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關鍵詞:生活污水;處理工程;工藝設計;廢氣排放方案
XX生活污水處理工程
第一章概述
1.1 項目名稱
XX污水處理工程
1.2 工程建設地點
XX
1.3 業主單位
XX
1.4 設計單位
XX公司
1.5 工程概述
XX項目。該項目已有市政污水管道接入,本工程擬在小區內修建生化處理池二座,污水主要為生活污水,預計污水日排放總量分別為1#1000m3/d,2#1000m3/d。
根據XX市建設項目環境保護批準書文中相關要求,本項目廢水排放需生化池處理,執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的一級排放標準排入附近接入的市政管網。
為使生活污水達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996的一級排放水質要求,減輕該廢水對周邊水環境的污染。xx對此高度重視,該項目在致力于發展的同時,積極尋求有效的污染治理技術以提高經濟效益和減輕污染。為此,我司受該公司委托,特擬定該污水處理站工程設計方案。
第二章廢水處理工藝設計概述
2.1 設計依據
(1) 建設單位的初步設計委托書。
(2) GB8978-96 國家標準和XX市生活污水排放水質監測數據統計資料。
(3) 建設單位提供的建筑平面總圖、綜合管網圖、地面荷載及地質資料等。
2.2 主要設計資料
(1)xx項目污水管網布置圖;
(2)xx項目環境影響報告審批意見;
(3)xx提供的其他相關資料;
(4)《給水排水設計手冊》;
(5)其他有關設計規范。
2.3設計范圍
(1)廢水處理工藝設計;
(2)工程預算;
2.4設計原則
(1)治理工藝必須先進可靠,確保處理達標;
(2)在廠方指定的場地范圍內,盡量合理布置,以減少占地;
(3)處理設施應運行穩定、安全可靠、管理簡單、操作方便;
(4)工程投資省、運行費用低。
2.5 主要經濟技術指標
(1)生化池設計處理能力:
根據現場勘查和項目總平面布置,本項目生化池設計日處理能力為1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
(2)污水水質:
根據《建筑給水排水設計手冊》及其它相關資料,其廢水水質擬定為:
指標
SS
COD
動植物油
排放量
71.3t/a
49.9t/a
7.13t/a
(3)排放水質標準:
廢水經過處理后達到國家《污水綜合排放標準》(一級標準),按照GB8978-1996規定,其相關指標為:
指標
SS
COD
動植物油
濃度
70
100
10
2.6 排水概況
根據業主提供的相關資料, 本廢水工程日污水排放量為1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
該項目的污水經生化池處理后達一級排放至城市污水管網。
第三章 生活廢水處理工藝設計
xx技術是我公司工程技術人員總結大量工程實踐,結合我市生活污水水質特性和氣候等外部環境特點,采用傳統厭氧工藝技術開發研制的一種生活污水處理工藝。它的主要優點是:效果好、投資省、無能耗、管理方便。
3.1工藝流程設計:
預處理――水解酸化――生物接觸――曝氣――過濾
3.2 工藝流程說明:
生活廢水在經過格柵井預先處理后,以重力流方式首先進入調節池進行調節,然后進入沉砂池將污水中的大顆粒物除去,為下一級處理做準備。然后進入厭氧消化池處理,大量降解COD。再進入二級厭氧消化過濾池,進一步降解COD,在沉淀池沉降懸浮物后經監測井排入城市下水道。污水停留時間24小時。厭氧過程中生成的廢氣用導氣管接至屋頂處圖示位置排放。
第四章運行維護管理
本裝置無能耗、無壓力,運行安全可靠。必須經常保持導氣管暢通,不得堵塞。應定期檢查格柵井、隔油池,及時清除其截留物。
另外,生化池所產生的廢氣很難聞,過去一般的處理是就近接入附近建筑的污水井或雨水井,然后通向頂樓排放,這樣做會出現以下問題:
1.污水井污物較多,排氣管接入的話容易造成堵塞而喪失作用。
