前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的废水处理设备主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】医院污水处理设备 设备完好率 设备运转率
【Abstract】wastewater treatment facilities have certain peculiarities and characteristics, the author with many years of management experience in wastewater treatment equipment, for a variety of professional equipment operation, maintenance, updates to such things as a unique exposition of a certain practical value.
【Key words】hospital Sewage Treatment Equipment;Equipment intact;Equipment operation
引 言
据全国废水处理设施运行情况调查表明,在所调查的22个省市的5556套废水处理设施因报废、闲置、停运等原因而完全没有运行的占32%,运行的占68%,因设备管理问题造成24.3%的设备运行率达不到80%,即使运行率大于80%的设施,在去除污染物上,去除作用低于80%的就有61.6%。去除污染物效率在50%的设备占49.1%。本文就医院污水处理设备管理方法进行深入调查研究。
一.污水处理设备的特点及分类
1.1 特点:随着废水处理事业的发展,废水处理工程的机械化自动化程度不断提高,使用的设备越来越多,也越来越复杂。
1.2 废水处理设备的分类与名称:(见表1)
二.设备完好率与运转率
2.1设备完好率
设备完好率=完好设备台数/设备总台数×100%
2.2 设备运转率
设备运转率=设备正常运转台数/设备总台数×100%
2.3 设备完好标准
什么设备算完好呢,各地各单位要求不同,有人认为水泵、风机“开的动”“打出水”就算好,有人认为必须达到一定的技术性能才算完好,笔者认为达到以下标准即可,见表2
三.明确废水处理设备管理机构,分工负责齐抓共管。
提高废水处理设备运转率,完好率的首先问题是废水处理设备归谁管,怎样管的问题。废水处理设备是生产设备的一部分,此设备管理应同其它设备管理一样,纳入企业管理的组成部分,明确管理部门,建立以设备选型到报废更新的工作程序,制定管理制度和岗位责任制,分清职责,分工协作,齐抓共管。
3.1 管理部门与职责
废水处理设备既与设备管理有关,具此,废水处理设备应由设备、环保、使用三个部门共同负责(见表3)
3.2 废水处理设备管理的要点
因为设备有它的运行、操作、保养、维修规律,正确操作与维修保养才能使设备处于良好的技术状态,同时,机械设备在长期运行过程中,因磨擦、高温、湿气和各种化学效应的作用,不可避免地造成零部件损坏,配合失调、技术状态逐渐恶化,作业效果逐渐下降,具此,必须准确、及时、快速、高质量地拆修以使设备恢复性能,处于良好地工作状态,以多年的管理实践认为,废水处理设备管理有5个要点。
3.2.1 使用好设备
各种设备都要有操作规程、操作规程主要根据设备制造厂的说明书和现场情况相结合而定,工人必须严格按照操作规程进行操作,设备使用过程中要做工况记录。
3.2.2 保养好设备
各种废水处理设备都要制定保养条例,保养条例可与操作规程制定在一起,条例包括:
例行保养、指运行中的巡视检查保养。
定期保养、定期停机检查保养。
停放保养,指备用机组或闲置设备的保养。
换季保养,指设备入夏、入冬、雨期等季节性需要的保养工作,包括采取防晒、防寒、防潮、降温等措施。
3.2.3 检修好设备
对主要设备应制定设备检修标准。通过检修、恢复技术性能,要制定定期保养检修周期,实行定期检修,千万不要等到损坏十分严重时再想到修理。应制定检修工料定额,以降低检修成本,并每次检修都应详细记录备查。下列表作为各种主要设备的修理周期供参考使用(见表4)。
3.2.4 管好设备
“管”是指从设备购置安装验收保养检修报废更新全过程的管理工作、其中包括设备的资金管理(大修费、折旧费)等,同时对每个环节都应有制度规定。
3.2.5 设备资料管理与使用
操作保养记录:内容包括运行日期、操作人员姓名、班次、每班例行保养工作内容,设备当天和累计运行时间、、加油和巡视检查记录、机组实际运行技术参数、定期保养停放保养、换季保养的内容、故障处理等。
设备大、中、小试记录,其内容包括:机组编号、型号、额定技术参数与生产厂出厂日期、出厂日期、出厂编号、修理前的累计运行时数、修理内容、修理日期和检修人员、设备个体检查情况,零配件换修记录,设备装配、间隙调整情况及图例,试车情况及运行参数,验收意见使用单位,修理单位,主管部门签字,上述内容简要填入设备管理卡片中。
四.科学选型
提高废水处理设备运转率,完好率的先决条件是科学选择适合自身的废水处理设备,选择废水处理设备时必须根据废水处理工艺特点,按照一定程序综合考虑,全面论证并严格把关,为日后设备良好运转和具有较高的效率打下坚实基础。
同时因废水处理设备非标多,品种繁多、规格不统一,其结构性能和处理效果差异很大,因此选购设备注意先进性。
4.1 科学选型程序(见图1)。
4.2 调研论证
选择废水处理设备必须深入到制造厂家及用户调查研究的基础上、进行方案论证,择优购置,而且调研时必须由设备、环保、使用等部门共同参加,这样可以从不同的角度对设备做周全考虑,减少因选型不当造成的种种弊病及不利因素。
五.合理使用、改造、更新为水处理设备
5.1 合理使用设备的运行负荷
因废水处理设备的性能、结构、使用范围工作条件、能力以及其它技术条件不同,应根据废水处理的这些特点安排运行负荷,否则就使设备超负荷运行,加速损坏,因此必须根据不同设备的性能、结构和技术特点,科学地安排设备运转负荷,坚持设备完好运行和不超载运行,以提高设备完好率,运转率。
5.2 实行定人、定机、定职操作
实行定人、定机、定职操作制,可以克服无人操作现象,各级领导必须对废水处理操作工经常进行思想教育,宣传设备在废水处理中的重要地位和作用,使操作工养成爱设备的风气和习惯,使设备常保持整齐清洁,安全的良好状态,使每人熟练掌握设备性能、结构和维护保养技术、真正做到用好、管好、保养好废水处理设备。另处,对废水处理质量有关键作用影响的设备、应指定具有高度责任心的熟练人员操作。
5.3 合理改造,适时更新、废水处理设备
5.3.1 废水处理设备的磨损是设备改造更新的重要依据,在设备改造更新时,要充分考虑到设备的三个寿命:
5.3.1.1设备的物质寿命,指由物质磨损决定的设备的使用寿命。
5.3.1.2设备的经济寿命,是指在物质寿命后期,由于设备的老化,往往要依靠高额的使用,用来维持设备的运行,由设备的使用费用决定的使用寿命。
5.3.1.3设备的技术寿命,是批设备从开始使用,直到因技术落后而被淘汰所经历的时间。
5.3.2 克服无止境修理的弊端,适时更新废水处理设备
目前不同程度的存在对设备无止境修理的现象,只要设备可以动,就认为修理比更新便宜,这不仅影响了废水处理的运转率,而且设备也达不到应有的处理效果、降低了设备的完好率。
5.3.3 对设备长期无止境修理,将严重阻碍设备技术水平的提高。
【关键词】 川东北 边远气井 采气废水 工艺技术 探讨
川东北是中石化在四川盆地的重要气源地之一,西南油气分公司所属的HB、MLB及YB气田均有不同程度产出地层水、凝析水及储层改造未返排残酸等采气废水的气井。水中含大量的盐类(即矿化度高)、悬浮颗粒及油,部分井采气废水中还含硫,而且产水周期长、采出水量较大,若得不到有效处理,不但污染环境还会影响气井正常生产。
此外,川东北为典型的山区地貌,各气田、油气井(尤其边远井)间交通距离很远,采出水系统极为分散,不同气井采出水量及水质差异很大,对水处理工艺的选择和流程布局带来不小的难度。
1 川东北采气废水现状及水质特点
1.1 采气废水现状及趋势
目前,区内在产气井36口,产气量约3×108m3/a,其中产水气井17口,单井产水量0.2-184m3/d,采出水总量360m3/d。YB海相高含硫气田投产(预计2015年)后,各类气井近80口,天然气产能约40×108m3/a,采气废水总量近1000m3/d(目前,HB与MLB气田产水总量约为330m3/d;YB高含硫气田预计产水总量400m3/d)。
HB气田开采年限不足10年,气井生产平均水气比高达17.8m3/104m3,即每采出1×104m3气将带出17.8m3废水。不难看出,川东北带水采气和排水采气井将逐渐增多,且随开采程度不断深入,产水气井将逐渐增多,单井产水量及采气废水总量会越来越大,因此采气废水的处理是气田正常开发面临的重大问题之一。
