㈠ 鎺掓薄紼庡緛鏀舵爣鍑嗗強璁$畻鏂規硶
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㈡ 空氣、水、大地的污染是怎麼造成的
一般兩個方面的原因:
人為的污染:人們生產生活排放的過量廢水廢氣固體廢物進入環境,使環境自我調節能力盡失造成污染
自然本身的污染:例如火山爆發,閃電造成的火災,排出廢氣
如今的污染多數是人為造成的
㈢ 焦化廢水深度處理研究現狀
焦化廢水主要是焦化廠在煤氣化、液化、煉焦過程中所產生的廢水,此種廢水中含有大量的有毒、難降解的有機物是一種較難處理的有機廢水。目前主要採用以下方法對焦化廢水進行處理:首先利用常規方法對廢水進行預處理、然後利用生化方法對預處理廢水進行二次處理。
但是,經過上述過程處理後的焦化廢水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然無法達標。針對焦化廢水組成復雜、難於處理、經傳統方法處理後無法達標排放這種狀況,綜合了近幾年來國內外有關焦化廢水處理方面的大量的研究成果,系統地介紹了焦化廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法的優缺點,列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,並指出了焦化廢水處理技術今後的發展方向。
焦化廢水主要是指在煤煉焦、煤氣凈化、化工產品回收和化工產品精製過程中產生的廢水。由於受原煤性質、產品回收、生產工藝等多種因素的影響,導致廢水成分異常復雜。焦化廢水中所含有機物主要以酚類化合物為主,其含量達到有機物總量的一半以上,剩餘有機化合物主要為含硫、氧、氮的雜環有機化合物以及多環芳香族有機化合物等。
焦化廢水以其排放量大、成分復雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環利用或者達標排放。因此,降低焦化廢水中的污染物濃度,提高廢水的循環利用率是亟待解決的問題。
隨著人們環保意識的加強和國家對環保問題的重視,中國環境保護部於2012年6月頒布了《煉焦化學工業污染物排放標准》(GB16171-2012),該標准除對廢水中主要污染物給出了更為嚴格的排放標准,而且在原標准基礎上增加了苯、苯並芘、多環芳烴以及總氮等化合物的排放指標,該標准同時也對單位產品的排水量做了更為嚴格的要求,開發研究新型、高效能、低成本的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進提高廢水處理效果使其能夠達標排放是目前亟待解決的問題。
多年以來,雖然前人已做了大量關於焦化廢水處理的基礎研究工作,但是由於焦化廢水排放量大,水中污染物種類多且有些污染物難於生物降解而使得焦化廢水處理至今為止仍未有突破性的研究進展。因此研究並開發一種高效能、低成本、處理效果好的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進是今後焦化廢水處理研究的重點。
本文對廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法進行了分析對比,並列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,同時指出了今後焦化廢水處理技術的發展方向。
1 焦化廢水深度處理技術
1.1 物理化學法
1.1.1 混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用電中和原理對焦化廢水進行處理,具體處理過程如下:將混凝劑在一定條件下定量投入到焦化廢水中,廢水中的帶電物質與混凝劑發生電中和形成大顆粒膠團,而後經過進一步的沉澱使焦化廢水得以凈化處理。
盧建杭、王紅斌等開發出了針對上海寶鋼集團下屬焦化廠焦化廢水專用的混凝劑——M180,用於處理上海寶鋼焦化廠 A/O 生化池出水,通過實驗發現在 pH 值為 6.0~6.5、混凝劑投加量為 300mg/L時,專用混凝劑對焦化廢水的 COD、色度、CN等指標有良好的處理效果,並且在實驗過程中還發現進水水質的波動對專用混凝劑處理效能的影響很小。
周靜和李素芹研製出了一種新型的復合絮凝劑——PFASSB,並將其與 PFS、PAC 和 PFAC 進行對比研究,考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝劑 PFASSB 對焦化廢水 COD、濁度等的處理效果。
通過實驗結果發現,在相同的條件下新型復合絮凝劑對焦化廢水的處理效果明顯優於 PAC、PFS和 PFAC,並且新型絮凝劑的用量明顯比其他絮凝劑的用量低;當廢水 PH 為 8,新型絮凝劑投加量在 10 mg/L 時,經過絮凝處理後的出水 SS<70 mg/L,CODcr<150 mg/L。
鄭義、張琢等研究對比了硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯醯胺對焦化廠生化池出水的處理效果,並將其組合搭配,考察了它們聯合處理焦化廢水的能力。通過實驗發現,將聚合硫酸鐵與聚丙烯醯胺組合處理焦化廢水,處理效果明顯優於各混凝劑單獨使用時的處理效果;當 pH 為 5,投加量為聚合硫酸鐵 40 mg/L、聚丙烯醯胺 6 mg/L 時,組合混凝劑對焦化廢水處理效果最佳,此時處理後廢水出水色度為 70 倍,COD 為 68 mg/L,去除率分別達到了73.08%、62.22%。
通過以上分析發現,混凝沉澱法對焦化廢水色度,COD 等指標的去除效果較好,處理後的焦化廢水可實現達標排放。但是,使用混凝沉澱法對焦化廢水進行深度處理的過程中會產生大量的固體沉渣,而且這種固體沉澱物較難處理會對環境造成新的污染,並且採用混凝沉澱的方法處理焦化廢水需要對沉澱池入水以及出水調節 pH 值,而且混凝劑需要人工投加操作較為復雜,經過處理後的廢水只能外排無法實現達標回用。
1.1.2 吸附法
吸附法處理焦化廢水主要是利用吸附劑為比表面積較大的多孔類物質,對大分子有機物、油類物質、以及部分固體懸浮物等污染物具有良好的吸附性能,吸附劑在對焦化廢水吸附處理後經過沉澱得以分離。
周靜、李素芹等採用粉煤灰作為吸附劑,對焦化廢水生化出水中的氨氮進行深度處理,通過實驗對葯劑投加量、pH 值、吸附時間三個主要影響因素進行了考察。實驗結果表明:當廢水 pH 為 5,粉煤灰投加量為 150 g/L、生石灰投加量為 2.5 g/L,吸附時間為 1 h 時,焦化廢水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下,氨氮去除率達到 70%以上。
王紅梅、鄭振暉利用改性膨潤土對焦化廢水生化出水進行深度處理。通過實驗結果發現:當焦化廢水 pH 在8.0~10.0,改性膨潤土投加量為 1 200~1 500 mg/L 時,焦化廢水脫色率達到 65%以上,氰化物、CODcr的去除率也分別達到了31%和26.5%。
孫寶東、馬雁林對南京鋼鐵聯合有限公司的兩座焦化廢水處理站進行技術改進,通過在原處理站基礎上增加活性炭過濾裝置,並對原有的操作方法進行改進。通過活性炭過濾裝置改進後,南京鋼鐵聯合有限公司焦化廢水處理站出水由原來的國家二級標准提升到了國家一級排放標准,並且通過改進操作方法使廢水處理站的運行成本得以降低,活性炭的使用壽命得以延長。
李茂、韓永忠等採用樹脂吸附和 Fenton 氧化的組合工藝處理高濃度的焦化廢水。通過實驗發現:當吸附樹脂與 Fenton 試劑在最佳的工作條件下時,焦化廢水中酚類有機化合物去除率幾乎可達100%,COD 的去除率達到 74.82%,並且經過樹脂吸附和Fenton氧化的組合工藝處理過的高濃度焦化廢水可生化性也有很大的提高。
張昌鳴等利用粉煤灰作為吸附劑對山西焦化集團有限公司下屬焦化廠的焦化廢水生化出水進行深度處理。當粉煤灰用量為 17.47 g/L 時,焦化廢水處理效果較好,除氨氮含量偏高外廢水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、揮發酚等污染物含量均達到國家排放標准。吸附後的粉煤灰可以燒磚或築路進行再利用。採用粉煤灰吸附處理焦化廢水,體現了以廢治廢的環保理念。
以活性炭作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理,廢水處理效果較好,處理後的廢水可達標排放,但是由於活性炭價格較高再生困難使得廢水處理成本較高,目前絕大多數企業以棄之不用。而以粉煤灰作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理,處理效果較好,吸附後的粉煤灰仍可進行燒磚築路等再利用對其品質不會產生影響,並且利用粉煤灰作為吸附劑處理焦化廢實現了廢物再利用符合當前國家綠色化工循環利用的政策。
1.1.3 化學沉澱法
採用化學沉澱的方法不僅使廢水中氨氮含量達到了國家的排放標准,同時也間接的提高了廢水的可生化性。但是,目前化學沉澱的方法處理焦化廢水的研究較少,技術還不成熟無法實現工業化
應用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 試劑通過將焦化廢水中難降解大分子有機物氧化分解成小分子有機物,降低了焦化廢水的COD 值和色度,同時在一定程度上提高了焦化廢水的可生化性,使焦化廢水得到較好的處理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性以及極強的氧化活性,臭氧可將焦化廢水中的大分子有機物等物質氧化分解。臭氧氧化技術具有氧化能力強、反應速度快、處理效率高、不受溫度影響、不產生污泥等特點。
2 結 論
近年來,隨著國家對環保問題的的日益重視以及國民環保意識的不斷提高,廢水的排放標准也變得更為嚴格。各國學者經過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術,如:電化學氧化技術、光催化氧化技術、膜技術等。
這些技術對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產生二次污染,但是這些技術投資成本和運行成本較高並且很多仍處於理論研究和實驗室研究階段,較難實現大規模工業化應用。因此在深人研究焦化廢水先進處理技術的同時,我們也應該充分發掘現有技術的優點,對現有技術進行優化改良提高其處理效能。
通過以上分析可以發現粉煤灰吸附效果較好且符合國家以廢治廢的環保節能政策,並且膜技術也已在部分工廠中應用並取得了較好的效果,採用粉煤灰吸附預先對焦化廢水進行預處理除去廢水中大部分有機物減輕膜過濾的負擔提高其使用壽命降低處理成本,將粉煤灰吸附技術與膜技術協同作用處理焦化廢水應是今後焦化廢水處理回用的研究重點。
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㈣ 齊齊哈爾市地下水水質評價與污染預警
一、研究區概況
(一)自然地理與社會經濟概況