2.雨水井雖沒那么多雜物,但廢氣到屋面就會從雨水口逸出,造成空氣污染,即不合規范要求也影響屋面使用。 通過總結以往經驗,我們得出的解決辦法是,單獨設置一根通向最近建筑屋頂的通氣管,并高出屋面2米。這樣做既不要太多成本,又能徹底解決廢氣排放問題。
關鍵詞: 工業廢水處理 教材改革 環境工程
當今世界共同面臨的兩大主要矛盾:一是飛速發展的全球經濟,二是不斷增長的各國人民對環境保護的要求。隨著工業經濟的快速增長,工業生產過程衍生的水環境污染問題已越來越嚴重。從上世紀中葉發生的環境公害事件(如:日本的水俁病和骨痛病事件),到2005年12月我國哈爾濱的松花江污染事件,再到2007年5月太湖藍藻的爆發,無一不是與工業生產排放的污水得不到有效、安全的處理相關。工業廢水處理已經成為環境工程專業順應經濟發展的一個重要方向,也是環境工程專業本科生必修的一門專業課。
我國環保產業近幾年不斷發展壯大,大批專門從事工業水處理相關的設備制造、水處理藥劑生產及工藝設計的環境工程公司和科研院所應運而生。這些單位的人才缺口很大,所需要的人才大多是有豐富經驗的工程人才。高校培養的環境工程專業本科生要想在就業時具有一定的優勢,必須從強化實踐能力方面尋找突破口。工業廢水處理是一門實踐性非常強的課程,要求與實踐高度結合,而目前還沒有一本符合這樣要求的教材出版。因此,工業廢水處理課程改革,必須從教材改革開始。
1.現行工業廢水處理課程教材存在的問題
1.1目前的教材偏重于水處理基本理論的介紹,這些理論大都已在前期課程中出現,多是物理法、化學法、物化法和生物法等水處理基本原理的再現,導致很多學生在學習這門課程時,因教材內容的限制感覺沒有興趣。
1.2目前教材中的實際工程案例過于陳舊,有些案例甚至是上世紀80年代的,與現在日新月異的水處理工藝相距甚遠。
1.3目前教材所用的環保水質排放標準多是以前的舊標準,2008年環境保護部頒布了一些行業污水排放的新標準,相比舊標準,新標準對工業廢水排放的要求更加嚴格。
1.4有些案例在引用時多是對工藝參數的羅列,沒有針對同一工業污水水質的不同工藝方案進行比較分析,讓學生對為什么在這個案例中采用這種工藝方案或工藝參數不甚明了。
工業廢水處理課程教材應該體現對基本理論的深化以及與工程實踐的緊密結合。
2.關于工業廢水處理課程教材改革的幾點建議
2.1弱化水處理基本原理的表述
學生在前期課程中對水處理的基本原理已經進行了系統的學習,在工業廢水處理課程中應盡量避免重復,否則會降低學生的學習興趣。因此,要弱化水處理基本原理的表述。但是,在具體案例分析的過程中,應由教師引導學生回顧,在具體應用中幫助學生加深對基本原理的理解。如:在肉類加工工業廢水的工程實例中,由教師調動學生,引導學生如何對肉類加工廢水的調節進行思考,其效果比枯燥地講解調節池的工作原理要生動得多。
2.2增加工業水處理新工藝的介紹
由于在前期課程中對一些新工藝的介紹篇幅較少,因此,在工業廢水處理課程中應重點介紹水處理的新工藝,如:CASS工藝的一些變形工藝,厭氧內循環IC工藝,厭氧折流板反應器ABR等[1]。這些新工藝的介紹,有利于學生在原有基本理論的基礎上,拓寬自己的知識面,了解水處理工藝最新的發展方向。
2.3引入近兩年工業水處理的實際案例
舍棄原有的一些陳舊工程案例,重點收集近兩年來的工業廢水處理工程案例。工業經濟不斷發展,社會對環境保護日益重視,要求環保標準的更新速度加快。我國2008年頒布了一批新標準,同時廢止了一些舊標準。新標準對水質的要求大多有了較大幅度的提高,如:《制漿造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2008)中對造紙工業廢水中的可吸附有機鹵素(AOX)和二英規定了排放限值,而在《造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2001)中沒有提及[2]。因此,原來的一些水處理工程中沒有考慮這些有毒污染物的去除,在這門課程中講述這樣的案例顯然滯后了。
2.4注重對案例中工藝方案的詳細分析
