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关键词:制药废水;污水站;工艺方案
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)29-0173-02
伴随我国经济的快速发展,医药制造业发展突飞猛进,各企业业秉承做强做大发展思想,并趋于生物制药,化学合成,制剂多元化发展趋势,但给企业污水站建设增加了难度。化学合成制药废水的水质特点使得仅凭单独采用生物法处理根本无法达标,必须在生化前选择合理的预处理工艺进行有效处理。在市场经济中能达到有效的稳定生产,方便管理,节约运行成本,污水站的合理设计成为每个企业面临的重要课题。
1 企业污水站设计原则和思路
根据分质分流原则将厂区废水分为三部分:生产废水、生活污水和工艺废水。
1.1 生产废水
主要为检修废水、废气吸收废水、清洗水、真空机组产生的废水等,浓度较工艺废水低。
1.2 生活污水
食堂,员工日常生活等所产生废水,根据员工数量进行估算生活污水的量。
1.3 工艺废水
主要来源于制药生产工艺流程各工段产生的废水,如离心、压滤、洗涤、分层、废气冷凝等产生的废水,以及车间溶剂回收套用产生的废水。结合相同类型废水处理站工程经验,并借鉴相关资料内容,按特征污染物、溶剂的沸点及可能采用的预处理方式,对工艺废水进行分类如下:
①含碘废水为废水含有碘化钙、碘酸以及低沸点溶剂。
②含铬废水;
③含恶臭物废水废水含有吡啶、三乙胺等恶臭物。
④高沸点废水废水中约含有1%溶剂和10%盐,溶剂主要为DMF。
⑤低沸点废水为离心工段产生的废水。溶剂浓度约为1%及以上。
⑥低沸点且含盐量高废水以离心和分层工段产生的废水组成。
⑦高盐废水主要产生于离心、洗涤、分层工段。废水中不含溶剂(或溶剂很少),可盐分较高,含盐量约5%及以上。
⑧废酸碱废水废水中含有盐酸、碳酸氢钠,可作为废酸碱利用。
⑨低浓度废水主要为洗涤废水。
⑩高浓度废水除上述以外的工艺废水。
2 废水车间预处理工艺方案选择
2.1 含碘废水车间预处理工艺选择
含碘废水主要含有甲醇、丙酮等低沸点溶剂,并且这类废水含盐量较高。含碘废水需单独收集,先通过蒸馏釜回收甲醇、丙酮等有机溶剂后,再进入碘回收处理系统回收碘。
由于强碱性阴离子交换树脂对多碘离子I3-或I5-离子的交换吸附量(700~800 g/L树脂)远远大于对I-离子的吸附量(150~170 g/L树脂),因此常将I-离子部分氧化使生成I3-或I5-离子,再被树脂交换吸附。
往碱性洗脱液中加酸,由于溶液pH值的变化,发生逆歧化反应而析出泥状粗碘。通过离心分离即获得泥状粗碘,粗品再进一步提纯后套用。吸附分离后的废水去高盐废水收集罐,通过MVR蒸发结晶系统脱盐处理。
2.2 含铬废水车间预处理工艺
含铬废水进入浓缩罐,加热去除有机溶剂,再投加硫酸、硫代硫酸钠、NaOH、PAC、PAM等药剂,再经板框压滤机压滤处理,滤液进入中间储罐,当板框压滤出水较差时,中间储罐的废水再回到浓缩罐中,进行二次压滤处理。待压滤滤液水质较好时,进入RO系统,浓水返回进入浓缩罐再处理,RO出水进入污水站高浓度废水调节池。
2.3 含恶臭物废水车间预处理
此类废水中含有吡啶、三乙胺,会产生恶臭。除两类恶臭物外,废水中还可能含有四氢呋喃、二氯甲烷、DMF等溶剂。
含低沸点恶臭物废水中含有三乙胺和吡啶,投加硫酸,使三乙胺、吡啶形成硫酸盐。基本能全部成盐。成盐处理后的废水进入低沸点且含盐量高废水收集罐,进行后续处理,通过溶剂回收处理剩余的吡啶。
含高沸点恶臭物废水中含有吡啶,向废水中投加硫酸,使吡啶形成吡啶硫酸盐。大部分吡啶成盐处理后的废水进入高沸点废水收集罐,进行后续处理,剩余少量的吡啶进入废水站,通过Fenton高级氧化处理。
含高盐恶臭物废水中含有三乙胺,废水收集后,投加硫酸,形成硫酸盐。待全部的三乙胺成盐后,再进入高沸点废水收集罐,进行后续处理,处理高沸点溶剂(DMF)。
2.4 含高沸点废水车间预处理
废水中主要含有DMF、盐和少量的低沸点溶剂,收集后采用精馏塔处理,蒸馏出少量的低沸点溶剂和大量的水进入废水站高浓度废水调节池,在进行后续处理。塔釜剩下的DMF和盐,通过过滤除去盐,剩余的DMF再回收利用或出售。
2.5 含低沸点废水车间预处理
废水收集到预处理车间收集罐后,用泵提升至中和罐,调节好pH后,通过反应釜、超重力床、冷凝器,冷凝液为低沸点溶剂,回收利用或出售,反应釜釜底液直接进入废水处理站。
2.6 含低沸点且含盐量高废水车间预处理
含低沸点且含盐量高废水主要含有四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙酮等低沸点溶剂,并且这类废水含盐量较高。废水收集后,用泵提升至中和罐,调节好pH后,通过反应釜、超重力床、冷凝器,冷凝液为低沸点溶剂,回收利用或出售,反应釜釜底液再进入MVR蒸发器脱盐处理。
2.7 高盐分废水车间预处理
高盐废水收集后,进入MVR蒸发结晶系统脱盐处理,脱盐后废水进入废水处理站调节池,产生的废盐外运处置。
3 生化处理工艺方案
高浓度工艺废水进入生化系统前应采取废水预处理中试,采用铁碳+Fenton技术。但考虑铁碳处理中铁碳有消耗,需要定期添加铁碳,操作不便利,同时,铁碳在运行过程中也有可能产生结垢,有堵塞的风险。经实际调研发现运行污水处理站预处理采用了气浮处理工艺,设备选用的是涡凹气浮,运行效果良好情况下可取消了铁碳处理单元。如能和企业探讨达成一致意见,关键预处理工艺可由铁碳+Fenton工艺改为了气浮+Fenton处理工艺。选择气浮、改良型Fenton作为预处理措施,降低废水COD,同时破坏对微生物有抑制作用物质的结构和活性,如二氯甲烷、甲醇、溴化物、二甲基甲酰胺等物质
流化床Fenton氧化法,主要原理是外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂,即Fenton药剂,两者在适当的pH下(2.5~3.5)会反应产生氢氧自由基(OH・),而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的有机物和氨氮反应,可分解氧化有机物,进而降低废水中生物难分解的COD。同时,氢氧自由基的高氧化能力能破坏废水中残余药物的活性,从而进行灭活。
在Fenton反应池中Fe2+与H2O2反应会形成Fe3+,必须于pH调整池中将pH调整至中性以形成Fe(OH)3,并于絮凝池中借助多聚物聚集成大颗粒,于沉淀池中去除。由于Fe3+本身就是非常好的混凝剂,所以在这个过程中除了将Fe(OH)3分离去除外,同时对色度、SS及胶体也具有非常好的去除功能。
进入生化废水主要分为三部分:一部分为经预处理后的高浓度工艺废水,一部分为冲洗水等组成的低浓度废水,一部分为生活污水。三股废水分别收集经调配池调节混合后,进入后续处理系统。废水中含有油脂、与水分层的有机溶剂类物质,进调节池前可设置隔油池,去除废水中的上层物质。调节池废水如有悬浮物可设置气浮处理,进一步去除有机溶剂类物质,降低废水COD。
高浓度工艺废水经过气浮、Fenton预处理后,与低浓度废水一起进入反应池,投加PAM等药剂,再经初沉池处理,初沉池出水进入调配池。废水经物化预处理后进入后续生物处理装置进一步处理达标排放,生物处理采用“水解酸化+二段A/O”处理法。
水解酸化池中设置弹性填料,使世代生长的微生物能大量附着栖生在填料上,在这些微生物作用下,可使污水中难降解的结构复杂的有机物转化为结构简单的有机物,被微生物利用和吸收,提高污水可生化性,利于后续的好氧生物降解。
