⑴ 煤礦生活污水站補環評怎麼寫
你好,可以分以下幾個部分寫:
煤礦工程概況:礦生活污水站建設背景、規模、建設該污水站的必要性、)
工程分析:該煤礦生活污水站施工期、運行期應注意的主要問題(施工期佔地、施工三廢產生 及環保措施、運行期主要污染物排放情況、環保措施)
污水站處理工藝及達標排放情況
污水站中水回用分析
⑵ 露天煤礦的礦區環境污染的問題和策略論文
露天煤礦的礦區環境污染的問題和策略論文
我國煤炭資源量佔一次能源資源總量的90%以上,每年消耗的一次能源中煤炭佔70%以上,而且今後相當長的一段時期內這種狀況都不會有大的變化。我國適於露天開採的煤炭資源儲量大約為490億噸。目前,我國露天礦煤炭產量占總產量的5%左右,預計到2020年將達到12-14%。據統計,我國露天開采每萬噸煤炭約破壞土地0.22公頃,其中挖掘破壞0.12公頃,外排土場占壓0.1公頃。露天開采時破壞土地面積為露天礦采場本身面積的2-11倍。下面談一談露天煤礦開采過程中的環境保護問題。
1 露天礦開采過程對環境的影響
1.1 對生態環境的影響
露天礦開采對土地的破壞主要表現為挖損、占壓、塌陷,造成土壤的酸化、鹽鹼化和鹽漬化,從而使得土地沙化和土壤貧瘠化。一般來說,裸沙1畝,風力和水力侵蝕將影響鄰近3畝土地;沙化土壤有機含量將減少79.2%,全氮量減少77.7%,全磷量減少15.5%,物理性粘粒減少50%,造成原始土壤的嚴重貧化。
所有挖損、占壓、塌陷和其它一切對地表的人為擾動,都會破壞原有的自然景觀和生態植被,有些破壞是毀滅性的、不可逆的,在風力和水力侵蝕的作用下使得水土流失情況加劇。
1.2 煙塵與粉塵及有害氣體
1.2.1 有組織排放的煙塵
礦區內各類鍋爐、燃煤電廠等排放的煙塵。
1.2.2 礦區作業面產生的煙塵
采場工作面、采場煤幫暴露時間過長、煤層氧化燃燒;煤層中作為剝離物進入排土場的損失煤引起自燃;選煤廠煤矸石的自燃;露天儲煤廠和儲煤堆的自燃等產生的煙塵。
煙塵中含有SO2、NOX、CO、H2S等有害氣體,對生態系統構成影響。遇到雨水和潮濕的空氣生成酸性硫化物,其腐蝕性非常強,從鋼鐵、水泥構件到人體均會受到腐蝕和侵害。
1.2.3 礦區粉塵
礦區塵源主要來自大型剝離設備的採掘、運輸及排土作業粉塵;煤的採掘、運輸、儲煤、粉碎及作業過程粉塵;輔助設備作業粉塵;穿孔爆破粉塵;選煤廠;道路運輸粉塵等。粉塵附著在植物葉片,影響植物的光合作用,太陽爆曬溫度升高會灼傷植物。
1.2.4 煤層氣排放
煤層氣的主要成分是甲烷,通過直接排放、燃燒排放、通風系統排放。甲烷是一種重要的溫室效應氣體,能使對流層中的臭氧增加,使平流層中的臭氧減少。
1.3 對水循環系統的影響
1.3.1 對地下水的污染
煤礦開采不但對地下水的正常循環與補給產生影響,而且造成嚴重污染。例如:煤層中硫含量高,且伴有硫鐵礦,氧化成酸過程大大加快而形成酸性水造成pH值超標、硫酸根離子含量偏高、鐵離子含量高等;礦坑水在氧化成酸的過程中對含水體圍岩不斷溶蝕,造成地下水總硬度偏大;開采條件下酚類有機反應加快造成礦坑水中酚含量增加;汞主要與煤系地層中的黃鐵礦與硃砂伴生,在煤礦開采時,硃砂被加速氧化溶解,而使汞離子進入水體;受礦坑水污染的地表水,直接補給淺層地下水,致使淺層地下水也受到不同程度的污染。
1.3.2 對地表水的影響
