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一般来讲,在工业化加速进程中,在其他条件不变的情况下,随着工业规模的扩大,工业废水排放会随之增加。但是,由于工业技术进步和行业结构调整,特别是对工业污染性行业规模的缩减,环境治理手段的提高,工业废水排放量也会减少。
以苏锡常地区为例,从1990~2000年工业废水排放量与工业总产值的变化趋势看(图1)在这10年中,工业总产值在不断增加,工业规模不断扩大,但是工业废水排放量并没有呈现出同步增长。这既是产业结构调整的结果,也是环境管制的结果。20世纪90年代初期工业总产值规模相对较小,但是由于工业经营方式较为粗放,所以工业废水排放量处于较高水平。
至20世纪90年代中期,随着乡镇工业结构的调整,原有的小电镀、印染、造纸等污染严重的行业被缩减,尽管工业生产总值在增加,但是工业废水排放量相对减少。至1996年工业废水排放量出现反弹表明经济增长与水污染增加的联系没有切断,工业废水排放问题还未得到根本解决。从1998年起,政府米取了一些强制措施,在太湖流域开展重点工业污染源限期达标排放行动。除关停并转“15小”企业外,同时还加大技术工艺改造和升级的力度,加强企业技术管理,转变粗放的工业经济增长方式,降低排污系数,从而工业废水排放量得到相应的控制。太湖流域770家重点工业污染企业实现了达标排放,所以至1998年前后,虽然工业总产值规模在增加,但是工业废水排放量急剧减少。此后,工业废水排放量缓慢增长,并没有随工业生产规模的大幅度扩张而急剧增加,表明工业重点污染源达标排放具有明显的效果。
2 工业行业结构对工业废水排放的影响
2.1 制造业内部结构变化的影响
本研究以江苏省的数据为例,探讨1996~2000年制造业结构的调整与工业废水排放之间的对应关系,以各行业的产值占工业总产值的比重代表产业结构,以各行业废水排放量占工业废水排放总量的比重代表污染结构。
20世纪90年代,江苏省的制造业结构还是以传统产业为主,机电、化工、纺织、食品等工业是该地区的支柱产业和优势产业,其产值要占工业总产值的80%左右,结构性污染的矛盾仍十分突出。1997年淮河流域的工业达标排放和1998年太湖流域的工业达标排放,主要是通过关停并转,对污染严重的行业结构进行调整实现的。从1996~2000年纺织工业所占全省主要行业的产值比重由19.2%下降到12.4 %,年均下降速度为13.6%,皮革制造行业占全省主要行业的产值比重年均下降速度为36.8%。巧合的是,这两个行业的排污系数变化相对较小,达标排放率的年均变化又比较大(见表1)。说明这种变化正是产业结构调整,关停污染严重的企业和对重点污染企业实行限期达标的结果。
从工业废水排放量看,1996~2000年,随着食品工业、黑色金属冶炼业、石油加工业、化纤工业、皮革制造业、非金属行业产值在工业总产值中的比重下降,其废水排放量占全省主要行业废水排放总量的比重随之下降,产值比重下降率与工业废水排放比重下降率成正相关。相反,纺织、造纸、医药等重污染行业的产业结构变化与废水排放结构变化呈负相关。一方面,纺织、医药行业产值比重在下降,而其废水排放量比重在上升,说明这两个行业的污染水平依然严重。另一方面,造纸、机电行业产值比重在上升,其工业废水排放量比重在下降。这是因为全省加大造纸行业的污染治理力度,万元产值废水排放量从1996年的745.04t/万元降低到2000年的182t/万元(见表2)。虽然造纸业产值比重在增加,而其废水排放总量由1996年的16411.52X104t降低到2000年的14292.23X104t,降低了2119.29X104t。机电行业虽然产值比重与绝对值都在增加,但是由于万元产值排污量在减少,因而其废水排放量比重与绝对量都在下降(见表1)。说明机电行业废水排放量的减少,不是靠调整行业结构实现的,而是主要通过技术的进步、工艺设备的改进、环境管理的加强来实现的。
表1的排污弹性系数反映了工业各行业废水排放量变化对应于其产值规模变化的敏感程度。1996~2000年江苏省纺织行业、皮革行业、医药行业的排污弹性系数绝对值较大,这几个行业的产值稍有增加,都会引起废水排放量的大幅度增加,说明这几个行业废水排放量变化对产值规模变动非常敏感属重污染行业。相反,石油加工、黑色金属、食品工业排污弹性系数为负值,产值比重的年均递增,没有引起废水排放的增加,废水排放量反而有所降低。说明此类行业工艺改革和治污技术应用取得了较明显的效果。排污系数可以综合反映行业结构调整、工艺技术水平、废水综合治理程度的大小。从表2可看出,造纸业、化工工业、黑色金属业等行业的排污系数最大,属于重污染行业。从排污系数的变化看,1996-2000年造纸行业、食品行业和机械电子行业的排污系数降低幅度较大,年均降幅分别为37.48%、30.58%、24.4%,说明对这些行业的工艺设备技术改造和综合治理力度较大,万元产值废水排放量降低,效果明显。相反,医药、纺织、皮革和电气供应行业的排污系数降低幅度小,说明这类行业技术改造和污染治理难度较大,效果不明显。化工行业排污系数变化水平与全行业平均变化水平相当,其产值结构变化幅度小,为0.59%,产业结构调整力度不大,从而未能导致废水排放结构的明显变化。
从表2的达标排放率的变化看,造纸行业、皮革行业、纺织行业名列全省工业重点污染行业前三位。达标排放增长率分别为70.2%、44.26%、25.52%,远高于全行业平均达标排放增长率12.02%的水平,说明这几个行业达标排放效果明显。造纸业污染排放系数年均降低幅度大,降幅为37.48%,但行业产值比重在增加,增幅为25.8%,说明造纸业并非通过调整行业规模,而是通过技术改造来降低污染排放的。纺织行业、皮革行业的排污系数降幅小,分别仅为2.03%、1.16%,但是行业产值比重递减速度快,居全省工业重点污染行业之首,分别为一13.6%和一36.8%说明这两个行业结构调整力度大,主要是通过调整产品结构来降低污染排放的。石油加工、黑色金属、电气供应行业的达标排放率的变化相对较小,达标排放的效果不明显。机电行业的排污系数快速递减,但是产值比重在高增,两者相互抵消,所以达标排放的效果也不明显。
2.2工业各行业对水质影响的贡献
工业各行业对水质影响的贡献率是指各行业排出的污染物对河流湖泊水质污染影响所分担的份额。我们以江苏省为例,考察COD、酚、石油类等有机污染物及悬浮物水污染物质,以这几种污染物为主,计算江苏省各工业行业污染物排放对河流湖泊水质影响的贡献率。
—项产业排出的一项污染物的贡献率产业污染物排放量Ki——水中i污染物的负荷分担率Gi—全部产业i污染物排放量Kj—j产业对江苏省水质影响的总贡献率从表3可以看出,江苏省对水质污染影响最大的产业为化学工业,其总贡献率达到了25.18%,其次为纺织工业和造纸及纸制品业,分别为23.01%和20.20%。从COD分担率来看,纺织行业最高,达到20.49%;化工行业次之,为16.09%;造纸行业第三,为13.35%。非金属和金属制品业的COD的污染分担率最低。从悬浮物的分担率来看,有色金属业最高,为10.43%;其次是化工工业和造纸行业,分别为8.47%和6.84%。
3技术进步与工业废水排放的关系