研究區位於松嫩平原西部齊齊哈爾市內,嫩江東側,北臨富裕縣,東接林甸和杜爾伯特蒙古族自治縣,南部是泰來縣。研究區地理坐標:東經123°53′~124°15′,北緯47°10 ′~47°24′,東西長27.39 km,南北寬26.32 km,總面積為720.9 km2,海拔高度一般在200~500 m 之間。地形以平原為主,地勢呈馬蹄型,東南兩側高、中間低,由北向南逐漸降低。齊齊哈爾市屬寒溫帶大陸性季風氣候,南部屬溫暖乾旱農業氣候區,中部屬溫和半乾旱農業氣候區,北部屬溫涼半濕潤農業氣候區。年平均氣溫在0.7~4.2℃之間,南北相差3.5℃左右。年降水量在400~550 mm 之間,年平均無霜期122~151 d。齊齊哈爾地區土壤主要有暗棕壤、黑土、黑鈣土、草甸土、沼澤土、草甸鹼土、砂土。齊齊哈爾市大部分土壤具有熱量高、透性好、質地輕的特點。
齊齊哈爾市是以重型機械、冶金工業為主體的東北地區老工業基地之一,是黑龍江省第二大城市,具有包括化工、輕工、紡織、建材、食品、電子、醫葯等門類齊全的工業體系,是黑龍江省西部地區的政治、經濟、科技、文化教育、商貿中心和重要的交通樞紐,全市轄7個區、1個市、8個縣,人口561.1×104人(市區143.9×104人)。
(二)水文地質概況
齊齊哈爾市位於嫩江低平原,地貌上跨越沖積傾斜平原、沖積-河谷平原、沖積-湖積低平原3個地貌單元。水文地質條件較為復雜,地層由巨厚的白堊紀、新近紀陸相碎屑岩沉積物和第四紀砂、砂礫石為主的鬆散堆積物組成。
研究區第四系鬆散堆積物較厚,一般160~190 m。在40~60 m處普遍存在一層弱透水的亞粘土或亞砂土層,厚度一般小於7 m,將區內含水層分隔成水力特徵有明顯差異的上部潛水和下部承壓水。上部潛水含水層厚度24.3~43.0 m,含水介質以砂礫石為主,次為中粗砂、中細砂,夾數層亞粘土、亞砂土透鏡體,水位埋深2~5 m,水量豐富,單井涌水量大於2000 m3/d。下部承壓水含水層較厚,中更新統含水層厚度一般70~85 m,含水介質為含礫中粗砂、砂礫石,下更新統含水層厚度一般20~50 m,含水介質為含礫中粗砂、中細砂。水位埋深3~5 m,水量較豐富,北部單井涌水量大於2000 m3/d,南部及東南部單井涌水量1200~2000 m3/d。
潛水主要補給來源為大氣降水滲入補給、河水滲入補給、側向徑流補給及灌溉水回滲補給,主要排泄方式是人工開采、蒸發、越流補給承壓水。承壓水的主要補給來源為上部潛水的越流補給、側向徑流補給,主要排泄方式為人工開采和側向徑流排泄。
區內第四系潛水和承壓水均為中性低礦化重碳酸型淡水。pH 值一般在6.6~8.36之間;TDS潛水為230~800 mg/L,承壓水為140~380 mg/L;總硬度:潛水120~500 mg/L,承壓水90~170 mg/L;水化學類型兩者基本相同,均以HCO3-Ca、HCO3-Ca—Na、HCO3-Na—Ca型為主,其次為HCO3-Ca—Mg型水。由於潛水已經受到比較嚴重的污染,水化學類型變得比較復雜,在中心城區-大民屯-榆樹屯一帶形成了一種以含大量硝酸鹽和氯化物為特徵的污染水化學類型。另外,受原生環境影響,含水層中普遍有淤泥質亞粘土夾層,其淤泥質中有機質分解,形成還原環境,使介質中高價鐵、錳還原成低價鐵、錳,因此,地下水中鐵、錳含量普遍較高,但含量年變化不大。
(三)地下水水質監測數據
本次研究水質監測數據主要來源於齊齊哈爾市地質環境監測站設置的地下水動態長觀井1998~2002年枯水期的水質分析結果,水質監測點共31個,其中潛水14個、承壓水17個(表13—14、表13—15)。監測的項目主要有pH、總硬度、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、砷、汞、鉻、鉛、氟、鎘、鐵、錳、硫酸鹽、氟化物、銅、鋅、碘化物等。齊齊哈爾市地下水水質評價與污染預警系統,實現了對這些監測數據的增加、修改、刪除、查詢等基本管理功能,見圖13—7。
表13—14 齊齊哈爾市地下水潛水水質監測資料統計表
表13—15 齊齊哈爾市地下水承壓水水質監測資料統計表
(四)研究區空間信息
空間信息包括研究區地理底圖、岩性分布圖、地下水水質預警參數分區圖、水源地及污染源分布圖和土地利用現狀圖(見圖13—8~圖13—10)。
圖13—7 齊齊哈爾地區地下水水質監測數據管理
圖13—8 研究區空間信息界面
圖13—9 研究區地形示意圖
原比例尺1:50000
圖13—10 研究區包氣帶岩性分布示意圖
原比例尺1∶50000
二、齊齊哈爾市地下水水質評價
採用國家標准、模糊綜合評判、BP神經網路三種方法分別對每年的潛水和承壓水進行評價。評價結果既有數據表格,也有等值線和等值面圖。如圖13—11是2002年潛水採用BP神經網路評價方法得到的評價結果表格,圖13—12是1998年潛水採用國家標准綜合評價得到的等值線圖。
圖13—11 2002年潛水BP神經網路評價結果
圖13—12 1998年潛水國家標准綜合評價等值線示意圖
評價結果表明,齊齊哈爾市地下水水質具有以下特點:
(1)區內超標組分有:氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、砷、總硬度、氯化物、硫酸鹽、鐵、錳。
(2)「三氮」污染嚴重,14個潛水監測點中氨氮超標的有10個,最高含量2.35 mg/L(100號點2000年),超水質標準的8倍;硝酸鹽超標的有7個,最高含量444.12 mg/L(228號點2002年),超水質標準的4倍;亞硝酸鹽超標的有12個,最高含量1.680 mg/L(2號點2002年),超水質標準的24.6倍。
(3)局部地方總硬度超標(15、27、228號點),最高含量1043.67 mg/L(228號點2002年);局部地方砷超標(2、27、183號點),最高含量0.079 mg/L(27號點2001年)。
(4)區內地下水中鐵、錳含量普遍較高,這主要是受原生環境控制,區內含水層中多有淤泥質亞粘土夾層,其淤泥質中有機質分解,形成還原環境,使介質中高價鐵、錳還原成低價鐵、錳物質,因此,地下水中鐵、錳含量普遍較高,但歷年變化不大。
三、齊齊哈爾市地下水水質預測
利用系統提供的灰色模型GM(1,1)和時間序列分析兩種預測模型,可以對全部井的水質同時進行預測,也可以根據年份、點號、水期、水層等條件對特定井的水質進行預測。其中灰色模型GM(1,1)適合於對水質進行中短期預測,見圖13—13。時間序列分析適合於對水質進行中長期預測,利用時間序列分析進行預測之前,除了要選擇預測的點號,水期及含水層之外,還要為預測設置相應的權值。權值的設定范圍理論上為0~1,但在應用中權值的設定應根據客觀具體情況。如果相臨年份之間的數據差異比較大時,設置較大的權值;反之,設置較小的權值。一般權值大小不宜超過0.3,見圖13—14。
四、齊齊哈爾地區地下水污染風險評價
(一)含水層固有脆弱性評價
將含水層固有脆弱性評價的7個評價因子數據進行處理,繪成7張圖件。
圖13—13 灰色預測結果
圖13—14 時間序列分析預測結果
(1)含水層埋深D
含水層埋深信息主要來自鑽孔數據,利用克里金插值後得到含水層埋深空間分布圖,然後按照評價標准表13—2重新分類。齊齊哈爾地區潛水含水層埋深一般在2~5 m,含水層埋深分級見圖13—15。
(2)凈補給量R
凈補給量=降水入滲系數×多年平均有效降雨量(mm),齊齊哈爾地區的多年平均有效降雨量為419.9 mm,入滲系數按大小分為五個區,自西向東依次為0.30、0.05、0.23、0.18、0.07。將計算結果按照評價標准重新分類後得到凈補給量分級圖,見圖13—16。
圖13—15 含水層埋深分級示意圖
圖13—16 凈補給量分級示意圖
(3)含水層介質類型A
齊齊哈爾地區含水層岩性主要為砂礫石、細砂夾礫石、細砂、含礫中粗砂、含礫中細砂、含礫粗砂、中砂、粉細砂及含礫中砂土,其對應的特徵值見表13—16。含水層介質類型分級見圖13—17。
表13—16 含水層介質類型特徵值
(4)土壤介質類型S
齊齊哈爾地區土壤介質類型主要有砂、亞砂土、亞粘土、黃土狀亞粘土、雜填土。其對應的特徵值見表13—17。含水層介質類型分級見圖13—18。
表13—17 土壤介質類型分級標准
圖13—17 含水層介質類型分級示意圖
圖13—18 土壤介質類型分級示意圖
(5)地形坡度T
地形坡度是由高程點高程通過空間分析中的表面分析而計算出的坡度圖,齊齊哈爾地區坡度分級見圖13—19。
(6)包氣帶介質類型J
齊齊哈爾地區包氣帶介質類型主要有砂、亞砂土、黃土狀亞粘土、亞粘土。其對應的特徵值見表13—18。包氣帶介質類型分級見圖13—20。
表13—18 包氣帶介質類型特徵值
圖13—19 地形坡度分級示意圖
圖13—20 包氣帶介質類型分級示意圖
(7)含水層滲透系數C
含水層滲透系數劃分為四個區,其分級標准參考表13—2,級別與脆弱性結論的對應關系見表13—19,分級見圖13—21。
表13—19 級別與脆弱性結論的對應關系
將得到的各評價指標的分類圖按下列公式加權疊加,得出齊齊哈爾地區含水層固有脆弱性分區圖,見圖13—22。
圖13—21 含水層滲透系數分級示意圖
圖13—22 齊齊哈爾地區含水層固有脆弱性分區示意圖
(二)污染源荷載風險評價
齊齊哈爾市污染源荷載風險評價是以2000年的資料進行的,該市2000年污染物排放總量為33 044.39 t,其中化學需氧量21 149.77 t,懸浮物11 576.81 t,石油類223.31 t,揮發酚59.46 t,氰化物103.39 t,六價鉻2.04 t,砷7.30 t,硫化物15.05 t。主要排污區是龍沙區。
市區化肥農葯使用情況(1999年),化肥施用量13 750 t,其中氮肥7563 t、鉀肥2275 t、磷肥953 t、復合肥2959 t、農葯使用量295 t。
工業固體廢物與城市垃圾:固體廢物主要集中在鐵鋒區和龍沙區。「九五」工業固體廢物共15種,1335.58×104t,其中以粉煤灰、爐渣、冶煉廢渣、危險廢物、尾礦為主,計950.41×104t,占總量的71.31%。2000年各種固體廢物如下:危險廢物3.3206×104t,冶煉廢渣9.30×104t,粉煤灰125.04×104t,爐渣54.01×104t,煤矸石0.01×104t,其他68.63×104t,合計260.31×104t。
2000年固體廢物利用情況:危險廢物2.68×104t,冶煉廢渣7.58×104t,粉煤灰74.83×104t,爐渣53.85×104t,其他64.46×104t,合計203.41×104t。
「九五」末期,危險廢物的數量由初期的8.878×104t下降到3.3206×104t,綜合利用量2.68× 104t,利用率為80.71%,處置量0.6403×104t,處置率為99.99%,排放量0.000226×104t,僅占總量的0.0068%。危險廢物的產生主要分布在富拉爾基、龍沙和碾子山區的機械電氣、電子設備製造業和其他行業。區域分布高度集中,富拉爾基區占危險廢物總量的99.86%。
2000年生活垃圾產生量71×104t,其中填埋處理21.7×104t,一般處理14.2×104t,簡易處理35.1×104t。齊齊哈爾市廢水排放量見表13—20。
表13—20 齊齊哈爾市廢水排放量(單位:104t)