在A/O系统中微生物生活在缺氧-好氧交替的环境中而被筛选。A段的主要作用是对微生物菌种进行筛选和优化,微生物在此段只是对废水中的有机物进行吸收和吸附,而对有机物的分解是在O段完成的。在A段,污水的停留时间很短,由于大部分有机污染物在A段被脱磷微生物吸附入体内,接着在O段内被氧化及分解。同时O段在硝化细菌的作用下将废水的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转换成硝酸盐。在缺氧段,反硝化细菌将二沉池污泥回流带入的部分硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气。
为了确保废水处理各项指标稳定达标排放,采用两段A/O处理系统,一段A/O主要以去除COD为主,二段A/O主要以去除NH3-N为主。在两段A/O系统后设置混凝沉淀+二级气浮池,投加混凝剂、絮凝剂等药剂,去除COD。
为了确保药物活性成分灭活效果,在二沉池后增加灭活池,投加H2O2等强氧化剂。工艺所采用的设计参数(如沉淀池表面负荷、停留时间、曝气池的污泥负荷、以及好氧段曝气池的供氧量、停留时间等),均需经过理论计算并结合已建同类型废水处理工程运行的成功经验,必须同时具备科学性与实践性。
4 结 语
制药废水的主要特点是COD浓度高、含盐量大、可生化性差等。经多年研究同类型废水实际处理工程经验表明,工业废水预处理是关键、生物处理是核心,深度处理是保障,污泥处理是重点。只有充分把握,排除万难,才能建设出运行稳定、经济的污水处理站。
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关键词 养殖废水;洛克沙胂;生物除磷;富营养化
中图分类号 X713 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)04-0221-03
随着养殖业的发展,畜禽粪便排放量不断增加。2003年,我国的畜禽粪便量为31.9亿t,是当年工业废弃物产量的3.2倍[1],而养殖业产生的废水量比畜禽粪便的量更多。养殖废水不但是一种高有机质、高氮、高磷的特殊污水,而且还含有重金属、抗生素、细菌和病原体等[2-3]。养殖废水若不经处理就直接排放或者施用于农田,会造成当地生态环境和农田的严重污染。磷是水体富营养化的限制因子,对磷酸盐有效控制是控制水体富营养化的根本措施,而养殖废水中所含污染物质对除磷工艺的影响比较复杂。因此,研究养殖废水含有的污染物质对除磷工艺的影响规律,对提高生物除磷的效果具有现实意义。该文从养殖废水有机质、氨氮、金属离子和洛克沙胂的角度出发,分析适宜微生物除磷的最佳环境,以期为养殖废水生物除磷工艺的研究提供参考。
1 养殖废水的特点
由表 1可知:①养殖废水中有机污染物浓度较高,离心后的养殖废水中COD均值可达3 969 mg/L,BOD5均值可达1 730 mg/L,此外还含有大量的NH4+-N、磷酸盐,离心后的养殖废水中磷酸盐可达147 mg/L,NH4+-N多达1 650 mg/L;②养殖废水中含有大量的有毒物质,如重金属、抗生素、洛克沙胂等。离心后,Cu2+可达4.87 mg/L,洛克沙胂为14~48 mg/L。这些污染物如不经过处理就排放或直接用于农田,将会给当地生态环境带来严重的影响。现阶段对养殖废水处理的过程中,一般要依次通过调节池、氨吹脱塔、沉淀池才进入生物除磷池。因此,在处理养殖废水的过程中,离心后的养殖废水指标比较接近于进入生物反应池的指标。
2 养殖废水生物除磷影响因素
2.1 有机质对养殖废水除磷的影响
有机质也就是微生物生长因子中的碳源,因此有机质是微生物新陈代谢的必需物质,当有机质含量较少时,很难满足微生物自身的生长需求;当有机质含量较多时,虽然满足了微生物自身生长的需求,但是给污水处理带来一定的难度。在生物除磷的过程中,不同的碳源类型会直接影响聚磷菌的释磷和积磷的速率,进而影响微生物的除磷效果。Tsai et al进行生物除磷研究发现以葡萄糖作为碳源会导致除磷系统的恶化[5];而Puig et al以乙醇作为碳源进行生物除磷时则可以达到很好的除磷效果[6]。Chen et al研究发现,提高丙酸/乙酸的比例,短时间内对除磷不利,但是长时间运行能够显著提高除磷的效果[7]。吴昌永等发现乙酸作为单一碳源时,厌氧区的释磷速率较高,污泥中的聚β-羟基烷酸脂(Poly-β-hydroxyalkanoates,PHAs)成份主要为聚-β-羟基丁酸(Polyhydroxybutyrate,PHB)和聚羟基戊酸(Polyhydroxyva-lerate,PHV),两者在厌氧区的合成量差别不大,PHB在随后的反应过程中变化较大,对除磷代谢过程起主要作用,而PHV的变化较小。当丙酸作为唯一碳源时,厌氧区的释磷速率偏低,主要合成PHV,几乎不含有PHB,PHV在随后积磷过程中,浓度变化较大,对除磷的代谢起主要作用,而且出水磷偏低,因此碳源在脱氮除磷系统中相对于乙酸,丙酸更适宜于作为碳源[8]。随后王 冲等发现丙酸盐更适宜于聚磷菌的生长,而乙酸盐适宜于聚糖菌的生长[9]。从表2可知,养殖废水中VFA的百分含量如下:乙酸盐为58.0%,丙酸盐为17.5%,丁酸盐+异丁酸盐为15.8%,戊酸盐+异戊酸盐为8.7%。可以看出养殖废水中的挥发性脂肪酸主要成分是乙酸盐而不是丙酸盐,因此在养殖废水进入生物反应器之前,可以通过一定的措施使养殖废水中的有机质转化为丙酸盐,从而提高养殖废水的除磷效果。
2.2 氨氮对养殖废水除磷的影响
氮元素是微生物生长所必需的氮源,它是微生物的酶、核酸和蛋白质等的组成部分。当氮源较少时会影响微生物自身的生长,当氮源较多时,会抑制聚磷菌活性。
从表1可知,养殖废水中的氮源主要是氨氮,数值高达1 650 mg/L,硝酸盐和亚硝酸盐基本为零。学者在研究氨氮浓度对生物除磷的影响时发现,较低的进水氨氮浓度(20 mg/L)对强化生物除磷系统的除磷功能也有一定的抑制作用,当强化生物除磷系统污泥浓度为2 500 mg/L时,系统运行的最佳进水氨氮浓度为15 mg/L,此时系统磷的去处率也最大[10]。因此养殖废水在进入生物反应器之前一定要进行氨氮的去除,一般情况下是将养殖废水送进氨吹脱塔,吹脱塔采用空塔结构,底部通高压空气,用微孔曝气器供气,顶部加入石灰乳,使石灰乳与废水进行充分的同向混合,反应产生的NH3由空气带出[11],预处理氨氮后,一方面减少了进入生物反应器的废水含氮量,另一方面提高了C/N比,进而提高养殖废水的除磷效率。
2.3 C/N和C/P
微生物的生长不仅需要碳源,而且也需要氮源、磷源。学者研究发现,当进水C/N质量比在2.7~7.2时,系统对COD、氨氮的去除效果不受C/N比的影响,去除率达到90%以上,而对于磷的去除率随着C/N比的升高而增大[12]。罗固源等在螺旋升流式反应器系统中,通过改变C/N比研究其对生物除磷的影响发现,当C/N比在7以上时,对生物除磷的效率影响不大,除磷效率都在90%以上。因此当C/N比升到7以上,通过增加碳源的含量对生物除磷没有明显的效果[13]。赵晨红等发现当进水的C/N比为6,C/P质量比大于33时,磷可以完全去除,而当C/P比小于33时,磷的去除率随着C/P比的降低而减小[14]。由表1可计算得出养殖废水中的平均C/N比为0.86,平均C/P比为47.97。可以看出养殖废水中平均C/N比远远低于除磷效率较好且经济的C/N比,而C/P比远远高于除磷效率较好的临界点33,所以C/P比不会影响养殖废水生物除磷的效率。因此,在养殖废水的除磷过程中可以通过外加碳源来增加C/N比,有学者发现在进入生物反应器时通过加入猪粪浓浆可以有效地提高C/N比,且不会显著增强磷的负荷[15]。
2.4 金属离子对生物除磷的影响