工業廢水處理課程中案例教學非常重要,是學生理論聯系實際的重要環節。在引入案例的同時,應注意引入的內容要有參考價值,不能進行工藝參數、運行結果的簡單羅列,應該將不同的工藝方案、不同的工藝參數進行對比,最終得出最佳的工藝方案和運行參數。只有這樣,學生在具體學習時才能對該類工業廢水的處理方法有一個全面的了解,在進行該類工業廢水處理工藝選擇和設計時才能有全局觀,把握關鍵問題,真正做到知其然,更知其所以然。
2.5加強對工業水處理工程中新設備應用的介紹
工業廢水處理課程中還應加強對一些新設備的介紹。目前,環保設備種類繁多,新設備層出不窮。做為工程設計人員,應該及時了解市場上出現的新設備,否則在工藝設計時容易受到舊設備功能上的制約。比如,在泵站的設計時,以前普遍在吸水池前設置格柵,增加了柵渣清除的工作量,為了減少或避免柵渣清除的工作量,現在的泵站設計中普遍采用碎污機。
總之,工業廢水處理課程教材應該體現最新的工藝方法及相關的工程案例和附屬設備,體現環保標準與時俱進,只有這樣才能提高學生的實際應用能力,讓學生在學習這門課程時感到課堂上學習的知識確有所用,才會保持學習熱情,變被動式學習為主動式學習。
參考文獻
關鍵詞電鍍廢水;膜技術;水回用;鎳回收
中圖分類號X703 文獻標識碼A 文章編號1673-9108(2016)01-0495-08
電鍍工業是我國經濟發達地區的重要加工行業之一。然而,電鍍生產在耗費大量工藝用水的同時,也產生大量的廢水。無論是鍍件的前處理廢水、鍍件漂洗廢水、廢電鍍液,還是設備冷卻、洗滌等工序產生的廢水,由于含有銅、鋅、鎳、鎘、鉻、金等一種或幾種重金屬離子或者含酸、堿、氰化物等有害物質,如果將電鍍廢水直接排放,將會造成環境的嚴重污染和水生態系統的破壞[1]。因此,進一步強化電鍍工業廢水的處理,是健康發展金屬加工業、構建環境友好型社會的重大課題。多年來,電鍍企業大多采用混凝-沉淀法等傳統工藝處理廢水,取得了一定的成效。但是,隨著電鍍企業生產規模的擴大,特別是環境法規的日益嚴苛和廢水排放標準的逐步提高,原有的廢水處理工藝已難以實現電鍍廢水的達標處理。三十多年來,隨著膜技術的逐步成熟和大規模工業化膜產品的不斷市場化,主要以壓力為分離過程驅動力的反滲透(reverseosmosis,RO)、納濾(nanofiltration,NF)、超濾(ultrafiltration,UF)、微孔過濾(microfiltration,MF)和以電位差為分離過程驅動力的電滲析(elet-rodialysis,ED)以及生物降解與膜分離組合為一體的膜生物反應器(membranebioreactor,MBR)等膜分離技術,已分別作為一種大規模工業化應用的分級、提純、濃縮單元操作[2-4],逐步在水和廢水處理[5-9]以及廢水資源化[10-12]中發揮出了獨特的作用。膜過程的特定分離功能和創新減排工藝,已經在電鍍工業廢水的水資源回用和高價值金屬離子的濃縮回收中逐漸得到廣泛應用[3,6,11-13]。為進一步提升電鍍廢水的處理工藝及其廢水資源化技術,科學地推進新型的膜技術在電鍍工業廢水處理中的有效運用,本研究基于作者多年開發膜技術的應用工程,對近年內承建的電鍍工業廢水膜法處理的3個工程實例進行扼要闡述,重點討論不同的膜分離工藝在各電鍍廢水處理工程中的應用及其處理結果。
1MBR在電鍍廢水處理設施升級改造中的應用
主要從事五金件、塑料件電鍍加工的浙江余姚市某金屬表面加工公司,日產廢水量250m3/d(單班制10h/d)。該公司由于各電鍍生產車間排放的廢水中污染物種類不一,廢水水質差異很大,已建有的化學氧化/還原預處理+兩級反應沉淀處理的廢水處理設施,難以將廢水處理成達標排放。因此,作者在繼續利用已有的廢水處理設施和工藝的前提下,設計了升級改造的新型廢水處理方案。新方案強調分類收集、分質預處理,然后匯入綜合調節池、兩級反應沉淀池,繼而在后續增加膜分離的廢水深度處理工藝。圖1為經提升改造的該公司新型組合膜分離的電鍍廢水處理工藝流程。如圖1所示,產生的各種廢水包括綜合清洗廢水、含鉻廢水、含鎳廢水、含有機物的廢水以及生活廢水,分別收集后,以設定的不同工藝參數進行化學氧化/還原處理、初步沉淀處理,然后進入新改造的斜管沉淀池進行兩級反應沉淀處理,沉淀池的上清液送入MBR設施中處理。升級改造后的兩級斜管沉淀池與MBR的工藝參數見表1。MBR由于系統的設備模塊化,占地面積小,因此,采用MBR進行傳統廢水處理工程的升級改造是比較容易實施的。