齊齊哈爾北三區(鐵鋒區、龍沙區、建華區)共有紅星、黎明、向陽生活垃圾處理廠三座,南山垃圾堆放場一座。其中黎明垃圾處理廠和南山垃圾堆放場佔地面積大於30 000 m2,紅星垃圾處理廠佔地面積40 000 m2(3個池子)。向陽垃圾處理廠佔地面積20 000 m2。紅星、黎明、向陽三座垃圾無害化處理廠的衛生填埋區共計6個,總建築面積121900 m2,容積1 463 000 m3。從2000年5月12日起紅星、黎明、向陽三座無害化處理廠陸續建成投入使用,日處理生活垃圾800 t,到目前為止共處理中心城區生活垃圾近100×104t、吸排垃圾滲濾液12.5×104t、建築垃圾150 000 m3。2003年10月1日醫療廢物集中處置項目正式開工建設,建成投入使用後,中心城區醫療廢物將實行無害化集中處置。
齊齊哈爾市城市氧化塘始建於1970年,位於市中心區域西南17.5 km的舊江套處,氧化塘西側靠嫩江左岸,尾部和嫩江接通。全部工程由明渠、氧化-儲存塘、閘門、抽水泵站等構築物組成,明渠全長6 km,渠與塘首結合部設泵站一座,塘首至塘尾泄水閘門全長9.3 km。
氧化塘北起新立屯黃沙灘,南至昂昂溪區大五福瑪,占舊河道面積8 km2,平均水面約5.6 km2,豐水期近7 km2。它承擔著城區60×104人口的城市混合污水的自理凈化。齊齊哈爾氧化塘建塘初期日接納污水10×104m3,經1986年改建,日接納污水達25×104m3。1998年受嫩江大洪水破壞,1999年修復清淤後,日接納污水能力達46×104m3。因此齊齊哈爾地區主要的污染源為紅星、黎明、向陽生活垃圾處理廠、工人屯工業固體廢棄物堆放場以及氧化塘和排污渠。系統運行後,得到的齊齊哈爾地區污染源荷載風險見圖13—23。
(三)污染危害性評價
根據齊齊哈爾土地利用現狀圖,將居民所在地的地下水視為飲用,菜地、水田、農田等區域的地下水視為非飲用,其餘地區為不使用。系統得到的齊齊哈爾地區污染危害性見圖13—24。
(四)污染風險評價
將含水層固有脆弱性、污染源荷載風險、污染危害性評價結束後,將三者綜合考慮疊加,得到齊齊哈爾地區污染風險圖,具體評價方法見表13—10,通過計算機運算,評價結果見圖13—25。其中「0」表示低風險,「1」表示中等風險,「2」表示高污染風險。
圖13—23 齊齊哈爾地區污染源荷載風險示意圖
圖13—24 齊齊哈爾地區污染危害性示意圖
五、齊齊哈爾地下水污染預警
地下水污染預警綜合考慮了地下水水質現狀、地下水水質變化趨勢、地下水污染風險三方面的因素,共有45種可能出現的狀態,通過計算機的分析計算可以確定不同的狀態。預警的結果用警度來表達,「0」表示「無警」;「1」~「4」依次為「輕度預警」、「中度預警」、「重度預警」和「巨度預警」,結果表示地下水的污染的威脅程度越來越嚴重。
(一)單項預警
通過地下水水質評價發現,齊齊哈爾地區地下水中的氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、砷、總硬度、鐵、錳超標現象比較嚴重,其中鐵、錳主要受原生環境控制,歷年變化不大。因此對於水質單因子預警可對氨氮、硝酸鹽、砷進行預警。
以砷為例,首先從資料庫中提取評價因子的濃度值,其次根據國家標准(GB/T14848—93)進行觀測井中該因子的水質現狀評價,通過空間插值得到該因子在研究區的空間分布圖作為水質現狀結果,見圖13—26。然後利用Daniel的Spearman秩相關系數法分析觀測井中該因子濃度多年變化趨勢,空間插值後得到變化趨勢分布圖,見圖13—27;最後由現狀分布圖、變化趨勢圖,污染風險圖經計算機系統分析計算後獲得預警結果圖,見圖13—28。
圖13—25 齊齊哈爾地區污染風險示意圖
圖13—26 齊齊哈爾地區砷現狀分布示意圖
圖13—27 齊齊哈爾地區砷變化趨勢示意圖
圖13—28 齊齊哈爾地區砷污染預警結果示意圖
研究區大部分區域砷濃度不超標,但西南部有三個觀測井砷濃度達到五類水標准,而且多年監測結果表明有進一步惡化的趨勢,因此該區域屬於巨警區,污染十分嚴重。另外市區附近砷濃度符合三類水標准,歷年無明顯變化趨勢,但污染風險高,因此該區域屬於重警區,需重點關注。
氨氮、硝酸鹽污染預警結果見圖13—29,氨氮污染面積較小,硝酸鹽污染十分嚴重,部分區域總硬度屬於重警。
圖13—29 齊齊哈爾地區氨氮、硝酸鹽污染預警結果示意圖
(二)綜合預警
圖13—30是齊齊哈爾地區地下水水質現狀圖,由圖可以看出,研究區東部淺層地下水水質為三類水,研究區西部淺層地下水水質為四類水,已無法飲用。通過分析各監測井的水質污染綜合指數變化趨勢,顧甸車站附近的27號監測井的水質有所好轉,位於查哈諾村的41號監測井的水質呈惡化趨勢,其餘監測井的水質無明顯變化,見圖13—31。圖13—32為齊齊哈爾地區地下水污染預警圖,由於該地區淺層地下水普遍已經遭受了污染,地下水中三氮的濃度達到了四類或五類水的標准,所以計算結果受地下水的現狀影響較大,在市區及附近以重度、巨度預警為主。在市區東部預警以輕度、中度為主。
圖13—30 齊齊哈爾地區地下水水質現狀示意圖
圖13—31 齊齊哈爾地區地下水水質變化趨勢分布示意圖
圖13—32 齊齊哈爾地區地下水污染預警結果示意圖
實際上,地下水污染預警系統應該用於地下水未污染的地區,以起到預防污染的作用。而在齊齊哈爾地下水普遍遭受不同程度污染的地區,使用污染預警系統的作用和意義受到限制,發揮不出預警作用。
(三)齊齊哈爾地下水污染原因及防治措施
1.地下水污染原因
齊齊哈爾地區第四系潛水受到較嚴重的污染,主要污染原因有以下幾點:
(1)地下水污染預警的巨警、重警區大部分靠近氧化塘、嫩江和勞動湖,地下水動態監測資料證實嫩江和勞動湖常年補給地下水,被污染塘、江、湖水直接滲透污染了第四系潛水。
(2)區內含水層埋深一般小於4.5 m,包氣帶岩性多為亞粘土、亞砂土和粉細砂,區內工業滲坑、井、生活污水井遍布,每年有11 720 t工業廢水和生活污水通過滲坑、滲井滲入地下,造成了地下水污染。
(3)近郊區菜田和農業區長期大量施用農葯、化肥,據統計每年使用化肥達17 531 t、農葯178 t,這些化肥、農葯灌溉水或雨水下滲污染地下水。
(4)工業廢渣、生活垃圾等固體廢物的堆放和土地填埋是地下水的重要的點污染源,據統計區內每年排放工業廢渣186×104t,生活垃圾63 t。這些廢渣和垃圾未經無害化處理,大多無防滲措施,在大氣降水的淋濾作用下,可產生大量的含多種污染物質的滲濾液,這些滲濾液向下通過包氣帶可直接滲入含水層中,是造成第四系潛水污染的重要途徑。
2.地下水污染防治措施
(1)嚴禁工業廢水超標排放,提高氧化塘和排污染渠道的防滲標准,防止污水滲入地下。
(2)加速城市排水設施建設,完善排水系統,逐步取消城市生活污水滲井和簡易廁所,嚴禁採用滲坑(井)的形式排放工業廢水。
(3)加快城市垃圾處理廠建設,提倡科學種田,合理施肥(可增加施肥次數,減少每次的施肥量),適量灌溉。
(4)搞好城市綠化,不僅可美化環境、調節氣候,還能吸收土壤中的氨氮,減少對地下水的污染。
㈤ 小清河沿岸土壤地球化學環境研究
一、小清河流域元素地球化學特徵
小清河源於濟南諸泉,西起睦里庄,東注萊州灣,幹流全長237 km,流域面積10 336 km2。小清河流域是山東省的重要經濟發展區,有工業重鎮淄博市及新興工業城市廣饒和勝利油田,工業門類齊全,鄉鎮企業星羅棋布;農作物種類繁多,不但有小麥、玉米和棉花各類,而且有享譽國內的黃河、明水大米、章丘大蔥和壽光蔬菜,聞名全國的北方第一個噸糧縣市——桓台即位於工區的中南部。但是,自20世紀70年代以來,隨著流域內濟南、淄博及齊魯石化等城市和工礦企業的迅速發展,工業廢水和生活污水排放量逐年增加,全流域污水排放量佔小清河年平均徑流入海量的2/3還要多,致使小清河水環境惡化,水體污染嚴重,水體的污染使得許多地方農灌水質超標情況嚴重。由於農業用水匱乏,污水灌溉面積不斷擴大,污水灌溉使得土壤中Gr、Pb、Cu等重金屬和有機污染物的積蓄量成倍增加,致使土壤環境質量嚴重下降,污灌區農畜產品質量下降,據統計全省主要污灌區糧食作物重金屬超標率達25%。近幾十年來,沿河污染區癌症、肝病和胎兒畸形的發病率明顯增高。
因此,開展小清河沿岸土壤環境質量研究,查清小清河沿岸土壤環境污染狀況,進行土壤環境質量評價,並提出土壤改良的對策和措施,對提高研究區農產品質量和保障人民身體健康有著十分重要的意義。
研究區西起濟南市,東到渤海入海口;北起曲堤—高青縣城—純化鎮一線,南到鄒平—桓台。轄濟南、淄博、東營、濰坊和濱州五地市的章丘、濟陽、鄒平、高青、博興、桓台、廣饒和壽光8縣市。
(一)小清河流域元素地球化學含量特徵
1.小清河沿岸土壤元素統計特徵
小清河沿岸土壤元素含量分布見表3-17,在25 項分析元素和指標中,大多數剔出離群值前後算數均值差異較小,僅Cr、Hg、Mo、Se和S 5項均值差異較大,Cr由81.21×10 -6變為72.44×10 -6,Hg 由52.8×10 -9變為29.6×10 -9,Mo 由0.657×10 -6變為0.589×10 -6,Se由0.25×10 -6變為0.20×10 -6,S由0.083%變為0.027%。
就變異系數來看,25項指標中有20項指標變異系數在0.5以內,數據離散程度較高的元素或指標有 S、Hg、Cr、Se、Zn,其變異系數原始值為5.74、2.03、0.79、0.69、0.64,剔出離群值後這5 項指標的變異系數分別為0.30、0.35、0.11、0.25、0.16,均<0.4。
表3-17 小清河流域表層土壤組分地球化學含量特徵參數表
就元素背景值的分布來看,區內土壤背景中As、Hg、Mo、SiO2、Al2 O3、TFe2 O3、K2 O等元素基本接近黃河下游流域,Na2 O、P、B元素略低,而Cd、Co、Cr、Cu、F、Mn、Ni、Pb、V、Zn、N、S、Se、CaO、Mg則略高於黃河下游流域土壤;小清河沿岸土壤中Co、Mn、Mo、Pb、Na2 O元素明顯低於山東省土壤均值,其中Mo僅為山東省土壤的0.1倍,As、B、Cd、Cr、F、Hg、Ni、Zn、Se、TFe2 O3、MgO、CaO等元素均高於山東省土壤均值,其中CaO、Mg0、Cd元素分別是山東省土壤的2.56、1.78、1.79倍,而Cu、Al2 O3、K2 O則與山東省土壤均值基本相當;小清河沿岸土壤中As、Hg、Mo、Se、Pb、Zn元素明顯低於我國土壤均值,其中Hg、Mo僅為我國土壤的0.46、0.3倍,Cd、Cr、F、Cu、Ni、MgO、CaO、Na2 O則高於我國土壤平均值,其中MgO、CaO分別是我國土壤的1.84、2.88倍,其餘元素基本接近我國土壤平均值。
2.小清河上、中、下游土壤元素分布特徵
將小清河上游、中游和下游不同地段的表層土壤元素含量統計資料進行對比(圖3-31),可以發現上游土壤元素中,F、Mn、Al2 O3、S、MgO、K2 O背景值低於中游和下游土壤背景值,SiO2和Na2 O在上游土壤背景值中最高,而其他元素高於下游土壤元素背景值而低於中游土壤元素背景值。中游土壤中As、B、Cu、Cd、Cr、Co、F、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn、Se等元素背景值均高於上、下游土壤元素背景值,其中Cd、Hg、Se分別為下游土壤背景值的1.3、1.6 和1.4 倍,而SiO2和Na2 O則低於上、下游土壤背景值。
圖3-31 小清河上、中、下游土壤元素背景值圖