养殖废水中的金属离子如表1所示,含有钾、钠、钙、镁、铁、锌、铜、锰、镍、铬、铅等。其中钾、钠离子是微生物体液的基本组成部分,有维持微生物体内外渗透压的功能。当这2种离子浓度较高的时候会使微生物体液流失,当浓度较低时会使微生物体内的渗透压大于周围环境的渗透压,给微生物的生长带来不利影响。研究发现,微生物在质量浓度为5.0~8.5 g/L的NaCl溶液中,形态和大小不变[16],而养殖废水中的NaCl和KCl质量浓度在5 g/L左右,因此养殖废水中的钠、钾离子浓度能够满足微生物适宜生存的渗透压。镁、钙、铁离子是微生物正常活动的常量元素,学者对镁离子浓度对生物除磷的影响是发现充足的镁离子会使聚磷菌快速富集,在镁离子不充足的情况下,长期运行会使除磷系统日趋恶化,且Mg/P质量比在0.2~0.6范围内,磷酸盐的去除率较高[17],在养殖废水中,平均Mg/P比为0.053,远小于0.2,因此在对养殖废水生物除磷的过程中,可以适当添加一些镁离子来提高除磷的效率。在试验中发现微生物正常生长对钙离子与铁离子需求分别为7.5、0.17 mg/L。而养殖废水中的钙、铁离子分别为126、6.27 mg/L,远远高于微生物正常需求的含量。钙离子与磷酸氢根离子生成碱式磷酸钙沉淀,铁离子与磷酸根反应生成磷酸铁沉淀,这些多余的钙离子和铁离子可以与微生物的生物除磷联合除磷,对除磷的效率有一定的提高作用。因此,在对养殖废水生物除磷的研究中,不需再对常量元素离子对生物除磷效果进行进一步研究。
重金属离子如:铬、铜、铅、钼、镍、锌等,大部分是微生物生长所必需的微量元素,但是当这些重金属离子浓度较大时,会对微生物造成一定的毒害作用从而导致生物除磷系统的恶化。重金属不能被微生物降解并且对它们有毒害的作用,但是微生物对重金属又有一定的解毒和拮抗作用,可以吸附和转化重金属。从表1可知,养殖废水中的重金属离子浓度为Zn:8.44 mg/L、Cu:4.87 mg/L、Mn:0.26 mg/L、Ni:0.21 mg/L、Cd:0.061 mg/L、Pb:0.04 mg/L、Cr:0.016 mg/L、V:0.007 mg/L。秦海霞等通过研究重金属对除磷能力影响得出,聚磷菌的重金属离子短期耐受程度为:Cd2+:0.5 mg/L、Cr3+:1 mg/L、Cu2+:1 mg/L、Zn2+:3 mg/L,但是随着浓度的升高,对生物除磷能力的抑制影响越大[18]。对于以上4种离子,养殖废水中的离子浓度除了铜离子浓度超过生物除磷的耐受程度,其他3种重金属离子浓度均能满足微生物的短期耐受程度。因此,在养殖废水除磷的过程中要着重驯化适宜于高浓度铜离子的污泥,来提高养殖废水的除磷效率。
2.5 洛克沙胂对生物除磷的影响
洛克沙胂是一种饲料添加剂,具有促生长的功能,因此广泛应用于畜禽的饲料中,在美国70%的肉鸡饲料中被加入洛克沙胂。据Ctarbarino et al的研究,美国每年要向环境中排放大约900 t的洛克沙胂,在新鲜的粪便中洛克沙胂的含量为14~48 mg/kg[19-22]。在我国,一些学者的研究表明,鸡粪中砷的含量达到21.9 mg/kg,在猪粪中砷的含量高达89.3 mg/L。在我国,由于畜禽的粪便一般是不经过处理或只经过简单处理就作为有机肥料直接施用于农田,导致有机砷进入土壤环境中,并随地表径流进入水体,对环境系统以及人们的生命健康构成潜在的危害[23]。洛克沙胂进入动物体内基本上以洛克沙胂的原型排出体外,且极易溶于水,试验发现废水中其含量最高可达1 000 mg/L左右。洛克沙胂随动物粪便排出体外后,在厌氧条件下迅速变4-羟基-3-氨基苯胂酸(4-hydroxy-3-aminophenylarsonic acid,HAPA),HAPA在厌氧条件下相对比较稳定,会保持一段时间,HAPA在厌氧环境下能够经过长时间的转化变成As5+,进而变成As3+[19]。在短期洛克沙胂对生物除磷的影响研究发现,随着洛克沙胂浓度的增加,反应器出水磷酸盐的浓度逐渐增大,在厌氧段释磷速率的半数抑制速率(IC50)为348.25 mg/L・min,好氧段的积磷速率半数抑制速率为174.00 mg/L・min,磷酸盐的去除率的半数抑制率为114.32 mg/L・min。在长期试验中,随着时间的推移,在反应器中的洛克沙胂在微生物的作用下变成HAPA,HAPA在长期的厌氧好氧交替的环境下会变成无机砷,这种方法形成的无机砷和其他的重金属离子一样,在浓度较高时,会对聚磷菌酶的活性造成一定的抑制作用,继而对聚磷菌的厌氧释磷和好氧积磷造成抑制,尤其在好氧段,不能使游离的磷酸根离子吸收在聚磷菌体内,达不到除磷效果。
3 结论与展望
通过以上研究发现:①C/N比较低是限制养殖废水除磷的根本因素,而不是C/P。②养殖废水中挥发性脂肪酸主要以乙酸为主,而除磷较为适宜的碳源是丙酸,因此应该控制养殖废水的水解酸化过程,使有机质转化为丙酸而非乙酸。③针对养殖废水中氨氮浓度较高的情况,通常用氨吹脱塔来进行氨氮去除,进而提高C/N比。④对于金属离子方面,养殖废水除磷主要受铜离子浓度的影响,在养殖废水除磷的过程中要着重驯化适宜于高浓度铜离子的污泥,来提高养殖废水的除磷效率。⑤养殖废水中含有大量的洛克沙胂,在厌氧条件下,洛克沙胂变成HAPA,在厌氧条件下相对比较稳定,会保持一段时间,HAPA在厌氧环境下能够经过长时间的孵化会变成毒性强的As5+,进而变成毒性更强的As3+,给除磷带来了很大的挑战。
学者主要从C/N、C/P、碳源的种类、金属离子的浓度、有机砷和无机砷的浓度等方面对生物除磷有了较多的研究成果,但是在关于有机砷到无机砷的转换过程对生物除磷的影响研究较少,对钒离子对生物除磷的影响亦没有涉足。因此,在以后研究中主要从以下几个方面来进行养殖废水的除磷研究:①探究养殖废水中的洛克沙胂在SBR反应器中的迁移转化过程。②砷和磷是同一主族元素,研究在除磷过程中,砷元素是否会代替磷元素进入聚磷菌的细胞质以及核酸中,进而影响聚磷菌的活性。③研究无机砷和有机砷对聚磷菌影响的协同作用。④对于钒离子,五价态钒为氧钒基阳离子,易与其他生物物质结合形成复合物,在许多生化过程中,钒酸根能与磷酸根竞争,或取代磷酸根。对高浓度钒离子的养殖废水的研究,是对生物除磷的又一挑战,有待进一步研究。
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关键词:废水污染;解决;处理
正文:
1前言
废水污染是对我国进行城市化发展的主要难题,所以为了我国城市化的稳定快速发展,就要对废水污染进行处理,对废水污染进行处理的作用是改善大自然的生态环境问题,大自然的生态环境是我们人类赖以生存的基础,所以解决生态环境问题对人类的生存至关重要。通过引进先进的废水处理监视系统对废水处理的方式进行改进,并对系统进行检查时之稳定运行,是我们处理废水污染首要面临的问题。
2废水自动控制系统简介
废水自动控制系统通过水解—上向流曝气生物滤池废水处理工艺。上个世纪80年代末期欧美地区工业发展迅速,导致废水污水的大量产生,所以曝气生物滤池这种新型的废水处理技术在欧美地区迅速发展起来。这种新型技术属于生物膜法,在最开始的使用过程中只应用于3级废水处理工作中,后来经过技术手段的不断发展,此技术可以应用于2级废水处理工作之中。自动控制系统具体出水水质优良、处理效果稳定、运行技术以及操作简单以及占地面积小基建投资少等诸多优点。曝气生物滤池可以分为一级处理以及二级处理。一级处理主要作用是去除废水中的面积较大的生物垃圾以及悬浮物,需要在废水进入到设备之前进行固液分离处理,处理之后的废水自动流入到废水处理池中。二级处理的主要作用是将废水池中的悬浮物等其他有机物质进行降解,之后再进行相应的有机处理。通过以上两级处理之后的废水可以达到相应的排放标准,从而达到了保护生态环境以及水资源的目的。
3废水处理站自动控制系统的构成
3.1中央控制室
中央控制室负责整个自动控制系统的监控以及管理工作,属于中央监控中心,它时刻监视的整个控制系统的运行情况并通过监控情况对整个系统做出相应的控制。随着科技的快速发展,4C技术以及监控软件也得到了很大的提升,如今的上位机监控管理系统已经成为大中型控制系统中必不可少的部分。良好的人机系统在一定程度上减轻了操作人员的工作负担,并且提高了工作效率。中央控制室配置的两台计算机操作员站具有很多强大的功能,例如:明确显示出设备的工作状态以及工作过程中的所有相关数据参数,自动打印工作中的参数以及错误报表,所有管理状态均显示在屏幕上方面查看。除此之外,它还可以进行编程、组态以及修改等一系列复杂的操作,更加方便直观的组态编程更有利于工作人员的工作。