技术进步可以降低排污系数,主要通过对老的工艺及设备进行技术改造,采用节水措施提高工业废水的处理率和回用率。也可以通过科学管理、劳动者素质提高等间接途径发挥作用。本研究以无锡市为例,通过生产函数的方法['计算无锡市工业技术进步贡献率,然后将技术进步贡献率与工业废水排放的有关指标进行相关分析。
首先计算1995-1998年、1998-2000年技术进步对工业产值增长贡献份额,其值分别为39.25%44.5%。对其做插值处理后,与对应年份的工业污染排放参数做相关分析。
通过对工业技术进步贡献份额与COD排放量、万元产值废水排放量之间的相关分析可以清楚地看到:技术进步与减少污染、改善环境之间有着十分密切的关系,其相关性高达0.95和0.98。因此,要有效地减少工业生产污染,就必须切切实实地依靠技术进步。
4治理污染投资与工业废水排放的关系
水环境质量除了受经济总量、产业结构和技术水平的影响外,还受环境保护治理污染投资的影响,而环境保护投资大小与经济发展水平又密切相关。从西方国家的经验看,经济发展到一定水平,人们的环保意识增强了,也有更多的资金用于环境保护。本得到控制,环保投资需占GDP的1%;若使环境污染问题得到基本解决,环保投资需占GDP的1.5%;而要使环境质量明显改善,则环保投资要占GDP的2%以上。而在发展中国家,因环境污染的欠帐很多,其投资比重还要相应提高才行。苏锡常地区污染治理投资严重不足,环境治理投资占整个GDP的比重,最高年份1998年也只有0.9%左右,不到1%;1998年达标排放之前,污染治理投资不足0.2%。1998年之后,也还不足0.5%。工业废水排放ft与污染治理的关系。
对苏锡常地区工业废水排放量与污染治理投资的相关分析,说明苏锡常工业废水排放的变化与治理污染投资有一定的相关性。从1991-1995年随着污染治理投资的增加,工业废水排放量逐步降低。1998年太湖流域的工业废水达标排放,使污染治理投资在近10年处于最高水平,相应的污染排放量降到近10年的最低水平。说明1998年达标排放投资治理效果明显。1998年之后,随着污染治理投资的减少,工业废水排放量又有了一定的反弹。
5结论
通过对长江三角洲典型地区水环境影响因素的分析,我们可以得出以下结论:
(1)从工业规模看,就传统意义来讲,随着工业规模的扩大,工业废水排放应该是增加的。进入20世纪90年代后,伴随着工业现代化,苏锡常地区随着工业总产值的增加,工业废水排放量基本没有大幅度的增加,总体出现了平稳下降的趋势。原因是产业结构调整、工业技术进步和工业废水达标排放起到了很大的作用。
⑵从制造业结构变化看,工业废水排放和制造业结构变化虽然有很大关系,但不能一概而论。有些行业的废水排放量对其结构调整比较敏感;而有些行业则不敏感。因此,不同的行业降低工业废水排放所采取的对策应该有所不同。江苏省纺织行业、皮革行业的达标排放主要是靠产业结构调整实现的;造纸行业和化工行业的达标排放主要是通过工艺设备的技术改造实现的。
关键词:工业废水;处理;废水特点;发展趋势
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。因此,对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。
一、工业废水分类及处理的基本原则
工业废水分类通常有以下三种:第一种是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的废水,是无机废水;食品或石油加工过程的废水,是有机废水。第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、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。第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、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。前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分,也不能表明废水的危害性。第三种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,能表明废水一定的危害性。处理的基本原则:
(一)优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。
(二)在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。
(三)含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。
(四)流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。
(五)类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。
(六)一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。
(七)含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入城市下水道。工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
二、废水处理方法可按其作用分为四大类:物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法
三、主要工业废水特点与处理方法
(一)农药废水的特点及其处理方法
农药品种繁多,农药废水水质复杂。其主要特点是:(1)污染物浓度较高,化学需氧量(COD)可达每升数万mg;(2)毒性大,废水中除含有农药和中间体外,还含有酚、砷、汞等有毒物质以及许多生物难以降解的物质;(3)有恶臭,对人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水质、水量不稳定。因此,农药废水对环境的污染非常严重。农药废水处理的目的是降低农药生产废水中污染物浓度,提高回收利用率,力求达到无害化。农药废水的处理方法有活性炭吸附法、湿式氧化法、溶剂萃取法、蒸馏法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低残留的新农药,这是农药发展方向。一些国家已禁止生产六六六等有机氯、有机汞农药,积极研究和使用微生物农药,这是一条从根本上防止农药废水污染环境的新途径。
(二)食品工业废水污染特点及其处理方法
食品工业原料广泛,制品种类繁多,排出废水的水量、水质差异很大。废水中主要污染物有(1)漂浮在废水中固体物质,如菜叶、果皮、碎肉、禽羽等;(2)悬浮在废水中的物质有油脂、蛋白质、淀粉、胶体物质等;(3)溶解在废水中的酸、碱、盐、糖类等;(4)原料夹带的泥砂及其他有机物等;(5)致病菌毒等。食品工业废水的特点是有机物质和悬浮物含量高,易腐败,一般无大的毒性。其危害主要是使水体富营养化,以致引起水生动物和鱼类死亡,促使水底沉积的有机物产生臭味,恶化水质,污染环境。
