理了。此外,請盡量選用環保的汽車清潔用品!
『叄』 我國水資源現狀及面臨形勢的分析報告
我國水資源現狀及面臨形勢的分析報告
壹) 我國水資源現狀
我國是一個水資源短缺的國家,水資源時空分布不均。近年來我國連續遭受嚴重乾旱,旱災發生的頻率和影響范圍擴大,持續時間和遭受的損失增加。目前全國 600多個城市中,400多個缺水,其中100多個嚴重缺水,而北京、天津等大城市目前的供水已經到了最嚴峻時刻。與此同時,由於人口的增長,到2030 年我國人均水資源佔有量將從現在的2200立方米降至1700至1800立方米,需水量接近水資源可開發利用量,缺水問題將更加突出,因此,節約水資源,強化水資源稀缺意識已刻不容緩,大家得從我做起,從自身做起,節約每一滴水。 此外,我國水資源開發中還存在著其他問題: (1) 洪水災害對國民經濟發展和社會安定存在潛在威脅 (92) 水分利用效率不高 (3) 水資源普遍受到污染 2003年,淮河、海河、遼河、太湖、巢湖、滇池,其主要水污染物排放總量居高不下。淮河流域仍有一半的支流水質污染嚴重,海河、遼河生態用水嚴重缺乏,其中內蒙古的西遼河已連續五年斷流。太湖、巢湖、滇池均為劣五類水質,總氮和總磷等有機物污染嚴重。以黃河為例,工業污染是黃河水污染的主要原因,占廢污水排放總量的73%,每年由於水污染造成的經濟損失約115億元至156億元。同時,令人擔憂的是,沿黃地區許多農田被迫用污水灌溉,給區域內居民健康帶來危害。據初步測算,區域內每年人體健康損失達22億至27億元。黃河水污染同時還帶來水資源價值損失、城鎮供水損失,並增加了處理污水的市政額外投資,每年總損失近60億元。地球上的水雖然看上去很多,然而在當今經濟技術條件下,可供人類開發利用的水資源並不多。據專家估計,地球上的13.86億立方公里水資源總量中,其中 96.7%的水集中在海洋里,目前還無法利用。而大陸上所有淡水資源總儲量只佔地球上的水量的3.3%,這3.3%里的85%集中在南極和格陵蘭地區的冰蓋和高山渺無人煙的冰川中,在現階段內也難以利用。地球上實際上能為人類開發利用的水資源主要是河流徑流和地下淡水。地下水佔地球淡水總量的22.6%,為8600萬億噸,但一半的地下水資源處於800米以下的深度,難以開采,而且過量開采地下水會帶來諸多問題。河流和湖泊佔地球淡水總量的0.6%,為 230萬億噸,是陸地上的植物、動物和人類獲得淡水資源的主要來源,可是由於水體污染,這一部分可以利用的水資源又在急劇減少。大氣中水蒸氣量為地球淡水總量的0.03%,為13萬億噸,它以降雨的形式為陸地補充淡水。目前能夠為人類開采利用的河流徑流和地下淡水一般只能達到40%。我國多年平均降水總量為6.2萬億m3,除通過土壤水直接利用於天然生態系統與人工生態系統外,可通過水循環更新的地表水和地下水的多年平均水資源總量為 2.8萬億m3,水資源總量居世界第六位,僅次於巴西、前蘇聯、加拿大、美國和印度尼西亞。按1997年人口統計,我國人均水資源總量為2200m3, 人均佔有量僅有世界平均數的¼,居世界第121位 ,被列為世界上12個貧水國之一。隨著工農業生產的發展,從1980年到1999年,我國社會經濟總用水量增加了約四分之一,從4437億立方米增加到 5591億立方米。其中農業用水佔70%,工業用水佔20%,生活用水佔10.1%。
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貳)我國水資源面臨形勢
a)新世紀面臨的重大水問題
當代人口、資源和環境的協調發展已成為國際社會共同關注的重大戰略問題,中國是世界人口大國,但人均淡水資源卻是貧國。我國水資源可利用量、以及人均和畝均的水資源數量極為有限,降雨時空分布嚴重不均,地區分布差異性極大,這是我國水資源短缺的基本特點。目前水資源短缺問題己成為國家經濟社會可持續發展的嚴重製約因素。但我國水資源可利用量是有限的,從目前現狀來看,就全國而言,人均佔有淡水資源量只有2200 立方米,從地區來看,水資源總量的81%集中分布於長江及其以南地區,其中40%以上又集中於西南五省區,這是先天決定的水情。從人均佔有量來看,人均佔有淡水資源量南方最高和北方最低可以相差十倍,西部比東部可以高達五、六百倍。這是我國北方屬於資源型缺水的根本原因,南方地區水資源雖然比較豐富,但由於水體污染,水質型缺水也相當嚴重。目前全國性的乾旱缺水越來越嚴重,尤其北方地區發生水危機已不是危言聳聽。
(一) 主要災情
進入90年代,中國水旱災害和水污染頻繁發生,水多、水少、水臟與水環境惡化問題越來越嚴重。
(1)洪澇災害:累計的直接經濟損失超過了1.1萬億元,約相當於同期財政收入的1/5。直接經濟損失超過1000億元的年份有1994年(1797億元)、1995年(億元);直接經濟損失超過2000億元的年份有1996年(2208億元)、1998年(2684億元)。世界銀行曾測算,中國每年洪澇災害損失100多億美元。
(2)乾旱災害:由於供水不足每年直接影響工業產值2300億元,正常年份和較旱年份,糧食減產在100~250億kg(正常年份,如1996年減產100億kg,較旱年份,如1994年、1995年減產糧食250億kg),但遇到嚴重乾旱年份糧食減產曾高達近500億kg(如1997年,北方一些地區乾旱持續時間長達100多天,黃河下游發生了有史以來,斷流天數、斷流河長均創歷史記錄。這一年因旱糧食減產476億kg,對糧食生產造成的損失是新個中國成立以來最嚴重的年份)。世界銀行曾測算,中國每年乾旱缺水造成的損失約為350億美元。
(3)水環境:一是水土流失,區域性、局部性的治理成效較大,但面上的水土流失治理進程緩慢,邊治理、邊破壞的現象還很嚴重,特別是開發建設項目人為造成新的水土流失急劇增加。全國平均每年因開發建設活動等人為新增的水土流失面積達1萬平方公里,每年堆積的廢棄土石約30億噸,其中20%流入江河,直接影響防洪保安。二是水體污染嚴重,由於工業廢污水排放量的急劇增長,並未經處理直接排放到河道里,導致了以淮河、太湖污染為代表的水環境惡化。世界銀行發表的中國環境報告測算,中國僅水和大氣造成的污染,年損失為540億美元,佔中國年GDP的8%。這就表明,水環境質量在繼續惡化,造成的經濟損失也十分巨大。
以上這三大災害合計年均經濟損失達1000億美元,佔全國年GDP的15%左右。從這三大災害損失來看,進入21世紀這三大災害,水資源源的短缺和水環境惡化將上升為主要矛盾。
(二)主要矛盾
1. 水資源短缺形勢嚴峻
五十年來,全國水資源開發利用率已達到21%。特別是近20年來,由於供水能力增長緩慢,1978~1998年全國供水能力年增長率約為1%左右,而同期國民經濟以8~12%的高速度增長,同期人口又增加了約2.5億,更加劇了缺水矛盾。值得注意的是,由於人類活動的影響,降雨與徑流關系,產流與匯流條件都在發生變化,有些江河的天然來水量己呈現衰減的趨勢。黃河下游頻頻發生斷流、海河成為季節性河流,以及內陸河部分河流乾枯,2000年發生的旱災,經濟損失嚴重,充分暴露了我國城市供水系統和農村抗旱能力的脆弱性,是水資源供需矛盾的集中表現。
