A. 結合環境工程知識和實際,談談污水處理技術的現狀及發展趨勢
由於水資源的短缺,及污水排放量的逐年增加,水污染仍然是一個嚴重的環回境和社會問題答。隨著各種水質法規的越來越嚴格,水污染已經成為一個大多數工業部門關心和重視的首要問題。目前使用較為廣泛的技術和工藝有:有化學沉澱工藝,膜處理工藝,電化學技術,吸附工藝等。浙大哲博檢測近年研究表明,反滲透法和離子交換法在水處理中應用廣泛,反滲透水處理法因具有:佔地面積小、運行費用低、不存在二次污染、出水穩定、自動化程度高等優點,已逐步替代了離子交換水處理法,成為純水制備、廢水處理的主要技術,並在純凈水處理、醫葯行業用水、海水淡化、冷卻塔補給水、鍋爐補給水等行業得到大量的應用。
B. 工業廢水處理的發展歷史,了解一下
工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。隨著工業的迅速發展,廢水的種類和數量迅猛增加,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重,威脅人類的健康和安全[1,2]。因此,對於保護環境來說,工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。 工業廢水分類通常有以下三種: (1)按工業廢水中所含主要污染物的化學性質分類,含無機污染物為主的為無機廢水,含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機廢水。 (2)按工業企業的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、製革廢水、農葯廢水、電站廢水等。 (3)按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、鹼性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。 前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。 縱觀我國現階段工業廢水的實際處理情況可知,工業廢水的處理和再循環利用存在以下三大方面特徵:一方面,工業廢水處理和循環再利用效率較低.眾所周知,我國工業廢水的處理和再循環利用技術在國際社會一直處於較弱地位,針對工業生產廢水處理的相關技術工藝和設備設施並不完善,甚至存在某些中小生產企業生產規模較小、流動資金不足而在一定程度上忽視對工業生產廢水處理的情形,使企業對工業生產廢水的投入資金較小,部分企業甚至為節約企業生產成本而逃避安裝廢水處理設施或偷工減料,極大程度上降低了我國工業生產廢水的處理和循環再利用效率。另一方面,我國對工業生產廢水的處理和再循環利用方式並不恰當。就現階段我國處理工業廢水的現狀可知,絕大部分企業在工業生產過程中多採取熱門的工業廢水處理技術,但並沒有結合企業發展的實際情況和企業自身生產特點等進行正確分析和科學選擇,而只是一味依靠先進的工業廢水處理技術,妄圖藉助先進技術提升企業工業廢水處理水平,在工業廢水處理過程中留下了較大的安全隱患,並在一定程度上了影響了我國經濟的可持續性發展和對周圍環境的保護。 通常情況下,工業生產廢水回收循環再利用方式主要可分為分散式和相對集中式兩大模塊。其中,分散式工業廢水回收利用主要是指在某個工業生產區和多個工業生產企業中設置相應的廢水處理系統,進而對企業日常生產和製造過程中產生的工業廢水進行二次循環利用,以此達到節約水資源的目的。該系統能夠結合不同企業工業生產廢水水質選擇相對應的工業廢水處理技術,進而在實際操作過程中降低廢水處理費用的同時強化資源效率。集中式廢水回收利用則主要是針對全市范圍內的相關工業廢水處理廠,合理利用集中式廢水處理這一模式可有效提升廢水處理能力和處理效率,且針對污染程度較高的工業廢水水質可進一步進行深度處理,降低對周圍環境影響的同時,提升工業廢水再循環利用水平。 分散回用規劃主要是指工業廢水處理過程中,針對單體建築物建立廢水處理和回用設施,進而將單體建築物產生的部分工業廢水處理後作為城市中水進行循環利用。該方式不需要在單體建築物外建立相應的廢水專用管道,簡單易行,但卻需要較大的處理費用資金,大多在工業生產廠區內採用分散回用規劃方式。隨著現代經濟社會的快速發展和工業廢水排放量的進一步加劇,企業製造工廠往往自建生活廢水站和工業廢水站,對不同類型廢水進行分開處理以提升廢水處理效率。 來源:環境與發展