3.2PLC控制站
由于废水污染状况日益严峻,因此,国家对于废水的处理要求也日益严格。因此,对于废水处理过程要施行全面监控处理,废水站的废水处理工作不再是以前简单的开关量的控制,如今已经增加了大量的数据控制以及模拟量控制。PLC系统通过对模拟量以及通讯数据进行了实时的采集记录以及分析工作,之后再传送到中央控制系统,这种工作模式不仅实现了对整个废水处理系统进行了有效的实时监控,而且也为整个设备系统的自动化运行提供了极大的便利。PLC控制站根据废水站的具体情况需要设置4个现场控制站,进水泵房以及脱水机房与鼓风机房中的PLC操作员终端具有一定的报警功能,除此之外,还可以监控PLC的运行状态以及运行显示状态的以及替代一些按钮或者其他基础设备。另一方面,相同的PLC编程更有利于系统的扩展。因为PLC控制系统是由三层网络所形成的一个完整系统,所以它可以实现设备与网络之间的数据交换任务。如今废水处理过程中对于PLC技术预计互联网相结合的方式,极大的提高了整个系统的集成度,对于传统的处理方式导致的开关量多等问题,如今废水站的集成控制使得废水处理操作工作更加的简单易上手。同时也提高了整个处理水平的自动化水平以及减少了相关工作人员的数量,提高了工作质量以及工作效率,工作人员通过PC端便可以监控整个设备,降低了员工以及建设成本。
3.3现场测量仪表
废水处理工作中要使用到多种测量仪表,这些测量仪表的存在,极大的方面了废水处理工作。气体流量计以及液体流量计属于流量计,液体流量计可以用于积水池以及出水口的液体测量,对于酸碱程度的测量可以使用PH测量计。废水中的氧气含量严重的影响着水中各种微生物的生存情况,因此,要定期的使用溶解氧计测量废水中的氧气含量,将水中微生物数量控制在一定的范围之内,维持生态平衡,同时,鼓风机的鼓风量也是根据溶解氧计的测量值得出的,通过与系统数值进行对比而设置的鼓风量还可以有效的防止曝光过量或者曝光不足的情况。温度计以及氧化还原计在曝气池阶段也是非常重要的一部分,其工作原理与溶剂氧剂控制悬浮物数量的原理基本相同。这些不同的测量仪器虽然工作原理以及使用方法各不相同,但是最后他们的测量数据都需要传送到中央控制传送室中的计算机操作站上,使整个系统中的数据全面方便的显示在屏幕上。
4结束语
废水处理控制系统是我国对废水污染进行处理的主要措施,其实施废水处理的场地是曝气生物滤池,通过工业以太网等工具对废水处理现场进行实时监控和处理,为了避免外界对废水处理监视系统的干扰还应该将使用特殊的装置对二者进行通讯,以使废水处理监视系统的稳定性得到保证。废水处理监视系统对废水的处理有着实用性价值,技术人员一定要对废水处理监视系统进行了解和掌握,以确保系统的有效性。
参考文献:
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【关键词】工业废水;分类;治理技术;管理措施;前景
中图分类号:X703文献标识码: A
一、前言
随着经济技术的快速发展,我国工业发展水平不断提高,也加大了工业废水的排放,如何有效对废水进行治理,是实施可持续发展的关键。
二、工业废水的分类
1、按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程中的废水,是无机废水;食品或石油加工过程中的废水,是有机废水。
2、按工业产品和加工对象分类,有冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。
3、按废水中所含污染物的主要成分分类,有酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。
三、工业废水处理技术
1、化学氧化
化学氧化法是处理各种形态污染物的有效方法,通过化学氧化,可以将液态或气态的无机物转化成微毒、无毒的物质,或将其转化为易于分离的形态。化学氧化法几乎可以处理所有的污染物,因此常常用于生物难降解的污染物的去除。另外,化学氧化剂的强氧化性对微生物、细菌、病菌具有灭活作用,因此它们往往也是良好的消毒剂。在环境工程领域常用的化学氧化剂包括臭氧、二氧化氯、高锰酸钾等。
(1)臭氧氧化
臭氧是一种强氧化剂,臭氧之所以表现出强氧化性,是因为分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性,臭氧分解产生的新生态氧原子也具有很高的氧化活性。在工业废水处理中,可用臭氧氧化多种有机物和无机物,还可以脱色除臭。其与废水中有机物的反应有两个途径即臭氧直接反应和臭氧反应生成羟基自由基的间接反应。此外,臭氧还具有助絮凝的作用,应用这一原理可以达到强化颗粒去除的效果。因此在废水处理中既可以单独使用臭氧,也可以将其作为处理或后处理与其它方法联合使用。杨占红采用臭氧氧化对已生化处理的印染废水深度处理,可去除75%的COD,使出水COD降至6mg/L。马黎明等用臭氧氧化法处理生化后造纸废水,在最佳条件的时候,色度和COD的平均去除率分别达到86.3%和38.9%。
臭氧作为单一的水处理剂,具有操作简单,排污量少,不存在二次污染等优点。但是臭氧具有腐蚀性,因此与之接触的容器、管路等均采用耐腐蚀材料或做防腐处理,而且它具有自发分解性、性能不稳,只能随用随生产,不适于储存和输送。
(2)二氧化氯氧化
二氧化氯的性质极不稳定,遇水能迅速分解,生成多种强氧化剂,如HClO3、HClO2、HClO、Cl2、O2等,这些氧化组合在一起产生多种氧化能力极强的活性基团。二氧化氯氧化法可以在常温常压下破坏降解有机污染物,提高废水的可生化性,是处理难降解有机废水的一种有效途径。林大建利用ClO2作为强氧化剂对漂染废水中的有机物进行氧化分解,试验结果表明:ClO2对COD的去除率>78%,对色度的去除率大于>95%。李美亮等采用二氧化氯催化氧化技术处理烟草废水,其结果表明,在催化剂的作用下,二氧化氯催化氧化烟草废水的COD平均去除率达到88.6%。石磊将二氧化氯催化氧化作为印染废水深度处理的前处理工艺,配合后续的混凝沉淀工艺,出水COD能够稳定在50mg/L,色度小于20倍,达到GB18918-2002的一级A的要求。二氧化氯处理废水具有操作简单、无二次污染等优点,但二氧化氯极不稳定,受热和遇光易分解成O2和Cl2,在空气中体积分数超过10%时就有可能爆炸,不宜贮存和运输,因此使用时一般要求现场制备。
2、催化湿式氧化法
催化湿式氧化法(CAWO)是指在高温(125℃~320℃)、高压(0.5-20MPa)条件下,以空气中的氧气作为氧化剂(现在也有使用其他氧化剂的,如臭氧、过氧化氢等),在催化剂作用下,氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物,使它们分别氧化成CO2、H2O、N2等无害物质的一种方法。CWAO能够对高浓度、有毒有害废水进行有效处理的一个决定性因素就是催化剂,CWAO所使用的催化剂具有以下特征:氧化速度快;非选择性,能实现完全氧化;理化性质稳定;使用寿命长,对废水中的毒物不敏感;机械强度高,耐磨损。刘学文等以CuO为活性组分,采用催化湿式氧化法处理造纸废水,结果表明在最佳条件下,COD的去除率为90%,色度去除率为89%。张伟红等利用含Cu、Fe类水滑石焙烧产物为催化剂研究了水中对硝基苯酚的氧化催化降解行为,其结果表明所制备类水滑石焙烧产物在对硝基苯酚湿式氧化反应中具有良好的催化作用,水中对硝基苯酚的去除率可达98%。张永利采用催化湿式氧化法处理印染废水,其结果表明,CAWO法处理印染废水,出水COD、BOD5均达到三级标准,色度达到一级标准。