目前,全國每年缺水量近400億m3,其中,農業每年缺水300多億立方米,平均每年因旱受災的耕地達4億多畝,年均減產糧食200多億公斤;城市、工業年缺水60億立方米,直接影響工業產值2300多億元;農村還有2400多萬人飲水困難;在全國668座城市中,有400多座缺水,其中100多座嚴重缺水。天津市由於連續四年遭受華北乾旱影響,為天津供水的潘家口水庫水位已接近死庫容,於橋水庫已無水可供,直接威脅到天津市的生活和生產用水,盡管採取一系列限制用水措施,但今冬明春用水水源仍難以保證。為此,國務院批准了水利部制定的「引黃濟津」應急輸水工程的實施方案。
進入21世紀,隨著我國人口的增長、生活質量水平提高、城市化進程加快,人均水資源佔有量將進一步減少,而用水量卻進一步增加,水資源供需矛盾更加突出,缺水已成為影響我國糧食安全、經濟發展、社會安定和生態環境改善的首要制約因素。維護生態環境安全的
2.水已成為維護生態環境安全的嚴重問題
全國現有土壤侵蝕面積367萬平方公里,占國土面積的38%,其中水蝕面積179萬平方公里,風蝕面積188萬平方公里,其中黃河中上游和長江上游地區,以及海河上游地區水土流失最為嚴重。嚴重的水土流失使我國每年平均損失耕地100多萬畝,流失土壤50多億噸,導致生態環境惡化,河湖泥沙淤積,加劇了洪、旱和風沙災害。我國自然生態脆弱,加之不合理的人類活動,進一步加劇了水土流失、土地退化和水體污染。
全國地下水由於長期超采,又不能得到回補,目前年超采量達80多億立方米,已形成了56個區域性地下水位下降漏斗,導致部分地區地面沉降、海水入侵。部分乾旱和半乾旱地區由於不合理的水資源開發利用,導致下遊河道斷流、河湖萎縮,下游有些尾閭與湖泊消亡,生態環境嚴重惡化,胡楊林大面積枯死;草場退化,荒漠化加劇,沙塵暴發生頻率增加;此外,有些灌區和綠洲,由於大水漫灌、排水不暢,導致嚴重的土壤次生鹽漬化,土地質量下降,農業生產能力衰減。
1999年全國年排放廢污水總量606億噸(不包括火電直流冷卻水),其中工業廢水佔67%,生活污水佔33%。根據1999年水質監測資料,對全國11.36萬公里河長進行評價的結果,Ⅰ、‖類水河長只佔30%,Ⅲ類水以上的河長佔70%(其中Ⅰ類水河長占 5.5%,‖類水河長佔24.5%,Ⅲ類水河長佔32.4%,Ⅳ類水河長佔12..6%,Ⅴ類水河長佔7.8%,劣Ⅴ類水河長佔17.2%)。
b)十大挑戰
鄧小平同志指出:「要善於從戰略上看問題,要研究下世紀前五十年的發展戰略和規劃。採取有力步驟,使我們的發展能夠持續、有後勁。」水利發展面臨著嚴峻的挑戰,我們要抓住機遇迎接挑戰,把水利建設作為保障經濟社會持續發展的一項重大戰略措施來抓。
(一)人口增長出現峰值,人均水資源量降到低谷。我們面臨的是龐大的人口基數,如果2030年人口增長達到峰值總人口就達到16億,人均佔有水資源將下降到1750立方米。人口的增長不僅增加對水的需求,而且增加對資源和生態環境的壓力,對水的有效利用會帶來負面影響。因此,未來50年中國人口的增長是對水資源和水環境最大的挑戰,也是對可持續發展最大的挑戰。
(二)水的供需矛盾更加尖銳,開發利用更加艱難。中國水資源總量為2.8萬億立方米,專家們根據國際上評估的標准認為,中國水資源的可利用量大約為 10000-11000億立方米,1997年,我國年總用水量達到了5623億立方米。按照21世紀中葉中國達到中等發達國家水平的戰略目標,初步估計,我國未來水需求將達到7500-8000億立方米,在現有基礎上再增加1500-2200億立方米的供水能力。鑒於區域發展的不平衡,可經濟開發的水源不僅受到區域性的限制,而且可開發利用的水資源的難度也越來越大,因此,中國未來水資源的開發利用將更加艱難,供需矛盾將會更加尖銳。
(三)經濟快速增長相應廢污水排放量將急劇增長。未來50年,這種發展趨勢對供水基礎設施建設提出了挑戰。基於目前廢污水的處理和回收利用偏低的現狀,如果未來50年工業用水成倍增加、城市化水平成倍上升、小城鎮快速發展,廢污水的排放量將會數倍、甚至十幾倍的增加,勢必加劇水環境的惡化。因此,中國將面臨解決水資源短缺和廢污水處理、水環境治理的巨大壓力。
(四)全球氣候變化的影響,北方地區水資源緊缺矛盾更加尖銳,南方地區洪澇災害可能更加嚴重。目前全球氣候變暖、臭氧層破壞、土地退化、沙化、海平面升高、資源匱乏等將造成一系列的全球性的環境問題,已引起全世界的關注。全球氣候變暖對中國降水、水資源和地區性的分配,以及可利用量勢必會帶來影響,尤其是北方地區將會帶來不利的影響。因此,可以預見未來50年內,水旱災害防治任務更加繁重,尤其北方地區水資源短缺的矛盾將會更加尖銳。
(五)北方地區缺水形勢嚴峻,黃河及其以北地區河道斷流情況加劇。中國北方地區水資源短缺是隨著人口、經濟社會發展而逐步加劇的。黃河斷流、天津城市用水告急就是北方地區水資源供需矛盾的集中表現。黃河斷流的原因雖然有許多因素,但主要因素是經濟發展導致用水量急劇增加,管理不善和用水浪費造成的,還包括區外引水等因素。專家們分析認為,在未來10-30年內,黃河每年將缺水40-150億m3,如果未來50年,黃河流域乾旱頻率增高,黃河中下游泥沙淤積量增加,有可能加重水資源短缺和治黃的難度。黃河以北緊鄰的海河流域,尤其是京、津兩大城市早在70年代、80年代就出現用水危機。進入21世紀如果北方缺水不能未雨綢繆,我國北方地區缺水問題將直接影響國家經濟發展和社會穩定。
(六)糧食增長主要在北方,產糧區與水資源不相匹配的矛盾更加尖銳。在中國歷史上水利與經濟區的形成和轉移密切相關,盛唐時期生主要經濟區在北方,當時水利設施的數量的比重佔全國41%,到宋朝主要經濟區轉移南方,北方水利建設被忽視,這時水利設施的數量只佔7%,到清朝北方又成為政治經濟中心,水利設施的數量又上升到佔全國49%。
新中國成立以後,我國的糧食生產主要在南方,曾形成「南糧北運」格局。然而,隨著南方經濟的發展,糧食生產比較效益下降,水利建設力度減小,糧食增長主要轉移到北方,產糧區與水資源不相匹配的矛盾更加尖銳,導致北方旱災更加嚴重。在1985年以前,中國長江以以南地區的糧食生產總量佔全國糧食生產總量的比重略高於人口佔全國人口的比重,南方地區人口佔全國總人口的57.1—57.8%,糧食產量佔全國糧食總產量的57.2—61.5%,50年代、60年代、70年代前期,南方糧食在低消費水平下,自給有餘,余糧調給北方,1953—1959年年均南方凈調給北方糧食332.97萬噸,1960—1969 年年均凈調給北方糧食174.54萬噸,1970—1975年均凈調給北方糧食192.82萬噸,從而形成「南糧北調」的格局。