3.小清河南岸、北岸土壤元素分布特徵
對比小清河南、北兩岸土壤元素背景值統計,有如下規律,見圖3-32,南岸土壤中Hg、P、Pb、N、SiO2和Na2 O背景值略高於北岸土壤元素背景值,其中Hg是北岸土壤背景值的1.2倍;As、B、Cd、Cr、F、Mn、Ni、Pb、Zn、Se等元素及氧化物均低於北岸土壤元素背景值,其中 As、S、CaO 分別為北岸土壤背景值的 0.86、0.88 和0.81倍。
圖3-32 小清河南岸、北岸土壤元素背景值圖
(二)元素剖面特徵
1.小清河沿岸水平土壤剖面元素的分布特徵
分別在歷城區、博興縣和王道3處垂直小清河方向布置3條水平剖面,通過對3條剖面的數據統計表明,元素含量在不同土壤剖面的分布差異較大,在同一土壤剖面的小清河兩岸也存在顯著差異,見表3-18。
表3-18 小清河沿岸土壤水平剖面元素含量統計表
續表
1)歷城剖面南從王舍人鎮開始,北到劉家集,居民點較密集。此剖面南岸土壤主要分布潮褐土,而北岸以潮土和鹽化潮土為主。統計表明:南岸土壤元素As、Cr、F、Hg、Ni含量明顯比北岸高,而Cd、Cu、Se、P則低於北岸,其餘元素含量水平較為接近。但重金屬元素的含量均高於小清河土壤背景值,可能對土壤環境造成一定程度的污染,這與人類活動的影響有關。
2)博興剖面南從起鳳鎮北到博興縣城西的西伏村,南岸土壤以濕潮土亞類為主,北岸以潮土為主。統計表明:重金屬元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn在北岸土壤的分布明顯高於南岸,而有益元素B、Mo、Se、N、S、CaO的含量則南岸明顯高於北岸。
3)王道剖面南起卧鋪鎮北到廣北農場,土壤類型為鹽化潮土。北岸土壤元素含量水平明顯比南岸低,其中北岸土壤重金屬元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量明顯低於小清河背景值含量,南岸則略高。
2.小清河沿岸垂直土壤剖面元素的分布特徵
1)歷城垂直土壤剖面元素的分布。野外發現剖面土壤質地上層基本為砂質粘土,60 cm以下為粘土。深部有鐵銹出現。隨深度增加,有機質含量降低,土壤元素也表現出規律性變化(圖3-33)。土壤主成分SiO2、MgO、K2 O、CaO、Na2 O 隨深度變化不大,推斷原始沉積物組成比較穩定,沉積韻律分層不明顯。表層土壤中N、P、Cr、Hg、S、Se、Cd、Pb等元素含量異常高,並在地表至80(100)cm深度段劇烈下降,尤其是N、P、Se、S、Hg元素。認為人類生產活動對土壤的影響作用較大,推測影響深度100 cm。TFe2 O3、Al2 O3、Mn、B、V、Co等元素含量隨深度的增加而增加,並在土壤深部富集,原因土可能為壤表層成酸性,在表生作用下元素以離子化合物的形式向土壤底層遷移,從而造成元素在底部較為富集。As、F、Ni、Cu、Zn、Mo等元素含量隨深度的增加變化不明顯。
2)博興土壤垂直剖面元素的分布特徵。野外發現剖面上土壤質地無明顯變化,均為粘土。隨深度的增加,多種元素均表現出了規律性的變化(圖3-34)。土壤主成分SiO2、Na2 O隨深度增加略有變化,在0~100 cm深度段較為穩定,而從100 cm處隨深度增加而增加;TFe2 O3、Al2 O3、MgO、K2 O及V、Co、Mn(與TFe2 O3、Al2 O3呈極顯著相關)等元素則相反,在100 cm處隨深度的增加而降低。雖然成壤作用能引起表層土的粘土化、礦物組成的垂向變化,但礦物組成的這種截然變化顯然與原始沉積組成的關系更為密切。As、Cd、Cr、Hg、Ni、F、Cu、Pb、Zn、N、P、S、Se等元素隨深度的增加而降低,而且在土壤表層異常富集,並在地表至60 cm深度段內急劇下降,尤其是N、P、Hg元素。這種分布除了與原始沉積組成分層有關,還與土壤質地、有機質含量制約下的表生活化遷移、吸附沉澱再分配作用有關。其中N、P、Hg、S等呈強烈表土富集特徵,這顯然與污染有關。C、B、Mo等元素隨深度的增加變化不明顯。
圖3-33 小清河沿岸土壤歷城剖面元素分布圖
3)王道土壤垂直剖面元素的分布特徵。土壤類型以鹽化潮土為主。野外發現剖面上土壤質地以粘土、砂粘土為主,土質較疏鬆。元素含量隨深度的呈現明顯的規律性(圖3-35):土壤主成分SiO2、Na2O含量隨深度增加而增加,TFe2O3、Al2O3、K2O、MgO等在土壤表層富集,自60cm急劇下降後趨於背景值,這可能與土壤粘/砂組成、有機質變含量化有關。As、Cd、Cr、F、Hg、Ni、Cu、Pb、Zn、Mn、N、P、Se、S等元素在地表至60cm深度段富集,自60cm急劇下降後趨於背景值,尤其是N、P、S、Cu、Pb、Zn元素。這種分布一方*與土壤原始沉積組成有關,另一方*表生作用下引起的N、P、S、Cu、Pb、Zn等元素的強烈富集特徵顯然受到了污染的影響。As元素在地表至130cm急劇下降後明顯回增,可能與經歷了淋漓作用而使As向下遷移有關。CaO自地表至60cm逐漸增加,中部富集,從60cm至深部急劇下降,這可能與礦物磷肥使用有關。B、Mo等元素自地表至深部無明顯變化。
圖3-34 小清河沿岸土壤博興剖面元素分布圖
圖3-35 小清河沿岸土壤王道剖面元素分布圖
(三)土壤元素的組合特徵
1.聚類分析
聚類分析是一種多元統計方法,主要用於辨認具有相似性的事物,並根據彼此不同的特性加以「聚類」,使同一類的事物具有高度的相同性。用聚類分析對背景值進行元素分類,能比較自然和客觀地描述多樣本元素背景值之間的差異和聯系。聚類分析方法的原理是通過多樣本間的相似性程度,將元素(或樣本)進行分類,使得類內所有元素之間具有較密切的關系,而各類之間的相互關系相對比較疏遠。通常採用某些指標來表示多樣本土壤地球化學特徵的相似程度,依據指標主要是各地球化學特徵間的相關系數。從中選出符合農業地質解釋的聚類分析成果。通過對小清河沿岸表層土壤元素聚類分析譜系圖(相關系數、歐式距離),見圖3-36,25種元素存在以下元素組合:
圖3-36 小清河沿岸表層土壤元素聚類分析相關系數譜系圖
1)TFe2 O3、Al2 O3、Co、Ni、V;
2)Cd、Zn、Mo、Pb、Se;
3)F、Mn、As;
4)SiO2、Na2 O;
5)N、P;
6)Hg、P、Cr;
7)S。
2.因子分析
因子分析是對大量地質觀測數據進行分析和做出較為合理解釋的一種多變數統計分析方法,它能夠通過數據方法將許多變數彼此間具有的錯綜復雜的關系體現出來。對小清河沿岸土壤選用了反映農業地質背景特徵的25個元素進行因子分析。根據特徵根的特徵根百分比(方差貢獻)和累計百分比。計算結果顯示前4 個特徵值方差貢獻百分比達71.187%,取前4個特徵值已經能夠提取原始數據變化的70%以上的信息,已足以說明問題。
計算初始因子載荷矩陣,並採用方差極大進行正交旋轉使因子載荷矩陣結構簡化,表3-19 為旋轉後的因子載荷矩陣。由表可見:和第一主因子呈正相關的元素為As、Co、F、Mn、Ni、V、Al2 O3、TFe2 O3、K2 O,而 Na2 O 呈負相關;和第二主因子呈正相關的元素有Cd、Cu、Hg、Mo、Pb、Zn、Se;和第三主因子成正相關的元素為S、CaO,呈負相關的元素SiO2;和第四主因子呈正相關的元素為N、P,呈負相關的元素是Cr。
表3-19 小清河沿岸表層土壤旋轉後因子載荷矩陣表
由主因子得分圖(圖3-37)分析,主因子1代表的金屬元素的組合特徵在小清河中段表現突出,該段屬於博興和高青縣轄區,此外在濟南周邊也出現了高值區分布。主因子2代表的Cd、Cu、Hg、Mo、Pb、Zn、Se元素是表層土壤質量的重要辨別指標,此因子在濟南市地區表現突出,說明城市人為污染對於這些離子在土壤中的富集影響較大。因子3表示S、SiO2、CaO元素的組合可以認為是土壤地質因素的表徵,其分布與小清河沿岸內土壤類型的分布較為吻合。主因子4 表示的是N、P元素的組合,該因子在小清河中段農業發達地區表現突出,說明農業活動對於這些元素的分布具有一定的影響。
圖3-37 小清河沿岸主因子得分圖
二、小清河流域環境污染現狀
小清河流域為山東省重要的工業集中區,包括有濟南市、濟寧市和淄博市等省內重要的大型工業城市,主要污染源有化肥廠、塑料廠、鋼鐵廠、煉油廠、重型機械廠、制葯廠和發電廠等。近幾年,隨著鄉鎮企業的迅速崛起,小型廠礦企業林立,種類繁多,遍布於主要縣城和鄉鎮。由於工業三廢排放治理不好,給環境帶來了嚴重污染和危害。
區內污染源包括:污水廢水、固體廢棄物、城市垃圾和醫療垃圾,以及化肥農葯等。大的企業主要有山東化工廠、濟南裕興化工總廠、濟南元首針織公司、山大第二附屬醫院、齊魯制葯廠、黃台發電廠、濟南大易造紙三廠和濟南化纖總公司等數十家。
區內污廢水主要來自城市生活污水和工業廢水。廢水中主要污染物為氯化物、硫酸鹽、化學需氧量、氟化物、揮發酚、氨氮、氰化物、As、Pb、Cr、Cd、Hg。根據已有資料將工區內幾家重點工業污染源 COD(化學需氧量)排放量統計於表3-20 中。
表3-20 區內重點工業污染源COD 排放量統計表
註:資料來源為濟南市環保局《濟南市水污染防治規劃》。
目前研究區內產渣最多且相對集中的污染物主要是冶煉廢渣,粉煤灰、爐渣、煤矸石和尾礦。以濟南為例,固體廢棄物處置工作是固體廢棄物管理的薄弱環節,目前主要處置方法是焚燒和填埋。濟南固體廢棄物的貯存方式多種多樣,貯存點比較分散,貯存的固體廢棄物主要有煤矸石、粉煤灰。煤矸石主要貯存於各大煤炭公司;粉煤灰主要貯存在小清河和大寺干灰場等處。由於大部分的固體廢棄物得到了很好的管理,沒有排放到環境中去。
從產生固體廢棄物的行業分布來看,產生固體廢棄物最大的是冶煉、熱電、採掘和化工等行業,占據了總量的90%以上,其中濟鋼是最大固體廢棄物產生源,平均年產生量為155.6×104 t。
濟南含鉻廢棄物主要由濟南裕興化工廠產生,包括Cr渣、Al泥。由於Cr渣中含有有毒成分Cr6+,對周圍環境有嚴重危害。粉煤灰的產生較為集中,主要分布在歷城區的黃台發電廠,1998年黃台電廠產生粉煤灰57.5×104 t。鋼渣產生較為集中,主要分布在歷城區濟鋼總廠的廠部和西部(表3-21)。
表3-21 固體廢棄物重點產生源產生量統計表
註:資料來源為濟南市環保局《濟南市水污染防治規劃》。
城市垃圾主要由居民生活垃圾、道路清掃垃圾、商業垃圾和企事業單位生活垃圾幾部分組成。根據調查1998年濟南市年產生活垃圾在55×104 t左右,工區內生活垃圾占濟南市生活垃圾的近 1/6。生活垃圾的清運率、處理處置率為 100%,無害化處理達到92.14%。雖然清運率達100%,但並沒有全部進行無害化處理,仍有部分垃圾不作任何處理,就在各簡易垃圾堆放場堆放,或排放到郊區農村,對環境造成污染。
由於醫療垃圾有毒、有菌和有害,是造成社會交叉感染的主要污染源之一。濟南日產醫療垃圾4269kg,醫療垃圾的致病菌遠遠高於生活垃圾和工業垃圾,而且醫療垃圾的處理方式主要為焚燒和填埋,會使局部大氣環境受污染,增加疾病傳播、蔓延的概率,加劇填埋場地下水質污染。故必須加強對醫療垃圾的管理、收集和處理。
此外小清河上游地區農業以小麥、水稻和玉米等農作物為主。農業施肥以化肥為主,農家肥為輔。另外農葯的噴施及地膜的使用都對環境造成一定污染。農家肥、化肥、農葯的大量使用,大部分為農作物吸收,有部分隨降水、灌溉滲入地下,污染地下水體。