首先,隨著煤礦開采量的不斷增加,礦坑水排出量增加,由於河水的自凈能力很弱,在河水斷流時期,河道容納的幾乎全是污水。因此,未經處理的礦井污染水直接排放,造成對地表水、土壤等的環境污染;其次,由於煤層淺埋藏區煤礦開采采空面積不斷擴大,采空區導水裂隙帶和地面塌陷范圍也隨之擴大,造成河川徑流量大量滲漏,使地表水與地下水、礦坑水發生了直接的水力聯系地表水在匯流區及徑流區水量漏失嚴重,河川徑流明顯減少。
1.4 雜訊與振動
雜訊與振動源主要有以下類型:
1)空氣動力源。如風機、風扇、跳汰機和風閥等。
2)機械動力源。如鉚槍、振動篩、溜槽、各種採掘設備和運輸設備,以及其它各種機械設備。
3)電磁動力源。如電機、電焊機、電器設備等。
4)人工動力源。如爆破、人力施工等。
2 防範及治理措施
2.1 加強有關法律法規的宣傳力度,提高環保意識
煤炭能源的開發是經濟發展的重要基礎,而土地資源,生態環境,又是人類賴以生存的最重要條件。礦區可持續發展的'核心內容之一是保持礦區經濟與環境的協調發展。樹立保護環境就是保護生產力的意識,改變過去那種將經濟發展與環境保護相對立的落後觀念,實行礦區環境與經濟發展的綜合決策機制。制定切實可行的礦山生態治理與恢復的方案,並予以實施。
2.2 礦區的生態恢復
根據「以防為主、防治結合」的原則,採取工程措施與生物措施相結合的辦法,對內外排土場層層碾壓、修建擋水牆、排水溝、集水池等,在坡面修挖水平溝、魚鱗坑,坑內植樹種草,採取網障固沙、林草綠化相結合的多層次防護體系。針對露天開采對土地的破壞,嚴格執行《土地復墾規定》,一邊開挖,一邊分層回填。借鑒國內外經驗,結合本地區的環境特點制定采場和排土場的土地復墾計劃,確定復墾措施,使復墾區逐步轉變為現代化的人造生態園。
2.3 大氣污染源的治理
(1)針對露天礦區的防塵主要措施是採用濕式作業和灑水降塵,採掘機械配套袋式集塵器。
(2)對儲煤場實施全封閉,場內設置灑水噴頭,四周設置擋風抑塵網。
(3)聯絡道路硬化、外排道路硬化、道路灑水降塵。
(4)工業場地內設置集中供熱鍋爐房配置脫硫除塵設施。
2.4 水環境污染源的治理
(1)針對生活污水採取建化糞池、生化處理設施等措施,處理後廢水可作為道路的灑水降塵及綠化。
(2)針對礦坑疏干水修建凈化車間、調節池、沉泥池和回用水池,處理後的水可作為水源用於場地綠化及生產用水等。
2.5 雜訊治理
針對不同類型的雜訊源採取將設備置於廠房內、安裝雙層玻璃、配備機器隔聲降噪設施、配發耳塞等措施,將雜訊危害降到最低。
2.6 煤矸石的綜合利用
據統計,所有的洗矸、煤泥和部分的採掘出的煤矸石,都具有一定的發熱量(300~3 500千卡/千克),可以用於循環硫化床鍋爐燃燒發電,真正毫無熱值的白矸只有15%左右。煤矸石、洗矸、煤泥中的不可燃物質部分,經過循環硫化床低溫燃燒後,同時具脫炭和活化作用,其灰渣是很好的建材原料,部分可以直接摻入水泥中,部分可用於制磚,其經濟效益和環境效益十分可觀。
露天礦開采環境保護的總體目標是:在礦區地質環境勘察的基礎上,以露天開采為重點,對環境進行治理,開展露天礦區環境綜合治理,確保露天礦區安全生產,延長露天礦區服務年限,恢復露天礦區生態環境和改善露天礦區大氣環境,實現露天礦區廢水零排放,使固體廢棄物資源化、減量化。
實現露天煤礦生產與礦區生態環境重建一體化,是煤礦企業自身和國民經濟可持續發展的必然要求與必然結果。
參考文獻
[1]蔣仲安. 礦山環境工程. 冶金工業出版社.2009-9-1.