1.2 采气废水的水质特点
采气废水指采气过程中随天然气一同带出地面的各种废水,主要为地层水与凝析水,但川东北大多气井投产前经过酸化、压裂等储层改造措施,残留在地层中的作业液,使气井采出水成分更加复杂、水质进一步恶化。
例如YB9井6836-6857m1个水样分析结果为:臭鸡蛋气味的黑色不透明液,水型为CaCl2型,氯根37597.92mg/l,总矿化度58133.12 mg/l。综合分析认为,川东北气井采气废水具有矿化度高,Cl-含量达几千至几万毫克每升;水质呈酸性,某些气井中-高含硫及油;固体悬浮物(SS)含量超标,在温度、压力等条件发生变化时有结垢产生沉淀的可能。
2 川东北采气废水的处理现状
采气废水处理方法的选择要根据水质特点、产水规模及国家或地方对水排放量、各类污染物的浓度要求、受纳水体的环境质量规定而定。采气废水的处理方法虽然很多,但对于川东北气井因为水质特点、现场条件(气井分散在广大的山区)、处理目标及成本控制等客观原因的制约,采气废水处理经济有效的方法也是非常有限的,大致有以下2种。
2.1 就近处理达标后外排
若产水气井比较集中、采气废水成分又相对简单,则就近建立污水处理站,废水从井场管输至污水处理站,处理达标后直接排入地面水系或农灌水系。此方法虽然投入成本低,但常因排放废水达不到环保要求,对气井附近居民的生产、生活带来隐患,甚至因外排水质不达标(国家《污水综合排放标准》一级标准),被地方环保部门勒令停产并处以重罚。
2.2 集中处理后回注地层
采气废水由罐车拉远或者管输至污水处理站集中处理,符合回注地层水质要求后,再管输至回注井并灌注地层,这是一种非常经济、高效解决污水问题的办法,特别适用于产气量大、产水量多的气井。此外,川东北目前有较多地层渗透性好、井下层位空间大、井口残余压力小的生产晚期或已枯竭井,这对采气废水回注提供了极大的便利,极大的降低了采气废水治理的投入成本。
对于某些比较偏远的边远井,在井站单独建立污水处理流程或增建污水外输管道都是不经济的,常用的做法是罐车拉运采气废水至污水处理站。此法虽然投入资金较少,但对于川东北农村山区常因路面垮塌、油地关系等原因造成的交通不畅,导致采气废水无法外排而致使气井被迫关井,所以并非长久之计。
3 川东北采气废水回注处理工艺
对比分析认为回注是采气废水处理最经济、有效的方法,环境影响小、投资与处理成本低。针对川东北气井采气废水水质特点,若不经任何处理直接回注必然造成注水系统腐蚀或堵塞、地层储层物性变差甚至出现堵塞。因此,回注的主要工作在于水的预处理方面,重点解决机械杂质对地层的堵塞,控制悬浮颗粒的总量和粒径,保证一定的回注水水质,才能达到预期的注得进去、注入量大。
3.1 采气废水回注处理工艺
采气废水回注处理工艺必须考虑:回注水与地层水配伍性、降低投资及运行的成本、设备性能可靠并易于维护、减少处理过程带来二次污染及各集成单元的迁移性等因素。川东北目前在用的工艺技术流程为:采气废水拉运或管输至处理站加药沉降池粗过滤精细过滤加入杀菌剂净水储存罐增压泵加压注入井(图1)。
3.2 边远井采气废水处理工艺探讨
针对某些边远气井,建设输水管道投资大、罐车拉运的运行成本高,本着“优化简化流程、降低处理成本”的思路,该文探讨了一种多功能一体化采出水处理设备。主要由含油污水处理装置和多功能一体化气井采气废水处理器组成,前者主要是降低污水浊度以防止堵塞后续装置的滤层,同时可以去除浮油、泥砂等杂质,并对水进行预氧化处理;后者是利用水溶气后进入过滤罐涡流器中进行向心气浮除油、混凝,除油后的污水进填料迷宫中进行微涡旋除污降浊,降浊后的水进行精细过滤,过滤后的水再次进行电极的加强处理(图2)。
3.2.1 主要工作原理
(1)溶气增氧用于脱硫与除铁。采气废水经过溶气增氧后,溶解氧将水中的硫化物氧化成危害较轻的硫代硫酸根、硫酸根、水和氢氧根,有机硫化物被氧化成难溶二硫化物从水中分离出去,反应式如下:
同时,溶解氧可将水中的二价铁离子氧化成氢氧化三铁沉淀,从而将铁去除,其反应式为:
(2)向心气浮除油原理。溶气废水进入罐涡流器特殊轨迹的流道,产生涡流旋转,通过涡流旋转产生的离心力将油气向内圆运移、聚集后,气体浮力将油上浮至罐顶经收油口进行回收,从而去除废水中的浮油及分散油。
(3)涡旋除污降浊原理。
特殊的吸附聚集填料迷宫产生微涡旋,可将90%以上直径小于2μm的颗粒聚结成大颗粒和大油珠,油珠上浮去除,颗粒过滤去除。
(4)过滤净化原理。粗、细两级纤维球一体过滤,可以去除90%以上的颗粒和乳化油,过滤介质可根据用户出水要求进行选配,确保达到出水水质要求。
(5)防垢、除垢原理。过滤后的水流经高压电极时进行高压电场极化处理,水中溶解粒子表面电荷增强,使其变成带超级电荷粒子,带相同电荷的粒子相互排斥,避免其相互聚集、析出沉淀,从而起到防垢作用。同时,带电粒子在装置内变成超级电荷后,随水流经过固有的垢时,水中超级带电粒子将其电荷转移至垢层表面粒子,使其也带有相同的电荷而相互排斥,最终从固有垢层脱离,重新回到溶液中,随着水流流走,由此去除设备和管网上的被。
(6)杀菌原理。在进水管上进行溶气增氧用以抑杀硫酸盐还原菌(SRB),另外高压电极可以产生・O2-、H2O2及・OH等活性氧物质,通过与菌类生物表膜或DNA作用,达到有效地杀灭细菌目的。
(7)缓蚀原理。多功能一体化水处理器中,进行溶气增氧杀灭SRB,以避免发生点蚀现象而发生均匀腐蚀。同时,由于电极棒不断向水体释放电子,提高水的碱度而降低腐蚀。主要原理:①水中产生・O2-、H2O2及・OH等活性氧物质,对无垢系统中的金属表面产生钝化保护层;②O2-、H2O2及・OH等活性氧物质可以杀除水中的细菌,降低细菌腐蚀;③电极向水体释放电子起到了阴极保护作用; ④除硫过程中生成OH-提高pH值,可降低水的腐蚀性;⑤在电极的作用下发生O2+2H2O+4e4OH-,减少氧对设备管网的腐蚀。
(8)滤料涡流冲洗再生原理。独立滤料循环反冲洗再生系统,反冲洗滤料在罐内外循环的同时滤料也在罐内进行涡流旋转,过滤罐结构上不留反冲洗死角,反冲洗彻底、抗污染能力强,杜绝滤料板结现象。反冲洗强度低(≤3.6L/s・m2)、用水量少,可有效控制滤后水回流,提高系统效率,节能降耗显著。下出上进滤料循环方式,有效缩短滤料反冲洗再生时间(一般不超过15分钟)。
3.2.2 处理工艺流程
针对川东北边远气井采气废水回注处理,管输至污水处理站则管道建设投资巨大;罐车拉运的运行成本高,受道路不畅、油地关系等因素制约,且直接拉运原水尤其含硫原水有较高风险。基于前述问题,按照优化处理流程、提高处理效果的思路,应用多功能一体化水处理设备,工艺流程优化为“三相分离器除油沉降罐2具(1用1备)多功能一体化水处理器罐车拉运至回注井”,减少了混凝沉降罐的处理环节(图3)。
某油田因原水矿化度较高(100g/l)及污水处理系统后续工艺不完善,处理后水质指标长期徘徊在含油60-80mg/l、悬浮物40-60mg/l、总铁16-20mg/l。应用多功能一体化处理设备优化处理工艺流程后,含油、悬浮物均在10mg/l以内,总铁含量下降到4-7mg/l。说明,采用该设备对边远井采气废水回注工艺流程进行优化,有较好经济效益和应用前景。
4 结语
(1)目前川东北采出水总量360m3/d,且随采出程度的增加,产水气井将逐渐增多,采气废水量会越来越大。水质特点:含大量的盐类、SS含量超标、部分井采气废水中-高含硫及少量油,在温度压力等条件变化时可能结垢产生沉淀,产水周期长、采出水量较大。
(2)川东北地区采气废水常见处理方式有:就近处理达标后外排与集中处理后回注地层,对比分析认为回注是采气废水处理最经济、有效的方法。由于地处典型山区地貌,各气井(尤其边远井)间距离远,采出水系统分散且产水量及水质差异大,对水处理工艺的选择和流程布局带来不小的难度。
(3)回注的主要工作在水的预处理方面,在用的处理工艺技术流程为“采气废水拉运或管输至处理站加药沉降池二级过滤加入杀菌剂净水储存罐增压泵加压注入井”。针对某些边远气井,建设输水管道投资大、罐车拉运的运行成本高且受制因素较多,本着“优化简化流程、降低处理成本”的思路,探索了一种多功能一体化采出水处理设备,将工艺流程优化为“三相分离器除油沉降罐2具(1用1备)多功能一体化水处理器罐车拉运至回注井”。
(4)多功能一体化采气废水处理设备体积小(占地面积少),自动化程度较高,现场操作简单;处理流程简单,且不需投加药剂,可有效减少采出水处理环节,降低工程投资和运行成本;由于具有除油、过滤、防垢、缓蚀、杀菌及自动反冲洗等功能。该设备已在国内某油田成功应用,处理效果良好,在边远井采气废水处理中有较好的应用前景。
参考文献:
[1]蒋晓蓉,黎洪珍.川东气田水处理成本分析及控制[J].南方油气,2004,17(2):66-68.