食品工业废水处理除按水质特点进行适当预处理外,一般均宜采用生物处理。如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高,可采用两级曝气池或两级生物滤池,或多级生物转盘或联合使用两种生物处理装置,也可采用厌氧—需氧串联的生物处理系统。
(三)造纸工业废水处理
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张。这两项工艺都排出大量废水。制浆产生的废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸工业废水的处理应着重于提高循环用水率,减少用水量和废水排放量,同时也应积极探索各种可靠、经济和能够充分利用废水中有用资源的处理方法。例如浮选法可回收白水中纤维性固体物质,回收率可达95,澄清水可回用;燃烧法可回收黑水中氢氧化纳、硫化钠、硫酸钠以及同有机物结合的其他钠盐。中和法调节废水pH值;混凝沉淀或浮选法可去除废水中悬浮固体;化学沉淀法可脱色;生物处理法可去除BOD,对牛皮纸废水较有效;湿式氧化法处理亚硫酸纸浆废水较为成功。此外,国内外也有采用反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
(四)印染工业废水处理
印染工业用水量大,通常每印染加工1t纺织品耗水100-200t,其中80%-90%以印染废水排出。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。回收利用:(1)废水可按水质特点分别回收利用,如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流,前者可以对流洗涤。一水多用,减少排放量;(2)碱液回收利用,通常采用蒸发法回收,如碱液量大,可用三效蒸发回收,碱液量小,可用薄膜蒸发回收;(3)染料回收,如士林染料可酸化成为隐巴酸,呈胶体微粒,悬浮于残液中,经沉淀过滤后回收利用。
无害化处理可分:(1)物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色。(2)化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度,还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质,使硫化染料和还原染料沉淀下来。(3)生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质,达到排放标准或回收要求往往需要采用几种方法联合处理。
(五)冶金废水治理及发展趋
冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类,主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、冲渣废水、炼焦废水以及由生产中凝结、分离或溢出的废水等。冶金废水治理发展的趋势:(1)发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术,如用干法熄焦,炼焦煤预热,直接从焦炉煤气脱硫脱氰等;(2)发展综合利用技术,如从废水废气中回收有用物质和热能,减少物料燃料流失,(3)根据不同水质要求,综合平衡,串流使用,同时改进水质稳定措施,不断提高水的循环利用率;(4)发展适合冶金废水特点的新的处理工艺和技术,如用磁法处理钢铁废水具有效率高,占地少,操作管理方便等优点。
一、加强集中式饮用水源地的监督管理,饮用水源地水质(地下水)达标率达到100%
根据年编制完成的饮用水源地保护区划分和规划工作,各县(市)环保局、小店、尖草坪、晋源分局要按照区划、规划的要求,对处于一、二级饮用水源地保护区内污染源,由各县(市)区政府下达搬迁、关停及限期治理的决定,在5月底前完成保护区的立标工作,加大检查的力度,每月定期对各饮用水源地进行水质监测,确保饮用水源地水质安全。
二、落实省政府环保目标责任书要求,断面主要污染物COD、氨氮年均值下降10%,城市水域功能区达标率达到50%以上
1、断面COD。氨氮的消减工作,是省市长目标责任制的一项主要工作,年3月我局就断面COD。氨氮的监测和消减工作做了具体的安排。各有关环保部门要加强辖区内排水企业的监督管理,确保环保设施正常运转和废水的达标排放。市环境监测中心站、古交市、县、小店分局监测站要认真做好辖区内各沟、渠、河道汇入汾河水质及温南社水质的监测工作并按时上报市局,市局每两月组织汾河水质分析会,对发现的问题及时组织处理。
2、强化湖水生态环境管理,在太原市人民政府湖生态修复工程领导组的统一领导下,分年度对湖进行环境综合整治。在二季度前完成从汾河二库到湖沿途的污染源调查及整治设计,积极落实资金。整治中,通过对沿途污染源进行治理、湖底的清淤、补水次数的增加、湖养鱼的鱼种、数量合理的规划,并结合湖区域开发和提升其生态的自净能力,力争使湖水水质得到改善。
3、进一步加大城市污水处理改造建设能力。年内开工建设城南污水处理厂20万吨/日工程、河西北中部污水处理厂升级改造和二期7.5万吨/日工程、升级改造工程,确保年投入运行;县污水处理厂开工建设0.5万吨/日工程,完成县污水处理厂扩容改造0.8万吨/日工程、县污水处理厂一期技改1万吨/日工程、古交中心污水处理厂扩容改造2万吨/日工程。通过上述建设和改造,新增污水处理能力31.3万吨/日。
4、结合目前开展的西山地区环境综合整治工作及城乡清洁大运动,以河为试点开展河道整治,一、二季度对全市条排污渠进行详尽的调查,在调查的基础上确定对河道进行综合整治,整治中,通过对河道沿岸洗煤、选矿等工业企业废水通过治理,实现废水“零排放”,对生活污水实施清污分流、雨污分流。并进行环境综合整治,实施绿化、美化工程。
三、在“五个行业”开展废水治理工作。
根据国家和省、市要求,实施节能减排工程,重点抓好重点行业的限期治理及监督工作。一是加强污水预处理工作,全市张床位以上的医疗机构在月底前必须达标排放。全市家餐饮、娱乐、小区等服务行业的重点排水单位,按要求完成污水预处理设施,实现达标排放;二是晋源区齐兴伟业、家盛等造纸行业要继续加大创建废水“零排放”企业的力度;三是对县山西水塔老陈醋有限公司、县旭美薯业、汉波食品等酿酒、制醋、食品加工行业废水实施限期治理,实现达标排放。四是继续加强对全市家表面行业的废水管理;五是对洗相、印刷等相关行业要对显影、定影废液的产生、贮存、转移及处置工作进行统一监督管理。
四、组织污染源在线监控系统的安装、管理,保障系统稳定运行
按照省局统一要求,加快在线监控设备的安装工作。凡有在线监控设备安装工作的县(市)区,各级环保部门要加强督察工作,在年省局下达家安装在线监控设备的基础上,确保月底前完成安装工作,在月底前完成对省局的数据上传及联网工作。对不按时完成安装任务的企业,将依照国家环保总局《污染源自动监控管理办法》进行处罚,所在县(市)区实施环保区域限批政策。
关键词:氨氮 减排 “十二五”
氨氮是控制水体含氮有机物污染和保护水生态系统的一个关键水质指标。氨氮成为“十二五”减排新的约束性指标,是改善水环境质量的必要举措,同时也是污染减排工作的难点。