[2]尹國勛. 礦山環境保護 中國礦業大學出版社 2010-5-1.
[3]何國清,楊倫,凌賡娣等 礦山開采沉陷學. 中國礦業大學出版社, 1991.
;⑶ 煤礦生活污水產生量怎麼算
1,首先根據煤礦環評報告確定煤礦定額編制的人員數量,(生活污水量環評報告已有,但不是專很精確)
2,根據城市生活用屬水定額(一般是220L/人.天)乘以編制的人員數量,再乘以時變化系數1.3即可得出該煤礦每天的生活污水排放量.
⑷ 煤礦污水處理
煤礦廢水應該可以使用污水源熱泵系統進行換熱,從而為煤礦上專的建築進行供暖,可以說算屬是廢水利用了吧,但是估計使用的話要使用離心式污水換熱器了,煤礦廢水中應該含有很高比例的雜質。
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⑸ 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。
⑹ 煤炭污染的煤炭簡介
碳、氫、氧是煤炭有機質的主體,佔95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氫和氧的含量越低。碳和氫是煤炭燃燒過程中產生熱量的元素,氧是助燃元素。煤炭燃燒時,氮不產生熱量,在高溫下轉變成氮氧化合物和氨,以游離狀態析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最為重要。煤炭燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2),隨煙氣排放,污染大氣,危害動、植物生長及人類健康,腐蝕金屬設備;當含硫多的煤用於冶金煉焦時,還影響焦炭和鋼鐵的質量。所以,「硫分」含量是評價煤質的重要指標之一。
煤中的無機物質含量很少,主要有水分和礦物質,它們的存在降低了煤的質量和利用價值。礦物質是煤炭的主要雜質,如硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽等,其中大部分屬於有害成分。 中國85%的煤炭是通過直接燃燒使用的,主要包括火力發電、工業鍋(窯)爐、民 用取暖和家庭爐灶等。高耗低效燃燒煤炭向空氣中排放出大量SO2、CO2和煙塵,造成中國以煤煙型為主的大氣污染。
(1)煤炭開采導致土地資源破壞及生態環境惡化。由於露天開采剝離排土,井工開采地表 沉陷、裂縫,都將破壞土地資源和植物資源,影響土地耕作和植被生長,改變地貌並引發景 觀生態的變化。開采沉陷造成中國東部平原礦區土地大面積積水受淹或鹽漬化,使西部礦區 水土流失和土地荒漠化加劇。採煤塌陷還會引起山地、丘陵發生山體滑落或泥石流,並危及 地面建築物、水體及交通線路安全。據調查,中國因采礦直接破壞的森林面積累計達106萬 公頃,破壞草地面積為26.3萬ha,全國累計佔用土地約586萬ha,破壞土地約157萬ha ,且每年仍以4萬ha的速度遞增,而礦區土地復墾率僅為10%。另據測算,中國每采萬噸煤 ,平均塌陷土地0.2ha;在村莊稠密的平原礦區,每采出1000萬t煤需遷移約2000人。
(2)煤炭開采破壞地下水資源,加劇缺水地區的供水緊張。中國是世界上人均佔有水資源量較低的國家,且水資源分布極不平衡。從含煤地區分布看,富煤地區往往也是貧水地區。據調查,全國96個國有重點礦區中,缺水礦區佔71%,其中嚴重缺水礦區佔40%。隨著煤炭開采強度和延伸速度的不斷加大提高,礦區地下水位大面積下降,使缺水礦區供水更為緊張,以致影響當地居民的生產和生活。另一方面,大量地下水資源因煤系地層破壞而滲漏礦井並 被排出,這些礦井水被凈化利用的不足20%,對礦區周邊環境形成新的污染。據統計,中國煤礦每年產生的各種廢污水約佔全國總廢污水量的25%。2000年,全國煤礦的廢污水排放量 達到27.5億t,其中,礦井水23億t,工業廢水3.5億t,洗煤廢水5000萬t,其它廢水450 0萬t。