[2]叶燕,高立新.对四川气田水处理的几点看法[J].石油与天然气化工,2001,30(5):263-265.
[3]王政,唐春凌,胡金燕,等.油气田废水地下灌注技术及其环境风险分析[J].石油钻采工艺,2010,32(增刊):162-164.
关键词:汽车零部件 复杂废水 含油废水
Auto parts production and wastewater treatment technology research
Sun Yu ping
(Phoenix City Environmental Protection Bureau Liaoning Fengcheng 118100)
Abstract complex wastewater quality generated by the auto parts production, and water quality requirements higher for complex wastewater treatment research programs.
Key words auto parts the complexity of wastewater oily wastewater
某企业是国内知名的汽车及零部件集团、是“国家汽车整车出口基地企业”、国家级技术中心。主要产品为汽车制动器、齿轮、半轴、轴套类等汽车零部件。企业在生产过程中产生废水较多且复杂,且企业位于城市郊区,不在城市排水管网范围内。企业拟将产生的废水处理回用,产生的废水水质复杂且出水水质要求高,本文就如何处理复杂的废水进行研究。
一、废水的来源
该企业包括喷漆、机加工、冲压、零部件生产等各种专门生产车间及办公区。企业废水源有以下几方面:一是清洗废水,该企业在生产加工零部件过程中需要对零部件清洗,在清洗过程中加碱,该清洗过程为连续过程,产生清洗废水为非连续排放。二是除漆废水,企业对零部件进行喷漆,喷漆过程在喷漆室内完成,喷漆室采用水帘方式去除漆雾,在除漆雾过程中产生废水,非连续排放。三是厂区内日常办公生活排水,其排放规律基本为连续排放。
二、废水排放量及水质
1.废水水量
企业所排废水水量、水质复杂多变,只有精确地掌握水量、水质的变化规律才能为废水处理工程设计提供可靠的第一手材料,从而使工程投资最省、建成后的废水处理设施运行更经济、稳定可靠。为此,作者于进行了为期6天的水质水量调查工作,为后续的废水处理工程设计工作提供了准确的数据资料。经调查其排放规律如下:
1.1废水排水总流量呈周期性变化,每个周期为24小时(6:00至次日6:00)
1.2每日周8:00至6:00为流量高峰期,其峰值出现在上午10点和下午4点左右,在高峰期内流量波动较大。
1.3每日20:00至次日6:00为流量低谷期内,流量波动很小。
1.4每个周期(24小时)的总排水量基本相同,见表1。
2.废水水质
根据工程分析,选取了废水中CODcr、BOD5、石油类、PH值、SS为水质调查污染因子。调查方法为现场取样,4小时内分析化验。分析化验结果见表2。
经观测,其水质变化规律如下:
2.1含油量大,含油量稳定。
2.2冲击负荷严重。在5天的观测记录中出现三次严重的冲击负荷,其来源为清洗液和含漆废水、乳化液、CODcr值都在1000mg/L以上,BOD5/CODcr=0.369,可生化性差。
2.3COD呈白天高,晚上低的趋势。
2.4有明显的冲击负荷。在7月17日8:34-11:20,7月19日10:35-12:15,7月21日10:39,分别观查到白色的废液经过观测点。以7月17日为例,废液(含柒废水),经过PAC絮凝剂絮凝后絮体上浮,取下清液与其它测点废水按流量比例混合后,COD值为1480mg/L。该段废水共排放2小时零40分钟,累计排水量为117.33m3/h。
三、 处理所要达到的标准
为实现国家提倡的节能减排和中水回用的号召,企业拟将产生的废水进行处理通过清水池收集,然后经过厂区中水回用管网配水到各用水点。要求中水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质标准》(GB/T19923-2005)和《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002),具体指标见表3。
四、水量及水质设计参数的选取
1.水量的设计参数
根据统计的流量数据,可以用两种方法确定设计水量,一种是按五日最大排水量做为设计水量,这样可以保证废水处理设备足够大的处理能力,另一种是以五日平均流量为设计流量,这种方法确定的流量比前一种略小,但调节池容量增大。经综合比较,前一种方法更切合实际。考虑12%的设计流量余地,则设计流量为58.39×1.12=65m3/h。
2. 水质的设计参数选取
废水处理设备处理能力必须以一个周期中最大污染负荷为设计依据。
本项目所述冲击负荷频率较高,持续时间长,困此必须充分考虑冲击负荷的因素进行工艺设计,否则将会出现废水处理设施不能100%达标排放的情况,因此,本方案确定设计水质参数如下:
CODcr:1200mg/L BOD5:442.8 mg/L
pH值:7.2 石油类:326.8 mg/L
SS:211.6 mg/L。
五、 废水处理工艺设计
1.设计原则
1.1严格执行环境保护的各项规定,确保经处理后中水水质达到有关再生利用标准。
1.2采用技术可行、操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机地结合起来。
1.3主要设备国产化,采用目前国内先进技术装备,尽量降低工程投资和运行费用。
经过对我校水污染控制工程课程的分析,我们在今后的建设中确定了课程建设遵循的依据。1.课程应服务于环保设备工程专业。水污染控制工程是环保设备工程专业的核心课程之一,除讲授废水处理基本理论、方法、技术和工艺外,还应特别重视环保设备在废水处理过程中的作用和地位,增强学生对水处理设备的理解。特别是对一些特色的水处理设备的操作和使用,能为生今后学习环保设备工程专业其他课程奠定必要的专业知识。2.课程应服务于“以职业为导向的高等教育”的办学定位。一方面,我校是由原“高职”升格后的新“本科”学校,学校历来重视与企业的天然联系,重视企业的人才需求;另一方面,我国水污染状况至今没有得到显著改善,近年来加快了污水处理厂(设施)建设,专业人才需求较大。加之我国环保设备行业技术水平不高,自主知识产权产品少,产品主要集中在中低端领域,与发达国家差距较大。因而,水污染控制工程课程应与“水处理工”职业技能鉴定和注册环保工程师考试要求相适应,以旨在提高学生在废水处理设备的研发、设计、制造和操作的能力为课程建设的归宿,不断完善该课程在专业人才培养体系中的作用。3.课程应服务于学生。学生是受教育的对象,学生对知识的掌握是考核课程建设优劣的关键指标。课程的实施过程,是教师在与学生的互动中构建学生知识体系的过程。在此过程中,教师的作用就是为学生理解课程内容和构建知识体系搭建“脚手架”。鉴于以上的分析,本课程组确定了以下几个近期课程建设重点任务,即:教材建设、实践教学建设、课程团队建设、教学与方法建设等几项内容。
二、教材及辅助教材建设
