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1.1普通工業(yè)廢水特點(diǎn)
普通工業(yè)廢水量大、污染物成分復(fù)雜,不同行業(yè)產(chǎn)生的廢水所含污染物成分區(qū)別較大,有的廢水溫度高,容易造成環(huán)境的熱污染;有些具有明顯的酸堿度;有些含有易燃、易爆、有毒物質(zhì)。針對(duì)工業(yè)廢水中所含的不同成分,選擇不同的處理工藝,往往需要物理、化學(xué)、生物代謝等多種不同工藝組合處理。
1.2放射性廢水特點(diǎn)
具有放射性的重金屬元素是放射性廢水處理的主要去除對(duì)象,而放射性核素只能通過自然衰變來降低其放射性,所有的水處理方法都不能改變其固有的放射性衰變特性。在進(jìn)行放射性廢水處理的時(shí)候,我們只有通過各種方法將放射性核素濃縮到較小體積的廢物內(nèi),降低處理后可排放廢水的放射性核素濃度。
2普通工業(yè)廢水處理方法
為了使工業(yè)廢水得到凈化,一般將廢水中所含的污染物分離出來,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害、穩(wěn)定的物質(zhì)。我們按照處理原則,將工業(yè)廢水處理方法中物理化學(xué)法分為吸附法、離子交換法、膜分離法、汽提法、吹脫法、萃取法、蒸發(fā)法、結(jié)晶法等。離子交換法在普通工業(yè)廢水處理中,主要用以回收貴重金屬離子。膜分離技術(shù)在70年代后大規(guī)模應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域及科研中,發(fā)展非常迅速。蒸發(fā)法處理多用于酸、堿廢液的回收。自然界存在種類繁多的具有氧化分解有機(jī)物能力的微生物,這些微生物具有數(shù)量巨大、分布范圍廣、繁殖力強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于制革造紙、煉油化工、印染紡織、食品制藥等行業(yè)的廢水處理中。
3放射性廢水的處理方法
放射性核素使用任何水處理方法都改變不了其固定的放射性衰變特性,其處理一般都是遵循以下兩個(gè)基本原則:①將放射性廢水排入水體,通過稀釋和擴(kuò)散達(dá)到無害水平。主要適用于極低水平的放射性廢水的處理。②將放射性廢水濃縮后,將其濃縮產(chǎn)物與人類的生活環(huán)境長期隔離,任其自然衰減。對(duì)高、中、低水平放射性廢水均適用。目前國內(nèi)外普遍做法是對(duì)放射性廢水進(jìn)行濃縮處理后貯存或固化處理。
3.1蒸發(fā)法
蒸發(fā)濃縮法具有較高的濃縮倍數(shù)和去污因子,可用于處理高、中、低放廢水。尉鳳珍等利用真空蒸發(fā)濃縮裝置處理中低水平核放射廢水,對(duì)總α和總β的去污因子能達(dá)到104量級(jí),出水滿足國內(nèi)放射性廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.2化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法主要通過投加合適的絮凝劑,然后與廢水中的微量放射性核素發(fā)生沉淀后,將放射性核素轉(zhuǎn)移并濃縮到體積量小的沉淀底泥中。在進(jìn)行化學(xué)沉淀法時(shí)主要投加鋁鹽、鐵鹽、磷酸鹽、蘇打、石灰等,同時(shí)可投加助凝劑,如粘土、活性二氧化硅等加快凝結(jié)過程。羅明標(biāo)等的試驗(yàn)結(jié)果顯示氫氧化鎂處理劑具有良好的除鈾效果,特別適合酸溶浸鈾后的地下低放射性含鈾廢水的處理。
3.3離子交換法
目前離子交換主要處理低放廢水,包括有機(jī)離子和無機(jī)離子兩種交換體系。此法特點(diǎn)是操作方便、設(shè)備簡單、去除效率高且減容比高,適用于含鹽量低、懸浮物含量少的水體。國內(nèi)外研究都表明離子交換劑對(duì)Cs的有很高的吸附容量。
3.4膜分離技術(shù)
膜處理方法是處理放射性廢水相對(duì)經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的方法,此法具有出水水質(zhì)好、物料無相變、低能耗、操作方便和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)等特點(diǎn),膜技術(shù)的研究比較廣泛。美國、加拿大許多核電站采用反滲透和超濾工藝處理放射性廢水。
3.5生物處理法
生物處理法包括植物修復(fù)法、微生物法。微生物治理低放射性廢水是20世紀(jì)60年代開始研究的新工藝,國內(nèi)外都有人開展研究微生物富集鈾的工作。美國研究人員發(fā)現(xiàn)一種名為Geobactersulfurreducens的細(xì)菌能夠去除地下水中溶解的鈾,Geobacter能夠還原金屬離子,從而降低金屬在水中的溶解度,使金屬以固體形式沉淀下來,因此,這種細(xì)菌有可能被用于放射性金屬的生物處理。生物法處理流程復(fù)雜,處理周期長,運(yùn)行管理難度大,國內(nèi)核電廠還未采用生物法處理放射性廢水。
4放射性廢水和普通工業(yè)廢水處理方法比較