近年来,我国的水质污染状况悄然发生变化。氨氮成为长江的首要污染物,同时也是黄河、珠江、松花江、海河和辽河的主要污染物,对氨氮的控制成为改善水体水质的关键。
一、氨氮的危害和来源
与COD一样,氨氮也是水体中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子,对水生生物有较大的毒害,其毒性比铵盐大几十倍。在氧气充足的情况下,氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮,进而分解为硝酸盐氮,亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺,具有致癌和致畸作用。同时氨氮可增加水体富营养化发生的几率。
水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物、某些工业废水以及农业源。我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量、污染负荷压力大是造成目前地表水体氨氮超标的最主要原因。“十二五”期间,我国经济仍处于工业化和城市化快速发展阶段,污染物排放增量压力巨大,氨氮排放量大与环境容量相对不足的矛盾仍难以得到根本缓解。
二、“十二五”期间有效减少氨氮排放的方式和途径
1.完善氨氮的排放标准,促进氨氮污染防治水平提升
我国目前有26个现行水污染物排放标准对氨氮的排放规定了控制标准值,目前现行国家和地方有关氨氮的排放标准中,年代较早的标准,其氨氮控制要求已不能满足当前环境管理工作要求;而最近几年的地方标准基本可以满足环境管理工作要求。应根据现有工业企业氨氮达标排放标准低的状况,完善国家环境质量标准体系,加大行业型污染物排放标准工作制订力度,缩小综合型污染物排放标准适用范围,对实施时间较长的排放标准进行全面复审和修订,提高氨氮排放控制要求,提高工业氨氮治理水平。
考虑到工业企业废水处理设施实际进水氨氮浓度很高,很多企业面临氨氮达标困难,应基于技术经济可行性提出“提标升级”要求,既要体现对水体水质的要求,又要考虑各行业实际的经济承受能力和处理水平。通过“提标升级”,促进企业升级改造,工业氨氮排放水平有望进一步降低。
2.推进城镇污水处理设施建设和升级改造,大幅度强化氨氮削减作用
由于进水量变化大、工业废水影响、进水固体悬浮物浓度高等因素,我国污水处理工艺氨氮去除效果不理想。绝大部分污水处理厂缺乏控制氨氮的有效手段,硝化效果基本依赖于季节的自然更替,部分污水处理厂提高硝化措施仅是简单地减少排泥或增加曝气量,远未达到优化运行效果。一些老污水处理厂在建设之初未考虑硝化功能,只有简单的COD去除功能,出水氨氮较高。这些污水处理厂的曝气池容积较小,达不到硝化所需的泥龄要求;沉淀池容积偏小,无法适应硝化所需的高污泥浓度;曝气设备能力较低,达不到硝化所需的供氧量。
通过污水处理厂COD减排协同效应并升级改造强化生活源氨氮去除效率,可有效地减少氨氮排放。一方面深挖潜力,注重提升现有设施负荷率和运营水平。根据流域水质的情况,有条件改造的,继续分期分批在城市污水处理厂中增加脱氮除磷功能;排入封闭式水域及对近岸海域水质有直接影响的地区污水处理厂,应选有强化除磷脱氮功能的处理工艺,鼓励新建污水处理厂将去除水中总氮作为控制污染指标之一;负荷率低的,完善污水收集管网,通过管网改造提升等措施提升负荷率。另一方面全面启动县县污水处理厂建设工作,推进农村分散式污水处理设施建设,鼓励有条件的地区因地制宜建设农村分散式污水处理设施。
3.以重点行业为抓手,加大工业结构调整力度,加强工业污染治理
氨氮污染排放的污染结构性问题突出,化工、有色、石化、农副食品、纺织等8个行业氨氮排放量占工业排放总量的85.9%。化工行业是氨氮的主要排放行业,占工业企业氨氮总排放量的40%以上,其次为造纸、食品加工、纺织、黑色冶金、石化等行业,具有高氨氮废水排放的工业行业主要有炼油、化肥、无机化工、农药、铁合金、玻璃制造、食品和饲料生产等。此外,养殖场排出的废水和垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液等废水中氨氮含量也很高。重点抓住化工、有色、石化、农副食品、纺织等重点行业,可以有效控制工业氨氮排放总量。
按照先控制新增量后削减存量的顺序,首先,在项目审批阶段严格环境准入标准,合理控制行业发展速度和经济规模,在源头污染物增量环节多做“减法”,控制氨氮污染物新增量;其次,严格执行国家产业政策,加大工业结构调整力度,对重点行业、重点流域依法实行强制清洁生产审核,对达不到清洁生产水平的应予以关闭和淘汰;第三,抓好企业末端治理,加强污染治理设施的运行监管,确保工业企业实现全面稳定达标排放。
4.多管齐下,综合试点,大力防治农业源污染
要从根本上缓解氨氮污染问题,必须把主要农业源氨氮污染物逐步纳入控制。农业源将是“十二五”水污染防治需要攻坚克难的重点领域。
现阶段农业源治理应以规模化畜禽养殖等为重点,落实各项管理制度和政策措施,开展规模化畜禽养殖小区、畜禽散养密集区污染防治。规模化畜禽养殖企业参照点源进行管理,严格要求,以氨氮稳定达标排放为目标。对散养式畜禽养殖场,以综合利用为主要措施,推广畜禽粪便生物处理技术,发展生态农业。对于农业面源防治,主要采用管理措施从源头防治,条件允许的情况下辅以工程措施,积极开展试点。通过推广测土施肥的方法,扩大有机农产品种植面积,减少农业生产化肥施用量。促进控释肥料研发、生产、运输和销售,改善化肥产品结构,提高氮素利用率。研究建立完善的规模化畜禽养殖场—有机肥—农户—农田运营模式和渠道,实现面源点源协同削减的同时,促进农业可持续发展。
参考文献
[1]赵诗卉,《浅谈水污染节能减排治理问题》,《河北环境科学》2011年增刊总第85期.
关键词:HA-SBR;废水处理;新工艺
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1006-8937(2012)05-0163-01
某食品厂生产加工以鱼类为主的熟食袋袋装食品,熟食原料加工的废水主要是来自小干鱼体表面的清洗水以及冲洗油炸设施、设备、器皿、地面的废水,废水中含有鱼鳞、油脂、味精、食盐、辣椒素,采用半机械化方式作业。
1废水水量及水质特性
日平均排放量20 m3/d。根据对现场提取的部分水样检测,废水水质如表1所示。
废水COD、BOD5、SS、油脂和色度等浓度高,水质水量波动大,目前国外治理这类废水的方法较多,为了寻求更理想的处理方法,在实验室实验的基础上,应用厌氧――好氧处理该厂废水最佳。因为,对于易生物降解的有机废水,生化处理是最有效和经济的处理技术。单独的厌氧处理工艺或好氧处理工艺都不能达到处理效果要求,厌氧―好氧串联工艺结合了厌氧处理和好氧处理工艺的优点而避免了各自的缺点,既结合了厌氧处理能耗低,污泥产量低,可回收生物能量和好氧处理工艺出水水质好的优点,有避免了厌氧工艺出水达不到排放标准和好氧工艺能耗大,污泥产量高的缺点。因此,厌氧―好氧串联形式在能量利用、投资、处理成本和效果方面都具有较大的优越性。
2废水处理新工艺
2.1废水处理工艺流程
工艺流程如图1所示。
2.2工艺设计参数
2.2.1隔油初沉池(含集水池)