(3)煤炭開采導致廢氣排放,危害大氣環境。因煤炭開采形成的廢氣主要指礦井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的氣體。礦井瓦斯中的主要成分甲烷是一種重要的溫室氣體,其溫室效應 為CO2的21倍。據統計中國每年從礦井開采中排放甲烷70~90億m?3,約佔世界甲烷總 排放量的30%,除5%左右的集中回收利用外,其餘全部排放到大氣中。礦區地面矸石山自燃 施放出大量含SO2、CO2 、CO等有毒有害氣體,嚴重污染大氣環境並直接損害周圍居民的身體健康 。煤矸石產出量很大,其排放量約占煤礦原煤產量的15%~20%。據不完全統計,中國國有煤礦現有矸石山1500餘座,歷年堆積量達30億t,佔地5000ha。另據1994年的礦山環境調查, 淮河以北半乾旱地區的1072座矸石山中,有464座發生過自燃,自燃率達43.3%。
(4)為滿足社會對潔凈煤的需求,中國原煤入洗比例連年提高。1999年原煤入洗量3.17億 t,入洗比例30%,其中國有重點煤礦入洗比例達到48%。原煤被入洗的同時,也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。據調查,因洗煤全國每年排出洗矸4500萬t,洗煤廢水 4000萬t,煤泥200萬m3。
(5)在中國,由於煤炭生產與消費之間巨大的空間差異,導致「北煤南運,西煤東輸」的 長距離運煤格局。運輸中產生的煤塵飛揚,既損失大量的煤炭,又污染沿線周圍的生態環境 。據統計,1999年全國鐵路運煤量為64917萬t,平均運距為550km;經公路運輸或中轉到 鐵路的煤炭量達6億t,平均運距為80km。若以0.5%的揚塵損失計算,因運輸向大氣中排放的 煤塵達600多萬t,直接經濟損失超過6億元人民幣。
(6)中國長期以煤炭為主的能源消費結構,不僅形成以酸雨、二氧化硫和煙塵為主要危害 的煤煙型大氣污染,也是中國污染物排放量居世界第二的主要原因。統計資料顯示,2000年 ,全國廢氣中SO2排放總量1995萬t,其中工業來源的排放量1612萬t,生活來源的排放量3 83萬t;煙塵排放總量1165萬t,其中工業煙塵排放量953萬t,生活煙塵排放量212萬t; 酸雨區面積約占國土面積的30%。 日前,國際環保組織綠色和平與荷蘭獨立權威能源機構CEDelft共同發布全球報告《煤炭的真實成本》,指出2007年全球的煤炭使用造成至少3600億歐元(約合3.2萬億元人民幣)的損失。
綠色和平呼籲全球各國重視燃煤造成的環境惡果,立即減少並逐步放棄煤炭的使用。
CEDelft研究所的專家阿哥內斯卡·馬庫斯卡說:「每年3600億歐元的損失其實是相對保守的計算。如果不採取有效措施積極阻止氣候變化,由此導致的損失將會大幅上升。」比如,數十億人口將會面臨水資源短缺,數億人的糧食安全也會受到威脅,極端天氣也將更加頻繁。
此外,煤炭還更直接污染了水源和空氣,並導致黑肺病的發生。 (1)政策法規配套,環保投入增大。國家相繼出台和修訂與煤炭礦區環境保護直接相關的法律法規13項,使礦區環境保護與治理步入法制化軌道,加快了礦山環境保護事業的 發展。礦區的環境改善離不開投入,據不完全統計,「九五」期間煤炭工業投入環境治理的 資金達28.6億元,平均每年5.7億元。
(2)土地復墾取得一定成效。資料顯示,全國已累計復墾利用各類廢棄土地約1500萬 畝,占廢棄土地總量的8%;其中復墾利用工礦廢棄土地約600多萬畝,約占工礦廢棄土地總 量的10%。復墾後的土地70%作為耕地或其他農用地,30%作為非農業建設用地或其他用途。 從煤炭行業看,「九五」期間,全國復墾採煤塌陷土地150ha,復墾率為15%,完成露天礦 挖損土地復墾量21ha,復墾率已達到41%。?