工業(yè)廢水中污染物成分復(fù)雜多樣,我們采用單一的處理方法很難達(dá)到完全凈化的效果,因此需要我們尋找適合的工藝進(jìn)行處理。其中廢水處理工藝的組成需要遵循先易后難的原則,先除去大塊垃圾和漂浮物質(zhì),然后依次去除懸浮固體、膠體物質(zhì)及溶解性物質(zhì)。放射性廢水與普通工業(yè)廢水處理的一個(gè)根本區(qū)別是:能夠用物理、化學(xué)或者生物方法將普通工業(yè)廢水的一些有毒物分解破壞,轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),例如六價(jià)鉻、氰、有機(jī)磷等;而用這些方法無法破壞放射性核素,不能改變其衰變輻射的固有特性,只能靠其自然衰變來降低直至消失其放射性。物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法一般是普通工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理或深度處理方法,主要處理方法采用生物處理法。而物理化學(xué)法是目前放射性廢水處理的主要方法。有些處理方法只適用于處理普通工業(yè)廢水,而較難應(yīng)用于處理放射性廢水。
5結(jié)論
配置濃度為0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.8mg/L、1.2mg/L、1.6mg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、50mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,共計(jì)12個(gè)濃度點(diǎn),經(jīng)過0.45μm水系針頭過濾器過濾,然后自動(dòng)進(jìn)樣分析。通過工作站軟件,采用峰面積進(jìn)行曲線的擬合,線性參數(shù)如表1所示,相關(guān)系數(shù)為0.999999,如圖1所示。
2精密度和準(zhǔn)確度
2.1精密度對(duì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的氨氮標(biāo)樣200542(1.50±0.07)重復(fù)9次測定,氨氮保留時(shí)間在4.98~4.99min之間,保留時(shí)間的RSD為0.1%,氨氮測定結(jié)果的RSD為1%.標(biāo)樣分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表2所示。
2.2準(zhǔn)確度加標(biāo)試驗(yàn)使用氨氮標(biāo)液,分別進(jìn)行3次加標(biāo),每次加標(biāo)測定4次,回收率結(jié)果如表3所示。對(duì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的氨氮標(biāo)樣200542(1.50±0.07)進(jìn)行測定,其測定結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值要求范圍內(nèi),具體結(jié)果如表3所示。
3定量范圍
參考EPASW-846,測定9次空白加標(biāo)試驗(yàn),加標(biāo)量為估計(jì)濃度的3~5倍。計(jì)算測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差,采用98%的置信度,查臨界值表t為2.896,方法的檢出限為t值與標(biāo)準(zhǔn)偏差的乘積,方法的檢測限為4倍的檢出限,結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表4所示。采用離子色譜法可直接對(duì)濃度在0.04~50mg/L范圍內(nèi)的樣品進(jìn)行分析,操作簡便,滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)中的二級(jí)最低標(biāo)準(zhǔn)要求(50mg/L)。
4鈉氏試劑分光光度法和離子色譜法的比較
采集樣品7組,分別采用《鈉氏試劑分光光度法》和《離子色譜法》進(jìn)行測定,結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表5所示。分別對(duì)7組樣品的測定結(jié)果對(duì)比、分析、統(tǒng)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為0.8%~3.7%,結(jié)果均滿足質(zhì)控小于5%的要求。因此,此方法可用于工業(yè)廢水中氨氮的測定。
5干擾及消除方法
樣品中鈉和銨質(zhì)量比超過10000∶1會(huì)影響分離,對(duì)此,可通過調(diào)整淋洗液濃度、采用梯度淋洗或加入調(diào)節(jié)劑來消除影響。對(duì)于樣品中金屬離子的干擾,可通過在分離柱前加裝預(yù)處理柱消除干擾。樣品在進(jìn)樣前,可通過0.45μm水系針頭過濾器過濾來消除顆粒物對(duì)儀器系統(tǒng)的影響。
6結(jié)束語
論文關(guān)鍵詞:印染污泥,熱值,焙燒,失燒量
1 前言:
隨著紡織印染行業(yè)蓬勃發(fā)展,印染加工過程中產(chǎn)生的含有化學(xué)藥劑、染化料及各種纖維物的廢水成為工業(yè)廢水污染大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì),印染廠每加工100㎡織物,產(chǎn)生廢水3~5m3,我國印染廢水排放量約為每天3.5×106~4.5×106 m3,全行業(yè)年排水量超過16億立方,約占整個(gè)工業(yè)廢水的35%,且印染廢水具有排水量大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn),屬較難處理的工業(yè)廢水之一,由此造成的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的[1-3]。近年來我國對(duì)印染廢水處理力度在不斷加大,印染企業(yè)配套的廢水處理投入運(yùn)行后,每天產(chǎn)生大量污泥,而且印染廢水趨向集中處理后印染污泥,污泥量日益增加,產(chǎn)生的污泥的組成成分日益復(fù)雜。當(dāng)前所產(chǎn)生的大量污泥通常的處理方法是利用機(jī)械壓濾裝置將污泥的含水率壓濾到80%以下后外運(yùn),以填埋、堆放、或傾倒的方式作最終處置[4-5]。這樣的處置方法往往會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成二次污染,存在比較嚴(yán)重的環(huán)境安全隱患。另外從資源化角度來看,印染污泥中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機(jī)鹽等,其中纖維雜質(zhì)等有機(jī)物含量高,是一種潛在的資源,把印染污泥經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗笞鳛樾履茉醇右岳檬且环N既環(huán)保又節(jié)能的印染污泥處理方法,以后將成為印染污泥處理的發(fā)展方向cssci期刊目錄。因此,本文從印染污泥熱值入手,找出熱值與污泥組成成分間的潛在關(guān)系,根據(jù)熱值確定污泥與煤的配比,以其達(dá)到最佳的利用效果。
2 試驗(yàn)材料及方法
2.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用印染污泥取自浙江省溫州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某印染公司的印染污水處理廠,該廠日處理綜合印染廢水約8000噸,日均生產(chǎn)印染污泥接近14噸(含水率35%)。為了測試不同特性廢水及不同時(shí)段產(chǎn)生的污泥的熱值,分別選取牛仔紗線漿染廢水和機(jī)織布印染廢水所壓濾的污泥。
2.2試驗(yàn)儀器及試驗(yàn)環(huán)境
實(shí)驗(yàn)儀器包括烘干儀器、電子秤、粉碎機(jī)及量熱儀器等,測試環(huán)境要求獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室且保持恒溫,試驗(yàn)設(shè)備及測試環(huán)境如表1。
表1 試驗(yàn)設(shè)備及測試環(huán)境(
測試儀器
檢測環(huán)境
設(shè)備要求
烘干儀器
恒溫
密封式電熱恒溫干燥箱一個(gè)。
電子秤
電子秤FA1004一臺(tái)(精確度為萬分之一)。
粉碎機(jī)
FS-100型密封式粉碎機(jī)一臺(tái)。
論文關(guān)鍵詞:外商直接投資,污染天堂假說,環(huán)境污染,環(huán)境庫茲涅茨假說
一、引言
改革開放30年來,我國經(jīng)濟(jì)取得了舉世矚目的成就,但與此同時(shí),對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響不容小視,環(huán)境承載力對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的制約日益嚴(yán)重。在追求經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí),人們對(duì)清潔環(huán)境的需求日益提高。追求鳥語花香、藍(lán)天碧水、空氣清新的生存環(huán)境。“城市,讓生活更美好”-2010年上海世博會(huì)主題節(jié)能減排論文,反映了人們對(duì)生活質(zhì)量的訴求。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家一直關(guān)注環(huán)境的承載力變化。羅馬俱樂部的世界末日模型體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)學(xué)家對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的一種極度悲觀的看法。庫茲涅茨提出了環(huán)境庫茲涅茨假說,環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長呈現(xiàn)一種倒U型曲線,即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期,環(huán)境污染會(huì)隨經(jīng)濟(jì)增長而增加;但到達(dá)一定收入水平后,環(huán)境污染會(huì)隨經(jīng)濟(jì)增長而減少怎么寫論文。
對(duì)于FDI、污染行業(yè)轉(zhuǎn)移與環(huán)境的關(guān)系研究的結(jié)果大致可以分為三類:一類是“污染天堂假說”,即外商直接投資與東道國的環(huán)境污染是有關(guān)系的,并且東道國較弱的環(huán)境規(guī)制會(huì)吸引環(huán)境管制較高國家的外商直接投資,從而使東道國成為“污染避難所”;第二類“污染光環(huán)假說”,即進(jìn)行投資的跨國公司總是傾向于對(duì)投向東道國的公司散播綠色技術(shù),通過運(yùn)用統(tǒng)一的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)而有利于東道國的環(huán)境污染減少;第三類則認(rèn)為跨國公司的對(duì)外直接投資促使東道國產(chǎn)出大量增加,從而引致相應(yīng)污染的增加。國外的學(xué)者進(jìn)行了大量實(shí)證研究。