與傳統活性污泥(conventionalactivatedsludge,CAS)法相比,MBR能夠維持高的污泥濃度和高容積負荷,污泥產率低,不會發生污泥膨脹,可以將MBR控制在良好的狀況下運行。通常,依據處理單元的系統結構形式,MBR有膜下游泵抽真空的負壓式為分離驅動力的一體式(或稱浸沒式)膜生物反應器(integratedmembranebioreactor,IMBR)和膜上游泵送廢水的加壓式為分離驅動力的分體式(或稱外置式)的膜生物反應器(splittedmembranebioreactor,SMBR)兩種[14-16]。IMBR由于是負壓式操作,施加膜過濾的壓力遠低于加壓式的SMBR。因此,為了獲得一定的膜通量,IMBR以配置大孔徑的MF膜為宜,但是,SMBR不僅可以采用大孔徑的甚至更為精細孔徑的MF膜,而且可以配置孔徑為分子尺寸大小具有不同切割分子量特性的UF膜,相應的SMBR處理水的水質是遠優于IMBR的[5,6]。本工程基于廢水凈化處理排放為目的,正如圖1和表1顯示,設計的MBR工藝是一個由好氧生化處理池(AB)和IMBR兩個生化處理單元構成的強化式ABMBR系統。通過該系統處理,廢水中可生化降解的有機污染物質在膜過濾前,在好氧微生物和兼性微生物的作用下,能最大程度地被降解成CO2和H2O等無機物。該廢水處理改造工程的設計與運行表明,該系統中IMBR用的膜是孔徑較大(0.1μm)的中空纖維式MF膜,膜分離出水的COD值幾乎與進入膜濾器時即好氧池的出水相當,正是系統配置的膜的特性,導致MF膜對廢水COD的去除幾乎沒有效果。但是,好氧池的出水再經MF膜單元過濾,大大提高了廢水中污染物的去除效果和固液的分離效率,可作為初級回用。正如表1所示,廢水經膜濾器分離的出水的濁度顯著降低至<1.0NTU,出水水質提高到高于我國新版《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中的表2排放水的水質。通常IMBR的運行費用要比SMBR的低,但廢水處理工藝是否成功的首要問題是凈水效果和過程參數的調控[16],特別是對于處理高濃度廢水的MBR工藝,這就要依靠創新的廢水處理工藝和科學的運行管理。本改造工程的終端ABMBR強化工藝及其操作技術,確保了電鍍廢水的處理達到了預期效果。
2UF/RO/NF膜集成技術在電鍍廢水回用中的應用
2.1成套膜集成工藝
膜集成工藝是將不同分離性能的幾種膜過程組合成一個系統,或者將一種或幾種膜過程與其他傳統凈水技術組合成一個系統的新型水處理工藝。這種集成工藝可以使系統中不同的水處理方法在各自最適合的工況下,發揮最大的效率,產生遠勝于單個處理單元的最佳效果。位于寧波市的某大型電鍍企業,因生產規模擴大及廢水處理的要求,需要上馬廢水回用工程。該工程針對廢水總量達916m3/d的綜合電鍍廢水,設計多介質過濾器預處理、UF凈化、一段RO濃縮、二段NF濃縮的集成膜分離工藝(工藝流程見圖2),實現廢水高效處理,進而回用高水質水。圖2顯示的是不同于已有的電鍍廢水處理回收的工藝[3,5,12]。經多介質濾器去除顆粒性懸浮物及部分膠體等物質后的電鍍廢水,依次進入3種不同功能的成套膜分離裝置。在第一套的膜裝置中,作為系統膜法預處理工藝,UF膜強化了濾除大分子有機物和膠體,使廢水得以深度凈化,從而減輕后續膜處理過程可能膜的污堵甚至膜面結垢。少量UF濃縮水返回1#中間水池。UF透過水進入RO原水箱后,被泵入能截留廢水中的各種無機離子和小分子有機物的RO膜系統,RO的濃縮水送入能選擇性截留高價離子的NF膜系統。RO的透過水和NF的透過水作為回用水到回用水箱。NF的濃縮水排入濃水處理系統,經芬頓氧化、反應沉淀、多介質過濾后達標排放。
2.2UF/RO/NF的單元膜分離工藝流程
按照回用水的目標,在膜集成系統中各個單元膜過程的工藝設計參數列于表2。3套成套膜分離設備的操作參數采用先進的集散型控制系統,實行集中監測和分散控制,以高效管理模式確保各級出水水質、系統能耗控制和設備安全運行。圖3分別為該集成系統中3套膜分離裝置的工藝流程簡圖。從圖3可以清楚地看到,作為單元操作,UF、RO和NF都分別是一個獨立的完整的系統。這樣就為廢水處理工程的工業運行過程提供了一旦在某個設備進行短暫的故障檢修、性能維護時,其影響僅限于這一個膜單元的停車操作,不會影響包括其他兩個膜單元的整個廢水處理工程的連續安全運行。