教材是教学内容的基本框架和落实课程教学目标的依据。教材的内涵除了包含学科概念知识,还包含了编者对学科的理解与认识及对教学和学习方式的选择。所以,教材具有多元的内涵,这就要求选用者对教材进行深入研究。对于环保设备工程专业,系统掌握水污染控制工程相关的科学原理和结论,了解该领域的发展方向和规律,明晰环保设备在水处理系统中的地位和作用,就是编写或选用教材时须考虑的因素。就目前而言,水污染控制工程可选教材较多,但多侧重理论,因此教材建设或选用应遵循“适度性、先进性、特色性、经典性”等几个原则。我校水污染控制工程教材建设包括了两个方面:一是使用教材建设,二是辅助教材建设。
1.使用教材建设
在过去的几年中,本课程选择的是已有教材,通过对目前国内几所院校通用的几本水污染控制工程教材进行比较,我们选择了由西安建筑科技大学彭党聪主编的国家级规划教材《水污染控制工程》(第三版,冶金工业出版社)。该书编排新颖,理论适中,知识性强,概念严谨,内容包括:不溶态污染物分离技术、生物转化技术、化学转化技术、溶解态污染物物理化学分离技术、废水再生利用与排放、污泥处理与处置和污水处理厂设计。但是,随着科技的发展,水污染控制工程所涉及的工艺和技术也在不断进步,知识更新日新月异,教材滞后于新技术新工艺的情况无法避免。为了弥补这一不足,我们在其他方面,诸如辅助教材、课程教学等方面加以修正。
2.辅助教材建设
教科书不是唯一的教材,发展和完善教材是每一个教师的责任,而辅助教材就是对教材不足的一个很好的补充和完善。同时,它也能拓展学生的知识面,让学生了解最新的技术和动态。本课程组选用和正在编写的辅助教材:教材类,有高廷耀主编的《水污染控制工程》、许保久主编的《当代给水与废水处理原理》、胡纪萃主编的《废水厌氧生物处理理论与技术》等;工具书类,有《给水排水设计手册》《三废处理工程技术手册•废水卷》等;期刊类,主要有《工业水处理》《环境工程》《给水排水》Water Research等国内外知名期刊;自编类,有教师编写的操作指导、水污染控制技术前沿、新型水处理设备知识等。此外,我们还购进了北京东方仿真公司的素材软件库,为学生提供了各种废水处理工艺原理及流程的直观的flas,并从网上搜集了废水处理厂实况录像,生活污水、工业废水处理工程设计实例等教学辅助材料。
三、实践教学建设
实践教学是巩固理论知识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节。它通过理论联系实际,培养学生掌握科学的方法,提高动手能力。与本课程相关的实践教学环节包括:参观实习、实验、实训、学生参与教师科研等。
1.参观实习
在大一、大二时,我们安排认识实习和参观实习,主要目的是让刚进入大学的新生了解企业概况,初步熟悉污水处理过程、了解水处理工艺和设备,使学生对现场有一个直观的了解,为专业基础课和专业课程的学习做准备。安排参观实习的企业主要是城市污水处理厂、工业废水处理站、水处理设施和环保设备企业,包括:上海东区污水处理厂、白龙港污水处理厂、新金桥工业废弃物处理公司、上海绿环机械有限公司等。为了弥补理论课程期间无实践环节的不足,我们还计划组织学生参加每年一次的中国上海国际环保工业展览会,让学生们从展会上学习知识。
2.实验教学
目前开设的实验项目有活性炭吸附实验、混凝澄清实验、化学氧化法处理有机废水、污水可生化性能测定、离子交换软化和除盐实验、颗粒自由沉降实验等。由于场地的限制,实验分多批次进行;实验过程中要求学生认真严谨,重视细节,发挥积极性、主动性,以提高分析和解决问题的能力。今后建设的方向是增加综合性、设计性、创新性实验项目,满足不同学生的需求。如开设高浓度难降解废水组合工艺实验、周边河道污染综合治理实验等。
3.实训教学
实训环节是理论课结束后,学生分散到企业实训的教学环节。由于不统一安排,学生进入企业是由学校提供企业岗位信息,或由学生自主联系,经学院审核同意后进入企业岗位实习。为了保证实习效果,制订统一的实习要求,学生由班导师负责管理,学生表现由企业鉴定,鉴定评语写在统一的“企业评价鉴定表”中。同时,学生的实习表现与学生的毕业设计环节挂钩,这既能让学生实实在在实习,又保证了实习质量和效果。
4.学生“参与教师科研”
学生参与教师科研是实际加入到教师的科研团队中去,在教师的指导下,利用课余时间到实验室做实验,教师随时跟进。我们还将符合毕业课题要求的“学生参与课题”转化为毕设课题,学生可以提早进入毕业课题的准备,这也极大激发了学生的活力。经过几年的实践,参与教师科研的学生越来越多,有力促进了教学的良性发展。通过参观实习、认识实习、专业实验、实训环节和学生参与教师科研等一系列实践环节,学生不仅认识和掌握了废水处理的有关实验知识,逐步巩固了操作技能,也加深了对所学理论知识的理解,更重要的是调动了积极性,形成了“我要学”的良好学习氛围。
四、课程团队建设
教师是课程建设的关键,教师的能力和水平决定了人才培养的质量。因而团队建设是课程建设的重要任务之一。优秀的课程团队需要教师们目标一致,互信互助,团结一致,在课程建设中有意识地努力参与,有效合作,从而形成良好的、能创造出业绩的工作氛围,为教师的成长成才和学生的培养奠定坚实的基础。随着时代的发展,培养既懂理论又有技能的“双师型”教师队伍已是当务之急。本课程教学团队建设主要有以下几个方面。
1.积累企业经验
一方面,根据学校的要求,任课教师需到企业实习实践一年,并接受学校考核。课程组现有教师均参加了学校组织的“下企业”项目,并通过了学校的考评;另一方面,我们也不定期地到合作企业参加实践活动,聘请企业、公司优秀工程技术和管理人员到学校传授经验,从各方面增加教师现场经验和实践技能。
2.完善培养制度
课程团队从加强教育教学训练,增强教学能力方面入手,进行队伍建设。通过定期组织随堂听课、课程研讨、师生评教等方式寻找授课中存在的不足,使教师有的放矢地开展教学研究和提高自身的教学能力。水污染控制工程目前采用主讲教师AB角制,教师轮流主讲理论课和实验课程。此外,我们还将探索新的授课模式,诸如根据教师的研究专长,负责不同章节的授课任务,以便将课程内容做精做细。
3.合理人员分工
根据团队确立的创建精品课程优秀团队,提高团队成员整体素质,促进课程教学改革与创新的建设目标,团队教师进行了分工,包括:资料收集、教材完善、创新性实验方案制订、网站建设等相关内容。
五、课程教学与方法
水污染控制工程涉及面广、内容多、学时少,因此,课堂教学难度较大。课程组在授课过程中突出重点,灵活应用各种教学方法,结合PPT、Flash、图片、视频等教学新手段,将课程中涉及的构筑物、工艺流程、设备结构等用动画、图片、视频等方式直观呈现在学生面前,激发学生的学习兴趣,这既可避免“填鸭式”的教学弊端,又可解决学时有限的问题。但在使用过程中,我们也发现,个别教师依赖于新技术、新手段,板书很少使用,学生反映速度快、跟不上。为此,我们也要求在授课中,对一些需要推导的公式、概念、原理等须采用板书方式授课,不能用PPT一带而过。在教学中,我们采用或探索的教学方法主要有以下几种:讲授法、案例教学法、课堂讨论法、启发式教学法、直观教学法、比较教学法、模拟教学法等。
六、结语
为加强能源管理,节约用水用电,节省办公经费绿色消费,现结合实际,特制定本制度。
第一章
节电方面
第一条 不使用电源时,要及时关闭电源。离开办公室时,要进行必要检查,冬季严禁使用暖霸等高耗电器设备。凡由此引发事故的,将追究当事人和有关责任人的责任。
第二条 及时关闭电脑、打印机、复印机、饮水机及其它用电设备,不长时间让用电设备处于待机状态,消耗能源。