Mani,M.和D. Wheeler(1997)的研究表明,絕大多數(shù)污染產(chǎn)業(yè)投向了發(fā)達(dá)國家,而非發(fā)展中國家[1]。Eskeland和 Harrison(2003)的研究表明,外資企業(yè)比國內(nèi)企業(yè)排放污染明顯要少[2]。JieHe(2006)利用中國數(shù)據(jù)研究節(jié)能減排論文,發(fā)現(xiàn) FDI資本每增加1%,工業(yè)SO2排放量增加 0.098%,F(xiàn)DI對(duì)經(jīng)濟(jì)增長和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換引起的污染排放增加完全抵消了FDI對(duì)環(huán)境管制影響引起的污染減少[3]。楊海生、賈佳、周永章和王樹功(2005)根據(jù)1990~2002年中國的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,其結(jié)論是FDI與污染物排放呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)[4]。潘申彪、余妙志(2005)利用1986~2003年江浙滬三省市數(shù)據(jù),進(jìn)行了外商直接投資增長與環(huán)境污染加劇的因果關(guān)系檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)三省市吸引的外商直接投資增長是導(dǎo)致該區(qū)域環(huán)境污染加劇的原因[5]。沙文兵和石濤(2006)利用中國30個(gè)省市、區(qū)1999~2004年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示外商直接投資對(duì)中國生態(tài)環(huán)境具有顯著的負(fù)面效應(yīng)[6]。陳凌佳(2008)利用2001~2006年全國112座重點(diǎn)城市(均為地級(jí)市)的面板數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)三個(gè)地區(qū)的FDI對(duì)環(huán)境均產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng),外商直接投資每增加1%,東部、中部和西部工業(yè)SO2污染強(qiáng)度增加0.0316%,0.0568%和0.0716%[7]。賀文華(2010)利用東部十一省市的面板數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),中國東部的數(shù)據(jù)不支持“污染天堂假說”[8]。因FDI主要集中于東部地區(qū)的上海、浙江、江蘇和廣東,本文在環(huán)境庫茲涅茨假說基礎(chǔ)上,以FDI為污染輸出變量,利用長三角和珠三角的城市面板數(shù)據(jù)研究FDI對(duì)環(huán)境的影響。
二、污染指標(biāo)選取及模型構(gòu)建。
(一)數(shù)據(jù)來源和污染指標(biāo)選取
因2004年前后中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒的統(tǒng)計(jì)口徑發(fā)生了變化,考慮統(tǒng)計(jì)口徑一致及數(shù)據(jù)的連續(xù)性,本文數(shù)據(jù)全部來自2004~2009年的中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒。以上海、浙江、江蘇代表長三角節(jié)能減排論文,以廣東省代表珠三角怎么寫論文。以人均地區(qū)生產(chǎn)總值(元)代表經(jīng)濟(jì)增長,外商直接投資(萬美元)表示污染輸入的變量,根據(jù)中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒提供的數(shù)據(jù),以工業(yè)廢水排放量(萬噸)、工業(yè)二氧化硫排放量(噸)和工業(yè)煙塵排放量(噸)代表環(huán)境污染指標(biāo)。
上海的工業(yè)廢水排放量呈遞減趨勢(shì),從2003年的61112萬噸減少到2008年的44120萬噸;工業(yè)二氧化硫排放量從2003年的300734噸增加到2005年375231噸,而后遞減,到2008年為298000噸;工業(yè)煙塵呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),從2003年的49671噸減少到2008年的40629噸;人均地區(qū)生產(chǎn)總值和FDI呈現(xiàn)快速增長趨勢(shì),分別從2003年的46718元、585022萬美元快速增加到2008年的73124元和1008427萬美元(見圖1)。
圖1 2003~2008年上海市環(huán)境污染指標(biāo)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、FDI變化趨勢(shì)
注:坐標(biāo)軸單位為千,即坐標(biāo)軸上100是100*1000。 圖2和圖3同