三、土壤環境質量評價
(一)評價因子及標准
土壤環境質量評價以國家標准(GB 15618—1995)《土壤環境質量標准》為評價標准(表3-22)。該標准只規定了8項組分或指標的標准,即Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni等8種元素的不同等級的上限含量。故評價因子選擇這8個元素。
表3-22 土壤環境質量標准值表 單位:10 -6
續表
註:①重金屬(Cr 主要是三價)和 As 均按元素量計,適用於陽離子交換量 >5cmol(+)/kg,若≤5cmol(+)/kg,其標准值為表內數值的半數。②六六六為4種異構體總量,滴滴涕為4種衍生物總量。③水旱輪作地的土壤環境質量標准,As採用水田值,Cr採用旱地值。
(二)單因子評價
1.單因子環境質量分級統計
小清河流域內重金屬元素單因子環境質量評價統計結果見表3-23。汞、砷、鎘、鉛、鋅、銅、鉻、鎳等單因子土壤環境質量評價結果表明:小清河調查區內表層土壤質量整體以Ⅰ類、Ⅱ類為主,同時Ⅲ類及超Ⅲ類土壤樣本在佔有一定的比例,但比例控制在3%以內。單因子指標中Cu、Ni、Pb 3項指標沒有出現超3類土壤,且其中Ⅰ類土壤樣本數達到了90%以上。表層土壤中Hg、Zn元素4 類等級均有出現,其中Ⅰ類比例超過了90%,超Ⅲ類土壤樣本僅有1~2個,比例不超過1%。As、Cd兩指標也是4類等級均有出現,其中雖有超3類土壤出現,但其比例也不超過1%,與Hg、Zn相比,其Ⅰ類土壤的比例有所減少,同時Ⅱ類比例增加。Cd在所有單因子評價指標中Ⅰ級所佔比例最小,而3類所佔比例最大。本調查區內金屬Cr元素超Ⅲ類土壤樣本數量最大,佔到了全部樣本的0.6%。綜合而言,小清河流域土壤質量等級目前仍然能夠保障農業生產安全。
2.單因子環境質量分級分布特徵
As指標的環境質量等級以Ⅰ類土壤為主,Ⅱ類土壤主要分布在小清河中游流域,集中在華山鎮、孫鎮、樊家林、丁家莊、博興縣和丁庄鎮一帶,以島狀形式分布,分布面積占總面積的5%。雖然總體質量較好,但注意的是博興縣境內分布面積大,且有與周邊鄉鎮相連的趨勢。
Cd指標的環境質量等級以Ⅰ類土壤為主,Ⅱ類土壤分布在濟南及東北部鄉鎮及博興、高青和鄒平等縣,Ⅲ類土壤主要集中在小清河上游的濟南市、北園鎮一帶。
Cr指標的環境質量等級主要以Ⅰ類土壤為主,但同時Ⅲ類和超Ⅲ類土壤也有分布。Ⅱ類土壤分布在小清河上游的濟南市附近以及中游流域的樊家林、高城東—博興縣西之間及博興縣東部等區域,Ⅲ類土壤主要分布在濟南市北園鎮城區以及寨郝鎮,超Ⅲ類土壤僅在濟南市北園鎮北部分布。
銅指標的環境質量等級Ⅱ類土壤主要分布在小清河上游濟南市城區及東北部地區和中游的博興縣東部,博興縣境內僅以零星的島狀形式分布。
表3-23 小清河調查區表層土壤樣品單因子評價環境質量統計表
Hg指標的環境質量等級主要以Ⅰ類土壤為主,雖然Ⅱ類和超Ⅲ類土壤也有分布,但是主要集中在濟南市城區。從其分布形態來看,雖然目前Ⅲ類土壤僅以島狀分布在濟南城區,但是其外圍的Ⅱ類土壤分布范圍有向下游蔓延的趨勢,因此在今後的工作中因密切監測其發展動態。
Ni指標的環境質量等級以Ⅰ類為主,Ⅱ類土壤主要集中分布在小清河中游,鎳的Ⅱ類土壤分布區較為分散,主要分布在華山鎮和丁家莊、寨郝鎮北—龍河等區域。
Pb指標的環境質量等級以Ⅰ類土壤為主,Ⅱ類土壤僅分布在濟南市城區及周邊的部分鄉鎮駐地。在北園鎮、姚家鎮、王舍人鎮和郭店鎮等部分居民點分布有Ⅱ類土壤。
Zn指標的環境質量等級主要以Ⅰ類土壤為主,但Ⅱ類和Ⅲ類土壤在小清河上游流域也有分布。Ⅱ類土壤集中在濟南市城區及北園鎮—濼口、姚家鎮—北灘頭及郭店鎮一帶。Ⅲ類土壤分布在郭店鎮西北部小清河支流兩岸,疑似當地工廠排放工業廢水引起的點狀污染。
3.單因子污染指標分析
通過計算各評價指標的單項污染指數等指標,可以反映出評價區內各指標對於環境質量的影響,從而分析出區內環境污染的影響程度。常用的污染指標包括:
1)土壤單項污染指數。單項污染指數指數小污染輕,指數大污染則重。其計算公式為
土壤單項污染指數=土壤污染物實測值/土壤污染物質量標准
2)土壤污染物累積指數。由於土壤地區背景差異較大,有時用土壤污染累積指數更能反映土壤的人為污染程度。土壤污染累積指數的計算公式如下:
土壤污染物累積指數=土壤污染物實測值/污染物背景值
3)土壤污染物分擔率。土壤污染物分擔率可評價確定土壤的主要污染項目,污染物分擔率由大到小排序,污染物主次也同此序。
土壤污染物分擔率(%)=(土壤某項污染指數/各項污染指數之和)×100%
4)土壤污染超標倍數。土壤污染超標倍數是能反映土壤的環境狀況統計量。
土壤污染超標率=(土壤某項污染物實測值-某污染物質量標准)/某污染物質量標准
5)土壤樣本超標率。土壤樣本超標率也是反映土壤的環境狀況一個統計量。
土壤污染樣本超標率(%)=(土壤樣本超標總數/檢測樣本總數)×100%
計算8項因子的污染指標,其計算結果如表3-24 所示。結果表明全區土壤指數較低,污染程度很輕微,小清河沿岸土壤污染物主要以As、Cd、Cr、Ni為主,重金屬元素污染的主次順序為:Ni>Cd>As>Cr>Zn>Cu>Hg>Pb。各單項的污染物超標倍數均<0,說明全區土壤環境質量良好,污染規模小,不足以影響全區。
表3-24 小清河流域表層土壤污染指數、超標率統計表
註:比較標准為二級土壤上限值。
(三)綜合評價
1.模糊綜合評價
各區域模糊評判結果統計如表3-25所示,數據顯示小清河地區土壤以Ⅰ類、Ⅱ類為主,無超三類土壤出現。Ⅲ類土壤樣本數為10 個,所佔比例 <0.5%。總體環境質量較好。
表3-25 各調查區表層土壤樣品模糊綜合評價環境質量統計表
土壤綜合環境質量等級分布如圖3-38。可以看出,大部土壤為Ⅰ類和Ⅱ類級別。這種結果與單因子評價的結果似有差別,但是細究之可以得出:這是由於我們在選取權重的時候,是根據個因子超標的倍數,最後進行均一化得來的,因而模糊評價的結果說明各地區土壤環境背景優良,即便是部分遭遇了污染的區段,目前也只是處於較為低級的階段,各區域的整體地表土壤環境是較優的。
一類土壤主要分布在小清河北岸的遙牆—高官寨鎮—魏橋鎮及西劉橋—卧鋪—羊口一帶,二類土壤主要分布在濟南市周圍、小清河上游的南岸土壤及小清河中游一帶,三類土壤主要分布在濟南市區及個別鄉鎮駐地附近土壤。
圖3-38 小清河流域表層土壤綜合環境質量等級分布
2.綜合指數評價
綜合指數法的計算,一般是在求解單因子的污染分指權的基礎上,運用不同的數學模型進行計算的。選用綜合指數法中的內梅羅指數法,該指數反映了各污染物對土壤的作用,同時突出了高濃度污染物對土壤環境質量的影響,其計算方法如下:
魯西北平原典型生態區地質地球化學環境研究
式中:P為綜合污染指數;I=Ci/Si(實測值/背景值),背景值為小清河沿岸土壤中該元素的背景值。
圖3-39 小清河流域土壤環境內梅羅指數評價圖
小清河土壤重金屬綜合污染分布如圖3-39,嚴重污染區主要集中在濟南市城區北園鎮至華山鎮區域的小清河兩岸,在寺後張、西相村和南口等居民點也有零星分布,污染區重要分布在濼口、王舍人鎮和寨郝鎮等部分鄉鎮駐地,輕污染區主要集中在齊家,王舍人鎮—鄭家碼頭、辛集—起鳳鎮、曹家坡—高城鎮—博興縣城—龍河和王道—丁庄鎮等地,寺後張、九戶鎮、城外劉和許李等局部地區也受到重金屬輕微污染。
由以上評價結果可知區域目前土壤較為清潔,污染程度較小,但區內僅沾化的土壤目前沒有出現污染,其他區域均不同程度出現污染。分析出現污染區域的污染分布范圍及主要污染因素可以得出以下結論:
1)從污染的分布形態看,各地污染主要以點狀或孤島狀形式分布,魚台地區污染集中在濟寧西北的長溝一帶,章丘集中在章丘北部的白雲湖區,壽光集中在王高—田柳鎮,但小清河流域污染分布已經發展到面狀,污染集中在上游濟南市及中游博興縣范圍內。小清河流域污染區域分布范圍最大,且分布形態已經由點狀過渡到了面狀分布,擴展趨勢較快,在今後的調查中需要重點監測。
2)從污染的分布的地點看,各地污染分布表現出了較為統一的特徵,即污染指數較高的區域一定程度上是河道或交通道路所處的位置重疊。這一現象表明污染源如果不及時發現和治理的化,其擴散作用更迅速、作用范圍隨人類活動區域的拓展而更容易擴大,作用程度也更強烈。
3)從造成污染的指標分析,各地污染源有所差異。沾化地區Cr污染比重較大,魚台地區Cd污染貢獻值大,章丘、壽光和小清河流域均是Ni污染指數最大。
綜上所述,通過污染評價發現,評價區的土壤污染較為輕微,適合發展農業生產,但同時由於已經出現了局部污染,且污染有進一步擴大的趨勢,因此在今後的工作中應進一步開展污染源調查和防治的重點研究,以確保生態農業的健康發展。
㈥ 地下水污染與環境演化趨勢
一、地下水污染原因分析
我省平原地區淺層地下水的水質趨於惡化,尤其是豫北的南樂—內黃—滑縣、修武—衛輝一帶,中東部的開封—長葛—許昌—漯河—上蔡一線以東地區和南陽盆地西南部地區,環境質量不容樂觀。其中部分組分的分布受環境水文地球化學規律的控制如高鐵、高錳、高銻、高氟、低碘等,屬於原生態的劣質水;而更多的則與人類工程活動緊密相關,如總硬度、礦化度、「三氮」、高錳酸鹽指數(化學耗氧量)、揮發酚、六六六含量的變化等,則是人為因素污染所致。盡管我省各地地下水污染原因和污染途徑不盡相同,但是歸納起來可以認為,造成我省地下水水質污染的主要原因是:未經處理的工業「三廢」和城鎮生活污水的大量排放;農葯化肥的不合理施用;礦產資源的大規模開發,造成礦渣的亂堆亂放和選礦廢水任意排放。
(一)全省工業「三廢」、生活污水排放情況
據統計,全省的工業「三廢」排放總量呈逐年遞增趨勢。其中,工業廢水排放量1965年為4.9×108m3,1985年為12.8×108m3,2004年已增加到13.3×108m3;工業廢氣中的二氧化硫排放量由1990年的49×104t增加到2004年的111×104t;固體廢物產生量由1990年的2039×104t增加到2004年的5140×104t,增加152%,見表3-3。盡管我省環境保護的力度不斷加大,工業廢水排放達標率已由1990年的43.5%提高到2004年的93.7%,但對環境尤其是地表水環境造成的壓力依然很大。
表3-3 河南省工業「三廢」排放及處理情況
隨著城市化進程的加快,城鎮人口急劇膨脹,生活污水排放量也相應增加。2004年,全省廢水排放總量為25.06×108m3,其中生活污水排放量為11.73×108m3,約佔47%。
(二)全省農葯、化肥施用情況
由表3-4可以看出,全省農葯化肥的施用量呈逐漸增加趨勢。其中,化肥施用量(折純量)1978年為52.54×104t,1988年增加到154.57×104t,1998年為320.80×104t,2004年已增加到493.16×104t。2004年的化肥施用量較1978年增加了839%。全省農葯的施用量亦呈逐年遞增趨勢:1990年全省農葯施用量為3.31×104t,2000年為9.55×104t,10年間增加了近2倍。農葯使用量為1.5kg/ha,以有機磷類、聚酯類農葯為主。進入21世紀以後,全省化肥施用量仍在繼續增加,至2004年,全年化肥施用量已達10.12×104t。農用化肥使用量為2501kg/ha,氮、磷、鉀施用比例為:1:0.4:0.19,氮肥充足,部分地區用量偏高,鉀肥不足。農用塑料薄膜的使用量1990年為2.75×104t,2004年增加到10.16×104t,較1990年增加了269%。表3-5反映了2004年度我省各地區農葯化肥施用情況。從此表可以看出,在18個地(市)中,該年度化肥施用量最多的屬南陽市,為67×104t;化肥施用量最少的是濟源市,化肥施用量為2.1×104t。該年度農葯施用量最多的是周口市,為1.77×104t;最少的是濟源市,農葯使用量為0.04×104t。2004年全省化肥施用量4931580t(折純量),其中氮肥2213036t,磷肥1024159t,鉀肥475422t。農業面污染源對環境的影響也不可輕視。農葯、化肥的大量使用,不僅污染了土壤,還影響到地表水和地下水的水質。