集水池构筑物尺寸:长×宽×高为1.68 m×1.68 m×1.4 m;隔油池构筑物尺寸:长×宽×高为4.2 m×2.48 m×1.5 m,有效容积为10 m3,主要用来去除进水浮油和进水中的细小颗粒物。污水停留时间5 h。
2.2.2调节池
调节池构筑物尺寸:长×宽×高为5.33 m×2.96 m×3 m,有效容积为24 m3,调节池用来调节水量、水质。
2.2.3复合式厌氧池
复合式厌氧池构筑物尺寸:长×宽×高为5.5 m×2.4 m×5 m,有效容积为32 m3,污水停留时间1.6 d。复合式厌氧池为ABR池型结构,上部为填料,下部为悬浮污泥床,具有容积负荷高、运行稳定、耐冲击负荷强的特点,因而净化效率高。
2.2.4曝气池
曝气池构筑物尺寸:长×宽×高为6.4 m×2.1 m×3.2 m,有效容积为21 m3,污水停留时间1d。厌氧池出水自流入曝气池,与曝气池内活性污泥混合,池内鼓风曝气,一方面让活性污泥处于悬浮状态,使废水与活性污泥充分接触,另一方面通过曝气向活性污泥混合液供氧,保持好氧条件,废水中的有机物在曝气池内被吸附、吸收和氧化分解,使水质得到进一步净化。曝气池根据运行情况一般污泥浓度控制在2~3 g/l,污泥沉降比一般控制在15%~25%,超过上限值时应排泥。
2.2.5二沉池
二沉池为斜管式沉淀池,构筑物尺寸:长×宽×高3.11 m×2.74 m×4 m,有效容积为18 m3,接纳曝气池出水,在二沉池内进行泥水分离,污水停留时间1.2 h,净化后出水外排,污泥回流至曝气池或复合式厌气池,剩余污泥排至污泥干化池。
2.3工艺技术特点
2.3.1强化预处理
熟食食品加工废水预处理是处理系统的第一道关键工序,如果工艺设计考虑不周,不能及时有效清除粗大的固体悬浮物,就会给后续处理工序带来麻烦,增加处理负荷,影响处理效果。因此在工艺上必须强化预处理,设计是采用滚筒式筛滤机,筛滤孔直径为φ1,能有效地去除固体悬浮物,可使COD、BOD5浓度降低30%,因此有效的减少了调节池的浓度,经过调节池进行水质、水量调节和水解,通过沉淀,废水水解酸化后可大大降低COD、BOD5浓度,减轻后续工艺的处理负荷,减轻操作人员的劳动强度。
2.3.2厌氧过程净化效率高
复合式厌氧反应装置是国内外近年开发的新技术,其反应装置上部为填料,下部为县浮物污泥床,具有容积负荷高,运行稳定,耐冲击负荷强,受气温变化影响小,好氧剩余污泥回流至水解装置消化可减少生物系统污泥排放量,所采用填料表面积大,无堵塞现象,净化效果好,COD、BOD5净化效率可达80%~90%。复合式厌氧反应装置设垂直水流方向的多块挡板以维持反应器内较高的污泥浓度,挡板把反应器分成若干上向流和下向流室,上向流室比较宽,便于污泥的聚集,下向流室比较窄,两室之间设导流板,便于将水送至上向流室,使泥水充分混合。
2.3.3好氧生物处理出水效果好
本方案采用HA-SBR序批式活性污泥法处理好氧工艺,能达到很好的处理效果,是目前国内熟食食品加工废水普遍采用的好氧处理工艺。是一种简易、高效、低能耗的废水生化处理方法。具有如下优点:
①工艺简单。调节池容积小,无其它方法的剩余污泥处理麻烦,大为节约投资。
②投资省、占地少、运行费用低。
③反应过程基质浓度梯度大,反应推动力大,效率高。
④耐有机负荷和毒性负荷冲击,运行方式灵活。由于是静止沉淀,因此出水效果好。
⑤厌氧和好氧过程交替发生,泥龄短,活性高,有较好的脱氮除磷效果。
基于该方法的上述优越性,该方法在国内外有机废水处理中,得到了迅速的发展和应用,特别是对水量较小,浓度高的有机废水好氧处理,它实际是活性污泥法的演变和延伸,实现了运行更灵活、稳定和高效,BOD5净化率能高达≥95%以上。
3结语
食品厂生产排放的废水属高浓度废水,对水质污染比较严重。本项目废水的处理从实施以来取的了很好的效果。它大大减少食品加工厂废水污染物的排放量,使外排废水达到国家允许的排放标准,对保护周围鱼场、河流水环境质量,避免引发环境污染纠纷,维护周边关系和食品厂的正常生产将起到很大的作用,具有良好的社会效益和环境效益,同时废渣的综合利用从长远来看也将取得良好的经济效益。
参考文献:
第一条为了加强环境污染防治工程(以下简称“环境工程”)设计的管理,提高环境保护投资效益,改善环境质量,制定本办法。
第二条本办法所称的环境工程设计包括:
(一)废水、废气、固体废物、噪声、电磁、放射性等环境污染防治工程的工艺设计、非标准设备设计和相应的建构筑物等配套工程设计;
(二)废物资源化工程设计;
(三)环境生态工程设计。
第三条在中华人民共和国境内从事环境工程设计业务的单位必须持有《环境工程设计证书》(以下简称《设计证书》),凭证从事环境工程设计。
第四条《设计证书》分为甲级、乙级和丙级。
持有甲级《设计证书》的单位,可按《设计证书》规定的专业范围,在全国范围内承接环境工程设计项目。
持有乙级《设计证书》的单位,可按《设计证书》规定的专业范围和工程限额,在全国范围内承接相应的环境工程设计项目。
持有丙级《设计证书》的单位,可按《设计证书》规定的专业范围和工程限额,在所在省、自治区、直辖市辖区内承接相应的环境工程设计项目。
第五条《设计证书》的专业范围,按废水、废气、固体废物、噪声、电磁、放射性等环境污染防治,废物资源化和生态保护进行行业分类。
第六条《设计证书》的分级标准和工程限额标准,适用本办法附件《环境工程设计证书分级和行业分类规则》的规定。
第七条《设计证书》由国家环境保护局和各省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门,按各自职责审查核发,并实施监督和管理。
第二章申领《设计证书》的条件和程序
第八条申领《设计证书》的单位,必须具备下列条件:
(一)有符合国家规定,依照法定程序批准设立该单位的文件,具有独立的法人资格;
(二)有稳定的组织机构和固定的办公、设计及试验场所;
(三)符合所申请的《设计证书》级别和业务范围要求的条件。
第九条申领甲、乙级《设计证书》适用如下程序:
(一)申请单位向国家环境保护局提出书面申请,领取《环境工程设计证书申请表》一式三份,并按要求填写;
(二)申请单位为国务院各部门直属单位的,应将填写的《环境工程设计证书申请表》报其所属行业主管部门签署意见,然后报国家环境保护局审核;其他申请单位应将填写的《环境工程设计证书申请表》报所在省、自治区、直辖市人民政府行业主管部门和环境保护行政主管部门签署意见,然后报国家环境保护局审核;
(三)国家环境保护局经过审查,对符合条件的,核发甲级或者乙级《设计证书》;对不符合条件的,驳回申请,并告之理由。
第十条申请丙级《设计证书》适用如下程序:
(一)申请单位向所在省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门提出书面申请,领取《环境工程设计证书申请表》一式三份,并按要求填写;
(二)申请单位将填写的《环境工程设计证书申请表》报所在地(市)级人民政府行业主管部门和环境保护行政主管部门签署意见,然后报省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门审核;