(3)三廢治理效果顯著。「九五」期間,煤矸石利用率達到40%,比「八五」期間提高 9個百分點;截止到1999年治理滅火矸石山310座,滅火率達80%。1998年山東省綜合利用煤 矸石700多萬t,占總排放量的71%,並實現利稅近7000萬元。新的煤礦設計拒絕矸石堆放, 將有力保證今後徹底根除矸石山。統計顯示,1999年,全國採掘業共去除工業SO2 156104 t,其中燃料燃燒中去除的41505t;去除工業煙塵1647893t。
(4)礦區綠化已從單純植樹種草,走向綠色生態工程建設。眾多礦區不斷加大投入, 綠化美化生產生活區。根據礦區所處地理環境,積極採用綠化新技術,營造礦區防護林,綠 化煤矸石山,治沙固土,恢復植被,保持水土。?
(5)潔凈煤技術發展較快。1995年全國共有洗煤廠557個,年入洗原煤2.8億t,原煤入 洗率為22%。到2000年,洗煤廠數增加到755個,原煤入洗量達4.5億t,原煤入洗率超過30% 。1995年前,全國動力配煤幾乎空白,「九五」期間,全國相繼建設並投入運行一批不同規 模、不同類型的動力配煤廠,年生產能力近6000萬t。中國民用型煤技術已經成熟,到2000 年,全國民用型煤產量達到8000萬t,城鎮居民生活用型煤普及率為80%。 為加快開發煤層氣的步伐,「九五」期間,國務院批准 成立了專門從事煤層氣開發的公司。據不完全統計,2000年,全國共開發利用煤層氣近4億 m?3,預計到2005年,全國煤層氣利用量可達30億m3以上。
煤炭礦區環境保護與治理中的薄弱點
(1)領導環保意識弱,公眾參與程度低。中國的環保歷史經驗證明,一切環境污染與生態破壞,首先發端於各級領導的思想認識和決策行為。當前,許多領導還遠沒有樹立起真正的 環保意識,對可持續發展僅停留在口號上,走的仍是「先污染、後治理」的老路或為了局部 利益而加重污染的歪路。公眾參與在發達國家的環境影響評價中佔有十分重要的地位,通過 聽證會等形式廣泛聽取公眾意見,滿足公眾對環境保護的要求。我國的建設項目環境影 響評價中還沒有建立起公眾參與制度,環保工作公開接受公眾監督的程度還很低。
(2)經濟結構調整遲緩,環境保護監管不力。盡管國家不斷進行經濟結構的調整,但由於受思想惰性、體制剛性、財力不足、政策缺位和區域壁壘等多因素影響,中國的能源生產和消費結構不合理狀況依然存在,這種結構不合理帶來的直接後果便是資源的過度開采和 浪費,以及礦區環境和安全狀況的難以改善。另一方面,我國的環保管理體制仍然存在許多 弊端,特別是制約監督機制的失效,導致對環境保護的監管不力,有法不依,執法不嚴,違法開脫現象依然存在。
(3)環保歷史欠賬多,資金渠道不暢、投入不足。中國的長期計劃經濟體制,使礦區特別是許多老礦區遺留下巨大的生態環境包袱,且沒有建立起相應的治理資金賬戶。自20世 紀70年代後期,中國的環境污染日趨惡化,治理資金僅有國家財政一條渠道。1984年,國務院在《關於環境保護工作的決定》(國發〔1984〕64號)中,確定了環境保護資金的8條渠 道 ,其中用於污染治理投資的有7條。盡管這7條渠道對資金籌集、污染控制和環境質量的改善曾起過重要作用,但是,從總體上看,污染治理投資總量還遠沒有達到基本控制住環境惡化加劇的水平。這7條渠道中,有的已不通,即使通的也還存在著渠道不暢等問題,其外部表現則是資金投入的嚴重不足。據統計,中國每年直接用於煤炭環境保護的資金大約 為5~6億元,僅占煤炭工業產值的0.3%,遠低於全國1%的平均水平。