由於經濟發展,南方糧食生產比較效益下降,農田水利建設比北方明顯減緩。1998年南方地區有效灌溉面積35978萬畝,比1980年只增加1679萬畝,僅增加了4.9%,其中,東南沿海地區還減少了912萬畝,減少了12.4%。而北方地區有效灌溉面積由30979萬畝增加到40554萬畝,增加9575萬畝,增加了30.9%,其中,東北地區有效灌溉面積由3242萬畝增加到6533萬畝,增加3291萬畝,增加了一倍多。蒙寧新區和華北地區灌溉面積也有很大的增加。
隨著南方農田水利建設的減緩,糧食播種面積的減少等因素的影響,導致糧食增產在全國的貢獻率大幅度減少。表8—17中列出了南北方1985年前後在我國糧食總產增產中貢獻率的變化。1952—1985年我國糧食增產量中,南方佔61.4%,北方佔38.4%。1985年以後,糧食生產地區格局發生了巨大逆轉,北方地區的糧食生產的增量比重已上升到69.4%,其中華北地區佔25%,而南方糧食生產增量卻下降為30.6%。全國糧食總產量中,北方地區由1985年佔40.7%上升到48.4%,南方地區由59.3%下降到51.6%。人均擁有糧食,北方由表1985年的349公斤增加到1998年的484公斤,增加了38.7%;而南方地區由372公斤只增加到377公斤,幾乎沒有增加。
隨著南方糧食生產的減緩,導致了南方糧食總量不足。根據國家計劃委員會農村經濟司、國家統計局農調總隊研究,1978—1990年平均南方糧食自給率100%以上,1991—1994年平均糧食自給率下降至95.2%,1997年南方糧食自給再下降到95.9%,每年需要從北方調運糧食1400萬噸以上。糧食產銷地區格局逆轉為「北糧南運」,這種格局的急劇變化,對未來50年糧食生產總量的增長將產生嚴重的影響。目前,北方地區水資源短缺的矛盾己十分尖銳,如果未來年糧食生產總量的格局不發生根本性的變化,那麼,未來北方,尤其是華北地區水資源短缺的矛盾將更加尖銳。
(七)水利工程將進入百年期,鞏固改造任務繁重。我國水利設施目前面臨著兩大威脅:一是現有水利基礎設施面臨著萎縮衰老的「危機」,二是工程保安、維修、更新、配套任務大,這是歷史遺留下的問題。到21 世紀中葉這些水利基礎設施將逐步進入百年期。由於種種歷史原因,當時對自然規律認識不足,按經濟規律、按照基本建設程序辦事不夠,設計標准普遍偏低,再加上重骨幹、輕配套,重建設、輕管理。因此,許多水利基礎設施配套差、尾工大、設備老化失修、管理水平低,運行狀態不良,至今沒有能充分發揮應有的效益。如果未來50年,現有水利基礎設施不能鞏固、提高和充分發揮效益,那麼現有水利基礎設施存在的問題很可能成為經濟社會發展最大的制約因素。因此,隨著水利基礎設施逐步進入百年期,鞏固改造任務愈加繁重。
(八)科技含量和管理素質低,提高科技和管理水平任務艱巨。從目前來看,我國科技水平與發達國家相比,存在著很大的差距。因此,未來水利基礎設施效益和水資源利用率的提高,緩解水資源短缺矛盾,都取決於科技水平和管理水平的提高。在水利領域,目前水利科技貢獻率只有32%左右,水的有效利用和節水技術的應用沒有引起高度的重視,在水利建設的指導思想上,重建設、輕管理,管理機構不健全,管理人員素質普遍較低。因此,進入21世紀,依靠科技進步,提高水利科技水平和管理人員素質的任務十分迫切,也十分艱巨。
(九)水價過低,建立水市場經濟體制任重道遠。目前水價格偏低不利於節水和水資源的有效利用,也不利於各方面資金投入到水資源的開發利用上來。國內外經驗表明,提高供水價格,可以促進節約用水和延長工程使用年限。因此,制定有利於水資源可持續利用的經濟政策,對緩解水資源的供需矛盾至關重要。 30多年來,國家發布的收取水費和水價改革的文件,至今未能完全到位,很重要的一個原因,就是人們缺乏對水的認識,更缺乏水是商品的意識。加上農業一直是用水大戶,它更難靠市場經濟來調節。因此,從總體來看,水市場體制的建立任務十分艱巨。
(十)管理體制分割,影響水資源的統一管理。實踐表明,水利涉及到農業、工業、水運交通、城鎮建設、生態環境、以及人民的健康水平等等;水資源利用涉及到防洪、排澇、灌溉、水電、供水等等;水利是國民經濟和社會發展第一位的基礎設施。但是長期以來,無論是思想認識上、還是經濟體制上,水利只作為農業的一個重要方面,一直沒有作為國民經濟的基礎設施對待。目前水資源分地區、分部門的管理體制,既不利於水資源的有效利用,也不利於生產力的發展。因此,「多龍管水」的時代應當盡快結束,現行的管理體制再不改革,直接影響水資源的可持續利用。
『肆』 電鍍廢水中含重金屬廢水的來源主要是那些
電鍍生產工藝復雜,工序繁多。含重金屬電鍍廢水的來源主要有以下幾方面:
1)前處理廢水。電鍍普遍採用鹽酸、硫酸進行除銹、除氧皮及浸蝕處理,工件基體重金屬離子溶解在清洗液;
2)電鍍工藝過程(包括學拋光和電學拋光)各工序清洗水。清洗水含有重金屬鹽類、表面活性劑、絡合物和光亮劑等。清洗廢水占電鍍廢水的絕大部分;
3)廢棄電鍍液。長期使用的鍍液,雜質不斷積累,當難以去除時,不得不將一部分或全部廢棄;學鍍液超過使用周期也會形成含重金屬廢液;
4)其他廢液。包括不合格的工件退鍍、鍍液分析、清洗濾芯、清洗生產場地、廢氣治理的廢液及各種設備的「跑、冒、滴、漏造成的廢水。
重金屬電鍍廢水
現代醫學研究表明,一些重金屬離子進入人體會使人致癌、致畸、致染色體突變,潛伏期可達數十年,一旦發病後果不堪設想,有人把重金屬危害形容為「慢刀子人」,是「生物定時炸彈」。
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『伍』 污水處理設備內貿現狀,以及未來發展趨勢是什麼樣的
智能製造新模式將加速推廣應用
隨著我國國民經濟的高速發展和改革開放的不斷深入,城市生產力不斷提升,城市人口數量也不斷增加,未來我國污水排放量也將隨之增大,因此,對於污水處理的需求也必將進一步擴大,而作為一個嚴重缺水的國家,在污水處理率與污水排放量雙增的形勢下,提升污水處理能力成為水處理行業和企業的趨勢。
與此同時,隨著互聯網的快速發展和5G時代的到來,移動互聯網、物聯網、雲計算和大數據等領域應用和開發,將我國製造業向智能轉型全面推進,各行業、企業加快推動新一代信息通信技術、智能製造關鍵技術裝備、核心工業軟體等與企業生產工藝、管理流程的深入融合,推動製造和商業模式持續創新,智能製造新模式將加速推廣應用。
我國水污染防治設備產量年均復合增長率近40%
國內企業在水污染防治設備的開發和研究蘊含著巨大的商機,同時工業廢水處理回用是新的市場機遇。從水污染防治設備狀況來看,近幾年我國水污染設備製造處於一個快速發展階段。據前瞻產業研究院報告統計數據顯示,2010年我國水污染防治設備產量僅僅為2.69萬台,截止至2017年我國水污染防治設備產量增長至27.23萬台,2010-2017年中國水污染防治設備產量的年均復合增長率約為39.2%。前瞻測算,2018年我國水污染防治設備產量在28.50萬台左右。