(三)省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门经过审查,对符合条件的核发丙级《设计证书》,并报国家环境保护局备案;对不符合条件的,驳回申请,并告之理由。
第十一条本办法施行前已经取得行业工程设计资格证书的单位,在承接本行业的环境工程设计项目时,视为具有本行业环境工程《设计证书》的资格,可不再申领环境工程《设计证书》;但超出原设计资格证书限定的行业范围或级别承接含有环境工程设计内容的工程设计项目的,必须按照本办法第九条和第十条的规定,向环境保护行政主管部门申请环境工程《设计证书》。
第三章管理和监督
第十二条环境工程设计单位必须在已取得的环境工程《设计证书》规定的级别、专业范围及工程限额之内承接环境工程设计任务。
禁止未取得环境工程《设计证书》的单位承接环境工程设计任务。
禁止持有环境工程《设计证书》的单位超出证书规定的级别、专业范围及工程限额承接环境工程设计任务。
第十三条设计单位在承接环境工程设计任务时,必须将已取得的环境工程《设计证书》交由项目建设单位查验,并将《设计证书》的复印件,依该工程投资限额报相应的环境保护行政主管部门备案。
第十四条设计单位完成任务后,在提供设计图纸、竣工图纸等主要技术文件时,必须附有《设计证书》复印件,报环境保护行政主管部门一并审核。
第十五条持有《设计证书》的单位可以联合承接环境工程设计项目。各联合单位所持的《设计证书》级别不同时,以承担主要设计任务的单位所持的《设计证书》级别为准,并由联合单位中所持《设计证书》级别最高的单位对设计项目负责。
第十六条持不同级别《设计证书》的单位,收取不同标准的设计费用。
设计收费标准另行规定。
第十七条《设计证书》的持证单位,在机构、人员、资产、技术等资质条件发生较大变化时,应及时向发证机关申报并办理相应变更手续。
第十八条国家环境保护局对《设计证书》的颁发和使用情况,每三年组织一次全面检查,并可进行不定期的抽查。检查和抽查的主要内容为:
(一)持证单位资质条件的变化情况;
(二)履行合同的情况;
(三)承担项目的情况;
(四)遵守本办法和有关法规的情况。
检查和抽查工作由核发《设计证书》的环境保护行政主管部门负责。
第四章处罚
第十九条对违反本办法第十二条第二款、第三款规定的,由环境保护行政主管部门对设计单位和建设单位各处以不高于设计费一倍的罚款。
第二十条由于持证单位的设计责任造成重大质量事故、严重环境污染和经济损失的,省一级环境保护行政主管部门对设计单位可处以不高于设计费一倍的罚款。
第二十一条发证机关主办核发证书的工作人员、、的,由其所在单位或上级主管机关给予行政处分,情节严重的依法追究刑事责任。
第二十二条持证单位有以下行为之一的,由环境保护行政主管部门视情节轻重,给予通报批评或者责令中止使用《设计证书》;情节严重的,由发证机关降低《设计证书》级别或者吊销《设计证书》:
(一)弄虚作假骗取《设计证书》的;
(二)转借或者变相转借《设计证书》经查证属实的;
(三)所完成的环境工程设计质量低劣,达不到国家有关规定和标准的;
(四)资质条件发生较大变化已不符合所持《设计证书》规定的级别和专业范围,未按要求及时申报的;
(五)拒绝接受检查的。
第五章附则
第二十三条军队系统的设计单位承接地方环境工程设计项目的,执行本办法。
第二十四条境外设计单位参与承接国内环境工程设计业务,其设计资格由国家环境保护局确认。
第二十五条《设计证书》和《环境工程设计证书申请表》由国家环境保护局统一印制。
第二十六条本办法自一九九五年八月一日起实施。
附件:环境工程设计证书分级及行业分类规则
一、环境工程设计证书按设计对象分综合证书和专项证书。
(一)专项证书按废水、废气、固体废物、噪声、电磁、放射性、生态工程等专业划分。
(二)综合证书包含以上各个专业。
二、环境工程设计中压力容器的设计资格,按劳动部有关规定办理。
三、本规则不包括放射性废物的处理设计。
四、设计资格分级标准:
(一)持有甲级《设计证书》的环境工程设计单位,承担环境工程项目设计范围不受地区和工程投资限额的限制。
(二)持有乙级《设计证书》的环境工程设计单位,可以承担工程投资总额500万元以下的下列环境工程项目的设计:
1.废水治理工程
工业废水量不超过3000吨/日、COD不超过3吨/日的废水治理工程。
2.废气治理工程
(1)工业尾气量不超过60000m3/时的废气治理工程;
(2)容量不超过60吨/时的单台锅炉及一般工业窑炉的消烟除尘设施。
3.固体废弃物治理工程
除有毒有害以外的其它固体废弃物的治理工程。
4.噪声治理项目
(三)持有丙级《设计证书》的环境工程设计单位,可以承担工程投资总额100万元以下的下列环境工程项目的设计:
1.废水治理工程
工业废水量不超过500吨/日、COD不超过0.5吨/日的废水治理工程。
2.废气治理工程
(1)工业尾气量不超过15000m3/时的废气处理设施;
(2)容量不超过20吨/时的单台锅炉及小型窑炉的消烟除尘设施。
3.固体废弃物治理工程
除有毒有害废弃物外的其它小型固体废弃物的治理工程。
4.噪声治理项目:
可以设计工业车间及其他噪音治理工程。
五、申请环境工程甲级《设计证书》的设计单位必须符合如下技术条件:
(一)综合性设计单位
1.有研究开发新工艺能力;有同时承担两项大型环境工程设计项目的能力;独立设计过两项大型环境工程项目,并已投入正常运行,项目效益和社会信誉好。
2.每个主体专业中至少有5名专职固定的设计技术人员,主要配套专业至少有3名具有本专业大专以上学历水平、并设计过2项以上规模及技术复杂程度高于乙级工程的技术人员,或者在本专业科研工作中取得科研成果(指获过省、部级以上奖的成果)的科研人员,并且其中必须有高级工程师2名;其中,凡工程涉及大型结构工程建设的,主体专业必须包括结构工程专业,确保工程安全。
3.专职设计队伍必须合理配套,具有大专以上学历人数约占80%,人员总数在60人以上,其中高级工程师总数不少于10人;
4.具有完备的实验和化验室,有试验化验设备;
5.具有本行业的技术特长和计算机软件开发能力,能够利用CAD软件做出先进的设计成果;
6.具有引进、吸收国外环境工程高新技术和进行国际技术协作交流能力;
7.有健全的技术和质量管理制度。
(二)专业性设计单位
专业性设计单位的技术条件和综合性设计单位的相应专业的技术条件要求相同。
六、申请环境工程乙级《设计证书》的设计单位必须符合如下技术条件:
(一)综合性设计单位:
1.有同时承担两项中型环境工程设计项目的能力;独立设计过两项中型环境工程项目并已投入正常运行,项目效益和社会信誉好;
2.每个主体专业至少有3名专职固定设计技术人员,配套专业至少有2名具有本专业大专学历水平、并进行过至少2项相当乙级工程的技术人员,或在本专业科研工作中取得科研成果(指通过省、部级技术鉴定的成果)的科研人员,并且其中必须有高级工程师一名;其中,凡工程涉及大、中型结构工程建设的,主体专业必须包括结构工程专业,确保工程安全。
3.人员总数40人,高级工程师不少于5人;
4.具有试验、化验条件;
5.有健全的技术和质量管理制度。
(二)专业性设计单位:
专业性设计单位的技术条件要求和综合性设计单位的相应专业的技术条件要求相同。
七、申请环境工程丙级《设计证书》的设计单位必须符合以下条件:
1.有承担小型环境工程设计项目的能力;独立设计过两项小型环境工程项目并已投入正常运行,项目效益好,社会信誉好。