浙江和江蘇共有24個(gè)城市,分別是江蘇的南京、無錫、徐州、常州、蘇州、南通、連云港、淮安、鹽城、揚(yáng)州、鎮(zhèn)江、泰州、宿遷和浙江的杭州、寧波、溫州、嘉興、湖州、紹興、金華、衢州、舟山、臺(tái)州、麗水。2008年工業(yè)廢水排放量超過4億噸的有江蘇的無錫、蘇州和浙江的杭州,杭州達(dá)75585萬噸;工業(yè)二氧化硫排放量超過10萬噸的有江蘇的南京、徐州、蘇州和浙江的寧波、嘉興,蘇州達(dá)176990噸;工業(yè)煙塵排放量超過4萬噸的有江蘇的無錫、蘇州,無錫達(dá)44487噸;人均地區(qū)生產(chǎn)總值超過6萬元的有江蘇的南京、無錫、常州、蘇州和浙江的杭州、寧波,蘇州達(dá)106863元;外商直接投資超過20億美元的有江蘇的南京、無錫、常州、蘇州、南通和浙江的杭州、寧波。引進(jìn)外商直接投資最多的是蘇州節(jié)能減排論文,達(dá)813260萬美元。從2007至2008年,三大污染指標(biāo)都減少的有江蘇的南京、無錫、蘇州、鎮(zhèn)江和浙江的溫州、紹興、金華、麗水;除江蘇的南通和浙江的溫州、嘉興、湖州、紹興、臺(tái)州的外商直接投資有所減少外,其他城市的外商直接投資呈現(xiàn)快速增加趨勢(shì)(見圖2)。
2007~2008年浙江和江蘇24市環(huán)境污染指標(biāo)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、FDI變化趨勢(shì)
廣東省共有21個(gè)城市,它們是廣州、韶關(guān)、深圳、珠海、汕頭、佛山、江門、湛江、茂名、肇慶、惠州、梅州、汕尾、河源、陽江、清遠(yuǎn)、東莞、中山、潮州、揭陽、云浮。2008年工業(yè)廢水排放量超過1億噸的有廣州、韶關(guān)、佛山、江門、肇慶、東莞、中山,東莞達(dá)33359萬噸;工業(yè)二氧化硫排放量超過10萬噸的有東莞、佛山,佛山達(dá)124100噸;工業(yè)煙塵排放量超過2萬噸的有佛山、江門、茂名、東莞,東莞達(dá)41612噸;人均地區(qū)生產(chǎn)總值超過6萬元的有廣州、深圳、珠海、佛山,深圳達(dá)89814元,東莞和中山都低于6萬元,分別為53285和56106元;外商直接投資超過20億美元的有廣州、深圳、東莞,吸納外商直接投資最多的是深圳,達(dá)402018萬美元。從2007至2008年,三大污染指標(biāo)都減少的有韶關(guān)、深圳、佛山、江門、湛江、梅州;除云浮的外商直接投資有所減少外,其他城市的外商直接投資呈現(xiàn)增加趨勢(shì)(見圖3)。
2007~2008年廣東21市環(huán)境污染指標(biāo)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、FDI變化趨勢(shì)
用FS、SO2、GYYC、Y和FDI分別表示工業(yè)廢水、工業(yè)二氧化硫、工業(yè)煙塵、人均地區(qū)生產(chǎn)總值和外商直接投資,為了消除序列相關(guān)節(jié)能減排論文,把數(shù)據(jù)取自然對(duì)數(shù),用LNFS、LNSO2、LNGYYC、LNY和LNFDI分別表示FS、SO2、GYYC、Y和FDI的自然對(duì)數(shù)值。利用Eviews6.0對(duì)長三角和珠三角污染指標(biāo)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、FDI進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得表1,從表1可以看出長三角所有指標(biāo)的均值、中位數(shù)都高于珠三角指標(biāo)的對(duì)應(yīng)值;除工業(yè)廢水排放量的最大值是珠三角高于長三角,其他指標(biāo)值均低于長三角;除FDI的最小值是珠三角高于長三角,其他都比長三角的對(duì)應(yīng)值小;其他如標(biāo)準(zhǔn)差、峰度、偏度和JB值都存在較大差異。
表1 長三角和珠三角污染指標(biāo)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、FDI的數(shù)據(jù)分析
長三角
珠三角
FS
SO2
GYYC
Y
FDI
FS
SO2
GYYC
Y
FDI
Mean
20412.62
88902.54
24157.65
31444.96
135035.6
8622
44570.37
10106.2
25262.12
72592.93
Median
11601.5
68778.5
19384
26628.5
73068
5449.5
33775
8176
15493
20373
Maximum
85735
375231
61606
106863
1008427
91260
197500
41612
89814
403018
Minimum
958
6269
2797
5400
1245
220
924
47
4111
2118
Std. Dev.
20004.63
74157.97
14660.33
19957.31
187197.6
10103.19
44421.6
8174.932
20870.59
99027.69
Skewness
1.5486
1.9216
0.7381
1.1892
2.4204
4.7855
1.7104
1.2361
1.1934
1.8052
Kurtosis
4.3719
7.010
2.5440
4.3536
8.8407
36.990
5.3677
4.6722
3.1731
5.3140
Jarque-Bera
71.7175
192.8161
14.9192
46.8043
359.671
6546.445
90.8637
46.7687
30.0658
96.5423
Probability
0.000576
Sum
3061893
13335381
3623648
4716744
20255335
1086372
5615867
1273381
3183027
9146709
Sum Sq. Dev.