2010-2018年中國水污染防治設備產量統計情況及預測
數據來源:前瞻產業研究院整理
中國污水處理行業發展趨勢與升級分析
2019年6月3-5日,作為一年一度的行業盛會,將傳統的市政、民用和工業水處理與環境綜合治理及智慧環保相融合的水處理展示平台——上海國際水展在上海隆重召開,煙台金正環保科技有限公司市場部部長李超先生接受慧聰水工網的專訪,並向我們分享了當下污水處理行業在互聯網環境下的趨勢與升級。
1、「智能製造+智能服務」助力污水回用產業升級
上海國際水展是國內一年一度的水處理行業盛會,針對此次水展金正環保推出了主題為「智能製造+智能服務」助力污水回用產業升級的最新污廢水資源化與高品質再生水回用整體解決方案。
李超先生認為,環保水處理行業有很多共性痛點問題,代表性如:水處理核心膜組件價格過高、核心膜材料受制於國外技術企業、粗放式運營等。
為此,金正環保一直致力於解決這些行業共性痛點而努力,「智能製造+智能服務」的主題便是如此。其中,「智能製造」便體現在自主研發的全球首條DTRO膜柱自動化生產線,解決了膜柱生產規模化、標准化和運輸的難題;率先實現了工程設備化、設備模塊化、模塊標准化的簡化工藝鏈,大幅降低投資運營成本。
而「智能服務」則體現在,金正環保通過工業大數據中心,利用雲計算和新一代信息技術賦能,以場景化的方式幫助企業和政府用戶將數據用起來,實現了數據資產化、數據業務化,提供遠程運維、專家分析、故障預警等服務,提升了企業的核心競爭力和政府的治理能力,逐步實現全產業鏈的大數據布局。
通過「智能製造+智能服務」極大解決行業共性痛點問題,真正做到提質增效,推動水處理行業快速發展。
2、智能製造打造競爭新優勢
眾所周知,加快發展智能製造,是培育我國經濟增長新動能的必由之路,是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇,對於推動我國製造業供給側結構性改革,打造製造業競爭新優勢,實現製造強國具有重要戰略意義。
金正環保自主研發的全球首條DTRO膜柱全自動化生產線,擁有強大的生產能力,可實現產能300-500支/天。生產線整體運行平穩高效,產品質量穩定、成品率高,可實現視覺檢測,對產品問題可追溯,解決了膜柱生產規模化、標准化和運輸難的問題,
李超先生表示膜柱的智能化生產將會給水處理行業帶來巨大變化,通過規模化、標准化生產,降低產品生產成本,可以為用戶提供更大讓利空間,讓更多行業和客戶能夠用得到、用得起、用的好金正環保的產品。
3、創新難點不在技術,在於理念
縱觀整個行業,李超先生認為國內環保水處理行業的發展難點不僅僅在於於技術創新,更在於理念和模式的創新。金正環保在戰略布局時,希望能夠打通整個污廢水資源化回用的工藝鏈和產業鏈,進而推動國內整個行業的發展。目前,金正環保已實現膜材料、膜元件、集成設備、雜鹽分離的整個產業鏈的發展,可以為工業園區提供高鹽廢水及資源化回用的整體解決方案。
金正環保在特種膜領域走在了世界前列,是國內為數不多擁有核心技術的環保水處理企業,擁有授權專利33項、參與國家標准制定5項、工信部鼓勵推廣環保裝備2項、山東省重點研發計劃2項。且自主研發了全球首條DTRO特種膜自動化生產線,填補了國內空白。金正環保每年持續加大技術研發投入,目前在研發的耐酸、耐鹼、耐有機溶劑特種膜材料已取得突破性的進展,同時也在擴充產品品類和應用領域,開發針對市政污水高品質回用的特種膜,有效簡化工藝鏈和降低投資運營成本,目前中試階段已經結束,預計很快將推向市場,保持金正環保在水處理行業的長遠競爭力。
互聯網、物聯網、雲計算和大數據等在水處理行業的深入應用,為支持水處理企業應對挑戰提供了有了的支撐。金正環保作為是中國水處理行業特種膜研發生產與應用的高新技術環保企業以「智能製造+智能服務」模式為我國污廢水資源化與高品質再生水回用添磚加瓦。
更多數據來源及分析請參考於前瞻產業研究院發布的《中國污水處理行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》,同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業規劃、產業申報、產業園區規劃、產業招商引資等解決方案。
『陸』 減免稅等稅收優惠政策具體都有哪些
減免稅等稅收優惠政策具體如下:
1、著重支持自主創業。在已出台促進中小企業發展稅收優惠政策的基礎上,新的就業稅收優惠政策主要針對個體經營者,積極扶持個人自主創業。
2、擴大享受自主創業稅收優惠政策的人員范圍。與以往按照特殊群體確定享受自主創業稅收優惠政策的人員范圍相比,新的自主創業稅收優惠政策適用對象的界定,以在公共就業服務機構登記失業半年以上作為基本條件,即由下崗失業人員和城鎮少數特困群體擴大到納入就業失業登記管理體系的全部人員。
下崗失業人員、高校畢業生、農民工、就業困難人員以及零就業家庭、享受城市居民最低生活保障家庭勞動年齡內的登記失業人員等就業重點群體,都涵蓋在新的就業稅收優惠政策適用對象之內。同時,為支持和鼓勵應屆高校畢業生創業,將畢業年度內的高校畢業生也納入自主創業稅收優惠政策適用范圍。
3、保持原有政策優惠力度。繼續沿用下崗失業人員再就業稅收政策的優惠方式。對持《就業失業登記證》從事個體經營的,在3年內按每戶每年8000元為限額,依次扣減其當年實際應繳納的營業稅、城市維護建設稅、教育費附加和個人所得稅。
對商貿企業、服務型企業、勞動就業服務企業中的加工型企業和街道社區具有加工性質的小型企業實體,在新增加的崗位中,當年新招用持《就業失業登記證》人員,與其簽訂1年以上期限勞動合同並依法繳納社會保險費的。
三年內按實際招用人數予以定額依次扣減營業稅、城市維護建設稅、教育費附加和企業所得稅的優惠。定額標准為每人每年4000元,可上下浮動20%,由各省、自治區、直轄市人民政府根據本地區實際情況在此幅度內確定具體定額標准。
(6)含金廢水資源化用戶報告擴展閱讀
減稅申請
納稅人申請
納稅人申請減免稅必須向主管稅務機關提供如下書面資料:
1、減免稅申請報告。包括減免稅的依據、范圍、年限、金額,企業的基本情況等。
2、填寫《政策性減免稅申請表》等相關減免稅申請表。
3、納稅人的財務會計報表。
4、工商執照和稅務登記證件的復印件。
5、根據不同減免稅項目,稅務機關要求提供的其他材料。
具體形式
1、稅基式減免
即通過縮小計稅依據方式來實現稅收減免。具體應用形式有設起征點、免徵額和允許跨期結轉等。
2、稅率式減免
就是通過降低稅率的方式來實現稅收的減免。
3、稅額式減免
就是通過直接減免稅收的方式來實現稅收減免,具體包括全額免徵、減半徵收、核定減征率和核定減征額等。
參考資料來源:網路-減免稅
『柒』 污水處理廠實習報告
摘要: 本文介紹廣州市黃埔開發區污水處理廠的總體情況.