催化湿式氧化法处理废水具有停留时间短、氧化反应速度快、占地面积小、无二次污染,处理效率高、适应范围广等优点,但是湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行,其中间产物往往为有机酸,故对设备材料的要求较高,须耐高温、高压,并耐腐蚀,因此设备费用大,系统的一次性投资较高;由于湿式氧化反应中需维持在高温高压的条件下进行,故仅适合小流量高浓度的废水,对于低浓度大水量的废水则很不经济。CAWO使反应条件降低,提高了有机物的降解效率,对于处理高浓度的实际废水有显著效果,但是由于实际废水的成分较复杂,因此对于处理多组分实际废水的研究有限,目前CAWO主要应用于处理造纸废水、染料废水等。
四、工业废水污染治理的策略
1、提高工业用水的重复利用率
中国在工业节水的技术推广上设立了专项基金;适当地提高了用水价格和污水处理费用,限制工业用水,促进工业节水。在节水的同时,应该从根本上减少用水量,即优化产品结构和工艺流程。
2、提高工业废水治理资金使用效率
随着工业水污染治理的投资不断提高,而资金的使用率就显得尤为重要。例如太湖流域的污染治理项目,自1998年末国务院发起了太湖水治理项目,时过9年投资已过百亿,但实际效果不佳,在2007、2008年先后出现了两次蓝藻污染,对此,中国应设立相应的监督小组,监督和促进治理资金的合理使用。
3、通过市场化拓宽中小企业工业废水治理途径
在工业水污染的企业中,中小企业的污染最为严重,表现为污水的处理技术和设备。中小型企业没有雄厚的资金去购买先进技术和处理设备。对于此种情况,可采取将工业水治理模式市场化,将废水收集后,由治理水污染的企业代为处理,将污水计量,向排污企业按量收取费用。政府应对这些污水处理企业提供一些优惠政策,促进他们企业的发展。除此之外,大型企业的污水处理系统专业性强,工艺复杂,可以利用这些处理设备处理中小型企业的工业废水,不仅降低成本,也提高中小型企业废水治理比率。
4、通过强化流域统一管理治理跨界工业废水污染
建立流域污染治理机构,它的职能是以完成污染控制指标,对于为达标的地区进行增加税收和减少分配水量来进行监管;建立流域污染事前协商制度,在出现工业废水污染时,能够有所根据的进行调节,避免冲突的发生和升级。
五、工业废水治理前景
同行业以及经济周期相比,工业废水的处理在很大程度上同国民经济的发展状况相关,此外工业固定资产波动也会对工业废水处理造成影响,工业投资规模越大工业废水处理状态越佳。国民经济发展的状态不同,即在不同的时期,国家会针对实际的状况提出调整政策,这种宏观政策会对工业治理行业的调整产生英系那个。虽然当前我国对于环保的重视程度较高,因而工业废水总量虽然有所减少,但是现代社会对于环保的要求不断的提高,由于近年来我国一直在控制污水排放总量,依照当前我国的政策规律,对于工业废水的控制只会越来越严格,因而在污水处理技术设备以及投资运营等方面发展空间较大。因此工业废水处理产业属于朝阳产业,并且会随着国民经济的不断发展而发展。
六、结束语
综上所述,为了做好水资源的合理利用,工业废水的治理必须要引起相关单位的重视,全面优化治理技术,有效解决污水治理的问题。
参考文献
新版《三国》第六十六集中张飞站马超的剧情简介:
玄德叹曰:“人言锦马超,名不虚传!”张飞便要下关。玄德急止之曰:“且休出战。先当避其锐气。”关下马超单搦张飞出马,关上张飞恨不得平吞马超,三五番皆被玄德当住。看看午后,玄德望见马超阵上人马皆倦,遂选五百骑,跟着张飞,冲下关来。马超见张飞军到,把枪望后一招,约退军有一箭之地。张飞军马一齐扎住;关上军马,陆续下来。张飞挺枪出马,大呼:“认得燕人张翼德么!”马超曰:“吾家屡世公侯,岂识村野匹夫!”张飞大怒。两马齐出,二枪并举。约战百余合,不分胜负。玄德观之,叹曰:“真虎将也!”恐张飞有失,急鸣金收军。两将各回。张飞回到阵中,略歇马片时,不用头盔,只裹包巾上马,又出阵前搦马超厮杀。超又出,两个再战。玄德恐张飞有失,自披挂下关,直至阵前;看张飞与马超又斗百余合,两个精神倍加。玄德教鸣金收军。二将分开,各回本阵。
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关键词:非公有制经济;税收政策;建议
中图分类号:F810.422 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2008)12-0027-03
一、进一步促进中小企业发展的税收政策建议
对相关企业的税收优惠是世界各国的普遍做法。美国在1997年颁布小企业税收减免法,小企业在此后10年中获得了数lO亿美元的税收减免。近年来,英国政府连续削减公司税率,将年产出低于30万英镑的小企业的公司税率由24%降低到20%这一历史最低水平,比大企业低10个百分点,并正在拟定继续为小企业减轻赋税的计划;法国朱佩政府时期的《振兴中小企业计划》把中小企业利润税税率从33,33%降至19%。对企业的注册税、公司税也相应下调。若斯潘政府为了弥补财政赤字亏空,曾增加企业利润税,但同时规定不对中小企业增税;德国每年拨款近10亿马克用于资助中小企业发展业务,对大部分中小手工企业免征营业税。
1 降低增值税小规模纳税人的税收负担
我国现行增值税制度中增值税一般纳税人认定标准过高,现行的生产型增值税把纳税人划分为一般纳税人和小规模纳税人。一般纳税人的认定有年应税营业额大小和财会制度健全与否两个标准,且特别规定年应税营业额达不到规定标准(如商业企业为年应税营业额180万元)的,不能被认定为一般纳税人。而占非公有制经济比重最大的是中小企业、个体工商户,达不到一般纳税人的认定标准。根据规定,小规模纳税人的进项税额不允许抵扣。若以工业企业一般纳税人17%的税率和小规模纳税人6%的征收率比较计算,如果产品在本环节的增值率为38.96%时,两者税负相同;当增值率低于38.96%时,则一般纳税人税负重于小规模纳税人。目前,大部分企业已进入微利时代,小规模纳税人的税负重于一般纳税人已成事实。小规模纳税人在与一般纳税人交易中,已经受到增值税专用发票使用的限制。
2 降低中小企业投资风险的税收政策建议
促进中小企业的发展,税收政策应起到积极作用。对中小企业,应加速折旧,可以允许其采用加速折旧法对固定资产计提折旧,从而推迟企业的纳税时间,相当于政府给企业提供了一笔无息贷款。鼓励中小企业扩大投资,中小企业自有资金有限,经营规模小,投资面临的风险更大,因此,促进中小企业的发展要求建立一种风险分担机制。税收优惠政策作为风险分担机制的一种,不仅可以影响投资者的收益,还可以影响企业对待投资的态度和意愿,投资损失扣除。现行税法规定:被投资企业发生的经营亏损,投资方企业不得调减其投资成本,也不得确认投资损失。这项规定不利于中小企业对外投资,建议允许中小企业扣除从受资企业分摊的损失,但扣除数额不能超过投资账面价值,从而降低中小企业的投资损失。
3 延迟纳税政策建议
一是附加折旧政策。中小企业由于资本总量等因素的制约,会发生两个或两个以上企业共同使用同一项资产的现象。这类资产往往使用频率较高,因而其有型损耗相对较快。针对这一特点,对于中小企业购置的、共同使用的机械设备,应给予20%的附加折旧,即允许中小企业对共同使用的机械设备以所购价款的120%作为计提折旧的基数。二是专利投资所得的纳税延迟。对以专利或者可获专利的发明或工业生产方法等无形资产向中小企业投资者,及以无形资产投资的中小企业,其所获投资收益可延迟5年纳税。这一措施可鼓励中小企业吸收无形资产投资,促进企业技术进步,提高企业研发能力。
二、引导服务型产业发展的税收政策建议
2007年3月19日国务院的《关于加快发展服务业的若干意见》指出,加快发展服务业,提高服务业在三次产业结构中的比重,尽快使服务业成为国民经济的主导产业,是推动经济结构调整、加快转变经济发展方式的必由之路,是有效缓解能源资源短缺的瓶颈制约、提高资源利用效率的迫切需要,是适应对外开放新形式、实现综合国力整体跃升的有效途径。加快发展服务业,形成较为完备的服务体系,不仅可以提供满足人民群众物质文化生活需要的丰富产品,成为吸纳城乡新增就业的主要渠道,而且也是解决民生问题、促进社会和谐、全面建设小康社会的内在要求。非公有制经济在我国的行业分布中有很大一部分处于服务行业,我国现行税收政策中对促进服务行业发展的政策主要体现在所得税、营业税等方面的优惠。今后一段时期,我国促进就业的税收政策,仍应以所得税和营业税为主。且促进服务行业发展的税收政策应体现在以下几个方面:
1 改革服务外包业务的营业税计税方式
服务外包是服务业分工的产物,是服务业发展水平提升的重要标志。但现行营业税并没有对服务外包业务与传统服务业进行区别,其计税依据仍旧为其向客户收取的全部营业收入,对于在外包过程中支付的外包费用,一律不允许在税前扣除。这在客观上造成重复征税,导致服务外包的税收负担过重,不利于服务业分工的进化。今后,在确定营业税税基时。可以考虑允许服务外包企业将支付给承包方的营业额从计税依据中扣除,仅对实际取得的营业额征税。
2 鼓励生产型服务行业的发展
近10年来,工业生产型服务业是世界经济中增长幅度最快的行业,它已经成为国外投资的重点。在OECD国家中,金融、保险、房地产及经营服务等生产型服务行业的增加值占国内生产总值的比重均超过了1/3。据《2002年世界投资报告》,2001年,美国吸收的外国直接投资中有1/3投向了金融保险领域;日本跨国公司在英国的投资50%以上集中在金融保险领域。几乎在所有国家,服务业的表现都能影响经济增长的快慢,由于具有广泛的关联效应,更有效的服务业(金融、通信、国内运输和专业服务)可以整体提高经济效益,这些行业共同发挥作用,对提高国内生产率至关重要。激励生产型服务行业发展应该作为营业税的重要目标,我们应逐渐拉开生产型服务业与消费型服务业税率间的差异,鼓励生产型服务业的发展。
3 妥善处理服务纳入的抵扣问题
如果将生产型服务业纳入到增值税征税范围,那么制造业企业购买这些服务就不用负担增值税。根据市场供求关系的一般规定,当需求方承担的税赋降低后,在需求方面相当于其价格的降低。这些服务的市场需求必然提高。这在客观上必然带动相关企业的发展。当前,迫切需要解决的问题是,制造业企业在购买诸如专利等高端生产型服务时,可允许其按照一定的比例抵扣进项税额,以鼓励这些服务项目从制造
企业中分离出来,促进我国服务业快速有序地发展。
三、加强促进就业的税收政策建议
我国现行税收政策在促进再就业方面起到了一定的作用,在促进残疾人员就业、下岗工人再就业以及军队转业干部就业等方面都做出了相应规定。对商贸企业、服务型企业、劳动就业服务型企业中的加工型企业和街道社区具有加工性质的小型企业实体,在新增加的岗位中,当年新招用持再就业优惠证人员,按实际招用人数予以定额依次扣减营业税、城市维护建设税、教育费附加和企业所得税优惠。对持再就业优惠证人员从事个体经营的,按每户每年8000元限额依次扣减其当年实际应缴纳的营业税、城市维护建设税、教育费附加和个人所得税。从事个体经营的军队转业干部,3年内免征营业税和个人所得税。但是,我国税收政策在促进就业方面仍有须改进的地方,须制定规范统一的就业税收政策。
1 统一不同对象再就业的税收政策
目前,涉及下岗失业人员、军队转业干部、城镇退役士兵、军队随军家属及其他持有相关就业证明人员就业的税收优惠政策,既存在类似地方,又有不同之处。考虑到就业再就业人员应给予一致的税收待遇,对关于促进下岗失业人员、军队转业干部、城镇退役士兵、军队随军家属及其他持有相关就业证明人员就业的税收优惠政策,应在调查研究的基础上予以规范,进一步发挥税收优惠政策的扶持作用,制定统一的就业再就业税收优惠政策。
2 延长就业和再就业税收优惠政策的执行期限
在与就业形式对应的较长时期内,实行就业再就业税收优惠政策。同时,落实鼓励创业的税收政策。要注重创业对解决就业问题的重要作用,注重发展具有比较优势的劳动密集型行业和中小企业,充分发挥创业带动的倍增效应。通过税收政策,支持对有创业愿望和具备创业条件的城乡差别劳动者开展创业培训、小额担保贷款等服务。一是制定关于科技企业孵化器和国家大学科技园等机构享受税收优惠政策的具体执行办法。落实促进科技创业的税收政策,对科技企业孵化器和国家大学科技园,在一定期限内免征营业税、所得税、房产税和城镇土地使用税,加强和规范科技企业孵化器和国家大学科技园的管理,全面推动科技企业孵化器和国家大学科技园快速健康发展。对符合条件的生产力促进中心,给予税收扶持政策,努力发挥科技企业带动高校毕业生的积极作用。二是制定农业担保税收政策。为支持农业生产及农民就业,对于农业担保基金或农业担保机构开展农业信用担保、再担保业务取得的收入,符合一定条件的,在规定的期限内,给予免征营业税的政策。三是完善中小企业信用担保政策,提高中小企业吸纳就业的能力。中小企业所提供的就业占全部企业的75%以上,是解决就业再就业的重要渠道,而融资难是中小企业面临的普遍问题,可从中小企业信用担保人手,为发展中小企业创造良好环境。应确定合理的方式,允许中小企业担保机构实际发生的代偿损失,按照有关规定在企业所得税前扣除。对开展贷款担保业务的担保机构,要按照不超过当年年末责任余额1%的比例以及税后利润的一定比例提取风险准备金,风险准备金累计达到其注册资本金30%以上的,超过部分可转增资本金。
四、促进风险投资发展的税收政策建议
风险投资是依靠市场力量促进高新技术产业发展的有力措施,尤其对处于种子期和成长期的中小型高新技术企业,具有更强的推动作用。中央近年来为推进风险投资行业的发展,也陆续出台了包括企业税收政策等在内的多项鼓励政策。但就目前的情况而言,中国的风险投资行业,还面临着不适应行业经济特点的税收政策,这实质上为该行业的发展带来了阻碍作用。为推动这一行业的发展,应从以下方面完善税收政策:
1 风险投资企业不作为企业所得税的纳税主体
发达国家在对风险投资的税收制度安排上,一般将风险投资机构作为一种“透明组织”或“投资管道”。所谓“投资管道”是指:风险投资机构的投资收益,按照协议全部分配给出资人,因此,风险投资企业本身不成为企业所得税的纳税主体,由出资人在取得收益后按照性质缴纳所得税。这种做法既能够解决长期困扰我国风险投资企业的重复课税问题。又有利于风险投资机构吸纳投资,特别是具有免税资格的投资主体(如养老基金等)的资金,目前,国外机构投资者成为国际风险投资资本的主要来源得益于该政策的实施。如澳大利亚为了吸引来自发达国家,主要是美国等专注风险投资的养老基金,将美国、英国、日本、德国、法国和加拿大等国的进行风险投资的养老基金的资本利得税税率降为0,以色列2001年对进入本国的外国风险投资公司转让股权获得的资本利得税实行税收豁免等等。
2 免除风险管理公司管理费应缴的营业税
[关键词] 水泥;协同处置;废弃物;替代燃料
[中图分类号] TQ127.9;X705 [文献标志码] A [文章编号] 1003-1324(2012)-04-0068-03
水泥窑协同处置废弃物已被国际公认为是最有效、最安全的方法,与其他处置废弃物的方式相比,水泥窑协同处置具有节能、环保、经济的比较优势,是目前国际上废弃物处置的重要手段之一,成为城市清洁、高效消纳生活垃圾和污泥等废弃物的有效途径,是发展循环经济不可或缺的环节。
1 国外水泥窑协同处置废弃物现状
发达国家利用水泥窑协同处置废弃物起步较早,自20世纪70年代起,德国、日本、美国、瑞士、加拿大等发达国家已开始利用水泥窑协同处置废弃物。经过30多年的探索,已积累了丰富的经验,逐步建立起贯穿于废物产生、分选、收集、运输、储存、预处理和处置、污染物排放、水泥和混凝土质量安全等一系列质量保证体系,是一种基于全生命周期考虑的系统。欧盟国家利用水泥窑处置废弃物的技术与应用居于世界前列,法规和标准体系比较完备,对水泥厂处置的废物种类作了规定,设定了具有不同用途(替代燃料、替代原料、混合材料)的废物中各种重金属的最高含最限值,并制定了焚烧危险废物的水泥窑大气污染物排放标准。