5.96E+10
8.19E+11
3.20E+10
5.93E+10
5.22E+12
1.28E+10
2.47E+11
8.35E+09
5.44E+10
1.23E+12
Observations
150
150
150
150
150
126
126
126
126
126
Cross sections
25
25
25
25
25
21
21
21
關(guān)鍵詞:生物技術(shù),制漿造紙廢水,廢水處理
制漿造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境所造成的污染問題日益突出,其廢水排放量占全國工業(yè)廢水排放總量的10%左右,污染嚴(yán)重,需要二次處理。隨著國家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視以及民眾環(huán)保意識(shí)的不斷提高,制漿造紙行業(yè)已將降低有害物質(zhì)作為重要課題。生物處理是常用的制漿造紙廢水處理技術(shù),已被許多工廠采用。該技術(shù)的原理是利用厭氧和好氧微生物將廢水中的溶解性有機(jī)物分解為二氧化碳和水等穩(wěn)定的無機(jī)物,實(shí)現(xiàn)COD去除,達(dá)到凈化水體的目的。根據(jù)參與作用的微生物種類和供氧情況,分為好氧生物處理和厭氧生物處理及好氧厭氧組合處理三大類。生物處理方法運(yùn)行費(fèi)用低廉,與其他方法組合可以大大提高造紙廢水的處理效率。
1.好氧生物處理法
好氧生物處理法即在有氧條件下,好氧微生物(主要是好氧菌)以水中的多種有機(jī)污染物作為生長、繁殖和新陳代謝等生命活動(dòng)的物質(zhì)與能量來源,同時(shí)達(dá)到去除BOD的方法。根據(jù)好氧微生物在水體中和工作方式不同,可分為活性污泥法和生物膜法兩類。
1.1 活性污泥法
經(jīng)初次沉淀后的廢水與由二次沉淀池來的回流污泥在曝氣池起端進(jìn)入池內(nèi),通過擴(kuò)散或機(jī)械曝氣進(jìn)行充分混合與曝氣,并通過活性污泥的吸附、絮凝和氧化作用去除廢水中的有機(jī)物。該法適用于處理要求高而水質(zhì)較穩(wěn)定的廢水。
由于普通活性污泥法曝氣時(shí)間比較長,當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時(shí),廢水中有機(jī)物已幾乎被耗盡,污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期,它的活動(dòng)能力也相應(yīng)減弱,因此在沉淀池中容易沉淀,出水中殘剩的有機(jī)物數(shù)量少。處于饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強(qiáng)烈吸附和氧化有機(jī)物,所以普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高,達(dá)到90~95%左右。
普通活性污泥法也有它的不足之處,主要是:①對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)能力不強(qiáng);②所供的氧不能充分利用,曝氣池相對(duì)龐大、占地多、能耗費(fèi)用高。有研究表明通過活性污泥工藝改良,可以明顯改善生物系統(tǒng)污泥沉降性能及處理效果。
(1)SBR工藝
SBR(Sequencung Batch Reactors)是近年來在國內(nèi)外廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術(shù)。SRB反應(yīng)器的運(yùn)行通常包括5個(gè)階段:①進(jìn)水階段——加入基質(zhì);②反應(yīng)階段——基質(zhì)降解;③沉淀階段——泥水分離;④排放階段——排上清液;⑤閑置階段——活性恢復(fù)。這5個(gè)階段都在曝氣池內(nèi)完成,從第一次進(jìn)水到第二次進(jìn)水稱為一個(gè)工作周期。
SRB每個(gè)工作周期中各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)可以根據(jù)污水性質(zhì)、排放規(guī)律與出水要求等進(jìn)行調(diào)整。其操作簡單,應(yīng)用靈活,經(jīng)濟(jì)可行,能有效地去除常規(guī)活性污泥法難以去除的污染物,并能有效地克服活性污泥法污泥膨脹等問題。甲醇去除率達(dá)100%,COD去除率88%。據(jù)某些專家估算,SRB法投資運(yùn)行成本要比常規(guī)活性污泥法節(jié)省30%。加拿大已成功應(yīng)用SRB技術(shù)處理造紙廠多種廢水;上海新倫造紙廠采用SRB技術(shù)進(jìn)行廢水處理并實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
(2)HCR工藝
HCR(High Performance Compact Reactor) 是好氧生物處理技術(shù)的一個(gè)飛躍,它融合了當(dāng)今的高速射流曝氣、物相強(qiáng)化傳遞、紊流剪切等技術(shù),并具有深井曝氣和流化污泥床的特點(diǎn)。因此,其空氣氧的轉(zhuǎn)化率高,反應(yīng)器的容積負(fù)荷大,水力停留時(shí)間短,是當(dāng)前為西方國家所廣泛接受的一種高效好氧生物處理方法。
HCR系統(tǒng)主要包括:集成反應(yīng)器、兩相噴頭、沉淀池以及配套的管路和水泵等。集成反應(yīng)器為圓形容器,其外筒兩端被封閉,連接著各種管道;內(nèi)筒兩端開口,兩相噴頭安裝在反應(yīng)器上部的正中央。循環(huán)水泵提升高壓水流經(jīng)噴頭射入反應(yīng)器,由于負(fù)壓作用同時(shí)吸入大量空氣。水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區(qū),把吸入的氣體分散成細(xì)小的氣泡。富含溶解氧的混合污水經(jīng)導(dǎo)流筒達(dá)到反應(yīng)器底部后,又向上返流形成環(huán)流,再經(jīng)剪切向下射流,如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。于是,污水被反復(fù)充氧,氣泡和微生物菌團(tuán)被不斷剪切細(xì)化,并形成致密細(xì)小的絮凝體。
據(jù)研究表明紙廠廢水采用HCR工藝處理,其中懸浮物去除率和脫色率均在95%以上,BOD和COD的去除率也都在80%以上,其主要運(yùn)行效果參數(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法比較得出,HCR工藝在充氧速率、容積負(fù)荷、污泥負(fù)荷、沉淀池表面負(fù)荷、剩余污泥產(chǎn)率、水力停留時(shí)間等方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)。