第三条 白天办公,非光照不足时,尽量不开灯,开灯时应随时调整照明亮度,工作人员少时和夜间加班时尽量做到少开灯。
第四条 开展“绿色照明”活动,优化照明系统设计,合理改造电路控制方式;大力推广无极灯、LED节能灯等先进照明技术。
第五条 逐步更新淘汰落后的、高耗能的计算机、打印机等用电设备。
第六条 充分利用先进技术,进行必要的节能改造,最大限度的节约用电。
第七条 严禁私接电炉和其他电器。
第八条 走廊等公共部位的普通照明控制开关尽量更换成延时开关。实现用电系统整体优化,节省电能。
第二章
节水方面
第一条 加强用水设备的日常维护与管理,严查跑、冒、滴、漏现象,发现故障及时排除。
第二条 自觉养成节水习惯,随手关闭水龙头,杜绝长流水现象。
第三条 加强对已有节水设备的管理,提高使用效率,物尽其用;逐步实现节水计量、控制装置。供应农村废水处理设备-农村废水处理设备广告 增益环保顺应新型农村的建设。公司生产的农村废水处理设备配有自控系统装置,报警装置。
第四条 加强对现有感应式水龙头的管理和维护,防止因损坏而造成“长流水”,如发现损坏,应及时通知有关人员。
第三章
其它方面
第一条 节约用材 1、加强对复印、打印等办公用纸的管理,合理控制使用。机关内部使用的或非正式文件实行双面打印。尽可能使用电脑操作,减少一次性签字笔的使用量。 2、严格控制办公用品、耗材等消耗品的采购、管理和使用,避免浪费。严格控制文件印刷数量,将各类印刷纳入机关采购范围。
第二条 严格控制会议和招待经费切实压缩各类会议文件、简报,严禁讲排场、摆阔气等铺张浪费现象。公务出差要本着节约的原则,事先搞好预算,尽量减少开支。
第三条 车辆方面 1、推广更新不符合节能、环保要求的车辆,优先选购使用节能环保型车辆。 2、严格公务用车使用范围,实行公务车辆节假日封存制度。加强公车使用管理,认真落实《派车单登记审批》制度,压减出车次数,严禁公车私用。 3、加强公务用车日常管理,定点保险、维修、推行“一车一卡”加油制度,根据车辆的车型、车况等情况,核定车辆每百公里的耗油量,每月将所有车辆的总里程、耗油量等进行汇总通报,使驾驶员能及时了解情况、发现问题,从而自觉养成节油习惯,杜绝浪费。
第四章
宣传方面
第一条 加强水电安全、节能宣传工作,强化使用者的节能意识。
关键词:环境工程;水处理;曝气设备;运用研究
引言
环境工程水处理中,曝气设备已有较多的应用价值。今后的很长时间内,该种作用也没有明显的转变。了解曝气设备究竟有何种应用原理,对水处理过程中曝气设备相关系数进行明确,懂得如何对水处理中曝气自身的性能效果进行测定,这点极为关键。通过分析曝气设备在该领域中的应用状况,意识到其相关问题,懂得了曝气设备中究竟有哪些改进之处。据此进行改进后,才能将曝气设备更科学地运用于环境工程水处理,为水治理贡献更大的力量。
1废水处理的相关问题
(1)废水处理目的:利用多种科学技术将污水中的一些有害物质、污染物和病菌等进行清除,或者对其进行处理使处理后的水质能够达到相应的标准的过程我们称之为是污水处理。而对这些污水进行处理的最终目的是要把水中的污染物和杂质等有害物质进行固态和液态的分离,将水中的有机物进行氧化使其分解,让水体的PH数值能够达到国家规定的标准,同时对水体中的氮、磷等化合物以及其他一些有害的物质进行清理。(2)废水处理方法:对废水处理的方法进行设计可以从多个方面着手,首先是立足于成本的计算,在此基础上进行方案的设计,并运用于给排水系统当中;基于生物膜处理的设计主要是针对废水中的有机盐等化合物进行脱氮处理,其中包括对生活污水、食品加工、工业等废水处理均是采用了该技术,这是一种废水有机处理的工艺。采用不同的技术进行废水处理,其设备的设计也有所不同,通常比较常用的方式是:将膜分离系统和活性污泥法、清洁水法相结合,让水体能够实现循环利用;在对工业废水进行处理的时候,通常使用厌氧工业废水处理的方式,将其中的高浓度有机物进行清除;采用生物磷系统进行废水处理的设备主要将好氧处理和厌氧降解有机物相结合,这两种方式分别针对不同性质的废水进行处理,对环境所造成的影响也不同,而这些影响又会伴随着整个废水处理的全过程。
2在环境工程水处理过程中曝气设备一些相关系数的确定方法
2.1通过Matlab确定曝气处理系数
在环境工程水处理当中对曝气处理系数的确定通常采用的方式是Matlab,在实际使用中,只要对其内部的相关命令进行设置,利用计算机就可以对相关的曝气系数进行计算,在应用当中表现出比较明显的灵活性。而采用Matlab来确定环境工程水处理中的曝气系数,其主要的有点表现在准确性和运算的速度方面,可以在很短的时间内得到非常精准的系数。但同时这一方法也存在着一定的不足之处,在运算中有时会出现一定的误差,但其所出现的误差是比较小的,所以在今后的实际运用当中要尽量降低和避免出现误差的情况发生,让最终得到的系数能够更加准确,为实际工作更好地进行服务。
2.2利用Exce1确定曝气处理系数
环境工程水处理当中的曝气系数计算其方式是多样的,其中利用Excel来进行曝气系数的计算则是一个比较通用的方式,在工作实际当中人们大多会采用该方式来确定和计算水处理设备的曝气系数,其主要表现出来的优点是在对环境工程水处理中的曝气系数能够比较直观地进行体现[1],借助于数据图表的功能,让工程人员可以更加清楚地看出各种相关数据。而在Excel当中来确定曝气系数也有着不利的一面,例如在进行计算的时候,最终所得到的数据精准度上相对较差,这主要是因为各种系数的确定是依靠图表的方式来进行展现,而在数据上的误差会比较大。而从当前国内环境工程水处理系数确定的方式当中我们可以看出,绝大多数都是采用的该方式,其主要原因是Excel的方式在实际运用当中方法简单,比较容易掌握和使用,而且在操作的时候也更加容易,效果的呈现比较直观,所以说这是一种比较基础的曝气确定方式,在今后的很长时间内也必将继续被使用,同时Excel来确定水处理曝气系数的方式也会在工作当中被进一步地进行完善和优化,其稳定性也必将会被进一步提升。
2.3影响设备应用性能的因素
对曝气设备的性能构成影响的因素有多重,通常活性污泥能够正常运行其最为关键的因素是充分溶解氧,在混合液体当中充入氧气,让污水与氧进行充分地混合,然后在利用曝气的过程来对污水进行相应的处理。这一过程当中,曝气不但为污水提供氧,而且还起到了混合与搅拌的功能,让污水与活性污泥之间能够得到充分地混合。所以说,曝气设备氧转移性能会收到来自多方因素的影响。
2.3.1水温
影响氧转移作用,还与水温有着很大的关系。水温比较高的时候,污水的薪滞性会受到影响而减弱,此时其扩散的系数则会出现上升的状况,而其中的液膜厚度会伴随着这一过程而逐渐下降。同时水的温度越高其中的氧转移效率也会越强,所以说水温对氧转移所起到的作用是两种不同而相反的作用,这两者之间使无法相互进行抵消的。根据这一现象,在理论的层面上我们可以看出水温比较高的时候要想提高氧转移的效率,可以采用降温的方式。
2.3.2通气量
污水处理设备运行的过程中,如果通气量比较低的时候很容易会使得污泥等沉淀物造成堵塞。而如果通气量过高了,则又会在很大程度上造成不必要的资源浪费,同时还会因为扩张孔变大而使得液体当中充满气泡,从而直接影响氧转移的效率。此外,当空气上升的流速被提升之后,液体中气泡停留时间会变短,这在很大程度上会使得传质的速率被削减。