以作替代燃料为例,水泥窑协同处置废弃物作替代燃料技术已经成熟,成为发达国家水泥行业节能减排的重要手段之一。近年来,使用替代燃料的数量和种类不断扩大,主要包括废塑料、废轮胎、生物质燃料、生活垃圾、污泥、废包装材料、废油和溶剂等。发达国家有2/3的水泥厂使用替代燃料,欧洲领先于世界其他地区,欧洲水泥厂的替代燃料比例达到18%,比1990年提高了15个百分点。其中,荷兰是世界上水泥行业使用燃料替代率最高的国家,燃料替代率从2001年的83%上升为2007年的92%。2009年德国燃料替代率达到58.4%,比利时的燃料替代率为55.6%,瑞士、奥地利、挪威和捷克燃料替代率达40%以上(见图1)。
世界十大跨国水泥集团中,意大利Buzzi、日本Taiheiyo、爱尔兰CRH、德国Heidelberg和法国Lafarge的燃料替代率均为10%以上(见图2)。
2 我国水泥窑协同处置废弃物现状
2.1 主要成效
自20世纪90年代,我国利用水泥窑协同处置废弃物进行了积极的尝试,并取得了显著效果。
政策体系日趋完善。为了科学、规范地推动水泥窑协同处置废弃物的发展,我国制定了一系列的政策措施。自1996年先后颁布了《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》、《危险废弃物污染防治技术政策》、《危险废弃物焚烧污染控制标准》、《水泥工业大气污染物排放标准》、《水泥窑协同处置工业废物设计规范》、《水泥工业“十二五”发展规划》和《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》等政策,对危险废弃物污染防治进行了特别规定,对危险废弃物和水泥窑焚烧废弃物的污染物排放等进行了限定。政策体系的日趋完善对水泥窑协同处置废弃物起到了积极的促进作用(见表1)。
利废数量和品种不断增加。2000年我国水泥行业废弃物利用量仅为0.75亿吨,2010年增至4亿吨,增加了4.3倍(见图3)。
处置废弃物的种类有所增加,不仅可以有效处理高炉矿渣、粉煤灰、赤泥、电石渣、硫酸渣、脱硫石膏、铸造砂等工业废弃物和城市垃圾、污泥,同时,为三峡库区漂浮物也提供了安全、环保的末端处置方式。
技术体系逐渐完整。我国已基本掌握水泥窑无害化最终协同处置城市生活垃圾、污泥、有毒有害废弃物和工业废弃物的关键技术,并逐步形成了完整的具有自主知识产权的技术体系,一批协同处置示范工程陆续启动。北京水泥厂、海螺水泥、越堡水泥、华新水泥等企业已在利用水泥窑协同处置有毒有害废弃物、城市生活垃圾和污水处理厂污泥等各类废弃物方面取得成功。除从事水泥窑协同处置废弃物的工业实践外,天津水泥、青海水泥、甘肃永登水泥、重庆拉法基瑞安(重庆南山)水泥、吉林亚泰水泥等企业也先后获得了危险废物的经营许可,进行工业有毒有害废物的水泥窑处置试验工作,部分工程已形成一定的处置规模。此外,还有更多的企业准备进入该领域。
2.2 与国外的差距
与发达国家相比,我国由于缺乏相应配套的激励和优惠政策,各类标准、技术、监督等方面的政策仍有待建立和完善,“十一五”时期水泥窑协同处置未成为水泥行业技术改造升级的主流趋势,发展进程较为缓慢,与发达国家相比差距较大。 主要表现为以下方面:
首先,水泥窑的利废水平处于粗放型的初级阶段,过多偏重于多掺混合材。将矿渣、粉煤灰等掺入熟料中一并粉磨是较为简便粗放的利废方式,2010年我国吨水泥的混合材用量为366千克,远高于德国、日本和美国的掺入水平。为鼓励水泥企业利废,我国规定利废率超过30%可获得奖励的政策无形中把水泥混合材掺入量提高到了30%左右,造成了超标烂掺混合材的现象。
其次,替代燃料水分高,热值低。当前我国消纳的城市垃圾和下水污泥的平均水分高达30%左右,扣除其中水分蒸发所需的热耗,用作替代燃料的热值为5000-7000kJ/kg,吨固废用量为0.09千克,按热量计的替代率仅为0.04%,远远低于德国、日本和美国的替代水平(见表2)。
3 “十二五”我国水泥窑协同处置废弃物前景
当前,我国利用水泥窑协同处置废弃物已得到政府和社会的广泛关注,《国家“十二五”规划》、《水泥工业“十二五”发展规划》和《工业和信息化部关于水泥工业节能减排的指导意见》(工信部节[2010]582号)中分别对水泥窑协同处置废弃物做了规定,指出将支持水泥窑协同处置城市生活垃圾、污泥生产线和建筑废弃物综合利用示范线的建设作为建材工业发展重点之一。2015年水泥窑协同处置生产线比例达到10%,实现垃圾无害化处置,在若干座大中型城市周边,依托并适应性改造现有水泥熟料生产线,配套建设城市生活垃圾、污泥和各类废弃物的预处理设施,开展协同处置试点示范和推广应用,到2015年水泥窑协同处理废弃物达到4200万吨/年。
水泥窑协同处置废弃物将成为“十二五”水泥行业节能减排的亮点,有望在“十二五”期间得到有力推广并取得重大突破,水泥行业将朝着绿色、节能、环保的发展方向迈进。
参考文献
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[3] 乔龄山. 对水泥厂利废相关问题的探讨[J].水泥,2008(4).
[4] 魏丽颖,颜碧兰,汪澜,刘晨.国内外水泥窑协同处置废物标准、规范现状分析[J].水泥,2009(10).
【关键词】非一致性;水文频率分析;水文样本
在水利工程的建设规划中,水文频率分析的结果有着至关重要的作用。在现有的水文频率分析方法当中,只有确保水文样本无论是过去还是现在,或是在将来,都必须具有强烈的同步性和一致性,才能满足水文频率分析的随机同步假设的要求,进而才能对水文频率进行有效地分析与计算。但是在现实情况中,由于自然气候的难以捉摸以及一些人类活动对自然环境造成的影响与改变,都会使得水文样本的同步性和一致性受到影响,进而使得水文频率分析计算的结果失去了精准性。为了确保水文频率的分析结果能够准确,必须研究出新的频率计算分析方法,使其不再受到水文样本一致性和同步性要求的约束。而本文所研究的非一致性水文频率分析法,可以不受到特定因素的影响,更为准确地为水利工程提供有效的数据。
一、对水文系列情况进行变异性检验
要对水平频率进行有效分析,首先必须对水文系列情况进行变异性检验,检查其是否满足水文系列的一致性和同步性,或者是发生了变异的情况。确定了情况之后,再来决定是采取还原途径,还是采取直接基于非一致性的途径来对水文频率进行分析与计算。水文系列所反映的是人类的社会活动对于自然环境的影响,以及一些地理因素与气候条件的作用之下的综合产物。在水文资料的研究中,可以将水文学分为确定性的成分,以及随机性的成分,这两种成分都可以用来研究水文学的时间系列。人类的社会活动以及自然的气候条件所影响的变化可以归类于确定性成分,气候条件变化是一个循序渐进的演变过程,对水文系列的影响有着一定的周期性作用。与气候条件变化带来的影响相比,人类的社会活动给水文系列带来的影响会更加明显,比如一些水利工程的修建、河坝决堤等现象。而一些没有明确的变化规则或者是偶发性事件,我们可以把它归类于随机性成分。一般来说,对于水文系列的变异性检测,它的分析结果还不能全面的体现出水文频率的真正结果,应该在检测变异性平均值的同时,加强对变异性的对方差的检测,以期计算出最佳的水文频率结果,为水利工程的开展提供最为有利的依据。
二、水文频率分析法中的还原途径分析介绍
还原途径分析法在目前的水文频率分析中运用的比较广泛,是该领域的研究重点。还原途径分析法中认为,水文系列在变异之前,它的状态是比较自然的,在受到人类社会活动或是自然气候条件的影响之后,就开始发生变异。这两种状态之间的相切点,我们就称之为变异点。而该还原途径分析法,就是将受到影响之后的状态还原到变异点之前的自然状态。
三、非一致性水文频率分析介绍