2.3集成系統膜裝置運行性能
調試運行了該項電鍍廢水工程的處理系統,獲得了大量的運行數據。對這一廢水工程的運行過程,重點考察的參數是進水的和出水的電導率值、COD去除率以及對導電物質主要是離子的脫鹽率。圖4給出了分別為3套膜分離裝置,在一個月的運行時間內,進水、透過水的主要水質指標檢測分析的結果。圖4(a)和(e)表明,無論是UF還是RO、NF的膜分離裝置,在運行期間,進水的COD、電導率值經常會發生較大的變化,即進水水質呈現一較大的波動范圍。如果進水水質嚴重不穩定,將會妨礙膜的穩定運行,造成出水水質的不穩定性。在本工程的系統工藝中,設計的多介質濾器,可以使廢水進入膜裝置前較好地濾除廢水中的絕大部分雜質,再通過將UF的操作參數優化,可以使UF裝置能持續穩定的運行。圖4(b)顯示,UF膜裝置運行期間,COD去除率保持在16%~50%之間,其平均值自始至終都處于約30%的水平。UF膜對離子和低分子量物質是沒有截留作用的。因此,如圖4(a)所示,UF的出水電導率曲線與進水的是幾乎重疊的。這些結果表明,UF過程盡管有一定的COD去除率,但其去除率較低,即通過UF只能小部分去除廢水中的COD物質。UF的透過水由于含有原廢水中大部分COD物質以及幾乎全部的無機離子,是不能回用作電鍍工藝用水的。基于此,本工程設計的UF是作為后續膜系統的預處理。從圖4(c)可見,進入RO膜裝置的UF透過水,其COD在10~20mg/L,電導率值在2000~4000μS/cm,經過RO膜處理后,其透過水的COD值隨著運行時間的延長有明顯下降且穩定在5mg/L左右,電導率值下降到始終低于100μS/cm。RO膜的高脫鹽率(99%)和高COD去除率(70%)(見圖4(d))的優良分離效果,為電鍍工藝用水提供了高水質的回用水。RO濃水經循環運行,濃水的電導率可以升高達5000~9000μS/cm。這種高含鹽量的RO濃水,再送入對進水的滲透壓相關性較小的NF膜,進行再次的分離,正如圖4(f)所示,NF透過水的電導率下降到并基本穩定在1000μS/cm以下,COD從進水時的約40mg/L下降到透過水約10mg/L。NF膜對RO濃水約90%的脫鹽率和約50%的COD去除率(見圖4(f)),使NF透過水也成為良好水質的電鍍工業回用水。
3RO膜濃縮回收電鍍廢水中的鎳
3.1鍍鎳漂洗水的成分
鍍鎳漂洗水具有回收鎳的較高價值。表3是浙江某電鍍企業鍍鎳漂洗廢水各鍍鎳工序電鍍液的主要物質成分。
3.2鍍鎳漂洗水的鎳回收工藝
用RO膜技術處理鍍鎳漂洗水,可以從RO的濃縮液回用鎳。如表1所示,該電鍍企業中多條電鍍生產線的各工序鍍鎳漂洗廢水中的主要成分是有差別的,但是對于3個工序廢水中的鎳回收均可采用的工藝是:活性炭吸附(預處理)+兩段RO膜處理(濃縮鎳)。其中,一段RO為預濃縮,二段RO為二次濃縮。為了消除RO濃縮液中的雜質尤其是有機雜質影響鍍鎳溶液的性能,本工程設計前置活性炭吸附去除鍍鎳漂洗水中的雜質,經吸附凈化處理的含鎳廢水送入RO膜系統進行兩級濃縮。本工程在3個鍍鎳工序配套建造了3套RO槽邊回收系統,廢水總量為130m3/d。表4列出了該工程3個工序的廢水處理量、RO膜配置以及RO濃縮前后的電導率值和鎳濃度。從表4可以看出,各鍍鎳工序的RO膜的配置都是一樣的,即一段RO和二段RO采用的膜組件都分別為BW30-400FR和TW30-4040。RO膜均可將經活性炭吸附處理的廢水中的鎳濃縮達25倍以上,即鎳濃度接近或超過10000mg/L(即1%含鎳量)。RO濃縮鎳的同時,RO透過水是低含鹽量的凈化水,正如2.3的數據表明,這種高水質的水可以安全回用到電鍍生產中。
3.3鎳回收效益初步分析