2.3.3盐度
污水中掺杂的杂质,会对氧自身的转移率有较大的干扰。盐度,可能会缩小水中的气泡,扩大空气和废水之间的接触面积,使氧得到更快地转移。研究发现:若盐度<2500mg/L,盐度一般不会对氧转移速率产生过多的影响;若盐度在2500mg/L以上,则盐度越大,氧转移速率相对也就越低[3]。换句话说,污水盐度越大,对曝气设备自身的性能也会产生明显的影响。
3处理流程内的曝气运用
曝气设备有多种不同的类别,其特性也有较大的差异。装置,其使用范畴、用途同样也有较大的差异。企业若哟啊考量承受的金额,需对设备进行筛选。曝气遵循的指标大致有:氧被移转率、充氧性能以及动力性。
3.1考量多重的指标
基于技术的视角,曝气类设备需对其规格、运转效能进行核验。不同的指标中,效能能够折射运转的基本情况和缺陷。如果挑选了效能比较良好的装置,那么可以持续地开始运转,同样也能够节约金额。相应地,规格还可体现该装置本身的特性,且没有很大的优劣,我们仅需对其作出判断即可。部分企业,未能了解选取时该抓住哪些侧重点,没有足够的认知。企业主时常会认为:了解和掌控了氧被转移自身的速率,便能够对总体效能进行计算。但本质上,动力效率仍可体现,且不可对氧转移本身的成效进行判定。
3.2确认精准的系数
曝气流程前,需对曝气系数进行拟定,明确该类不同的系数。环境水处理中,选择预先设定的某款软件,便能够拟定系数。Matlab软件,能够辅助对可用系数进行明确,其数值相对精准,同时也加速了处理效率。通过对该类系数进行设定,对内置中的某些指令进行设置,以计算出数值,其流程相对也较为便捷。还有途径:Excel特有软件,能够对求得系数进行计算,其确认流程相对比较直观,保留了表格中的原有数值。和Matlab相比,该种系数往往没那么精准。
4结语
曝气设备,即污水治理工艺中为避免池内悬浮体过度地下沉,利用其对污水中注入空气,充分搅动和让空气中掺加的氧气可以迁移至污水中,促进有机物和微生物之间的有效接触,对污水内部的有机物进行氧化分解。环境工程水处理活动中,曝气属于相当关键的环节。本文将围绕曝气设备,探讨其在环境工程水处理中的实际应用,旨在为水处理行业做出更多的贡献。
参考文献
[1]商大文.环境工程水处理中对曝气设备的应用分析[J].科技创新与应用,2013.
[2]薛露肖.环境工程水处理中对曝气设备的应用分析[J].绿色科技,2013.
【关键词】工业废水;处理技术;发展趋势
一、工业废水处理技术发展中应遵循的原则
当前,工业废水处理技术发展的趋势是更好的保护环境,节省能源,资源循环利用。在此过程中,工业废水处理技术的开发和利用应遵循以下几项原则:
(一)从工业生产根源入手,优先选用无毒生产工艺,对落后的生产工艺进行改革,替代不符合现代环保标准的生产工艺,尽量较少或杜绝有毒有害工业废水的产生。
(二)在工业产品实际生产过程中,严格把控有毒原材料的管理流程,规范人员的操作行为,做好有毒中间产物和产品的督检工作,避免滴漏、流失等现象的发生,尽量开发符合工业生产特点的生产技术流程和设备。
(三)对于含有有毒物质的废水,如含有重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等成分的废水,应与其它不同种类的废水进行分流处理,从而更为彻底的处理并回收废水中存在的可再利用有用物质。
(四)对于流量大但污染度较轻的工业废水,其处理技术的发展应以循环再利用为发展方向,合理的设计,设置专门的处理机构,避免向下水道排入,以尽量减轻城市下水道和城市污水处理系统的工作负荷。
(五)对于可进行生物降解的有毒工业废水部分,如酚、氰废水等,其处理技术的发展以分层处理为主,即首先就该工业废水进行初步处理,依照城市下水道污水排放标准进行排放,然后进行下一步的生化处理;对于不可进行生物降解的有毒工业废水部分,则进行单独技术方面的处理,不应排入到城市下水道。
二、工业废水处理技术发展趋于多元性
(一)发展多种工业废水处理技术
由于现代工业废水种类的繁杂、性质的多变性,单一的处理技术已不能满足现代工业废水处理的要求。因此,多种工业废水处理技术融合成为了工业废水处理技术发展的必然趋势。当前,可应用的工业废水处理技术,主要包括三种:
1、物理处理技术
物理处理技术是指在不改变废水化学性质的前提下,通过过滤、分离等技术就工业废水进行处理,剔除其中所含的不可溶解性悬浮状颗粒污染物质,即进行工业废水预处理,这也是废水处理的第一阶段。在此过程中,可在污水处理系统中设置隔离装置,如采用格栅和筛网工艺制成的金属栅条间隔装置,以去除污水中存在的悬浮颗粒状物,对污水进行初步处理的同时避免后面污水处理设备堵塞的情况发生;沉淀工艺是指依据污水自身的重力性,使得废水中与水不同重量的物质进行分离。沉淀的类型主要分为:自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀四种;气浮则是指在工业废水中通入空气,从而使得比水轻,且附着在气泡上的微小物质与水进行分离;离心分离工艺是指通过离心设备处理,借助该设备产生的离心力,使得不同质量的物质与水进行分离。
2、化学处理技术
化学处理技术是指在工业废水中加入合理的化学物品,使其与废水进行化学反应,变有害为无害的过程。例如,采用酸碱中和法来平衡废水中的酸碱度;采用氧化还原法,将工业废水中还原性或氧化性污染物进行去除。
3、生物处理技术
生物处理技术是现代工业废水处理发展的主要趋势。该技术是通过微生物降解代谢将有机物转化为无机物,从而完成对工业废水处理的过程。在我们现实生活的自然环境中,微生物的种类繁多、数量巨大、分布范围广、繁殖能力强,对于有机物有一定的氧化分解性。该项工业污水处理技术可应用于农药业、食品业、造纸业、印染业、冶金业等多个行业,且具有良好的效果,为未来工业废水处理技术的发展点名了方向。目前,工业废水生物处理技术主要分为好氧处理和厌氧处理两种,常用的工艺则包括生物过滤、活性污泥与生物膜等。
(二)发展与工业废水特点相符的处理技术
以上提及的三种工业污水处理技术,都有其可适用的范围和利弊性,具体问题具体对待,只有选用合理的处理技术才能更好、更完善的完成污水处理。因此,本文就污水处理所涉及到的几大行业进行了具体分析:
1、农药工业废水处理技术
我国是一个农业大国,农药方面的产品种类繁多,其废水水质较为复杂。农药工业废水主要有以下几个特点:(1)废水中的污染物浓度高,化学需氧量可达每升几万毫克;(2)毒性物质含量较高,废水中除去已有的农药和中间产物外,还含有许多生物无法降解的物质,如酚、汞等;(3)气味偏于恶臭,对于人体的呼吸道和粘膜有具有的伤害;(4)污水的水质、水量多变,具有一定的不稳定性。由此可见,农药工业废水的污染极为严重。农药工业污水处理技术的最终目的是保护环境,尽可能的提高其循环利用率,以求达到零污染、零排放。目前,可应用于农药废水处理的技术有活性炭吸附技术、湿式氧化技术、溶剂萃取技术等。然而,只有从根源和结果上双向抓取才能取得更为显著的效果。首先,从农药生产上着手,研制出更为高效、低毒、低污染的新型农药产品,这是农药工业发展的必然趋势。其次,将生物污水处理技术作为农药污水处理的重点研究方向,这是未来农药工业污水处理的主要发展趋势。
2、食品工业废水处理技术