C. 水環境污染治理新進展
一、污水規模化集中處理與系統優化理論的應用
我國對污染企業多年來一直執行的是「誰污染誰治理」和「三同時」的環保政策,雖然取得了顯著成效,但隨著市場經濟的發展,人們對這種分散式點源治理模式又產生了新的看法,特別是對那些中小企業和鄉鎮企業。普遍認為,小而散、散而全的污水廠建設不僅給國家和企業造成了巨大的投資浪費,還由於企業負擔過重,管理水平較低等原因,使預期的環境治理目標大打折扣。為此許多專家學者呼籲,集中建立規模化污水廠,變「誰污染誰治理」為「誰污染誰掏錢」的政策時機已經成熟。
其實國際環境污染治理領域早已從過去的分散式源治理,發展到了利用系統理論觀點進行區域性綜合治理的新水平。以美國Converse A.Q對新英格蘭洲Merrimack河域的污水處理系統規劃為例,該規劃通過建立全流域水環境容量、污水輸送、處理規模、處理程度以及環境效益等多因素的系統優化數學模型,獲得了該流域內設立4座集中污水處理廠最為經濟的投資方案,比原計劃的18座建設方案節省了40%以上的費用。又如日本,自1965年就已由原來單純追求污水處理技術和設備的改進,轉入了在系統理論指導下建立區域綜合污水處理廠的水污染治理方向,到1976年已建成29座綜合性污水處理廠,比分散式處理節省了20%以上的費用。
二、清潔生產概念的引入
清潔生產概念是於1989年由聯合國環境規劃署工業與環境中心提出的,基本含義是採用清潔的能源、原材料、生產工藝和技術,生產清潔的產品。由於清潔生產能對提高生產效率和產品質量,節約能源和原材料等各個環節起到顯著成效,世界各國都在紛紛推行,尤其在美國、日本、歐洲等發達國家和地區。在環保方面,由於清潔生產能夠通過改進生產工藝,降低污染物的產生和排放,對環境起到「標本兼治」的作用,我國也於1993年正式提出了清潔生產的要求,並列入了1994年《中國21世紀議程》和《固體廢棄物環境污染治理法》。與此同時,還在世界銀行、聯合國環境規劃署的幫助下,由國家環保局承擔,在一些城市和行業開展了試點工作。如代號為B-4的清潔生產項目,在1993~1995年間已完成了國內29項試點,並計劃在未來5年內把清潔生產引入全國3000家工業企業。
清潔生產在環境保護方面的效益是十分可觀的,以河北邯鄲叢台酒廠的酒糟廢水治理項目為例,在中國地質科學院環境工程技術設計研究院的幫助下,僅用40萬元的投入,進行了發酵罐蒸汽加熱工藝的改進,就基本實現了生產用水的閉路循環,使污水治理項目投資節約了600萬元以上。因此認為,清潔生產的推廣,在今後我國環保領域必將發揮重要作用。
三、生物基因工程的應用
自70年代P.Berg首次利用內切酶把分屬兩個不同屬的DNA重組到一起,宣告基因工程誕生以來,短短20多年間已給全社會各個方面帶來了重大變革。環保領域也是這樣,生物工程已開始顯示出無窮的威力。
目前常用的污水生物處理技術雖然在世界各國環境治理中發揮了巨大作用,但仍有不盡人意的地方,如承受COD、BOD能力低,反應時間長,污泥量大,難降解物質多,氮磷去除率不高等問題。為了克服這一弊端,人們採用了多種手段,如為提高微生物對污水環境的適應能力所開展的微生物馴化、針對某一特種污染物進行的專性菌體培養等,但在實際應用中不是凈化效果不理想,就是因菌種對環境的不適應而在短期內消亡,達不到預期的效果。基因工程的誕生使人們看到了新的希望。