關鍵詞: 污水處理
一.實習目的:
生產實習是學生大學學習很重要的實踐環節。實習是每一個大學畢業生必的必修課,它不僅讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,還使我們開闊了視野,增長了見識,為我們以後更好把所學的知識運用到實際工作中打下堅實的基礎。通過生產實習使我更深入地接觸專業知識,進一步了解環境保護工作的實際,了解環境治理過程中存在的問題和理論和實際相沖突的難點問題,並通過撰寫實習報告,使我學會綜合應用所學知識,提高分析和解決專業問題的能力。
二.實習具體內容:
(一)西區污水處理廠
實習時間:2004年10月19日――2004年11月29日
1.污水廠概況:
廣州經濟技術開發區污水處理廠是開發區管委會投資的重點環保工程,總廠位於廣州經濟技術開發區志誠大道西22號(西基工業區),佔地面積7.86萬平方米。日處理工業廢水和生活污水3萬噸,遠景規劃為9萬噸。
廣州經濟技術開發區污水處理廠總廠於1992年9月破土動工,1994年8月建成投產。自建廠以來,本廠堅持實行全面質量管理,將人的管理作為質量管理的關鍵,生產運行管理作為質量管理的核心,設備管理作為質量管理的基礎,重視好每一環節,保證了污水處理的出水水質全部達到設計要求並優於設計規定的國家二級排放標准。重視和加強技術改造,在節能降耗方面取得了較好的經濟效益和社會效益。1999年和2001年被評為全國城市污水處理廠運行管理先進單位和廣東省先進單位。本廠是華南理工大學、華南師范大學等高等院校的定點實習基地。
2001年6月,本廠順利通過ISO14000:1996環境管理體系認證,成為全國首家通過ISO14000環境管理體系認證的城市污水處理廠。
該廠下轄污水處理總廠外圍8個提升泵站、廣州經濟技術開發區東區(出口加工區)污水處理廠、廣州經濟技術開發區永和經濟區(台商投資區)污水處理廠。總廠採用外圍泵站提升輸水的形式,收集並處理廣州經濟技術開發區西區的工業廢水和生活污水。該廠的主要職能是負責污水泵站、污水處理、污泥處理的安全、正常運行,確保進廠的污水經處理後全部達標排放。總廠的職能部門有廠長室、副廠長室、生產科、技術科、綜合科、辦公室等。
生產科的主要崗位有泵站運行操作、污水處理操作、污泥處理操作、化驗及倉庫管理等.
2.處理工藝:
西區總廠採用以葉輪表面曝氣為主體的傳統活性污泥法工藝,全部使用國產設備。污水處理採用各種方法,將污水中的污染物分離出來或轉化為無害的物質,從而使污水得到凈化。污水處理方法分類:
(1). 物理處理法。如過濾法、沉澱法。
(2). 物理化學法。如混凝沉澱法。
(3). 生物處理法。利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機物,把不穩定的有機物降解為穩定無害的物質,從而使污水得到凈化。活性污泥法是生物處理法的一種。
活性污泥法工藝是應用最廣泛的廢水好氧生化處理技術,其主要由曝氣池、二沉沉澱池、曝氣系統以及污泥迴流系統等組成。
廢水經初次沉澱池後與二次沉澱底部迴流的活性污泥同時進入曝氣池,通過曝氣,活性污泥呈懸浮狀態,並與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠狀物質被活性污泥吸附,而廢水中的可溶性有機物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營養,代謝轉化為物質細胞,並氧化成為最終產物(主要是CO2)。非溶解性有機物需先轉化成溶解性有機物,而後才能被代謝和利用。廢水由此得到凈化。凈化後廢水與活性污泥在二次沉澱池內進行分離,上層出水排放,分離濃縮後的污泥一部分返回曝氣池,以保證曝氣池內保持一定濃度的活性污泥,其餘為剩餘污泥,由系統排出。
活性污泥反應的影響因素有以下幾個方面:
(1). BOD負荷率(F/M),也稱為有機負荷率(2). 水溫(3). PH值(4). 溶解氧(5). 營養平衡(6).有毒物質
曝氣裝置:
1. 鼓風曝氣裝置
(1)微氣泡曝氣器(2)中氣泡曝氣器(3)水力剪切型空氣曝氣器(4)水力沖擊式空氣曝氣器
2. 機械曝氣器
(1)豎軸式機械曝氣器(2)卧軸式機械曝氣器
3. 活性污泥法的主要運行方式
(1)推流式活性污泥法
(2)完全混合活性污泥法
(3)分段曝氣活性污泥法
(4)吸附-再生活性污泥法
(5)延時曝氣活性污泥法
(6)高負荷活性污泥法
(7)淺層曝氣、深水曝氣、深井曝氣活性污泥法
(8)純氧曝氣活性污泥法
(9)氧化溝工藝
(10)序批活性污泥法
用傳統的好氧活性污泥法處理工業廢水是一種即經濟、凈化效果又好的方法,缺點是廢水中污染物的濃度會發生變化,特別是一些有抑製作用的污染物對細菌活性有明顯的抑製作用。在傳統法的基礎上,馴化好氧活性污泥,馴化後的活性污泥可以抗拒高濃度污染物的抑製作用,例如用馴化後的混合菌可連續降解有毒有機氯化物,有效地提高了凈化效果。另外,傳統活性污泥法的的污泥產生量比較大,這也是傳統活性污泥法的一個比較大的缺點。
西區總廠的工藝流程示意圖如下:
下圖是西區總廠鳥瞰效果圖:
3.西區總廠設計參數:
◎處理規模:總設計處理規模為9萬噸/日,目前首期設計處理規模為3萬噸/日。
◎採用的主要工藝:以葉輪表面曝氣為主的傳統活性污泥法。
◎設計進水水質:COD≤500mg/LSS≤250mg/LBOD5≤200mg/L
◎設計出水水質:COD≤120mg/LSS≤30mg/LBOD5≤30mg/L
本廠執行《廣東省地方標准水污染物排放限值》(DB44/26-2001),出水水質標准為
COD≤60mg/LSS≤30mg/LBOD5≤30mg/L
目前實際處理情況(平均日處理水量24000噸,其中70%以上是工業廢水。)
項目
進水(mg/L)
出水(mg/L)
處理效率(%)
COD
544
48.1
91.2
BOD5
270
9.8
96.4
SS
278
28.7
89.7
主要構築物:
序號
構築物名稱
構築物類型
規格(L×B×H, m)
有效容積(m3)
數量
1
曝氣沉砂池
曝氣沉砂池
13.5×2.5×3.78
109
1
2
一沉池
輻流式沉澱池
D=20, H=5.65
1104
2
3
曝氣池
表面曝氣式生化池
12×12×4.5
648
10
4
二沉池
輻流式沉澱池
D=34, H=4.15
3282
2
5
濃縮池
重力濃縮池
D=9, H=8.6
365
2
主要設備
設備名稱
型號規格
生產廠家
數量
備注
格柵清污機
XGS1350-1200
唐山清源環保公司
1
柵距10mm,節距100mm
砂水分離器
LSSF-260B
南京藍深制泵集團
1
一沉池刮泥機
D20
江都給水排水設備製造廠
2
單臂周邊傳動幅流式刮泥機
一沉池排泥泵
AS55-4CB
南京藍深制泵集團
2
曝氣機
PE150