食品工业废水的排放量大、水质差异较为明显。其中所包含的污染物主要有:(1)固体性物质,如植物叶片、果皮、肉类、禽类羽毛和泥沙等;(2)悬浮物质,如油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;(3)可溶解物质,如酸、碱、糖、盐等;(4)菌毒类物质。整体而言,食品工业污水中主要以有机物质和悬浮物为主,较易腐坏,毒性低。因此,依据食品工业废水的特点分析可知,生物技术处理无疑是最好的选择,这也是食品工业废水处理技术的主要研究方向。
3、造纸工业废水处理技术
造纸工业废水主要产生于制浆和抄纸两个工艺生产过程中。这两个工艺流程产生大量的工业废水,其中,制浆过程中产生废水的污染尤为严重。制浆过程中产生的污水称为“黑水”,其中含有大量的纤维、无机盐和色素。抄纸过程中产生的污水称为“白水”,其中含有大量的纤维以及添加料和胶料。造纸工业废水处理应着重于提高废水的循环使用率,从而减少水的使用量和废水的排放量。与此同时,还应注意开发、研制废水有用成分提取技术,从而较少资源浪费。
4、印染工业废水处理技术
印染工业的水源使用量较大,80%-90%的水作为工业废水被排出,其处理技术以回收再利用为主。这其中可应用到的处理技术种类较多,如利用物理处理技术,去除工业废水中的悬浮物、污染物并脱色;利用化学处理技术调节废水中的酸碱度,从而浅化废水色度;利用生物处理技术,提高工业废水水质等。只有合理使用、调配各项废水处理技术的优点才能获取应有的效果。
5、冶金工业废水处理技术
冶金工业所产生的废水包括冷却水、酸洗水、洗涤水(用以去除灰尘、烟气等)、冲渣水、炼焦水等。其工业废水处理技术的发展趋势是:(1)研发、应用水源使用量少甚至是不用的生产新技术,如干法炼焦、炼焦煤预热等;(2)发展衔接、循环技术,如将废水中的热能应用于其他生产工艺,以减少燃料的使用;(3)依据水质的不同要求,进行总体平衡,串流使用,加强技术方案的改进工作,从而提高水循环的利用率。
参考文献:
关键词:钛白 石灰 中和 过滤
概述
目前,国内的钛白生产基本都以钛铁矿为主要原料,采用传统的硫酸法生产工艺。该工艺流程长。生产间断进行,且生产过程中“三废”排放较多,但只要采取有效的环保治理措施,均可达到国家排放标准。本文主要简述以钛铁矿为原料,硫酸法工艺生产的钛白废水处理技术以及设计中应注意的问题。
1 生产废水的排放量
硫酸法钛白生产废水主要来自地坪冲洗、设备冲洗及酸解、锻烧尾气冲洗水,其废水排放量及水质与钛铁矿中的硫含量、工艺过程中洗水套用次数、操作管理水平有一定的关系。一般,吨产品钛白粉废水排放量约为80~250t/a,pH约为1~5,且含有微量FeSO4·7H2O,水量及水质变化幅度较大。钛白废水处理站的设计水质、水量基本上仍应根据工艺物料平衡计算为准,再考虑各方面的影响因素来最终确定废水的设计值。
国内典型钛白粉厂废水排放量统计见表1。 表1 国内典型钛白粉厂废水排放量统计 生产规模 各工段废水排放量统计/(m3.h-1) 酸解、沉降 过滤、结晶 浓缩、水解 水洗、漂洗 煅烧 废酸浓缩 甲 4×104t/a 102.95 6.7 23 64.8 150 20.78 乙 1.5×104t/a 51 5 17 40.1 105 10.3 丙 1.5×104t/a 37 69.5 12 67 24 18 2 通常采用的废水处理工艺
钛白工业废水的处理,通常采用中和法,一般分成三个组成部分:中和药剂的制备和投配;中和反应及沉降;污泥处置等。方框工艺流程见图1。 2.1 中和药剂的制备及投配
由于Ca(OH)2可以中和任何浓度的酸性废水,且其本身对废水中的杂质具有凝聚作用,钛白酸性废水处理一般采用Ca(OH)2作为中和药剂。其投加方法可采用干投或湿投,湿投反应迅速、彻底,投加量小,故而受到广泛应用。
Ca(OH)2乳液制备可采用生石灰通过消化反应制得,或直接利用粉末Ca(OH)2制得。采用生石灰消化,需增设石灰消化设备,并且相应的石灰贮存容积及石灰运输量都需增大,从而导致固定资产投资的增加。对石灰用量较小及粉末Ca(OH)2运距较小的工程,建议直接采用粉末Ca(OH)2制备。但无论采用何种原料,对于石灰乳制备、投配系统的设计都应尽量密闭化、自动化,以避免粉尘危害,保护工人的健康。根据经验,石灰乳浓度应以5%-10%为宜。
设计注意事项如下:
①采用斗式提升机提升石灰,应保证石灰块度小于30mm。
②石灰的定量输送宜采用螺旋或气流输送机,避免粉尘飞扬。
③石灰乳液配制槽及储槽都应设置搅拌装置,搅拌方式可采用机械搅拌或压缩空气搅拌,以机械搅拌居多。机械搅拌线速度一般为 3m/s左右,空气搅拌强度为8~10 L/(s·m2)[1]。
④乳液泵的选型应考虑泵的耐腐蚀及耐磨性能。
2.2 中和反应及沉降
钛白酸性废水中主要污染物为H2SO4及微量FeSO4·7H2O,采用Ca(OH)2乳液与其进行反应,生成CaSO4沉淀,当pH增至8以上时,废水中原有两价铁盐被氧化成三价铁盐,氢氧化铁胶体为表面活性物质,能起到吸附作用,加快沉降速度。Ca(OH)2乳液的投加可通过pH在线控制阀进行调控,pH宜控制在6.5~8.5,以达到最佳效果。根据运行经验,中和反应停留时间,应以15~30min为宜。 由于中和产物CaSO4重度较大,可采用重力沉降法,使其从废水中去除。为取得较好的沉淀效果,减轻CaSO4结垢现象,可在废水沉淀前适量投加高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM),使CaSO4和其他悬浮物一同絮凝成悬浮颗粒,提高沉淀速度,减轻CaSO4结垢现象。PAM投加量与PAM的分子量有很大关系,一般采用分子量300~600万单位,投加量为污水量的0.1%~0.15%,采用在线混合器实现废水与PAM的连续混合。
设计注意事项:
①中和反应槽应设置搅拌装置,以使反应均匀、快速进行。搅拌方式可采用机械搅拌或压缩空气搅拌,机械搅拌线速度一般为9m/s左右,空气压力为0.1-0.2MPa,空气搅拌强度0.2m3/(min·m3)[1]。
根据运行经验,空气搅拌可大幅提高反应效率,减少石灰乳用量,建议设计中优先选用,并采用膜片式防堵塞曝气头。
②CaSO4粘性较大,采用斜板、斜管沉淀池易引起斜板、斜管堵塞,维护工作量较大,设计中应尽量避免。竖流式沉淀池、辐流式沉淀池有效容积大,占地面积小、排泥方便,适于CaSO4的分离。对于小流量废水,设计宜选用坚流式沉淀池,间断运行;对于大流量废水,设计宜选用辐流式沉淀池,连续运行。另外,辐流式沉淀池配有刮泥机,可减缓池内壁CaSO4的结垢现象。
目前,济南裕兴等厂家采用戈尔膜过滤器代替传统的沉淀池对钛白酸性废水进行处理,具有占地面积小,出水效果极佳(SS接近于零)等优点。但该过滤器设备费用较高,CaSO4易在膜上粘着,需定期酸洗或更换;建议设计时综合考虑占地、投资、出水水质要求、运行费用等各项经济、技术因素,慎重选用。
③由于CaSO4粘性较大,沉淀池的设计应充分考虑排泥管检修、维护的方便。无论何种沉淀池,均应完全地上式设计;排泥管的设计也应避免埋地,并设置冲洗水管路,定期进行冲洗,避免堵塞。
2.3 污泥处理
为了提高脱水设备的生产负荷,尽可能减少湿污泥的含水率,从沉降槽排出的污泥,一般先去污泥浓缩池进行浓缩,再进脱水机脱水。污泥浓缩池间断运行不仅起到浓缩作用,也有一定的污泥贮存及缓冲作用。对于小流量的废水,由于沉淀池间断运行,也起到一定的浓缩作用,可直接进污泥脱水机脱水。