如果日排放60m3、鎳離子含量為300mg/L的鍍鎳漂洗水,通過RO膜濃縮至鎳離子濃度9000mg/L,濃縮液為2m3/d,設備投資40萬元/套。3.3.1投資效益分析:(1)日處理成本:如表3所列包括電費、膜更換費用、膜清洗費用等合計為685.94元/d。(2)回收鎳價值:按當前金屬鎳市價150元/kg計,鎳回收率按50%計,則60m3/d×0.3kg/m3×150元/kg×50%=1350元/d;(3)回用水價值:按寧波當地目前的水價5.95元/m3(其中:自來水價格4.15元/m3,污水處理費1.80元/m3)計,則(60-2)m3/d×5.95元/m3=345.10元/d;(4)減少水處理成本:在未回收鎳處理廢水的藥劑費用按3元/m3計,則60m3/d×3元/m3=180元/d;3.3.2日投資回報(2)項+(3)項+(4)項-(1)項=1350+345.10+180-685.94=1189.16元/d。3.3.3投資回收期400000元÷1189.16元/d÷330d=1.02年(按年工作時間330d計)。由此可見,采用RO膜法回收濃縮鍍鎳電鍍廢水中的金屬鎳,運行約12~13個月即可收回購置設備的費用。
4結論
(一)廢水帶來的不良影響
工程一般工作時間較長,施工期間所產生的廢水量大,倘使直接排放于水源或不經過廢水處理則很可能會對工程區及其下游的水資源造成嚴重的損壞。廢水中的固體的沉降將籠蓋魚類產卵場,逐漸破壞水生生物的生存環境并且導致河流的河床被抬高,使河流的水文狀態發生改變。不僅如此,當水體懸浮物的濃度到達一定的高度時會造成水體透明度下降,降低景觀價值,最后更破壞人類飲用水源,無可避免地影響到人類的生命健康。
(二)廢水處理工藝
廢水處理是減少其對水環境破壞的方法。利用工業廢水處理的科學方法將水和水中顆粒型或細菌性的污染物分離,從而減少對環境的污染。此外因方法的不同可分為三個等級和四種處理法,通常可分為:(1)基礎實驗處理法,通過實驗基礎的作用對水中不溶解且呈懸浮狀態污染物質進行分離和回收。(2)物質性質處理法,在工程廢水中添加某種可以改變物質性質的化學品,運用它的反應對工程廢水進行回收和分離污染物。(3)改變物質功能處理法,經過微生物分子作用的改變,從而使被污染物質轉化成無害、穩固狀態的物質。(4)物理化學處理法,為使廢水中的污染物質去除而采取的物理化學方法。
(三)廢水處理方案
(1)不加凝劑沉淀法:將廢水經砂子沖洗流出漂浮物后,無需化學用劑在沉淀池中進行自然沉淀。(2)添加劑沉淀法:將廢水里的粗砂清除,然后進入沉淀池后放入適量的絮凝劑進行沉淀。(3)機械加速澄清法:絮凝與沉淀相結合的機械加速處理法。
(四)簡述廢水處理沉淀法的優劣
(1)自然沉淀法:相對投資成本低,但處理效果較差。(2)絮凝沉淀法:混凝劑在水處理中占有重要地位,因其可以脫出水中較細微的顆粒、細菌、病毒等,降低水質的COD,效果比較穩定,但市面上的絮凝劑生產種類少,不夠系統化的生產。(3)機械加速澄清法:借助機械原理的作用,分離水質中的沉淀物和水,但投資成本相對較高,維修麻煩。
二、水利水電工程施工廢水處理實踐
從兩個方面完成廢水處理的實踐,科學型的等級處理和鞏固型的節約用水。
(一)等級處理法
根據被水利水電工程施工所污染的水質等級得出解決方法,對于施工期中的生產廢水或生活廢水選用先粗格柵后細格柵進行初次分離,進入初次沉淀池,最后減少廢水中的漂浮物,調節PH值。但這屬于初步處理,還達不到排放標準,只是為后面的治理步驟做好鋪墊以減少隨后工作的負擔和提升治理成果。對未達標的廢水水質采取二級處理,在一級處理的前提下,運用一些生物和化學方法有效地去除殘留在廢水中的可降解污染物。而到達這個標準的水質或許已經滿足排放標準,所以二級處理也是廢水的主要處理法。三級處理法更有效完整地去除二級處理法還沒去除的廢水污染,更上一層地選用物理化學法得以去除深層頑固的污染物。顯而易見的,三級處理法步驟更為繁瑣復雜,因而消耗的資金資源龐大。
(二)節約用水
水利水電工程廢水防治措施建設,節省用水量,減少使用潔凈的水,是削減廢水處理設施的建設、水污染防治和控制排放的緊要途徑。對于水利水電工程施工廢水的處理實行利用廢水除污的先進技術。為保證施工廢水經處理后能達到回用或者排放的標準,工程施工過程中應該注重選用投資金額小、處理成效高、能源耗費低的新型去除技術,提升廢水去除的能力,避免因水利水電施工過程的暫時性和為節約投資所采納的簡略、處理結果劣質的廢水去除系統。要從自身團隊出發,為嚴禁施工人員向河流水源傾倒生活廢水、施工廢渣,應加強管理施工團隊,教導工程施工人員,以保護環境為目的,加強環保意識,制訂并嚴格地實施環保法規。當發現水利水電施工工程廢水的排放量超標時應馬上采取糾正處理措施,防止去污而造成水域功能遭遇到嚴重影響。