安徽第一紡織機械廠
10
SIEMENS 變頻器無級調速
污泥迴流泵
WQ-300-15
南京藍深制泵集團
4
二沉池刮吸泥機
D34
江都給水排水設備製造廠
2
雙臂周邊傳動幅流式刮吸泥機
帶式壓濾機
DYL-2000
河南商城環保廠
2
POWTRAN-RICH 變頻器無級調整濾帶速度
羅茨鼓風機
SSR-100
山東章晃機械工業有限公司
2
SIEMENS 變頻器無級調速
剩餘污泥泵
AS75-4CB
南京藍深制泵集團
2
濾帶沖洗泵
IS65-40-250
湖北石首水泵廠
2
污泥輸送泵
80WJ4012
上海利工泵業有限公司
2
化工耐腐蝕泵,SIEMENS 變頻器無級調速
加葯計量泵
JD
天津市通用機械廠
2
空氣壓縮機
V-0.3/10
廣州天河華僑企業公司華通壓縮機廠
1
移動式空氣壓縮機
二氧化氯消毒器
HT908-500
深圳歐泰華有限公司
1
主要化驗項目:
化學需氧量COD
生化需氧量BOD5
曝氣池混合液MLSS
迴流污泥MLSS
懸浮物SS
PH值
總氮TN
30分鍾沉降比SV
污泥指數SVI
氨氮NH3-N
總磷TP
磷酸鹽PO43--P
含水率
有機物
氯化物
(二)東區污水處理廠概況:
參觀時間:2004年11月28日上午
1.廠區概況 :
東區污水處理廠位於廣州經濟技術開發區東區(出口加工區)宏光路,是廣州經濟技術開發區管理委員會利用奧地利的國際貨款興建的。一期設計處理規模為2.6萬噸/日,處理東區的工業及生活污水,採用SBR工藝,基本上都採用進口設備,污水以自流方式進廠。
2.處理工藝:
序批式活性污泥法或間隙式活性污泥法,簡稱為SBR工藝,是近十幾年來活性污泥處理系統中較為引人注目的一種廢水處理工藝,按字面的解釋就是按程序、一批一批地生化處理污水。
SBR是現行的活性污泥法的一個變型,它的反應機制以及污染物質的去除機制和傳統活性污泥法基本相同,僅運行操作不一樣。
SBR操作模式由進水、反應、沉澱、出水和待機等5個基本過程組成。從污水流入開始到待機時間結束算做一個周期。在一個周期內,一切過程都在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應池內依次進行,這種操作周期周而復始地反復進行,以達到不斷進行污水處理的目的。
進水工序:進水工序是反應池接納污水的過程。
反應工序:當廢水注入達到預定容積後,進行曝氣或攪拌,以達到反應目的(去除BOD、硝化、脫氮脫磷)。
沉澱工序:停止曝氣和攪拌,活性污泥絨粒進行重力沉澱和上清液分離。
排水工序:排出活性污泥沉澱後的上清液,作為處理後的出水,一直排放到最低水位。反應池底部沉降的活性污泥大部分作為下個處理周期的迴流污泥使用,過剩的剩餘污泥引出排放。
待機工序:沉澱之後到下個周期開始的期間。
SBR工藝的設備和裝置
(1). 潷水器:電動機械搖臂式、套筒式、虹吸式、旋轉式、浮筒式等。
(2). 曝氣裝置:機械曝氣、鼓風曝氣。
(3). 閥門、排泥系統。
(4). 自動控制系統。
SBR法的特點有以下幾點:
(1). SBR法將生化處理過程的進水、曝氣、沉澱、排水以及閑置再生等幾個步驟都集中在一個設備或池子里進行了,因此處理的基本工藝是調節池→SBR,流程變得非常簡短,設備也少,便於操作和維修。
(2). 在SBR里,除了有曝氣進行的好氧生化之外,還有一個較長時段的好氧微生物不承受有機負荷的再生期,以及厭氧微生物的水解過程。所以SBR法的沉降性能好,出水清澈。而因此就可以維持SBR的高污泥濃度,從而獲得高負荷,並具有超常的處理效率和處理難生化污水的能力。
(3). 在SBR的運行周期內,進水、曝氣、沉降、排水、閑置等程序的時間,完全可以根據水質、水量的實際情況進行調整,因此適應性強,方便調試和正常操作。
(4). 由於污泥有一個再生過程,又可以保持高濃度,所以污泥不僅性狀良好,易於脫水干化,而且產泥率低。
(5). SBR不僅生物量大,而且生物相當豐富,因此具有較好的脫氮能力。
(6). 由於流程短、設備少,取消了二沉池、刮泥機及連接管路等,因此基建投資省
3.處理工藝流程圖:
(三) 永和污水處理廠概況:
1.廠區概況:
永和污水處理廠位於廣州經濟技術開發區永和經濟區(台商投資區)永順大道旁,一期工程污水處理量為2000噸/日,主要採用以生物接觸氧化法工藝(生物膜法)為核心的一體化污水處理裝置,輔以粗細格柵機、沉砂池等預處理設施,處理永和經濟區以工業廢水為主的污水。目前正在建設二期工程,二期工程採用柔性生化污水處理系統,日污水處理量為6000噸。
2.處理工藝
生物膜法和活性污泥法一樣,同屬於好氧生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來去除有機物的,而生物膜法是依靠固著於固體介質表面的微生物來去除有機物的,因而這種方法亦稱為生物過濾法。
生物膜法具有以下幾個特點:固著於固體表面上的微生物對廢水水質、水量的變化有較強的適應性;和活性污泥法相比,管理較方便;由於微生物固著於固體介質表面,即使增殖速度較慢的微生物也能生息,從而構成穩定的生態系;高營養級的微生物越多,污泥量自然就越少。一般認為,生物過濾法比活性污泥法的剩餘污泥量要少。
當然,由於固著於固體介質表面的微生物量較難控制,因而在運轉操作上伸縮性差;又由於濾料表面積小,BOD容積負荷有限,因而空間效果差;加之採用自然通風供養,在生物膜內層往往形成厭氧層,從而縮小了具有凈化功能的有效容積。然而由於新工藝新濾料的研製成功,生物膜法作為良好的好氧生物處理技術仍被廣泛地應用著。
生物膜法分為以下三類:
(1). 潤壁型生物膜法。廢水和空氣沿固定的或轉動的接觸介質表面的生物膜流過,如生物濾池和生物轉盤等。
(2). 浸沒型生物膜法。接觸濾料固定在曝氣池內,完全浸沒在水中,採用鼓風曝氣,如接觸氧化法。
(3). 流動床型生物膜法。使附著有生物膜的活性炭、砂等小粒徑接觸介質懸浮流動於曝氣池中。
3.處理工藝流程:
下圖是永和污水處理廠一期工程的工藝流程示意圖:
永和污水處理廠設計進、出水水質與實際情況的對照。
項目
設計進水(mg/L)
設計出水(mg/L)
實際進水范圍
BOD5
180
30
15~40
COD
300
80
60~140
SS
250
70
50~150
油脂
30
10
未測
三.實習總結:
此次在黃埔開發區污水處理廠的實習,使我在學生階段能夠最大程度深入學習活性污泥法的處理工藝.活性污泥法是目前處理城市和工業污水普遍採用的好氧生化處理技術.其工藝流程較為簡單,處理成本低,而處理效果好,BOD/COD去除率高,因而能得到廣泛的青睞.隨著工藝技術的提高,序批式活性污泥法(SBR)得到越來越多的重視和應用.SBR法電氣化和自動化要求程度高, 並具有超常的處理效率和處理難生化污水的能力,極大地節約勞力和用地面積,是較為先進且前景較好的處理工藝.