HCR工藝存在的問題:一是能耗,當(dāng)污水 COD去除率在80%及其以下時(shí),所需能耗低且效益好;如果COD的去除率要求過高,其能耗就直線升高。因此,在實(shí)際工作中也不能盲目地選用HCR工藝。第二個(gè)問題是泡沫,HCR在處理某些廢水時(shí),也和常規(guī)好氧工藝一樣會(huì)產(chǎn)生泡沫,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這一因素。
1.2 生物膜法
生物膜法是一大類生物處理法的總稱,共同的特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)(濾料)表面上,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機(jī)物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、 CO2、 NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì),污水得到凈化,所需氧氣一般直接來自大氣,生物膜法的處理效果和活性污泥法的處理效果差不多,與活性污泥法相比,其產(chǎn)生的污泥膨脹和剩余污泥量少,以及占地少和運(yùn)行管理簡便等優(yōu)點(diǎn)。
目前采用生物膜技術(shù)的工藝也很多,常用的有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法以及生物流化床或膨脹床等多種工藝,本論文主要介紹一下接觸氧化法以及生物流化床。
(1)生物流化床法
生物流化床是70年代開發(fā)的一種新型生物膜法處理工藝;以比重大于1的細(xì)小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載體;廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態(tài);生物固體濃度很高,傳質(zhì)效率也很高,是一種高效的生物處理構(gòu)筑物。
生物流化床具有以下優(yōu)點(diǎn):① 生物固體濃度高(10~20g/l),因此容積負(fù)荷較高(7~8kgBOD5/m3.d以上),水力停留時(shí)間可大大縮短,基建費(fèi)用較小;② 無污泥膨脹或其它生物膜法中的濾料堵塞;③ 能適應(yīng)不同濃度范圍的廢水,能適應(yīng)較大的沖擊負(fù)荷;④ 由于容積負(fù)荷和床體高度較大,占地面積較小。這些優(yōu)點(diǎn)使它越來越受到水處理界的重視,目前已在生活污水和多種工業(yè)廢水的處理上得到應(yīng)用。近年來,內(nèi)循環(huán)生物流化床研究得較多,還有人把流化床反應(yīng)器與膜分離技術(shù)結(jié)合起來,建立了好氧流化床膜反應(yīng)器,處理出水水質(zhì)較高。
(2)生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理工藝。兼有活性污泥法與生物膜法優(yōu)點(diǎn),其機(jī)理是在曝氣反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置填料,池內(nèi)既有活性污泥又有生物膜,形成密集的生物群體,較多的增加了廢水與生物接觸的面積,連續(xù)曝氣和生物膜的及時(shí)更新,增強(qiáng)了生物的活性。科技論文。生物接觸氧化池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧,并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài),以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物接觸氧化法中微生物所需的氧通過鼓風(fēng)曝氣供給,生物膜生長至一定厚度后,近填料壁的微生物由于缺氧而進(jìn)行厭氧代謝,產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落,并促進(jìn)新生物膜的生長,促進(jìn)生物膜的新陳代謝,脫落的生物膜將隨出水流出池外,廢水中污染物在此過程中被微生物分解消耗,從而使廢水得到凈化處理。
生物接觸氧化法具有以下特點(diǎn):①由于填料比表面積大,池內(nèi)充氧條件良好,池內(nèi)單位容積的生物固體量較高,故生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷;②由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多,水流完全混合,故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;③剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運(yùn)行管理簡便;④處理能力高,處理效果穩(wěn)定。科技論文。
2.厭氧生物處理法
2.1 厭氧生物處理廢水的基本原理
厭氧發(fā)酵處理的基本原理是將溶解在廢水中的有機(jī)物,通過微生物作用使其轉(zhuǎn)化成為生物氣體,主要成分為甲烷,可作為工廠燃料燃燒以產(chǎn)生熱量加以利用。
由于一般處理廢水方法費(fèi)用較高,特別是好氧發(fā)酵的動(dòng)力消耗大,而且還要花費(fèi)很多費(fèi)用來處理生物污泥;而在厭氧生物處理過程中,復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解和轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物,同時(shí)釋放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出現(xiàn)。厭氧生物處理是一種有效、簡單、費(fèi)用低廉的低成本處理技術(shù),是將廢水處理與能源回收相結(jié)合的一種技術(shù);同時(shí)由于新的更加嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)對(duì)制漿和造紙工廠廢水排放的限制,所以這些因素都促使制漿和造紙工廠采用厭氧處理廢水。
2.2 厭氧生物處理廢水的新工藝與技術(shù)
目前采用厭氧技術(shù)處理廢水的工藝也很多,造紙業(yè)早使用的兩種厭氧系統(tǒng):厭氧接觸工藝CSTR(continuous stirred tank)和上流式污泥床工藝UASB(Up-flow Anaerobic SludgeBed)。目前具有高傳質(zhì)效率和污泥濃度,高反應(yīng)器負(fù)荷的具有代表的新型反應(yīng)器有:流化床FB(Fluidised Bed)、膨脹顆粒污泥床EGSB(Expanded Granular SludgeBed)和內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器IC(InternalCirculation reactiors)。下面就介紹一下UASB和內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器IC兩種厭氧生物處理廢水的方法。
(1)UASB方法