表3-4 河南省歷年農葯化肥使用情況統計表
表3-5 2004年全省農葯化肥施用情況統計表
續表
(三)礦業開發過程中廢水、廢渣、廢石的排放概況
我省是礦業大省,礦業的大規模開發勢必會導致一系列環境地質問題的產生,對環境造成一定程度的影響。礦山廢水含礦坑水、選礦廢水、堆浸廢水、洗煤水;廢渣包括尾礦、廢石(土)、煤矸石、粉煤灰。據《河南省礦山地質環境調查與評估報告》,全省礦坑水年產出量4.68×108m3,年排放量3.76×108m3,廢石、廢渣年產出量0.32×108t,年排放量0.20×108t,累計積存量2.75×108t(表3-6、表3-7)。全省各礦山企業佔用、改變破壞土地狀況:采礦場佔地9079.67公頃、固體廢料場1703.93公頃、尾礦庫721.99公頃。
表3-6 全省礦山企業廢水廢液排放量表
表3-7 全省礦山企業廢渣排放量表
工業廢水和生活污水及開礦排出的大量廢水不僅污染了土壤,更嚴重地污染了地表水體,致使境內絕大部分河流水質變差,失去使用功能,有的直接變成了排污河。而這些被污染了的地表水體又通過灌溉或直接滲透等途徑使地下水受到了污染。礦山廢渣、工業固體廢棄物、農業上施用的農葯化肥則是在降水作用下,經過溶解、淋濾、離子交換等一系列物理、化學作用使污染物通過包氣帶進入地下水中的。
二、地下水環境演化趨勢
經過對歷史資料的分析和對比,河南省地下水環境已發生了很大變化。而這種變化,始終與人類生產、生活及各種經濟活動息息相關。下面根據不同時期的區域水文地質調查資料和多年來城市地下水質監測結果,概述我省地下水環境的演化趨勢。
概括起來,不外乎兩方面的變化,即量與質的變化,而量的變化則主要反映在水位的變化上。
(一)開采量不斷加大,地下水位持續下降
前已述及,20世紀50年代,全省地下水年開采量僅(20~25)×108m3,到20世紀末,已增加到130×108m3,增加了6倍。開采量的迅速增加,直接導致地下水位的迅速下降。據有關資料,河南省區域淺層地下水位埋藏深度,在60年代之前普遍較淺,80%以上的區域地下水位埋深小於4m,最大埋深不足6m;從90年代起地下水水位逐年下降,1976年,水位降落漏斗已經形成,漏斗中心水位埋深10~15m,尚未出現埋深大於16m的區域;到90年代初地下水位埋深小於4m的區域縮小近半,最大水位埋深達到16m 左右;90年代末地下水水位埋深小於4m的區域已較小,埋深在4~8m 間的區域面積最大,豫北局部地區地下水水位埋深達20~22m。到2005年,水位仍在持續下降,區域水位降落漏斗總面積已達近萬平方千米,水位埋深超過8m的地區已達21224km2,其中超過16m的地區就達5166km2,漏斗中心水位埋深已達32~33m。
圖3-3和圖3-4反映了降落漏斗區水位變化情況。其中清豐淺井位於南樂—滑縣漏斗區,從1983至2005年的22年間,水位下降9.28m,年均下降0.42m;孟州氣象局淺井位於溫縣—孟州漏斗區,自1989年以來水位下降了13m,年均下降0.81m。
圖3-3 清豐縣氣象局淺井多年水位動態變化曲線
圖3-4 孟州市氣象局淺井水位動態變化曲線
河南省區域淺層地下水歷年水位埋深面積變化情況見表3-8。此表表明:40年來,我省平原地區淺層地下水水位埋深發生了巨大變化,水位埋深普遍加大,其中小於2m的分布面積已由1964年的23549km2減少到2005年的8415km2,而大於4m的區域面積則顯著增加。
表3-8 河南省平原區淺層地下水水位埋深面積變化對比表 單位:km2
(二)水化學類型趨於復雜化
水化學類型反映了水的總體特徵,其變化直接反映了地下水環境的演化趨勢。在自然狀態下,地下水中陰離子以重碳酸根(
表3-9 不同時期河南省淺層地下水水化學類型分布情況對比表
(三)水的礦化度發生了變化
地下水礦化度的變化不僅取決於地質環境條件,人為因素的影響同樣不可忽視。從全區來講,淺層地下水礦化度的變化與人類工程活動緊密相關,其變化大致可分為兩個階段。
第一階段,從20世紀60年代到80年代為水質淡化期。60年代之前地下水開采量較小,水位普遍較淺,80%以上的區域地下水位埋深小於4m,蒸發作用強,土壤鹽鹼化較為嚴重,地下水的補給、徑流和排泄基本處於自然狀態。60年代初期,河南省大中小型水利工程全面鋪開興建,先後上馬了三門峽、宿鴨湖、昭平台、白龜山、鴨河口、陸渾等大型水庫。平原地區由於在河道中節節打壩攔蓄,開辟共產主義、東風、紅旗、躍進四大引黃口大引大灌,造成地下水位迅速上升,豫北和豫東及沿黃地區出現大面積土壤鹽鹼化。1964年,全省鹽鹼地面積達79×104ha,水的礦化度高,局部地段達17.63g/l。自1965年開始,全省大規模開展群眾性的打井運動,治理鹽鹼化,井灌事業迅速發展,地下水開采量增加,水位迅速降低,豫北地區出現了水位降落漏斗,土壤鹽鹼化程度大大降低,水質逐漸淡化,礦化度降低,鹹水分布面積縮小,淡水區域擴大。到1985年,鹹水(礦化度>1.0mg/l)面積縮小到12784km2,其中礦化度>2.0mg/l的分布面積1198km2。
第二階段,為礦化度基本穩定或略有升高期。20世紀80年代以來,開采量仍在逐漸增加,大部分地區淺層地下位埋深在4m以上,一方面蒸發強度減弱,土壤淋濾作用增強,不利於土壤中鹽分積累;但另一方面水位降低,有利於高礦化度廢污水的滲入,造成淺層地下水污染而使礦化度升高。表3-10就反映了這種變化。與1985年相比,濮陽東南部沿黃地帶、封丘東北部、商丘北部地帶水質淡化,礦化度降低,而內黃—南樂、獲嘉—新鄉、許昌—太康—民權、上蔡—新蔡—正陽和南陽盆地西南部地區水的礦化度則有所升高。表3-10表明,2005年與1985年相比,含量<0.5mg/l的地區面積減少了9121km2,而含量0.5~1.0mg/1、1.0~2.0mg/l、>2.0mg/l的面積則分別增加了7730km2、193km2、1198km2。從整個平原地區來講,水的礦化度基本穩定,部分地區有升高趨勢。
表3-10 不同時期河南省淺層地下水礦化度變化情況對比表單位:km2
(四)高氟水區范圍縮小
地方性氟中毒是我省一個突出的環境地質問題。20世紀80年代初,全省高氟水區(含量>1.0mg/l)分布面積達3.17×104km2,佔全省國土總面積的19%,其成因多屬於鹼化型。其中平原及崗區高氟水分布面積為26654km2。全省共有氟中毒患者385.55萬。我省在飲水型氟中毒病區廣泛實施了改水降氟措施,收到良好效果。截至1997年底,已建改水工程6000多處。20年來,我省西部和南部地區水氟含量基本沒有變化,豫北和南陽盆地的大部分地區水氟含量有所降低,中東部的大部分地區水氟含量則有升高趨勢。與1985年相比,在我省平原和崗區,高氟水面積減少了3474km2(表3-11)。安陽—淇縣一帶的太行山前地帶、洛陽以西的平原和崗區包括靈三盆地和伊洛盆地西部、黃淮海平原西南部南陽盆地唐河—泌陽段等地淺層地下水中的氟化物含量自1985年以來未發生變化,仍屬於低氟水區;新鄉—焦作—沁陽—孟州—溫縣—武陟所構成的環形地帶、洛陽—鞏義—鄭州市區一帶、新鄭—尉氏—開封縣、杞縣—民權等地水氟含量也未發生大的變化,仍屬於中氟水區;清豐—濮陽—浚縣、台前—范縣—濮陽縣南部沿黃地帶、修武—獲嘉、虞城等地,水氟含量保持不變,在1~2mg/l之間,仍屬於高氟水。豫北的南樂—內黃—滑縣—長垣一帶和南陽盆地的鄧州市北部及唐河縣西北部地區水氟含量有所降低。長葛—通許—太康—睢縣—寧陵—永城南部以及蘭考、中牟、項城、沈丘等地水氟含量有所增加。
表3-11 不同時期河南省淺層地下水氟含量變化情況對比表
(五)總硬度大面積升高
與1985年相比,豫北的浚縣—濮陽、豫西的洛寧、豫東的周口—鄲城、豫南的羅山—潢川等局部地段硬度略有降低,靈三盆地、沿黃地帶孟津—蘭考段、中部的寶豐—臨潁—太康、豫南的上蔡—信陽一帶和南陽盆地東部硬度基本保持不變,其餘大部分地區硬度普遍升高。由表3-12可以看出,超標區(含量>450mg/l)面積較1985年增加了23380km2。目前,我省平原地區淺層地下水總硬度超標范圍已達45047km2。這是因為城市大量排放工業廢水與生活污水,以及城市郊區引用污水灌溉,污廢水中很多酸、鹼、鹽類等物質被帶進土壤層,經過化合分解、離子交換與離子效應等化學作用,把土壤中的鈣、鎂物質溶解或置換出來。同時,工業廢渣和城市生活垃圾里含有許多有機物與無機物,它們被隨意堆放,或用作農肥,在陽光、氧氣、二氧化碳、水分以及生物的作用下,發生分解、氧化,也把土壤中的鈣、鎂物質置換出來。這些鈣、鎂物質又隨雨水、灌溉水和污廢水滲入地下,從而引起淺層地下水硬度的升高。
表3-12 不同時期河南省淺層地下水總硬度變化情況對比表
㈦ 環境污染的危害
1、對人體健康的危害
人需要呼吸空氣以維持生命。一個成年人每天呼吸大約2萬多次,吸入空氣達15~20立方米。因此,被污染了的空氣對人體健康有直接的影響。大氣污染物對人體的危害是多方面的,表現為呼吸系統受損、生理機能障礙、消化系統紊亂、神經系統異常、智力下降、致癌、致殘。人們把這個災難的煙霧稱為"殺人的煙霧"。
2、對植物危害
大氣污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等對植物的危害是十分嚴重的。當污染物濃度很高時,會對植物產生急性危害,使植物葉表面產生傷斑,或者直接使葉枯萎脫落;當污染物濃度不高時,會對植物產生慢性危害,使植物葉片褪綠,或者表面上看不見什麼危害症狀,但植物的生理機能已受到了影響。
3、酸雨
指降水的pH值低於5.6時, 降水即為酸雨。煤炭燃燒排放的二氧化硫和機動車排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素;其次氣象條件和地形條件也是影響酸雨形成的重要因素。
4、一氧化碳(CO)
一氧化碳是無色、無臭的氣體。主要來源於含碳燃料、卷煙的不完全燃燒,其次是煉焦、煉鋼、煉鐵等工業生產過程所產生的。人體吸入一氧化碳易與血紅蛋白相結合生成碳氧血紅蛋白,而降低血流載氧能力,導致意識力減弱,中樞神經功能減弱,心臟和肺呼吸功能減弱;受害人感到頭昏、頭痛、惡心、乏力,甚至昏迷死亡。
5、氟化物(F)
指以氣態與顆粒態形成存在的無機氟化物。主要來源於含氟產品的生產、磷肥廠、鋼鐵廠、冶鋁廠等工業生產過程。氟化物對眼睛及呼吸器官有強烈刺激,吸入高濃度的氟化物氣體時,可引起肺水腫和支氣管炎。長期吸入低濃度的氟化物氣體會引起慢性中毒和氟骨症,使骨骼中的鈣質減少,導致骨質硬化和骨質疏鬆。
㈧ 焦化廢水的來源
分類: 教育/科學 >> 科學技術 >> 工程技術科學
問題描述:
焦化廢水是如何產生的???