脱水机的选型:
目前,污水处理常用的污泥脱水设备主要有带式压滤机、板框压滤机及离心脱水机。其中,带式压滤机、离心脱水机因其处理量大,能连续运行而在污水处理行业广泛使用。但对于工业污水处理设备的选型,其运行费用的高低,也对整个装置的正常运行起到决定性作用。
钛白酸性废水污泥为无机污泥,主要成分为CaSO4,易脱水。采用带式压滤机、离心脱水机进行脱水,滤饼含水率高(70%~85%),脱水前必须添加絮凝剂,而且絮凝效果的好坏直接影响到脱水效果的好坏,絮凝剂的添加量为5kg/t(干污泥),每吨絮凝剂约6万元人民币。相对来说,板框压滤机虽然劳动强度大,生产能力小,但其结构简单,工作可靠,操作容易,滤饼含水率低(30%~50%),用于钛白酸性废水污泥的脱水,可不加絮凝剂。仅药剂一项,就比其他两种机型运行费用节约人民币300元/t(干污泥),在钛白酸性污水处理中仍具有一定的优势。目前,国内大部分钛白生产厂家均采用板框压滤机进行污泥处理,仅个别钛白粉生产厂家采用带式压滤机进行污泥脱水处理,且均存在一定问题。如:某钛白粉厂污水处理站1994年安装的3台带式压滤机,由于滤带配备不合适、纠偏能力差等原因,一直未能正常运行;1997年换成板框压滤机后,运行良好。另一钛白粉厂污水处理站的带式压滤机虽然运行正常,但其高昂的药剂费用,让厂家不堪重负,较高的滤饼含水率无形中又增加了泥饼运输费用,故二期项目,业主要求改用板框压滤机。
【关键词】工艺废水;过滤器;110mAg;运行优化
1 废水处理系统设计准则
秦山第二核电厂放射性废水处理系统(TEU)采用的基本处理方式主要有过滤、离子交换和蒸发。它将产生的废水分成三类收集、贮存和处理,即地面废水、工艺废水和化学废水。
废液的分类准则如下:
工艺排水一般是化学物质含量低的放射性废液(划分界限取决于经济因素,目的是尽可能减少处理的总成本,其中包括固体废物的处理);
化学排水一般是含化学物质高的放射性废液;
地面排水一般是化学成分不同的低放射性废液(其放射性浓度低于排放限值)。
对于不同类型的废液设置了不同的贮槽,即工艺排水槽、化学排水槽和地面排水槽。收集在不同贮槽中的废液可以通过取样(REN)放射性浓度和物理化学特性等决定是经过过滤后直接将废液排往TER系统,还是必须通过蒸发或除盐来处理。
2 工艺废水处理单元运行中出现的问题及处理方法
2.1 工艺废水单元的堵塞问题及应对措施
秦山第二核电厂从投运以来,工艺废水处理单元发生了堵塞、树脂频繁失效等问题,经过逐步改进,系统运行逐步恢复正常。导致系统堵塞的原因和诸多处理措施主要包括以下几个方面:
1)工艺废水单元水质差,存在浊度高甚至是浑浊的现象。目前通过对地坑、贮罐的定期清淤以及严格检修废水的分类倾倒等方式解决水质差的问题,工艺废水入口增加滤网,滤除进入系统的大颗粒杂质;
2)通过技改将预过滤器的过滤孔径由5μm改型成1μm,改善下游除盐床的运行条件;
3)前置过滤器破损后杂质堵塞在除盐床上部滤头导致除盐床堵塞。解决该问题的办法是除盐床入口管改造增加可拆卸盲板,便于用吸尘器等工具清理聚积在上部滤头处的大颗粒杂质;
4)降低系统除盐流量,降低流量运行最主要的原因是给离子交换提供足够的时间;
5)通过技改将系统中使用的树脂改型成对110mAg具有较好吸附性能的大孔树脂,阳床采用陶氏化学的罗门哈斯9766#核级大孔阴树脂 和77#核级阳树脂的配置,混床采用9882#核级大孔树脂;
6)过技改在9TEU 001/002 DE的入口滤头处设置可拆卸法兰,便于清除聚集在滤头处的少量树脂等大颗粒杂质;
7)对收集在工艺废水贮罐中的废液增加分析项目和根据分析结果选择处理工艺,对水质差、电导率高、110mAg比活度高的废液进行蒸发处理,提高下游除盐床的使用寿命;
8)避免含磷酸盐高的设备冷却水进入工艺废水系统,降低除盐床的使用寿命。
2.2 110mAg问题及应对措施
2.2.1 110mAg的来源及其理化特性
110mAg半衰期为长达249.78天。110mAg来源之一是控制棒局部破损,控制棒的材料就是Ag-In-Cd;另一个来源压力容器密封环含银,且每年都要更换,更换O型密封环时若没有采用有效清洁方法,则银会进入系统;以及我厂的余热排出、安注系统的一些阀门和节流孔板用到银作为垫片材料,这部分银也有可能进入主系统。
2.2.2 降低110mAg排放量的主要措施
减少向TER排放废水中110mAg的含量主要有以下措施:
1)废液处理系统(TEU)工艺废水单元的除盐床采用大孔树脂,以尽可能吸附胶体态110mAg;
2)对含110mAg特别高的TEU工艺废水、放射性除盐床树脂冲排水等通过蒸发分离的方式进行处理,避免废液处理系统除盐床110mAg污染;
3)将硼回收系统树脂型号变更成大孔树脂,以吸附胶体态110mAg,减少TEP浓缩液中110mAg的含量;
4)尽量避免对放射性除盐床进行反冲洗操作;
5)合理安排主动排氚;
6)尽可能利用自然衰变。
2.3 TEU除盐床去污因子低
化学人员针对近期TEU除盐床去污因子低问题进行分析,并且做了几个专项试验,得出如下结论:
1)由实验室分析数据发现,近期9TEU除盐床净化效率低主要是由9TEU002BA源水引起,同类型树脂对于其他水样的净化效率均能达到83%以上,最高可达99%,所以树脂本身不存在问题;
2)单一类型树脂对9TEU002BA中110mAg的去除均无明显效果,需要进行多种树脂床的串联以达到更好的去除效果,符合现场TEU001DE及TEU002DE的实际使用情况;
3)降低流速至2t/h可增强树脂床对9TEU002BA中110mAg的去除效果,但是现场运行工况只能将流量最低将至3t/h,不能完全达到最理想流速;可以考虑对其中一台工艺废水泵技改,采用小泵;
4)由试验结果可以看出,钠含量会使树脂净化效果降低,而本次9TEU002BA样品中含有较高含量的钠,这也是引起9TEU除盐床净化效率降低的一个原因;
5)1.0μm的过滤器对树脂中110mAg的去除有一定效果,可以考虑实际运行中添加絮凝剂或调节溶液pH来提高过滤器的过滤效果,从而提高除盐床的净化效率;
6)引起9TEU002BA水样中110mAg核素净化低的原因还不明确,但根据分析数据猜测,可能是胶体形态的110mAg,其粒径小,用树脂的离子交换功能无法去除,只能通过静电吸附、机械筛分等物理作用来去除。
3 结束语
总的来说,秦山第二核电厂作为650MW压水堆核电机组,其工艺废水处理工艺属于上世纪90年代水平的传统处理工艺,系统运行基本稳定,维护简单,但处理效果一般。当前国家环保法规越来越严格,人民群众的环保意识也越来越强,优化运行方式、引进先进废水处理设备与技术改进系统配置显得非常迫切和重要。在电厂出现预期的燃料包壳破损等工况下,系统运行的缺陷将明显暴露出来,对排放量的影响也会非常显著。因此,新技术、新设备、新工艺,才是提高电厂综合运行管理水平,是确保废液处理系统长期稳定运行和废液处理最小化的制胜法宝。
【参考文献】
[1]核电秦山联营有限公司.废液处理系统手册[Z].20005.
[2]崔安熙.秦山地区核电站废物最小化若干问题研究[D].中国辐射防护研究研究院,2009,06.
[3]张志银.中国核电工程有限公司.低、中放废水处理最小化工艺技术研究报告(A版)[Z].2010,6.