在厭氧處理領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的是UASB反應(yīng)器,它是由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物,把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí),折向反射板的四周,然后穿過水層進(jìn)入氣室,集中在氣室沼氣,用導(dǎo)管導(dǎo)出,固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是:
①UASB內(nèi)污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;②有機(jī)負(fù)荷高,水力停留時(shí)間短,采用中溫發(fā)酵時(shí),容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3.d左右;③無混合攪拌設(shè)備,靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng),使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài),對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng);④污泥床不填載體,節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題;⑤UASB內(nèi)設(shè)三相分離器,通常不設(shè)沉淀池,被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi),通常可以不設(shè)污泥回流設(shè)備。
主要缺點(diǎn)是:
①進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制,不宜過高,一般控制在100mg/l以下;②污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象,影響處理能力;③對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感,耐沖擊力稍差。
UASB工藝近年來在國內(nèi)外發(fā)展很快,應(yīng)用面很寬,在各個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用,生產(chǎn)性規(guī)模不等。科技論文。實(shí)踐證明,它是污水實(shí)現(xiàn)資源化的一種技術(shù)成熟可行的污水處理工藝,既解決了環(huán)境污染問題,又能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,具有廣闊的應(yīng)用前景。
(2)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器IC
內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(Internal Circulation Reactiors 簡稱IC)是由荷蘭Paques公司于20世紀(jì)80年代中期在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)成功的高效厭氧反應(yīng)器。它也存在厭氧細(xì)菌聚集形成的“顆粒污泥”,也是上流式顆粒污泥處理系統(tǒng)。廢水在反應(yīng)器中也是自下而上流動(dòng),污染物被細(xì)菌吸附并降解,凈化過的水從反應(yīng)器上部流出。事實(shí)上,IC反應(yīng)器可以簡單化地理解為兩個(gè)上下組合在一起的UASB反應(yīng)器,一個(gè)是下部的高負(fù)荷部分,一個(gè)是上部的低負(fù)荷部分。IC反應(yīng)器與UASB的最大不同之處是,廢水處理中由COD轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的生物氣的引出分為兩個(gè)階段,下部產(chǎn)生的氣體產(chǎn)生一個(gè)水和污泥的循環(huán)回流,由此引起的強(qiáng)烈的攪拌作用和高的上流速度,極大地改善了污染物從液相到顆粒污泥的傳質(zhì)過程,因此有極高的凈化效率,這是內(nèi)循環(huán)Internal Circulation reactiors一詞的由來。
內(nèi)循環(huán)(IC)厭氧反應(yīng)器目前已經(jīng)成功用于造紙工業(yè)廢水處理,與UASB相比它具有以下優(yōu)點(diǎn):有更高的負(fù)荷和凈化效率,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上;占地面積小,其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4-1/3左右,大大降低了反應(yīng)器的基建投資;抗低溫能力強(qiáng),IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物,溫度對(duì)厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重;具有緩沖pH的能力,內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1厭氧區(qū)的出水回流,可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度,對(duì)pH起緩沖作用,使反應(yīng)器內(nèi)pH保持最佳狀態(tài),同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量;內(nèi)部自動(dòng)循環(huán),不必外加動(dòng)力,節(jié)省了動(dòng)力消耗;出水穩(wěn)定性好;啟動(dòng)周期短,IC反應(yīng)器啟動(dòng)周期一般為1~2個(gè)月,而普通UASB啟動(dòng)周期長達(dá)4~6個(gè)月;沼氣利用價(jià)值高,反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機(jī)物為1%~5%,可作為燃料加以利用。
結(jié)論:
制漿造紙廢水具有濃度高、水量大、色度深、含纖維懸浮物多、BOD和COD含量高等特點(diǎn)。生物法處理制漿造紙廢水具有效率高、成本低、二次污染少等優(yōu)點(diǎn),今后隨著造紙工業(yè)和生物技術(shù)的迅猛發(fā)展以及對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高,生物處理技術(shù)必將在制漿造紙工業(yè)廢水處理中得到更廣泛的應(yīng)用,研究高效、低耗、技術(shù)簡單的制漿造紙廢水生物處理技術(shù)是一個(gè)非常有前途的課題。
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