解析:
焦化廢水是由原煤的高溫干餾、煤氣凈化和化工產品精製過程中產生的。廢水成分復雜,其水質隨原煤組成和煉焦工藝而變化。核磁共振色譜圖中顯示:焦化廢水中含有數十種無機和有機化合物。其中無機化合物主要是大量氨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有機化合物除酚類外,還有單環及多環的芳香族化合物、含氮、硫、氧的雜環化合物等。總之,焦化廢水污染嚴重,是工業廢水排放中一個突出的環境問題。
《污水綜合排放標准》(GB8978-96)對焦化廢水新改擴建項目要求:NH 3 -N≤15mg/L,COD≤100mg/L。過去,國內外去除焦化廢水中的NH 3 -N和COD主要採用生化法,其中以普通活性污泥法為主,該方法可有效去除焦化廢水中酚、氰類物質,但對於難降解有機物和NH 3 -N去除效果較差,難以達標排放。難降解有機物的處理已引起國內外有關學者的高度重視,許多學者對難降解有機物進行了大量研究,同時改進了焦化廢水中NH 3 -N脫除工藝,提出了許多切實可行的處理設施和技術,使出水COD和NH 3 -N濃度大大降低。本文將介紹幾種先進有效的焦化廢水的處理技術。
1 焦化廢水的預處理技術
去除焦化廢水中的有機物主要採用生物處理法,但其中部分有機物不易生物降解,需要採用適當的預處理技術。常用的預處理方法是厭氧酸化法。
厭氧酸化法是一種介於厭氧和好氧之間的工藝,其作用機理是通過厭氧微生物水解和酸化作用使難降解有機物的化學結構發生變化,生成易降解物質。厭氧微生物對於雜環化合物和多環芳烴中環的裂解,具有不同於好氧微生物的代謝過程,其裂解為還原性裂解和非還原性裂解。厭氧微生物體內具有易於誘導、較為多樣化的健全開環酶體系,使雜環化合物和多環芳烴易於開環裂解。焦化廢水中存在較多的易降解有機物,可以作為厭氧酸化預處理中微生物生長代謝的初級能源和碳源,滿足了厭氧微生物降解難降解有機物的共基質營養條件。焦化廢水經厭氧酸化預處理後,可以提高難降解有機物的好氧生物降解性能,為後續的好氧生物處理創造良好條件 [1] 。趙建夫等 [2] 將水解一酸化作為焦化廢水預處理工藝,廢水經6h水解一酸化,12h好氧生化處理,COD去除率達91%,比傳統的生化處理法提高了近40% [3] 。
2 焦化廢水的二級處理技術
焦化廢水經預處理後,廢水的可生化性得到了提高,但其中難降解有機物不能徹底分解為CO2和H2O,必須進行二級處理。焦化廢水的二級處理方法很多,有生物化學法、物理法、化學法以及物理化學法等。目前,效果較好的二級處理技術主要有以下幾種。
2.1 催化濕式氧化技術
催化濕式氧化技術是80年代國際上發展起來的一種治理高濃度有機廢水的新技術,是在一定溫度、壓力下,在催化劑作用下,經空氣氧化使污水中的有機物、氨分別氧化分解成CO2、H2O及N2等無害物質,達到凈化目的。其特點是凈化效率高,流程簡單,佔地面積少。杜鴻章等研製出適合處理焦化廠蒸氨、脫酚前濃焦化污水的濕式氧化催化劑,該催化劑活性高,耐酸、鹼腐蝕,穩定性高,適用於工業應用,對CODcr及NH 3 -N的去除率分別為99.5%及99.9%;而且,經催化濕式氧化法治理焦化廢水小試結果估算,治理費用與生化法相近,但處理後的水質遠優於生化法。從技術、經濟指標、環境效益分析採用催化濕式氧化法治理焦化廢水經濟可行 [4] 。
2.2 生物強化技術
生物強化技術是指在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理效果。投加的微生物可以來源於原有的處理體系,經過馴化、富集、篩選、培養達到一定數量後投加,也可以是原來不存在的外源微生物。實際應用中這兩種方法都有採用,主要取決於原有處理體系中的微生物組成及所處的環境 [5] 。這一技術可以充分發揮微生物的潛力,改善難降解有機物生物處理效果 [6-7] 。Selvaratnam等 [8] 通過在活性污泥中投加苯酚降解菌Psendomonas Pvotida ATCC11172,提高了苯酚的去除率,系統在40d內一直保持在95%-100%的苯酚去除率,而沒有進行生物強化的對照組中苯酚去除率開始很高,但很快降到40%左右。
2.3 紛頓試劑技術
紛頓試劑對有機分子的破壞是非常有效的,其實質是二價鐵離子和過氧化氫之間的鏈反應催化生成·OH自由基,三價鐵離子催化劑(稱紛頓類試劑)也能激發這個反應,這兩個反應生成的·OH自由基能有效地氧化各種有毒的和難處理的有機化合物;或者採用紫外燈作為輻射能源放射紫外線進入廢水,當過氧化氫被紫外光激活後,反應產物是一個高反應性的·OH自由基,這個·OH基團迅速引發氧化鏈反應,最終有機化合物被分解為CO2和H2O。K.Banerjeek等經實驗證明:採用過氧化氫添加鐵鹽和同時採用紫外光、過氧化氫和催化劑的兩個處理過程都能有效地減少焦化廢水中COD濃度 [9] 。
2.4 固定化細胞技術
固定化細胞(簡稱IMC)技術是通過採用化學或物理的手段將游離細胞或酶定位於限定的空間區域內,使其保持活性並可反復利用的方法。制備固定化細胞可採用吸附法、共價結合法、交聯法、包埋法等。固定化細胞技術充分發揮了高效菌種或遺傳工程菌在降解有機物治理中的降解潛力,該技術特點是細胞密度高,反應迅速,微生物流失少,產物分離容易,反應過程式控制制較容易,污泥產生量少,可去除氮和高濃度有機物或某些難降解物質 [10] 。
Amanda等 [11] 以PVA-H3BO3包埋法固定化假單孢菌Psendomonas,在流化反應器中連續運行2周,進水酚濃度從250mg/L逐漸提高到1300mg/L,出水酚濃度均為0。
2.5 三相氣提升循環流化床
蔡建安 [12] 經實驗研究證明:用三相氣提升內循環流化床反應器(AZLR)處理焦化廢水比活性污泥法效果好,其處理負荷高,COD進水負荷為13kg/(d·m 3 ),COD去除的容積負荷可達7kg/(d·m 3 )。它對酚、氰等污染物的耐受力強,去除效果好,並具有較低的曝氣能耗,其COD去除率為54.4%~76%,酚的去除率為95%~99.2%,氰去除率為95%~99.2%。
2.6 缺氧-好氧-接觸氧化法
該工藝在缺氧過程溶解氧控制在0.5mg/L以下,兼性脫氮菌利用進水中的COD作為氫供給體,將好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原生成氨氣排入大氣,同時利用厭氧生物處理反應過程中的產酸過程,把一些復雜的大分子稠環化合物分解成低分子有機物。在好氧過程溶解氧在3~6mg/L范圍內,先由好氧池中的碳化菌降解易降解的含碳化合物,再由亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌氧化氨氮;在接觸氧化過程溶解氧控制在2~4mg/L,能夠進一步降解難降解有機物,脫除氨氮、磷,對水質起關鍵作用。山西省臨汾市煤氣化公司採用這一工藝,出水水質由處理前COD3000mg/L、氨氮650mg/L、酚250mg/L,經處理後分別變為140mg/L、230mg/L、0.9mg/L,基本接近《污水綜合排放標准》 [13] 。
3 焦化廢水深度處理技術
焦化廢水二級出水中COD和NH 3 -N常常超標,應進行三級處理。許多學者已研究出了一些三級處理方法,如化學氧化法、折點加氯法、絮凝沉澱輔以加氯法、吸附過濾輔以離子交換法等,但由於經濟和技術的原因,這些方法均處於試驗階段,目前較為經濟可行的三級處理方法主要有以下兩種。
3.1 氧化塘深度處理法
氧化塘深度處理焦化廢水簡單易行,處理效果好,能耗低,易管理,費用低。COD進水濃度在250-400mg/L范圍內,該方法對COD處理效果較為理想。氧化塘對低濃度焦化廢水進行處理的適宜pH值為6-8,最佳pH值為7;適宜溫度范圍為25-35℃,最佳溫度為35℃。如果投加生活污水於焦化廢水中,其COD和NH 3 -N去除率都可得到提高。藻類吸收作用是焦化廢水氧化塘脫除NH 3 -N的主要途徑,硝化反應是焦化廢水NH 3 -N轉化的重要反應。吳紅偉等經試驗證明,採用氧化塘深度處理焦化廢水,COD、NH 3 -N均可達標排放 [14] 。
3.2 粉煤灰吸附法
X光衍射儀測定結果表明:粉煤灰主要成分是SiO 2 、Al 2 SO 5 、NaAlSiO 4 等,將粉煤灰作為吸附劑深度處理焦化廢水,脫色效果好,對CODcr、揮發酚、油等去除效果好,費用低廉。張兆春 [15] 等研究表明腐植酸類物質-長焰煤作為吸附劑對焦化廢水中化學耗氧物質具有較快的吸附速率以及可觀的吸附容量,可以對焦化廢水進行深度處理。山西焦化廠採用生化-粉煤灰深度處理焦化廢水的工藝技術,經處理後,除氨氮偏高外,CODcr、揮發酚、硫化物、氰化物、BOD5等污染物濃度均低於國家規定的允許排放標准,處理後的水60%被回用。
4 結束語
深入研究焦化廢水的先進處理技術,既是當前經濟建設面臨的現實問題,也是將來進行技術攻關的重點,我們應該尋求既高效又經濟的處理技術,改善環境質量,實現水資源的循環利用。
㈨ 煤化工廢水預處理的工藝
煤化工廢水預處理的工藝具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
目前,節能環保已成為社會經濟可持續發展的必然要求,零排放理念已成為整個社會公認的環保理念。隨著國家對污染物排放的控制力度日益加強,加之我國大型煤化工基地普遍處於缺水地區,所以強化污水治理,實現廢水的循環利用和零排放,節約水資源,現已成為煤化工企業技術發展的必然趨勢和社會義務。某公司造氣裝置採用魯奇加壓氣化工藝和設備,氣化劑為純氧和中壓蒸汽。氣化過程中,一些干餾附產物及未能氣化分解的水蒸汽和煤炭的內在水分,構成了煤制氣廢水。煤制氣產生的廢水經過汽提和分離提取副產物(中油、焦油),含油量降低後的含酚廢水經萃取劑脫酚後送到生化處理裝置並經生化處理後,煤制氣廢水再被送到電廠進行沖渣處理,然後排入貯灰場,經過灰渣吸附達到國家一級排放標准後排放。由於城市煤氣用量的不斷增大以及工廠使用的原料煤煤質指標遠劣於原設計用煤的煤質指標(原滾族設計造氣用煤灰份為26%,現實際用煤平均灰份為38%,甚至有時灰份超過50%),造成造氣廢水水量、水質都已經超出了原設計指標范圍。並且原設計的造氣廢水排放指標是按《廢水綜合排放標准》中二級標准設計的(COD為200mg/L,BOD為60mg/L)。而目前原設計的技術及規模已不能滿足現在工廠造氣廢水的處理要求,從而導致排放的造氣廢水中主要污染物COD、NH3-N和揮發酚超出國家一級排放標准。雖然目前採用了新的污水預處理工藝,同時放大和改進原有污水處理裝置,來實現生化處理裝置入水指標的合格,但實際上此新工藝在運行中也存在諸多非常突出的問題。
1目前工藝條件情況簡介