三、結論
關鍵詞: 官地電站 業主環境保護核心管理
中圖分類號: C93 文獻標識碼: A
引言
雅礱江公司依據國家發改委《關于雅礱江水能資源梯級開發主體的復函》(發改辦能源[2003]1052號),全面負責雅礱江梯級水電開發的建設和運行。官地電站是雅礱江下游的第三座梯級電站,靜態投資129.89億元,裝機容量2400MW,年均可發電量117.76億kW.h。
官地電站建設項目環境保護工作,全面實施業主負責制、工程監理制、招標投標制、采購合同制四項基本建設管理制度,堅持開拓創新、全面計劃管理,有效落實環境保護措施,充分體現了業主負責制的核心管理優勢,獲得建設項目經濟效益和環境效益雙贏。
由于官地電站尚處于尾工階段,本文僅闡述設計評審、實施階段。上述前兩階段的環境保護工作,在業主的總體策劃和主導下,通過招投標,簽訂設計、監理、施工、監測等工程合同,由設計、環境監理、工程監理、施工、環境監測等單位分別落實。
一、 業主的核心管理
1.1 設計評審階段
業主在工程設計評審階段制定的環境保護工作計劃的全面性、符合性、可操作性,及其落實計劃的工作思路與方法,對官地水電站環境保護工作成效起決定性作用。
1.2 實施階段
1.2.1 環境保護管理體系
建設項目籌備階段,業主根據ISO14001符合性管理體系要求,建立、健全了以業主為管理核心的官地水電站環境保護管理體系(見圖1)。
圖1官地電站環境保護管理體系及工作流程圖
從圖1可以看出,官地電站環境保護管理以業主為管理核心,充分發揮各參建單位優勢,各司其責,統一協調,綜合管理。
1.2.2 環境保護目標
雅礱江公司對環境保護工作高度重視,將官地電站建設初期環境保護工作的總體目標提升到“創建國家環境友好工程”的高度。管理局按照公司的要求,委托設計院編制了《官地電站創建環境友好工程策劃書》,環保水保工作嚴格按照“國家環境友好工程”的標準開展。
1.2.3環保管理模式
官地電站環保管理采用環保中心與環境監理“資源共用雙軌制管理”模式。
環保中心與環境監理共用資源但分別履行業主環保水保管理職能與環境監理相對獨立的監理服務職能的“資源共用雙軌制管理”模式,環境監理不直接介入工程監理負責的環保水保過程管理,但對其進行日常巡視檢查,向環保中心反映問題并提出工作建議,由環保中心根據環境監理反映的信息指導工程監理督促施工單位開展環保水保工作。“資源共用雙軌制管理”模式將環保中心與環境監理工作職責明確劃分,同時將環境監理和工程監理環保水保管理分而治之,充分發揮環境監理專業優勢,利用環保中心監督調控職能指導工程監理履行環保水保管理職責,確保了工程監理指令的“唯一性”,體現了環保水保管理程序的合理與合法性,是官地水電站在實踐中總結出來的行之有效的環保水保管理模式。
1.2.4管理制度
官地電站重視環保水保管理制度的建立,并不斷總結完善,最終形成一套符合現場實際的管理制度,實現了環保水保工作規范化管理;形成了包括計劃與目標控制、會議、巡視檢查、報告通報、考核、驗收管理、違約處罰、宣傳教育、咨詢評審、信息統計等工作制度。管理制度的完善,推動了環境保護工作的順利開展。
1.2.5環保措施的實施及運行管理
業主在環保工作管理方面,推行了一套行之有效的管理措施;對環保水保設(措)施的設計、施工、運行及效果進行有序管理,實施的各項環保水保設(措)施運行效果顯著,打造了官地水電站環保水保措施亮點。
砂石加工系統生產廢水處理工藝創新
砂石系統廢水的處理在我國水電行業環保工作中一直是個難點,也是各級政府環境主管部門關注的重點。雖然砂石廢水具有水量大、SS濃度高的特點,面臨泥漿脫水難、處理成本較高等困難,但其污染物成分簡單,利用物理和化學相結合的處理方法完全能夠實現達標排放,通過合理的工藝設計,選用合適的處理設備及高效的運行管理可以降低處理成本。