『捌』 含重金屬廢水處理的處理方法
含重金屬廢水處理使用膜處理技術:
其中納濾可以濃縮廢水中金屬離子、鹽類等,反滲透可以膜截留金屬離子和有機添加劑,而讓水分子透過膜,而達到分離、濃縮目的。
含重金屬廢水進入處理系統,根據需要,經過復合試劑預處理,減少其它離子對膜系統的影響,之後通過納濾膜、反滲透膜實現物料分離、濃縮。
本系統設置多套納濾裝置,既可以輔助實現濃縮倍數的要求,也可以切換實現出水重金屬離子實現達標排放的要求。
重金屬廢水來源及其處理原則:
重金屬廢水主要來自礦山、冶煉、電解、電鍍、農葯、醫葯、油漆、顏料等企業排出的廢水。廢水中重金屬的種類、含量及存在形態隨不同生產企業而異。由於重金屬不能分解破壞,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。
例如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子形態轉變成難溶性化台物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。
因此,重金屬廢水處理原則是:首先,最根本的是改革生產工藝.不用或少用毒性大的重金屬。其次是採用合理的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排廢水量。
『玖』 去關於污水處理廠處理的實踐報告3000個字
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明,為實現經濟的持續穩定的發展,必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展,城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加,2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸,比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸,比上年增加2.3%;城鎮生活污水排放量232.3億噸,比上年增加0.9%,其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重,劣V類水體佔60%以上;淮河幹流水質以III-V類水體為主,支流及省界河段水質仍然較差;黃河水系總體水質較差,幹流水質以III-IV類水體為主,支流污染普通嚴重;松花江水系以III-IV類水體為主;珠江水系水質總體良好,以II類水體為主;長江幹流及主要一級支流水質良好,以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺,已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題,丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主,逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2],到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3,城市污水處理率要達到50%,預計需新建污水處理廠1000餘座,而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇,因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝,具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來,城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法,它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題,且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,從可持續發展的角度來看,並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來,目前在城市生活污水處理研究和應用領域,普遍存在的問題有:
(1)採用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹現象;工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
(2)隨著污水排放標準的不斷嚴格,對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高,傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯,形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這勢必要增加基建投資的費用及能耗,並且使運行管理較為復雜。
(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資,因此建設大型的污水處理廠,集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題,就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高,耐沖擊負荷性能好,產泥量低,佔地面積少,便於運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
1.生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多,成分復雜。但對於生活污水來說,其有機成分歸納起來主要包括:蛋白質(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物,由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖,由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構,因此生物膜通常具有孔狀結構,並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面,是高度親水的物質,在污水不斷流動的條件下,其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質,在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物,形成由有機污染物 →細菌→原生動物(後生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有:假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬,原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現,且主要為線蟲。污水在流過載體表面時,污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附,並通過氧向生物膜內部擴散,在膜中發生生物氧化等作用,從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態,當生物膜逐漸增厚,厭氧層的厚度超過好氧層時,會導致生物膜的脫落,而新的生物膜又會在載體表面重新生成,通過生物膜的周期更新,以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上,實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離,載體填料的存在,對水流起到強制紊動的作用,同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸,從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題,在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理,而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中,便形成了生物膜反應器。近年來,物物膜反應器發展迅速,由單一到復合,有好氧也有厭氧,逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一,它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
(1)、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中,廢水中的有機物經大量微生物的共同作用,被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中,不同的微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述,有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料,即指那些高分子的有機物,這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段:高分子有機物因相對分子質量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵(或酸化)階段:在這一階段,上述小分子的化合物在發酵細菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸(簡寫作VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質,因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段:在此階段,上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段:這一階段里,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里,還包含著以下這些過程:a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解;b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化;c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外,當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述(見圖1)
(2)厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器(AF)
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率,使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立,還在於它採用了生物固定化的技術,使污泥在反應器內的停留時間(SRT)極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時,SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間(HRT),從而減少反應器容積,或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT,並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度,在AF內,厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成:其一是細菌在AF內固定的填料表面(也包括反應器內壁)形成生物膜;其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎,在一定的污泥比產甲烷活性下,厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時,AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好,因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥,也不需要污泥的迴流。
在AF內,由於填料是固定的,廢水進入反應器內,逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷,廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部(進水處),發酵菌和產酸菌佔有最大的比重,隨反應器高度上升,產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關,在已酸化的廢水中,發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處(例如上流式AF的內部)細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高,污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先,AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行(指上流式AF),據Young和Dahab報道[4], AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大,因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下,AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍,同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外,另一個問題是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由於以上問題,國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計,國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料,有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點:
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點;
生物固體濃度高,因此可獲得較高的有機負荷;
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜,以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體,因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間,耐沖擊負荷能力較強;
啟動時間短,停止運行後再啟動也較容易;
不需要迴流污泥,運行管理方便;
在水量和負荷有較大變化的情況下,耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器(AFBR)
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥,液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下:
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸;
由於顆粒與流體相對運動速度高,液膜擴散阻力小,且由於形成的生物膜較薄,傳質作用強,因此生物化學過程進行較快,允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間;
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題;
高的反應器容積負荷可減少反應器體積,同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器,因此可以減少佔地面積。
但是,厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一,為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失,必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度,但這幾乎是難以做到的,因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次,一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時,為取得高的上流速度以保證流態化,流化床反應器需要大量的迴流水,這樣導致能耗加大,成本上升。由於以上原因,流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器(AAFEB)
厭氧附著膜膨脹床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比,區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計,膨脹床的膨脹率約為10%~20%,此時顆粒間仍保持互相接觸,而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性,發現對於小型污水處理廠而言,厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇,能耗量少,污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述,採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術,作為生活污水處理的核心方法,在技術上已經成熟,並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是,厭氧方法在濃縮營養物(氮和磷)方面效果不大,同時它僅能除去部分病源微生物。此外,殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術,合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代,已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池,填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品,主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水,它克服了活性污泥法在處理此類污水時,因污泥流失而不能維持正常運行的缺點,並取得了較好的效果。進入70年代,隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現,使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬,它不僅可用於處理生活污水,而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水,與其他生物處理方法相比,展現出了優越性,我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究,第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水,在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較,生物接觸氧化具有以下主要優點:①生物接觸化法以填料作為載體,供生物群棲息生長,形成穩定的生態體系,有較高的微生物濃度,一般可達10~20g/l;氧的利用率高,可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力,剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度,易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐,對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前,生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜,生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性,因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化,有利於剝落的生物膜及時排出填料區,以及填料的體積應具有可壓縮性,並在復原後不發生變形,便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表,多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料,孔形為六角形,孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脫落,填料橫向不流通,造成布氣不均勻,易堵塞以至無法正常運轉,且造價較高,近年來,此類填料已逐漸淘汰。