2.专职固定设计技术人员中每个主体专业至少有二名,配套专业至少有一名大专学历水平,并曾担任过丙级工程设计技术负责人的技术骨干;
3.人员总数20人、高级工程师2人,工程师不少于5人;
4.有与设计资格等级相适应的化验室;
5.有健全的技术和质量管理制度。
八、环境工程专业分类:
(一)废水治理工程
1、纺织类
印染废水、洗毛废水、化纤废水
2、化工类(含石油化工)
有机废水、无机废水、酸性废水、含油废水、含氰废水及其它废水
3、电力类
火电厂废水(高温水、冲灰水)
4、食品轻工类
食品废水、制革废水、酿造废水及其它废水
5、造纸类
黑液、白水
6、采矿类(含煤类)
浮选废水、开采废水
7、建材类
8、机械类
含油废水、乳化液废水、电镀废水、电泳化废水、酸洗废水、碱性废水
9、冶金类
10、制药类
生物制药废水、有机废水、无机废水
11、医院废水
12、生活废水和其它废水
(二)废气治理工程
1、烟尘
2、烟气二氧化硫
3、含硫尾气
二硫化碳、硫醇、硫醚、硫化氢、硫酸雾
4、含氟尾气
5、氮氧化物尾气
6、氯气
氯、氯化氢、盐酸雾
7、金属尾气(含氧化物)
铅、汞、铍及其它
8、建材粉尘
水泥粉尘、耐火材料等
9、有机废气(包括恶臭)
(三)固体废弃物处置工程
1、有毒有害固体废弃物
全年完成减排项目7个,实现削减COD794.81吨,氨氮162.94吨,氮氧化物977.3吨,二氧化硫62.8吨。督促指导冀东海德堡(全)水泥有限公司投资800多万元完成两条生产线脱硝工程,实现氮氧化物达标排放,走在在全省水泥行业前列;投资1200多万元建成全百合二期污水处理工程,并投入使用,污水处理能力达到2万吨/日;加强对法门寺纸业有限公司、聚粮食品有限公司、全县南阳谷物蛋白厂、源盛实业有限公司等企业生产污水处理设施监管,并进行提标改造,保证其达标排放。通过治理,全县污水COD排放量大幅度下降,渭河、小韦河等河流水质明显改善,渭河水质COD基本保持在30mg/l以下,氨氮保持在5mg/l以下;小韦河水质COD浓度已降至50mg/l以下,氨氮降至5mg/l以下。空气环境质量稳定,全年城区二级和好于二级的天气保持在320天以上。固体废物处理率基本稳定在90%左右,其它污染源也得到了有效治理。全县工业污染源基本实现稳定达标排放,主要污染物排放量得到有效控制,区域环境质量得到了提升,全县环境主要指标基本情况如下:
一、废水排放量893.1万吨,其中工业废水418.3万吨、生活废水474.8万吨。废水中COD排放量6140.7吨。全县“四河一渠”中,。随着造纸企业废水治理和县城生活污水处理能力的提升,小韦河水质持续明显好转,基本达到农田灌溉水质标准;其余河流水质90%的断面达到Ⅲ类水质标准。
二、废气排放总量91.6亿标立方米,其中工业废气82亿标立方米、生活废气9.6亿标立方米。全县SO2排放量2081.9吨,其中工业SO2排放量1618.4吨、生活SO2排放量463.5吨;全县烟尘排放量1173.4吨,工业粉尘排放量1124.2吨,废气中污染物主要来源于燃料燃烧和企业生产过程中的排放,以及汽车尾气中的碳氢化物、氮氧化物和二氧化碳等。
三、固体废物产生量4.7万吨,其中工业固体废物量2.8万吨、生活固体废物产生量1.9万吨。工业固体废物综合利用率93%以上,生活垃圾综合利用率低,垃圾任意堆放现象依然存在,随着农村环境综合整治和垃圾处理设施的建成投运,这一问题将会逐步得到改观。
四、全县环境噪声声源构成以交通噪声为主,其余依次为生活噪声、建筑施工噪声、工业噪声。噪声分贝值最高的区域是交通干线两侧、其次是混合区居民文教区,工业集中区。各功能区的平均值分别为:交通干线两侧为69.3分贝,混合区为58.4分贝,工业集中区为53.1分贝,居民文教区为52.7分贝。
五、全县农村环境综合整治成效明显。我县正逐步推进重点镇、村环境综合整治和农村环境连片整治,全年对29个村进行了环境综合整治,对9个村进行了连片整治,有效改善了农村环境面貌。
截止2013年底,全县共有环保治理设施158套,正常运转146套,其中废气治理设施107套、废水治理设施46套,噪声治理设施5套,设施运转率为92%。处理各种环境、污染纠纷34起,其中涉及废水1起、废气26起、噪声5起、其它2起,结案率100%。执行环境影响评价项目30项,执行率100%。
工业废水污染问题,成为制约我国经济社会可持续发展的重要瓶颈。采用因子分析方法,选取工业废水中八种金属污染物质作为评价指标,研究了我国31个省份水污染中金属污染状况。研究结果表明了各省份主要污染来源,为我国水污染的治理提供理论依据。
【关键词】
因子分析;金属污染;评价指标
1.引言
人类文明迅速发展的同时,带来了许多环境问题,特别是工业化的发展,工业废水排放成为水污染的主要来源。中国七大水系中国,辽河、海河污染最为严重,长江流域水系水质总体情况良好,但受工业废水和生活污水量分别占全国总量的42.5%和35.7%;据监测,全国115座城市地下水严重污染,占检测总数的97.5%,其中重度污染约占40%;90年代后,我国东部湖泊几乎全部处于富营养化状态。
镉、铅、六价铬、砷、铅、汞、挥发酚及氨氮等金属物质对水体具有严重污染性,易导致水生物缺氧或中毒而死,因此根据2011年中国环境统计年鉴,对全国31个省份的工业废水排放中的污染物进行因子分析,并选出其中八项作为作为评价污染状况的指标。选取因子为:镉(X1)、六价铬(X2)铅(X3)、砷(X4)、挥发酚(X5)、汞(X6)、石油类(X7)、氨氮(X8)。八种物质的用途用以说明废水工业来源,分析各省份污染主要元素,方便确定治理方向,对不同省份进行具有针对性的监测与治理。
2.实证分析
因子分析就是由样本的数据资料将每一个原始变量用起支配作用的公共因子与特殊因子的线性函数来表示,以尽量保持和合理解释原始变量间的复杂关系。基本模型如下:Xp=a运用统计软件SPSS16.0 for Windows,进行KMO值检验,该数据的KMO值为0.553,一般适合因子分析。对数据进行方差贡献率检测,累计方差为80.614%,即3个主因子提供了源资料的80.614%的信息,较为适合因子分析原则。旋转后的累计贡献率未发生变化,即总的信息量没有损失。
因子分析的目的是将具有相近的因子载荷的各个变量置于一个公因子之下,正交方差最大旋转使每一个主因子只与最少个数的变量相关,从而使足够多的因子负荷都很小,更好的实现对因子意义的解释。表1为进行方差最大化旋转前后的因子载荷矩阵,由旋转前的因子载荷矩阵可知,系数差别不是很明显,表明三个公因子的意义不是很清楚,因此进行方差最大化旋转进行调整,得到调整后的因子载荷矩阵。
结果表明,公共因子1为镉、铅、砷的组合;公共因子2为六价铬、汞和氨氮的组合;公共因子3为挥发酚和石油类的组合。铅和砷的公因子系数分别达到0.978和0.971,因而相关性最强,很有可能出自同一个来源。
计算因子得分,并且以提取的3个公共因子的方差贡献率作为权重,建立综合评价模型:
对因子得分及综合得分按降序排列,并以此为标准分别对各省份进行排名,得到一个全国金属水污染情况排名。