(4)礦區塌陷土地復墾工作盲點多。盡管早在1988年國務院就已正式頒布實施了《土地復墾規定》,在隨後修訂和制定的《土地管理法》、《煤炭法》等5部法律中都有土地復 墾方面的法規條文,各級地方政府幾乎相繼制定土地復墾規定實施辦法,但如今礦區土地復 墾率僅為10%,比發達國家低50多個百分點,土地復墾的質量不高,復墾工作中出現了多處 盲點。例如,對於老礦區土地塌陷的歷史欠帳至今沒有明確補帳的責任對象和資金渠道;土地復墾規定中的「誰破壞,誰復墾」原則形同虛設,現存的塌陷征地和塌陷補償辦法,無法 約束企業對土地復墾規定的執行;企業與地方政府在土地復墾中難以形成有效的合作機制等 。
(5) 國家缺乏針對性更強,體系更加嚴密的礦山環境保護法律法規。現行環保政策法規中,缺乏針對礦山環境保護特點的法律法規和技術標准,不利於礦山環境保護和治理工作 向縱深發展。一些環境問題由於無章可循,不能及時得到治理,從而長期危害環境。如煤矸 石山自燃被定性為無組織排放,國家尚無限期治理和超標罰款的規定。 20世紀50年代,英國的污染導致了成千上萬人死亡。彼得托爾謝姆指出,英國通向環境保護艱難而漫長的道路,對於中國是一個重要的前車之鑒。
大規模的工業生產、嚴重的煤炭依賴以及濃煙滾滾的城市,這不僅僅是我國的特徵,英國在十九、二十世紀的很長時間里,也是如此。由於相似的經歷,英國與煤炭污染的漫長斗爭,對中國有著特殊的意義。
很多年裡,英國人對本國毫無限制地大量消費煤炭的後果眾說紛紜,國內很多人也差不多。許多人把煤煙當作經濟繁榮和高就業率的象徵,而另外一些人則認為這些煙霧要付出嚴重的經濟代價。
後者指出,煙霧代表的是浪費,而不是財富。這一觀點的主要提倡者內爾·阿諾特博士是維多利亞女王的私人醫生。他在1855年宣稱「由於濃煙彌漫的空氣,單是倫敦的居民每年在洗衣服上的花費,就要比國內同樣數量的家庭多出250萬英鎊。」
阿諾特的估計只限於洗衣費,而其他人試圖對因空氣污染而付出的經濟代價進行更加全面的統計。科學家羅魯·羅素(哲學家羅素的叔叔)列出煤煙所引起的24種破壞,包括油漆層的老化、對金屬和石製品的侵蝕、植被的破壞、人類的疾病等等。幾十年後,一個英國政府委員會在20世紀50年代所計算出的空氣污染損失為每年2.5億英鎊,他們的分類標准很多和羅素一樣。盡管當時的專家們強調煤炭燃燒所產生的破壞性影響並不是單純的地方性問題,但還沒有誰能從全球性的角度來認識它。
許多論者指出,煤煙的最大代價之一就是煤炭的浪費。樂觀主義者希望隨著利用者認識到防治煤煙可以省錢,空氣能夠變得潔凈。盡管提高煤炭利用效率確實能夠節省燃料費用、減少煙霧排放,但必需的技術不論是購買還是實施起來都很昂貴。即使生產者們認識到購買高能效的設備從長遠上可以節省金錢,但很多人缺乏進行這項投資所必需的資金或者長期的決心。
當污染者顯然不會採取主動措施減少煙霧的時候,政府就開始干預。19世紀末、20世紀初,英國國會曾經通過了一系列法律,要求地方政府採取行動制止那些排放大量煙霧的工業。
這個立法的效果受到許多因素的限制,包括:罰款太少、法律漏洞,另外,實際上許多負責落實反煙霧法律的地方官員本身就是污染企業的老闆,這些因素至今仍在全世界妨礙著環境的有效治理。甚至有時治理者在執法中並沒有個人經濟利益的牽扯,但他們也常常擔心:過嚴的執法會導致工業的重新布局,從而引起失業和稅款流失。
所以,如果不是受到了災難的打擊,情況可能一如既往。1952年11月,一場錯綜復雜的異常天氣襲擊了倫敦,成百上千萬個壁爐里的燃燒產物無法升入大氣,也無法散入風中。能見度為零,醫院里擠滿了呼吸困難的人們,死亡者達到幾千人。