(1)非一致性水文频率分析法中的混合分布法介绍。混合分布的计算方法中,所研究分析的水文系列资料并不一定源于同一出发点,该状态下无法满足水文样本的一致性和同步性,而在混合分布的模型中,就可以直接对于非同步的水文系列进行分析与计算,具体可以由以下等式来表达:U(x)=a1U1(x)+a2U2(x)+…+anUn(x),其中的U1(x)、U2(x)…Un(x)均为n个分部的累积分布函数,a1 、a2…a n则为各个分部的权重系数,另外,必须确保a1+a2+…+a n =1。(2)非一致性水文频率分析法中的时变矩法介绍。非一致性水文频率分析法中的时变矩法,主要是采用一些线性函数对于水文系列进行表述,再结合时间的变化,对水文频率进行分析与计算。一般情况下,我们采用外国学者Gumbel的分析模型进行水文频率的分析与计算。
F(x)=exp-exp-(x-a)/b,(-∞≤x≤∞,β>0)
在现实情况中,人类的社会活动对自然的影响,或者是自然环境与气候都是存在极大的不稳定性的,很难保证一致性与同步性,所以,传统的水平频率计算分析方法有着很大的局限性。如果依然使用传统的水文频率分析方法得出的结果作为水利工程施工的依据,将会使得水利工程存在极大的安全风险。而在此时,非一致性水文频率分析的方法就显得尤为重要。本文所研究的非一致性水文频率分析方法,就可以在很大程度上解决这个难题,能够在最大程度上为水利工程的建设与规划提供最有利的依据与保障。
参 考 文 献
[1]梁忠民,胡义明,王军.非一致性水文频率分析的研究进展[J].水科学进展.2011
关键词:离子交换法;重金属电镀废水;发展动态
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)06-0027-02
1 引言
在电镀行业中,由于电镀会造成严重的污染,所以在积极探寻新工艺的同时,还需要合理的选用电镀废水治理技术。离子交换法的应用在对排放量大、浓度比较低的重金属废水处理中取得了良好的处理效果,是当前对电镀废水进行处理的一种主要措施。
2 离子交换法介绍
离子交换剂的不断发展,促进了离子交换法的应用和推广。从使用沸石对水进行软化到限制,离子交换剂的成分和类型都产生了巨大的变化,各种类型的离子交换剂不断出现,极大的促进了电镀行业中技术电镀的发展。而离子交换法主要是通过离子交换剂实现废水中有害物质的分离,在处理重金属电镀废水方面具有良好效果。当前比较常用的离子交换剂主要有以下几种。
2.1 腐植酸物质
腐植酸物质作为离子交换剂包括两种类型,一类是富含天然腐植酸的褐煤、泥煤和风化煤等;另一类是腐植酸系树脂,它是由腐酸植物质构成的。重金属废水处理所使用的腐植酸是从褐煤中提出的。目前,用腐植酸树脂已经有了比较先进的仪器和成功的经验,镀镍废水、镀铬废水和镀镉钝化废水都可以使用腐植酸树脂进行处理。
2.2 沸石
多种重金属的交换性能可以通过沸石体现出来,沸石可以当做大水量、低浓度电镀废水的交换机。由于沸石需要进行化学前处理,大面积制图却存在着很大的困难,因此在工业应用的时候,会有很大的难度。
2.3 离子交换树脂
20世纪70年代中期,最早使用离子交换树脂法处理含铬废水技术的是上海光明电镀厂,从此这项技术在我国得到普遍推广。使用离子交换树脂法对电镀废水进行处理的时候,出水水质非常的好,可以将有用物质重新回收再使用,有利于自动化的实现。离子交换树脂法的缺点就是树脂易于污染和氧化,需要有较高的预处理技术。
2.4 离子交换纤维
最近几年发展比较迅猛的离子交换新材料就是离子交换纤维,它在重金属废水处理的过程中得到普遍使用。比如,铵盐镀锌废水处理的时候就可以使用离子交换纤维。此外,日本研制成功的WRL200A季铵离子交换纤维对含铬废水处理以后,含铬废水溶液中铬的去除量达到80%。如今,国外不断研究新型的天然纤维来处理重金属废水,比如棕榈纤维和椰子壳对重金属有较强的吸附性;玉米棒子纤维可以较好的处理含铬废水。
3 离子交换组合处理技术与综合治理
电镀废水的种类多种多样,使用一种办法无法达到预期的经济效益和处理效果,因此多元组合技术得以出现。20世纪80年代,电镀废水综合治理在国内得到普遍应用,各种各样的先进技术频繁出现。电镀废水综合治理指的是以目前的处理技术为基础,设计出比较先进的综合治理体系,最终达到经济合理、环境保护和资源重复利用的目标。对于离子交换技术来说,树脂法是电镀工业上最普遍使用的办法,尤其是最近兴起的综合治理技术更加的关注改进电镀工序的整个过程,促使离子交换法的优点得到普遍认可。比较具有代表性的就是闭路循环治理技术,20世纪30年代开始研究这项技术,在1972年,美国最早提出“电镀废水零排放计划”。20世纪70年代中后期,日本和美国等国家逐渐研发出“闭路循环工序化”技术,这是一项组合技术,也就是“逆流漂洗-离子交换-蒸发浓缩”相结合,这项技术中离子交换技术所发挥的作用不可小觑。
离子交换树脂单元结构主要有3个构成部分,分别为连接骨架的功能基团、不溶性三维空间网状骨架以及功能基团带的相反的电荷可交换离子。在进行离子交换时,其基本步骤如下:①处于废水之中的金属离子经扩散和对流附着到静止液膜上,然后在扩散至树脂面上;②进一步扩散到树脂内部;③树脂上的可交换离子和扩散进入到树脂内部的金属离子产生交换;④离子交换后扩散在树脂内部,并从静止液膜经过后扩散到溶液中;⑤交换下的离子在溶液中出现扩散、对流。通常情况下,离子交换的快慢和以上步骤中最慢的布置有比较大的联系。
现以镀铜废水的处理方法为例,对离子交换法治理重金属电镀废水技术进行介绍。在电镀行业中,镀铜废水主要由漂洗槽产生的漂洗废水,金属离子浓度比较高,需要对废水进行处理以后才可以排放。研究证明:镀铜废水中含有比较多强碱性的络离子,需要使用算来将其碱性条件破坏,将络离子转变成铜离子,此时才可以进行阳柱交换,将破络的pH值确定为4~5,反应方程如下:
RCOOH+Cu2++NH3+NH4OH(RCOO)2Cu+2H2++NH3+NH4OH
废水从H型树脂通过,在使用H型树脂进行交换时,可以防止因NH3和NH4OH含量增大造成的交换液pH值变大,避免正在交换的NH4+和Cu2+重新洛合,生成Cu(OH)2沉淀,然后使用0.5 mol/L~1 mol/L的再生液顺流再生,通过双柱串联的方式保证树脂工作量,提高出水质量。
EDTA体系镀铜是一种对环境和施工人员危害很大的电镀工艺,同时会产生很多Cu―EDTA洛合废水,铜络阴离子主要存在形式为CuY2-,游离的EDTA主要以CuY2-和Y4+形式存在。此废水在从阴离子交换树脂经过的同时,会产生以下反应:
4RCL+Y4-R4Y+4Cl1 (1)
3RCL+HY3-R3HY+3Cl- (2)
2RCL+CuY2-R2CuY+2CuY2- (3)
3R2CuY+2HY3-2R3HY+3CuY2- (4)
再利用10%NaCl按照(1)、(2)、(3)式的逆反应再生,再生液中游离EDTA浓度峰值和Cu2+浓度峰值不会同时产生。所以可以得出,Cu-EDTA络合废水经过的树脂床层越高,再生液中EDTA和Cu峰值出现位置会更远,所以,可以使用多柱串联的方法,对游离的EDTA和Cu进行部分富集分离。
4 离子交换法发展动态
随着各项技术的不断成熟发展,电镀废水治理也逐渐形成了分散治理与集中治理相结合的形式。如今集中治理在经济发达的地区得到普遍认可,尤其是离子交换技术更是受到广大企业的青睐。最早的集中处置电镀污染的形式包括两种,即污染物集中处理处置和污染源区域集中治理,现在这两项技术融会贯通,相互补充,更好的为治理电镀废水污染作出贡献。使用这项技术的典型代表的地区就是天津经济技术开发区电镀废水处理中心,该中心的核心设备就是离子交换车载设备,不但可以对分散厂点实施先现场处理再集中处理,还可以对集中的厂点直接实施集中处理,这就将离子交换法集中处理的优势充分的发挥出来。该中心主要包含废水处理单元、电解单元、纯水单元、再生单元和以离子交换为主要内容的移动处理单元,将化学法、电解法和离子交换法有机地融合在一起,可以处理包含多种电镀废水的废液,比如包含镍、锌、铬、铜、铅和锡等重金属的电镀废水。经过处理以后的出水可以进行电镀漂洗,这样就会使废水处理设备的利用率得到明显的提高,使水资源得到较好的回收利用。纵观电镀废水治理技术的不断更新升级,不难发现离子交换技术在电镀废水处理的过程中起到非常重要的促进作用。
5 结语