第一公共因子是镉、铅、砷的组合,分析工业废水来源,三种元素集中的工业有可能是当地的染料生产行业,电池、化工产品及有色金属制造等行业。以其作为评价条件,污染较为严重的是湖南、云南、广西、江西、甘肃这五个省份。这几个省份矿产资源较为丰富,并且湖南、广西、江西省份水资源丰富,然而由于采矿技术力量不够,选矿、洗矿产生的镉、锰、铅等超标,并随着河流流动,延伸长远,破坏极为严重。第二公共因子是六价铬、汞、氨氮的组合。以江西、广东、湖北、浙江、江苏污染最为严重,皮革生产、食品冷藏等行业易造成六价铬、汞、氨氮类的污染。说明这五个省份的电镀、制革、冶金以及化肥制造等行业污染较为严重。第三公共因子是挥发酚和石油类,挥发酚多来自炼焦、炼油工业废水排放,石油类多来自石油加工、化工工业等废水排放。以山西、河北、江苏、河南、黑龙江污染最为严重,作为老工业基地,这与煤炭工业、炼焦、炼油以及机械制造工业有关。
根据八种指标的综合评价,湖南、江西、广东、云南、湖北的水污染情况较为严重。排名较为靠后的是海南、北京、宁夏、、天津等省份,宁夏、处于西部地区,水资源较少,海南旅游业发展胜于工业发展,因而水污染相对较少;北京、天津等省市,由于近几年的国家政策支持,污染的治理情况较好,但是不能忽略的是,这八项指标以外的污染情况未经测定,其他方面的污染未见得乐观。
3.建议
①政策上完善环境保护法律体系,建立节能减排考核机制,加强环境监督管理职能。增强全民环保意识,同时严格监督工业废水排放情况,道德与法律相结合,走可持续发展的道路。
②提高废水利用率。水体污染中的金属元素本身对工业生产有重大价值,特别是砷、铅、镉、六价铬等元素都是重要化工材料,然而作为废弃物排放,会给水生物和人类带来重大伤害。应采用提高污水处理技术,提取废物中金属进行回收再利用。
③进行生物处理。即利用生物降解的方法对污水进行净化处理后在排放。通过沉池、生物转盘、排毒等相关步骤,对污水进行分解,去除污染物质,或利用一定的能源和处理药剂,把污水中有机污染物转化为污泥和二氧化碳。
参考文献:
[1]苗迎春,范超群,郭洁.我国水环境现状及改善措施[J].资源节约与环保,2012,(03):4344
[2]王淑芬.应用统计学[M].北京:北京大学出版社,2011.271275
[3]王雄军,赖健清.基于因子分析法研究太原市土壤重金属污染的主要来源[J].生态环境,2008,17(02):671676
关键词:双极膜技术;环境治理;废弃物处理
1双极膜的工作原理
双极膜是新科技的体现,可以通过直流电流,把水直接分解成氢离子和氢氧根离子,双极膜最早的研究也是电离水分子,这个技术的探索和运用也是我国电渗析历史上的里程碑。利用这个技术分解水比直接分解水更加节省各方面的消耗。有科学家对此做过一个对比。通过对比,我们可以清楚地看出来:使用双极膜电解水,对于能源的消耗比直接电解水要少很多,而且在整个电解中除了氧气和氢气,不会生成其他任何带有污染的东西,同时整个过程中除了电极不需要其他任何东西。除了可以电解水,双极膜还有筛分效应、荷电效应,但是双极膜和其他荷电膜相比,最大的特性是它的双重电荷排斥性,可以在拦截阳离子的同时也实现对阴离子的拦截,可以再同一瞬间实现多种离子的分离。
2双极膜技术在环境工程中的应用
2.1对工业生产以及日常生活中的废水进行处理
2.1.1工业生产中产生的废水
含氟液体:当进行氟碳工业或者铀工业的时候,生产进行中所排放的废气里有大量的氟和有机酸,往往必须要氢氧化钾才能彻底的中和,但是生成的氟化钾里会融入大量的重金属,同时还有微量的放射性元素存在,严重威胁人体健康。而且氟化钾还要和氢氧化钙作用才能再次生成氢氧化钾和一些不溶于水的废料,不利于氟的回收。假若使用双极膜电解水,可以不需要任何中间过程的把氟化钾分解成氢氟酸和氢氧化钾,减少了工作量的同时也使得氟的回收更加便捷。酸碱废液:在很多的工业生产中,酸碱废液的出现是不可避免的,如果不经过处理直接排放,会对环境造成很大的污染,但是这个处理过程往往工序繁杂而且需要很大的成本投入。这个时候使用双极膜处理不失为一个好途径。这个技术的发展是目前我国最先进的废液处理方法,是远超于其他膜技术的,在我国的很多工业里都有着不可代替的作用。含重金属的废水:在金属的加工过程中,不可缺少的要用到很多的水对金属进行降温,在这些用过的水里不可避免的会融入很多的重金属,必须要经过处理才能排出去,一般情况下,采用的方法是把水里融入的重金属变成氢氧化物沉淀下来,假若使用纳滤膜技术,可以使百分之九十的废水得以回收,而且还能使得重金属的离子含量比之前大十倍,使其回收更加具有意义。食品工业废水:在一九九八年,有研究人员使用复合纳滤膜对豆腐生产中产生的废水进行治理,发现这种膜无论是对一价盐离子还是二价盐离子都可以做到很好的分离,明显减少了水中的COD,使其可以安全排放。利用该膜,可以在最低投入的同时使分解效果达到最好,不仅仅使废水的排放问题得以解决,而且使得回收的意义更大。
2.1.2日常生活中产生的废水
在我们的日常生活中,生活污水的排放是一个很大的问题。处理,投入太多,得不偿失;不处理,等它自然降解过程太过漫长,对环境造成不好的影响。同时在处理过程中,需要使用大量的氧化剂,造成大量的化学残留,如果能够在它们中间增加一个过滤的环节,对分子质量大于一百的大分子进行拦截,在处理之后再进行生物降解,可以大大减少投入,同时也使得化学残留量大大减少。
2.2对工业生产中的废气进行分解处理
在工业生产中,会生成各种各样的废气,如果不加以控制,势必会对环境造成污染,对人类的生活造成很大的威胁,所以必须要进行处理。采用双极膜技术处理可以很大程度上缩减成本,而且效果更好。例如二氧化硫的回收,工业中排放的硫化物是酸雨形成的元凶,必须采取措施加以处理,首先使用氢氧化钠液体对废气中的硫化物进行吸收,再将得到的液体使用双极膜渗析的手段进行电解,得到二氧化硫气体,硫酸钠和氢氧化钠液体,不仅仅回收了二氧化硫,也使得环境问题得到改善。使用该技术不仅能实现废气的脱硫,而且使得废气回收更加方便高效。
2.3垃圾发酵制备有机酸
将厨余垃圾进行发酵可以得到有机酸,可以将废弃物重新作为能源,不论是对于改善环境,还是在得到经济的收益方面都有着很大的益处。然而在传统的有机酸制备中,会在一定程度上对微生物的生长造成影响,进一步生产,不仅仅需要投入很多的酸碱,对环境造成影响,而且过程比较复杂。如果使用双极膜技术,能够使得有机酸的生成更加高效,而且也可以很大程度上减少酸碱的投入,避免环境污染。
2.4饮用水净化
在今天,面对水污染越来越严重的问题,人们对食用用水的质量的关注程度不断加大。使用双极膜纳滤法,不仅仅能使水中的各种污染物被清除,而且水质稳定,需要的投入较少,节约能源等等。
2.5绿色能源———双极膜蓄电池
双极膜不仅仅在各种废气废水的治理中起着不可代替的作用,而且还能够将工业生产中的废酸碱液组装成蓄电池用来发电,一般情况下,0.81伏的电压是不能够被利用的,但是如果使用双极膜水解电池不仅能够使这一部分的电能得以利用,而且还能够进行充电。
2.6有机电合成技术
双极膜技术在我国有机电合成技术中也起着很大的作用。双极膜中的水在电解后会得到氢根离子,进入电氧化制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺的阴极室里,正好堵上了草酸电还原生产乙醛酸中的氢离子消耗,而氢氧根离子正好和消耗的氢根离子合成水,使实验可以更快的进行。
3结束语