在這場煙霧災難之後,英國政府開始考慮減少污染,但是它面對著來自煤炭業、製造業和電業利益集團的壓力。就像在中國及美國發生的一樣,這些行業的擁護者聲稱,污染控制措施以及替代能源的花費實在太高了,無法實施。
經過多次談判,國會最終在1956年通過了《空氣清潔法》(Clean Air Act)。除了將政府的研究擴大到污染防治領域外,該法案還為工業煙霧設立了新的限制。它還開始控制家庭採暖和烹調所產生的煙霧,這也是英國空氣污染的重要原因。為了幫助購買低污染設備籌措資金,國家和地方政府部門都提供了財政援助。
盡管這個立法對減少煙霧這樣的可見污染物卓有成效,但對於看不見的污染物——如二氧化硫和汞——卻沒有任何作用,更不用說溫室氣體二氧化碳了。治理者們不是禁止將這些物質排入環境,反而鼓勵工廠通過極高的煙囪把它們排入大氣,他們認為這些物質到那些層次里會被稀釋,從而變得「無害」。
不幸的是,單純地拔高煙囪只會把污染換個地方。二氧化硫會變成酸雨,落在它發源的工廠和發電廠下風處的幾百公里外;細微顆粒甚至能飄得更遠,二氧化碳則迅速散入全世界的大氣,21世紀末的大氣二氧化碳濃度可能變成英國工業化開始時的兩倍。
中國的煤炭年消耗量超過20億噸,而且未來幾十年煤炭仍將使中國的主要能源。有技術可以減少煤炭燃燒時所產生的顆粒物污染和進入大氣的二氧化硫。這個變化最大的受益者將是中國人民,煤炭所造成的健康損害、貧窮和環境破壞讓他們付出了沉重的代價。但是,中國空氣的凈化也會使那些遠離中國的人們受益。比如,研究者們發現,中國的煙霧微粒飄到了美國。
除了污染控制措施之外,提高能效也同樣重要。最先進的發電廠燒煤較少,排放出的顆粒物質、二氧化硫和二氧化碳也比傳統電廠要少。節能和提高能效可以帶來類似的好處,而且成本也比建立新的發電設施要低。如果中國能夠在這些技術上投資,其本身和世界其他地方都會受益無窮。
治理污染最好的辦法不是稀釋,而是從根源上杜絕它的產生,這已經很清楚了。所有地球居民都是鄰居,共同呼吸著惟一的空氣。父輩們在地方和國家的層次上密切合作,減少污染,則必須在全球的層次上攜起手來,共同保持健康的空氣。
⑺ 煤礦向村裡排放污水,村民該如何處理
煤礦廢水水主要來源於煤礦作業時產生的井下廢水,礦區工業場地淋溶
廢水,生活區生內活污水等。煤礦容山在採煤生產過程中產生的廢水中含有多種有
害的有機物、無機物、重金屬離子等,且水質成份復雜多樣。如廢水不經處理
直接排放,則會給周圍環境及水質資源帶來嚴重的污染,破壞生態環境,所以
必須根據國家環保部門要求及煤礦所在地環保部門的要求
,
對煤礦山場區廢水
進
行
綜
合
治
理
,
使治
理
後
出
水
達到
國
家
家
《
煤炭
工
業
污
染
物排
放
標
准
》
(GB20426-2006)
和
《污水綜合排放標准》
(
GB8978-1996
)
中的相關排放要求。
(
《
煤
炭工業污染物排放標准》
GB20426-2006
由國家環保總局於
2006
年
9
月
1
日發布,
2006
年
10
月
1
日起實施。
按要求,
新建生產線自
2006
年
10
月
1
日執行,
現有
生產線自
2007
年
10
月
1
日起,煤炭工業水污染物排放按本標准執行
)
。
⑻ 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.