官地電站建有打羅、竹子壩兩個砂石加工系統,兩系統廢水處理設(措)施嚴格執行“三同時”制度。打羅砂石系統廢水原處理工藝為“細砂回收+澄清回用+自然干化”的工藝,在運行過程中,業主根據監測成果增加投資對廢水處理系統進行了改造,改造后的廢水處理系統增加了兩組沉淀池,廢水處理工藝為“細砂回收+二級沉淀+達標排放+自然干化”,該工藝大大提升了廢水處理能力,環境監測結果表明,打羅砂石系統廢水監測值滿足《污水綜合排放標準》一級標準。
竹子壩借鑒打羅廢水處理設施的管理經驗,業主在竹子壩砂石系統工程中加強事前控制,對其招標文件中廢水處理設計內容進行了專項審查,要求承包商單獨編制了環保措施實施方案,并邀請專家對環保措施實施方案進行了咨詢,確保了竹子壩砂石系統生產廢水處理方案的可行性;同時,在設計階段就提出廢水零排放的目標,支持承包商在廢水處理方面大膽采用新工藝、新設備,為實現廢水零排放的目標創造了條件,而且這種高要求、敢創新的管理思路也收到了成效。
官地電站大壩為碾壓混凝土重力壩,混凝土骨料中石粉含量要求在16%~22%之間,以18%~20%為最優;通過打羅砂石系統運行測試,采用“絮凝沉淀+回收利用”的廢水處理工藝,生產出來的細砂石粉含量一般在10%~12%之間,達不到碾壓混凝土大壩壩型要求的細砂石粉含量,為滿足碾壓混凝土澆筑要求,還需考慮提高細砂中石粉比例。
竹子壩原設計采用廂式壓濾機對廢水泥漿進行脫水,由于廂式壓濾機脫水后石粉含水率較高,無法進行添加利用;經業主、監理和施工單位對陶瓷過濾機運行效果進行實地考察后,發現該設備在泥漿脫水方面較廂式壓濾機有占地面積小、運行可靠、自動化程度高、操作方便、過濾效果好,濾餅水分低、能耗低等優點,特別是經該設備脫水后的濾餅水分低,使脫水后的石粉可能具備添加至碾壓砂中利用的條件,正好能彌補碾壓混凝土對石粉的需求,綜合考慮陶瓷過濾機良好的泥水分離效果及可能滿足石粉添加利用的實際情況,竹子壩砂石系統最終選用該設備對廢水泥漿進行脫水,意在實現廢水泥漿脫水目的同時,達到石粉回收利用,滿足碾壓混凝土對石粉含量的工藝要求。經優化創新后的竹子壩砂石系統廢水處理工藝為“細砂回收+混凝沉淀+清水回用+泥漿脫水”,廢水先進入細砂回收車間經泥漿凈化器將廢水中的細砂和部分石粉回收至砂倉利用,其廢水懸浮物濃度大大降低,經細砂回收車間處理后的廢水進入渣漿池,通過絮凝劑后由渣漿泵將廢水提升至絮凝沉淀池進行澄清,沉淀池出來的上清液進入清水池經清水泵房提升至高位水池循環利用,沉淀池底部濃縮的泥漿進入石粉回收車間利用陶瓷過濾機進行泥漿脫水,經陶瓷過濾機過濾出來的清水進入清水池循環利用,分離出來的石粉進行利用。竹子壩安裝了兩臺80m2的陶瓷過濾機,根據運行單位長期運行情況及多次現場實驗,進入該設備的泥漿濃度在30%~50%之間,運行處理能力平均約為0.6t/h·m2;經處理后懸浮物濃度小于40mg/L;脫水后的石粉含水率在23%左右,經自然脫水后可直接添加到碾壓砂中,還能滿足廢渣外運的含水率要求。陶瓷過濾機不僅可以達到石粉回收的預期目的,而且具有良好的泥漿脫水效果,有效的解決了砂石生產廢水泥漿脫水困難的問題,為砂石廢水處理實踐出一種新的工藝,特別是對位于Ⅱ類水域功能區及以上不允許外排廢水的建設項目,具有一定的技術推廣性。監測數據表明,經絮凝沉淀后的廢水懸浮物濃度滿足《污水綜合排放標準》一級標準(≤70mg/L),完全滿足生產廢水循環利用要求。
竹子壩廢水分級處理、循環利用的工藝取得了良好的運行效果,高效的絮凝沉淀和良好的泥漿脫水效果實現了廢水全部回收利用,達到生產廢水零排放的目標。
二、結論
業主嚴格按照國家環保水保法律法規、環評及批復意見要求,開展環保水保工作,從制度化管理入手建立健全環境保護管理體系,完善環境管理制度,強化環保宣傳教育等工作;嚴格執行環保水保“三同時”制度,與主體工程同步落實各項環保水保措施,并加強環保水保措施的運行管理,有效控制和降低了因工程建設帶來的環境污染和生態破壞。
由此可見,官地電站環境保護工作取得的成效,凸顯了業主的核心管理作用,正是這種核心管理作用,確保了建設項目環境保護工作的順利開展和環境保護措施的有效落實。
參考文獻:
[1] 原國家環保局.建設項目環境保護管理程序 [S] .北京:原國家環保局,1990.6.1.
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