目前國內外專家通過多年的努力,已經取得了可喜進展,如日本琉球大學的比嘉教授花費18年時間研製成功的一種稱為「Expedient microds」(有益微生物群)的高科技生物製品,在日本千葉縣一個連續20年污染居全國之首的湖沼中應用,投放僅三天,就發揮出神奇功效,湖水很快得到了凈化。我國針對水污染治理中的許多問題也開展了這方面的工作,如針對甲苯類有機污染物生物難降解問題,將具有較高分解能力的微生物基因導人具有較好絮凝能力菌體的研究工作已經獲得了成功。又如針對大多湖泊嚴重富營養化問題,將具有較強脫氮能力的硝化菌(Nitrobater、Nitrosomonas)和較強除磷能力的聚磷菌(Pseudomonas)基因重組,再導入生存范圍較寬的大腸桿菌的研究工作也已完成菌體基因的解譯,後續工作正在進行中。由此看來,傳統污水生物法的諸多弊端,通過基因工程去解決將是十分現實和有效的。生物基因工程的引入,必將給污水生物處理技術帶來新的革命。
D. 工業水處理領域新技術
三明治」納米復合物問世,可同時移除廢水及土壤中的鉻和鎘 三維石墨烯管治污神器,光照兩周污水變清 中一科一院寧波材料所利用正滲透膜研發攜帶型海水淡化器
E. 最近在國內最常用的污水除油方法是有那些
國內對含油污水治理的方法主要有以下三類:
1、物理化學處理法
①氣浮法;②吸附法;③膜分離法
2、化學處理法
①化學絮凝法;②電化學法
3、生物處理法
①活性污泥法;②生物濾池法
含油廢水的處理方法根據其成分以及作用原理一般可以分為:物化法、化學法、生物法,但各種方法都有其局限性,在實際應用中通常將幾種方法聯合分級使用,從而實現良好的除油效果。
一、含油廢水的特點
隨著經濟和工業的快速發展,石油化工,金屬工業,機械工業,食品加工等行業也在快速發展,進而產生了大量的含油廢水。
據統計,世界上每年至少有500~1000 萬噸油類污染物通過各種途徑進入水體,它已嚴重影響,破壞了環境,並且危害人體健康。含油廢水是一種量大面廣且危害嚴重的工業廢水,具有COD,BOD 值高,有一定的氣味和色度,易燃,易氧化分解,難溶於水的特點。
二、含油廢水的處理。
1、物理化學法
①氣浮法
氣浮法是向廢水中通入空氣,利用油珠粘附於高度分散的微氣泡後使浮力增大,進而上浮速度提高近千倍,因此油水分離效率很高。它可用於水中固體與固體、固體與液體、液體與液體乃至溶質中離子的分離。
②吸附法
吸附法是利用多孔固體吸附劑對含油廢水中的溶解油及其它溶解性有機物進行表面吸附。活性炭是最常用的吸附劑,其吸附能力強但成本高,再生困難,加之吸附有限,限制了其應用,因此尋求合適的吸附劑成為目前迫待解決的問題。
③膜分離法
膜分離法利用多空薄膜分離介質,截留含油廢水中的油及表面活性劑而使水分子通過,達到油水分離的目的。
2、化學法
①化學絮凝法
絮凝法是向廢水中投加一定比例的絮凝劑,在廢水中生成親油性的絮狀物,使微水油滴吸附於其上,然後沉降或氣浮的方法將油分去除。
②電化學法
電化學法是以金屬鋁或鐵作陽極電解處理乳化油廢水,近年來,電化學工藝用於降解難處理有機物的研究不僅被人們所關注,而且已經有了相當大的進展。隨著科學技術的迅猛的發展,利用電解法制備新型物質用於含油廢水的處理已成為當今研究的發展方向。
3、生物法
①活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體,利用微生物形成菌膠團吸附和絮凝廢水中的溶解油,在有氧的條件下,菌體使廢水中的溶解油化為自身的組成部分,或將它們氧化為CO2和H2O等,從而達到凈化廢水的目的。由於活性污泥法運行方式靈活,工作效率高,費用低,所以目前已廣泛被使用
②生物濾池法
生物濾池法也在含油廢水的處理中有著廣泛的應用,它是通過微生物使廢水中的有機物被分解除去。
含油廢水處理技術的主要發展趨勢應集中在以下幾個方面:
(1)開發新型材料,例如新型膜、高效絮凝劑等。
(2)將單一的處理方法聯合分級使用,避免其局限性,達到高效率除油。
(3)重視清潔生產,從源頭減少污染,同時注重中水回用的問題。
參考:http://ke..com/view/2202626.htm
http://ke..com/view/10490921.htm
F. 國內外水污染控制技術的的發展方向最新動態
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http://wenku..com/view/e4731eaf76a20029bc642d6a?fr=prin