⑼ 煤化工廢水處理技術研究及應用分析
煤化工廢水近零排放:煤化工是指以煤為原料,經化學加工轉化為氣體、液體和固體燃料及化學品的過程,是針對我國「富煤、貧油、少氣」的能源特點發展起來的基礎產業。
近年來,受市場需求等因素的刺激,煤炭富集區煤化工產業呈現爆發式增長態勢,《「十二五」規劃綱要》明確提出,推動能源生產和利用方式變革,從生態環境保護滯後發展向生態環境保護和能源協調發展轉變。
我國水資源和煤炭資源逆向分布,煤炭資源豐富的地域,往往既缺水又無環境容量。煤化工廢水如果不加以達標處理直接排入受納水體會對周圍水環境造成較大的污染和破壞,造成可利用的水資源量更加緊缺。因此,我國煤化工廢水實施「近零排放」,實現廢水回用及資源化利用勢在必行。
煤化工廢水近零排放是以解決我國煤化工水資源及廢水處理難題為目標,形成的煤化工廢水處理及資源化利用重大技術研究領域。目前,該領域已基本確立「預處理—生化處理—深度處理—高鹽水處理」實現「近零排放」的技術路線。但是,最終產生的結晶鹽仍然含有多種無機鹽和大量有機物。從加強環境保護的角度出發,煤化工高鹽水產生的雜鹽被暫定為危險廢物。
按目前的處理技術,一次脫鹽處理後僅有60%~70%的淡水能回用。如果真正的零排放還需要把剩餘的30%~40%濃鹽水濃縮再處理進行回用。
現代煤化工企業廢水按照含鹽量可分為兩類:
一是高濃度有機廢水。 主要來源於煤氣化工藝廢水等, 其特點是含鹽量低、污染物以COD為主;
二是含鹽廢水。主要來源於生產過程中煤氣洗滌廢水、循環水系統排水、除鹽水系統排水、回用系統濃水等,,其特點是含鹽量高。
煤化工廢水「零排放」處理技術主要包括煤氣化廢水的預處理、生化處理、深度處理及濃鹽水處理幾大部分。
預處理:由於煤氣化廢水中酚、氨和氟含量很高,而回收酚和氨不僅可以避免資源的浪費,而且大幅度降低了預處理後廢水的處理難度。通常情況下,煤氣化廢水的物化預處理過程有:脫酚,除氨,除氟等。
生化處理:預處理後,煤氣化廢水的COD含量仍然較高,氨氮含量為50~200mg/l,BOD5/COD范圍為0.25~0.35,因此多採用具有脫氮功能的生物組合技術。目前廣泛使用的生物脫氮工藝主要有:缺氧-好氧法(A/O工藝)、厭氧-缺氧-好氧法(A-A/O工藝)、SBR法、氧化溝、曝氣生物濾池法(BAF)等。
深度處理:多級生化工藝處理後出水COD仍在100~200mg/l,實現出水達標排放或回用都需進一步的深度處理。目前,國內外深度處理的方法主要有混凝沉澱法、高級氧化法、吸附法或膜處理技術。
濃鹽水處理: 針對含鹽量較高的氣化廢水等,TDS濃度一般在10000mg/L左右,除了先通過預處理和生化處理以外,通常後續採用超濾和反滲透膜來除鹽,膜產水回用,濃水進入蒸發結晶設施,這也是實現污水零排放的重點和難點所在。
海普創新開發了廢水近零排放ZDP工藝
煤化工行業近零排放項目現場