煤化工腔備掘廢水是在煤的氣化、干餾、凈化及化工產品合成過程中產生的廢水。煤化工廢水的污染物濃度高,成分復雜。除含有氨、氰、硫氰根等無機污染物外,還含有酚類、萘、吡啶、喹啉、蒽等雜環及多環芳香族化合物(PAHs),是一種最難以治理的工業廢水,處理難度大,處理成本高。我們知道,要想得到符合排放標准要求的工業廢水,對廢水的前期預處理以及副產物分離是至關重要的兩個關鍵環節,其處理結果將直接影響後期的生化處理法和物理法裝置系統的穩定運行,所以要求前期預處理裝置必須運行穩定。(表1某煤化工廠污水水質分析)
2副產品分離工藝說明(除油、脫酸、脫氨)
煤化工氣化洗滌等原料污水先進入1#、2#污水槽,自然沉澱分離除油及部分機械雜質後,經原料污水泵升壓後分兩路,進入塔進行脫酸、脫氨。一路經換熱器與循環水換熱冷卻至35℃左右,作為脫酸脫氨塔填料上段冷進料,以控制塔頂溫度;另一路經三次換熱至150℃左右作為汽提塔的熱進料,進入汽提塔的相應塔板上。塔頂出來的酸性氣體CO2,H2S等經冷卻器冷卻,經分液罐分液,分液後的氣體送入氣櫃或火炬,分凝液相返回酚水罐。當塔頂采出的氣相中含水量和含氨量較低時,也可不經冷卻直接進氣櫃或火炬。
側線粗氨氣經一級冷凝器與原料水換熱至125-140℃左右後,進入一級分凝器進行氣液分離,氣氨從上部出去,經二級冷卻器與循環水換熱冷卻至85-95℃後進入二級分凝器。自二級分凝器出來的粗氨氣經三級冷卻器與循環水換熱冷卻之後進入三級分凝器,富氨氣進入氨精製系統進行精製,塔底凈化水經換熱器換熱冷卻後,進入後續裝置。
3存在問題的分析
經過一段時間的運行發現裝置運行不穩定,換熱器嚴重結垢,達不到設計溫度,蒸汽耗量也隨之上升,同時脫酸脫氨塔內由於嚴重結垢致使浮閥塔件經常堵塞,直接影響了初期的水質處理。裝置連續運行周期不足一月,後期的運行周期逐漸縮短。原因分析:主要是由於採用的煤質質量不可逆的普遍下降原因導致的。由於煤質灰分的逐漸上升,煤氣夾帶飛灰量增高,導致污水中含塵、有機懸浮雜質增高多,在升溫過程中的析出沉積在換熱設備表面形成堅硬的復合水垢導致換熱器堵塞,塔伍核板塔件被密實,從而影響裝置運行。
4解決問題
4.1 研究處理辦法消除部分懸浮類物質,同時加大塔件內流通面積,改變加熱方式。直接方法:脫酸脫氨塔的塔件更換;對換熱器進行物理、化學清洗。間接方法:加強預處理,採用強制過濾裝置(活性焦過濾器)降低結垢物質含量;部分直接加熱改為間接加熱根據季節和水質進行調節切換。
4.2 可實施的解決方法採用新型塔內件代替原有塔內件,對換熱器經行集中清理,判別主要結垢溫度條件。採用深度預處理強制過濾裝置降低水中無機鹽類及懸浮物類結垢物質,改變部分間接加熱為直接加熱。
5理論基礎原因說明
5.1 塔內件對比圖片
5.2 徑向側導噴射塔盤(CJST)工作原理及技術特點
5.2.1 徑向側導噴射塔盤(CJST)工作原理由下一層塔板上升的氣體從板孔進入帽罩,由於氣體通過板孔時被加速,能量轉化,板孔附近的靜壓強降低,致使帽罩內外兩側產生壓差,使板上液體由帽罩底部縫隙被壓入帽罩內,並與上升的高速氣流接觸後,改變方向被提升拉成環狀膜,向上運動。在此過程中, 極不穩定的液膜被高速氣流拉動撞擊分離板後被破碎成直徑不等的液滴。氣液兩相在帽罩內進行充分的接觸、混合,然後經罩體篩孔垂直噴射,氣液開始分離,氣體上升進入上一層塔板,液滴落回原塔板。
5.2.2 徑向側導噴射塔盤技術特點:①處理能力大。CJST塔板,由於帽罩的特殊結構,氣體離開罩呈水平或向下方向噴出,這拉大了氣液分離空間和時間,使氣體霧沫夾帶的可能性大為降低,這使塔板氣體通道的板孔開孔率可大幅提高,一般可達20%~30%。而在開孔率相同時可允許操作氣速比一般塔板高出1.5-2.0倍,仍能將氣體霧沫夾帶限定在允許范圍以內。其次,氣體攜帶液體並流進入帽罩,而不是像浮閥等塔板氣體穿過板上液層,因而使塔板流動的液體基本上為不含氣體的清液,故降液管液泛的可能性大為降低,即同樣截面積的降液管,液體通過能力也可提高近一倍,所以對於擴產改造項目,保留原塔體,只需更換成新型塔板就可將塔的處理量提高100%以上。②傳質效率高。CJST塔板,由於帽罩的存在,罩內液氣比大,液相在氣相中分散較好,特別是氣液混合物撞擊分離板後改變方向或折返,使液膜不斷破碎、更新,氣液接觸混合非常激烈,對於噴射段由於液體經噴射分散度更高,顆粒更小,使氣液接觸面積增大。研究證明這一階段不僅是液滴的沉降,傳質作用仍在進行,罩內外基本上都是有效傳質區域,塔板空間都得到充分利用。因此傳質、傳熱過程比浮閥內進行的充分、完全,所以可達到總的塔板傳質效率比浮閥高出15%以上的效果。③抗堵塞能力強。由於塔板板孔較大且無活動部件,一般不易被較臟或粘性物料堵塞。另外,氣液是在噴射狀態下離開帽罩的,氣速較高,對罩孔本身有較強的自沖洗能力。物流中含有的顆粒、聚合物、污垢等雜質難以在罩孔聚集並堵塞罩孔。④阻力降低。CJST塔板氣體並不穿過板上液層,只需克服被氣體提升的那部分液體的重力,所以造成的壓降要小,塔板壓降在低負荷時與F1型浮閥相當,高負荷時比F1浮閥低20%~30%,負荷愈大,壓降低的愈多。⑤操作彈性好。與普通塔板相比,這類塔板的板孔動能因子F0更大,不易出現降液管液泛和過量液沫夾帶等不正常現象,即操作上限動能因子大,其操作彈性下限與浮閥相當上限要比浮閥稍高一些。⑥通過導向噴射,大大降低塔盤上的液面梯度,使得塔盤氣體分布較為均勻,它非常適合大塔徑單溢流塔板。⑦噴出的液體方向與塔盤液體流動方向一致,從而降低了液相返混程度。⑧導向噴射減小了液面梯度和液層厚度,使得塔板的總體壓降降低。⑨操作條件適應性強,適用於高壓強與較低真空以及高液氣比與低液氣比下操作。⑩操作簡便可靠,這類塔板從開工啟動到穩定運行時間很短,並能持續穩定生產,這與它具有很好的傳質效率有關。
根據以上的特殊優越性能實現主裝置自身的長周期運行。
5.3 深度預處理強制過濾裝置(活性焦過濾器)採用此裝置,科降低水中無機鹽類及懸浮物類結垢物質,改變部分間接加熱為直接加熱。
5.3.1 活性焦過濾器優點說明目前,因國內難處理工業廢水治理市場需求較小,活性焦多活躍在焦化廢水、造紙廢水、制葯廢水等領域,主要應用於其工藝廢水中有機物脫除和脫色。隨著環保形勢日趨緊張的現實要求,加之其逐漸展現出來的處理能力,活性焦將會在煤化工綜合廢水處理中得到更廣泛的應用。
5.3.2 與我們目前所使用的活性炭(煤質破碎炭為主的系列品種)的性能相比較活性焦因結構上中孔發達,其性能指標表現在――碘值有所降低,但亞甲藍值、糖蜜值大為增高,從而在應用上表現出能吸附大分子、長鏈有機物的特性。由於資源優勢的存在,生產成本及生產得率均比破碎炭有一定的優勢,其售價還不到活性炭的50%,單純從原料成本一個角度就大大降低了工藝的運行成本。
5.3.3 活性焦產品質量指標為:
①強度Hardness (w%) 91
②亞甲藍Methylene blue(mg/g)60
③灰分Ash (w%)12.5
④裝填密度Apparent Density(g/l)540
⑤碘值Lodine No.(mg/g)620
⑥比表面積(N2吸附)Specific surface area(m2/g) 490
⑦糖蜜值 Sugar Phickness(mg/g)>200
⑧粒度 Particle size distribution(w%)
0~3.15mm:其中>1.25 92%
5.3.4 吸附原理及主要性能參數(吸附容量和吸附速率)
5.3.5 吸附原理活性焦不斷吸附水中溶質,直到吸附平衡即溶質濃度不再改變時為止。一定溫度下,達到吸附平衡時,單位重量活性焦所吸附的溶質重量和水中溶質濃度的關系曲線,稱為吸附等溫線。其曲線常用弗羅因德利希公式表示:X/M=kC1/n
式中:X為活性炭吸附的溶質量;M為所加活性焦重量;C為達到吸附平衡時,水中溶質濃度;k和n為試驗得出的常數。
5.3.6 主要性能參數(吸附容量和吸附速率)①吸附容量。吸附容量是單位重量活性焦達到吸附飽和時能吸附的溶質量,和原料、製造過程及再生方法有關。吸附容量越大,所用活性焦量越省。②吸附速率。吸附速率是指單位重量活性焦在單位時間內能吸附的溶質量。因吸附有選擇性,性能參數應由實驗測定。顆粒活性焦要有一定的機械強度和粒徑規格。
5.4 活性焦在水處理中的應用
5.4.1 非煤化工廢水應用概述活性焦最早用於去除生活用水的臭味。沼澤水常帶土味,湖泊和水庫水常帶藻類形成的臭味,用活性焦處理最為有效,並且只需在出現臭味時使用。大多用粉狀活性焦,直接投入混凝沉澱池或曝氣池內,隨污泥排除,不再回收利用。活性焦能去除水中產生臭味的物質和有機物,如酚、苯、氯、農葯、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外,對銀、鎘、鉻酸根、氰、銻、砷、鉍、錫、汞、鉛、鎳等離子也有吸附能力。在給水處理廠中,活性焦吸附法又起完善水質的作用。
5.4.2 煤化工工藝活性焦應用說明本工藝採用的設備是以粒狀活性焦為濾料的過濾器,運行過程中須定期反復沖洗,以除去焦層中的懸游物,防止水頭損失過大(見過濾)。活性焦濾器也可採用流化床或移動床。與快濾池不同,水流均從下而上。流化床的流速會使炭層膨脹,不易阻塞。移動床內失效的炭會從池底連續排出,而新活性焦會從池頂連續補充。活性焦的再生。粒狀活性焦吸附容量耗盡後再生,常用的方法是加熱法,廢焦烘乾後在850°C左右的再生爐內焙燒。顆粒活性焦每次再生約損耗5~10%,且吸附容量逐次減少。再生效率對活性焦濾池的運行費用(也就是對水處理成本)影響極大。由於活性焦吸附水中有機物的能力特強,而微生物降解有機物的能力將起到再生活性焦的作用。同時活性焦的關鍵作用會大大降低進入換熱器和脫氨脫酚的懸浮物、大顆粒飛灰和有機物含量,從而起到預處理保護作用,實現了污水處理主要裝置的長周期的正常穩定運行。另外,轉化為固態污染物的活性焦還是良好的循環流化床燃料,可充分消除對環境污染。
6工藝改造
①脫酸脫氨塔件的改造,由原來的浮閥塔板,改造更換為徑向側導噴射塔板。②入脫酸脫氨塔前增加深度預處理強制過濾裝置(活性焦過濾器)。③適當的對塔底改變加熱方式,對含懸浮較少的塔底液進行加熱,改變來料預熱方式。改造後工藝裝置見圖4。
7取得的效果
7.1 原料水的改變煤化工制氣廢水經活性焦過濾後出水水質(mg/L)分析見表2。
7.2 運行周期變化煤化工制氣廢水預處理裝置改造前後運行後周期等對比見表3。
7.3 煤化工制氣廢水經萃取後出水水質分析見表4。
8小結
①通過以上改造後裝置達到了穩定運行,成本投資不大。
②預處理運行穩定後,出水水質連續穩定,完全滿足後續生化處理法的要求,為達標排放提供關鍵前提條件。
③對後續生化法、物理法處理裝置的穩定運行起到了重要保障,特別是採用單塔蒸汽汽提脫酸脫氨後有機溶劑萃取法提取副產物,對北方冬季煤化工污水處理裝置的連續達標穩定運行具有重要的指導意義。
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