(2)懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料,理論比表面積大,空隙率>90%,掛膜快,空隙的可變性使之不易堵塞,而且造價低,組裝方便,出水穩定,處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時,填料絲會結團,大大減少了實際利用的比表面積,且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況,影響使用壽命,其壽命一般為1~2年。半軟性填料,具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小(87-93m2/m3)生物膜總量不足影響污水處理效果,且造價偏高。
組合式填料,是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團,氣泡切割性能好而設計的新型填料,在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束,其平面有如盾形,故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有掛膜快,生物總量大,不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料,在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率達80%~90%,與之類似的還有燈籠式(或龍式)和YDT彈性立體填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料,種類繁多。特點是無需固定和懸掛,只需將之放置於處理裝置之中,使用方便,更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等,具有充氧性能好,掛膜快,使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料,填料粒徑2~4 mm,有巨大的比表面積,使反應器中單位體積內可保持較高的生物量,而且填料上的生物膜較薄,其活性相對較高,具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准,在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用,這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後,在現有的技術條件下,要達到二級出水標准,需要相當長的停留時間,結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢,但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講,厭氧處理僅僅提供了一種預處理,它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時,普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除,因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術,是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明,兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前,在實際生產中,應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度,氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中,以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中,後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中,後處理方法比較多樣化,二沉池+氯消毒、淹沒濾池+二沉池+氯消毒、氧化溝等,最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本,城鎮生活污水一般採用厭氧消化+好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池+好氧濾池以及厭氧濾池+接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統,廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝,充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢,成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外,由上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點,[9,10,11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12,13]近年來,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]進行的小試和中試的研究結果表明,採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池(BF)組合工藝處理生活污水,兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言,有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時,厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高,使產氣量增加、剩餘污泥量減少,可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行,在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下,即使環境溫度低於10℃(平均氣溫5.9℃),對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響,溫度在4.5-23℃范圍內,TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能,為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
『拾』 重金屬廢水怎麼處理
目前,重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類:(1)化學法;(2)物理處理法;(3)生物處理法。
化學法
化學法主要包括化學沉澱法和電解法,主要適用於含較高濃度重金屬離子廢水的處理,化學法是目前國內外處理含重金屬廢水的主要方法。
2.1.1化學沉澱法
化學沉澱法的原理是通過化學反應使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物,通過過濾和分離使沉澱物從水溶液中去除,包括中和沉澱法、硫化物沉澱法、鐵氧體共沉澱法。由於受沉澱劑和環境條件的影響,沉澱法往往出水濃度達不到要求,需作進一步處理,產生的沉澱物必須很好地處理與處置,否則會造成二次污染。
2.1.2電解法
電解法是利用金屬的電化學性質,金屬離子在電解時能夠從相對高濃度的溶液中分離出來,然後加以利用。電解法主要用於電鍍廢水的處理,這種方法的缺點是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以,電解法不適於處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。
物理處理法
物理處理法主要包含溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術及吸附法。
2.2.1溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由於液液接觸,可連續操作,分離效果較好。使用這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取劑,廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在,例如在酸性條件下,與萃取劑發生絡合反應,從水相被萃取到有機相,然後在鹼性條件下被反萃取到水相,使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性,然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性,應用受到很大的限制。
2.2.2離子交換法
離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進行交換,達到去除廢水中重金屬離子的方法。常用的離子交換劑有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂等。幾年來,國內外學者就離子交換劑的研製開發展開了大量的研究工作。隨著離子交換劑的不斷涌現,在電鍍廢水深度處理、高價金屬鹽類的回收等方面,離子交換法越來越展現出其優勢。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法,處理容量大,出水水質好,可回收重金屬資源,對環境無二次污染,但離子交換劑易氧化失效,再生頻繁,操作費用高。
2.2.3膜分離技術
膜分離技術是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,不改變溶液中化學形態的基礎上,將溶劑和溶質進行分離或濃縮的方法,包括電滲析和隔膜電解。電滲析是在直流電場作用下,利用陰陽離子交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學過程。隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽極和陰極而進行電解的方法,實際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。上述方法在運行中都遇到了電極極化、結垢和腐蝕等問題。
2.2.4吸附法
吸附法是利用多孔性固態物質吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關鍵技術是吸附劑的選擇,傳統吸附劑是活性炭。活性炭有很強吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,處理水質很難達到回用要求,價格貴,應用受到限制。近年來,逐漸開發出有吸附能力的多種吸附材料。有相關研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯後,可重復使用10次,吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+ 有很好的吸附能力,處理後廢水中重金屬含量顯著低於污水綜合排放標准。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑,鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr 6+的去除率達到99%,出水中Cr 6+含量低於國家排放標准,具有實際應用前景。
生物處理法
生物處理法是藉助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法,包括生物吸附、生物絮凝、植物修復等方法。
2.3.1生物吸附
生物吸附法是指生物體藉助化學作用吸附金屬離子的方法。藻類和微生物菌體對重金屬有很好的吸附作用,並且具有成本低、選擇性好、吸附量大、濃度適用范圍廣等優點,是一種比較經濟的吸附劑。用生物吸附法從廢水中去除重金屬的研究,美國等國家已初見成效。有研究者預處理假單胞菌的菌膠團後,將其固定在細粒磁鐵礦上來吸附工業廢水中Cu,發現當濃度高至100 mg/L時,除去率可達96%,用酸解吸,可以回收95%銅,預處理可以增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些不足,例如吸附容量易受環境因素的影響,微生物對重金屬的吸附具有選擇性,而重金屬廢水常含有多種有害重金屬,影響微生物的作用,應用上受限制等,所以還需再進行進一步研究。
2.3.2生物絮凝
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。生物絮凝法的開發雖然不到20年,卻已經發現有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能,如黴菌、細菌、放線菌和酵母菌等,並且大多數微生物可以用來處理重金屬。生物絮凝法具有安全無毒、絮凝效率高、絮凝物易於分離等優點,具有廣闊的發展前景。
2.3.3植物修復法
植物修復法是指利用高等植物通過吸收、沉澱、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量, 以達到治理污染、修復環境的目的。植物修復法是利用生態工程治理環境的一種有效方法,它是生物技術處理企業廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬,主要有三部分組成:
(1)利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉澱或富集有毒金屬: (2)利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性,從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴散: (3)利用金屬積累植物或超積累植物將土
壤中或水中的重金屬萃取出來,富集並輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條,降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復技術中能利用的植物有藻類植物、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力主要表現在對重金屬具有很強的吸附力。褐藻對Au的吸收量達400mg/g,在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達80%~90%。浩雲濤等分離篩選獲得了一株高重金屬抗性的橢圓小球藻(Chlorella ellipsoidea),並研究了不同濃度的重金屬銅、鋅、鎳、鎘對該藻生長的影響及其對重金屬離子的吸收富集作用。結果顯示,該藻Zn 和Cd 具有很高的耐受性。對四種重金屬的耐受能力依次為鋅>鎘>鎳>銅。該藻對重金屬具有很好的去除效果,15μmol/L Cu2+、300μmol/L Zn2+、100μmol/L Ni2+、30μmol/L Cd2+濃度72h處理,去除率分別達到40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。由此可見,此藻類可應用於含重金屬廢水的處理。
草本植物凈化重金屬廢水的應用已有很多報道。風眼蓮(Eichhoria crassipes Somis)是國際上公認和常用的一種治理污染的水生漂浮植物,它具有生長迅速,既能耐低溫、又能耐高溫的特點,能迅速、大量地富集廢水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多種重金屬。張志傑等的研究結果表明,乾重lkg的風眼蓮在7~l0d可吸收鉛3.797g、鎘3.225g。周風帆等的 研究發現風眼蓮對鈷和鋅的吸收率分別高達97%和80%。香蒲(Typhao rientaliS Pres1)也是一種凈化重金屬的優良草本植物,它具有特殊的結構與功能,如葉片成肉質、柵欄組織發達等。香蒲植物長期生長在高濃度重金屬廢水中形成特殊結構以抵抗惡劣環境並能自我調節某些生理活動, 以適應污染毒害。招文銳等研究了寬葉香蒲人工濕地系統處理廣東韶關凡口鉛鋅礦選礦廢水的穩定性。歷時10年的監測結果表明,該系統能有效地凈化鉛鋅礦廢水。未處理的廢水含有高濃度的有害金屬鉛、鋅、鎘經人工濕地後,出水口水質明顯改善,其中鉛、鋅、鎘的凈化率分別達99.0%,97.%和94.9%,且都在國家工業污水的排放標准之下。此外,還有很多草本植物具有凈化作用,如喜蓮子草、水龍、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
採用木本植物來處理污染水體,具有凈化效果好,處理量大,受氣候影響小,不易造成二次污染等優點,越來越受到人們的重視。胡煥斌等試驗結果表明,蘆葦和池杉兩種植物對重金屬鉛和鎘都有較強富集能力,而木本植物池杉比草本植物蘆葦具有更好的凈化效果。周青等研究了5種常綠樹木對鎘污染脅迫的反應,實驗結果表明,在高濃度鎘脅迫下,5種樹木葉片的葉綠素含量、細胞質膜透性、過氧化氫酶活性及鎘富集量等生理生化特性均產生明顯變化,其中,黃楊、海桐,杉木抗鎘污染能力優於香樟和冬青。以木本植物為主體的重金屬廢水處理技術,能切斷有毒有害物質進入人體和家畜的食物鏈,避免了二次污染,可以定向栽培,在治污的同時,還可以美化環境,獲得一定的經濟效益,是一種理想的環境修復方法。