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一般來講,在工業化加速進程中,在其他條件不變的情況下,隨著工業規模的擴大,工業廢水排放會隨之增加。但是,由于工業技術進步和行業結構調整,特別是對工業污染性行業規模的縮減,環境治理手段的提高,工業廢水排放量也會減少。
以蘇錫常地區為例,從1990~2000年工業廢水排放量與工業總產值的變化趨勢看(圖1)在這10年中,工業總產值在不斷增加,工業規模不斷擴大,但是工業廢水排放量并沒有呈現出同步增長。這既是產業結構調整的結果,也是環境管制的結果。20世紀90年代初期工業總產值規模相對較小,但是由于工業經營方式較為粗放,所以工業廢水排放量處于較高水平。
至20世紀90年代中期,隨著鄉鎮工業結構的調整,原有的小電鍍、印染、造紙等污染嚴重的行業被縮減,盡管工業生產總值在增加,但是工業廢水排放量相對減少。至1996年工業廢水排放量出現反彈表明經濟增長與水污染增加的聯系沒有切斷,工業廢水排放問題還未得到根本解決。從1998年起,政府米取了一些強制措施,在太湖流域開展重點工業污染源限期達標排放行動。除關停并轉“15小”企業外,同時還加大技術工藝改造和升級的力度,加強企業技術管理,轉變粗放的工業經濟增長方式,降低排污系數,從而工業廢水排放量得到相應的控制。太湖流域770家重點工業污染企業實現了達標排放,所以至1998年前后,雖然工業總產值規模在增加,但是工業廢水排放量急劇減少。此后,工業廢水排放量緩慢增長,并沒有隨工業生產規模的大幅度擴張而急劇增加,表明工業重點污染源達標排放具有明顯的效果。
2 工業行業結構對工業廢水排放的影響
2.1 制造業內部結構變化的影響
本研究以江蘇省的數據為例,探討1996~2000年制造業結構的調整與工業廢水排放之間的對應關系,以各行業的產值占工業總產值的比重代表產業結構,以各行業廢水排放量占工業廢水排放總量的比重代表污染結構。
20世紀90年代,江蘇省的制造業結構還是以傳統產業為主,機電、化工、紡織、食品等工業是該地區的支柱產業和優勢產業,其產值要占工業總產值的80%左右,結構性污染的矛盾仍十分突出。1997年淮河流域的工業達標排放和1998年太湖流域的工業達標排放,主要是通過關停并轉,對污染嚴重的行業結構進行調整實現的。從1996~2000年紡織工業所占全省主要行業的產值比重由19.2%下降到12.4 %,年均下降速度為13.6%,皮革制造行業占全省主要行業的產值比重年均下降速度為36.8%。巧合的是,這兩個行業的排污系數變化相對較小,達標排放率的年均變化又比較大(見表1)。說明這種變化正是產業結構調整,關停污染嚴重的企業和對重點污染企業實行限期達標的結果。
從工業廢水排放量看,1996~2000年,隨著食品工業、黑色金屬冶煉業、石油加工業、化纖工業、皮革制造業、非金屬行業產值在工業總產值中的比重下降,其廢水排放量占全省主要行業廢水排放總量的比重隨之下降,產值比重下降率與工業廢水排放比重下降率成正相關。相反,紡織、造紙、醫藥等重污染行業的產業結構變化與廢水排放結構變化呈負相關。一方面,紡織、醫藥行業產值比重在下降,而其廢水排放量比重在上升,說明這兩個行業的污染水平依然嚴重。另一方面,造紙、機電行業產值比重在上升,其工業廢水排放量比重在下降。這是因為全省加大造紙行業的污染治理力度,萬元產值廢水排放量從1996年的745.04t/萬元降低到2000年的182t/萬元(見表2)。雖然造紙業產值比重在增加,而其廢水排放總量由1996年的16411.52X104t降低到2000年的14292.23X104t,降低了2119.29X104t。機電行業雖然產值比重與絕對值都在增加,但是由于萬元產值排污量在減少,因而其廢水排放量比重與絕對量都在下降(見表1)。說明機電行業廢水排放量的減少,不是靠調整行業結構實現的,而是主要通過技術的進步、工藝設備的改進、環境管理的加強來實現的。
表1的排污彈性系數反映了工業各行業廢水排放量變化對應于其產值規模變化的敏感程度。1996~2000年江蘇省紡織行業、皮革行業、醫藥行業的排污彈性系數絕對值較大,這幾個行業的產值稍有增加,都會引起廢水排放量的大幅度增加,說明這幾個行業廢水排放量變化對產值規模變動非常敏感屬重污染行業。相反,石油加工、黑色金屬、食品工業排污彈性系數為負值,產值比重的年均遞增,沒有引起廢水排放的增加,廢水排放量反而有所降低。說明此類行業工藝改革和治污技術應用取得了較明顯的效果。排污系數可以綜合反映行業結構調整、工藝技術水平、廢水綜合治理程度的大小。從表2可看出,造紙業、化工工業、黑色金屬業等行業的排污系數最大,屬于重污染行業。從排污系數的變化看,1996-2000年造紙行業、食品行業和機械電子行業的排污系數降低幅度較大,年均降幅分別為37.48%、30.58%、24.4%,說明對這些行業的工藝設備技術改造和綜合治理力度較大,萬元產值廢水排放量降低,效果明顯。相反,醫藥、紡織、皮革和電氣供應行業的排污系數降低幅度小,說明這類行業技術改造和污染治理難度較大,效果不明顯。化工行業排污系數變化水平與全行業平均變化水平相當,其產值結構變化幅度小,為0.59%,產業結構調整力度不大,從而未能導致廢水排放結構的明顯變化。
從表2的達標排放率的變化看,造紙行業、皮革行業、紡織行業名列全省工業重點污染行業前三位。達標排放增長率分別為70.2%、44.26%、25.52%,遠高于全行業平均達標排放增長率12.02%的水平,說明這幾個行業達標排放效果明顯。造紙業污染排放系數年均降低幅度大,降幅為37.48%,但行業產值比重在增加,增幅為25.8%,說明造紙業并非通過調整行業規模,而是通過技術改造來降低污染排放的。紡織行業、皮革行業的排污系數降幅小,分別僅為2.03%、1.16%,但是行業產值比重遞減速度快,居全省工業重點污染行業之首,分別為一13.6%和一36.8%說明這兩個行業結構調整力度大,主要是通過調整產品結構來降低污染排放的。石油加工、黑色金屬、電氣供應行業的達標排放率的變化相對較小,達標排放的效果不明顯。機電行業的排污系數快速遞減,但是產值比重在高增,兩者相互抵消,所以達標排放的效果也不明顯。
2.2工業各行業對水質影響的貢獻
工業各行業對水質影響的貢獻率是指各行業排出的污染物對河流湖泊水質污染影響所分擔的份額。我們以江蘇省為例,考察COD、酚、石油類等有機污染物及懸浮物水污染物質,以這幾種污染物為主,計算江蘇省各工業行業污染物排放對河流湖泊水質影響的貢獻率。
—項產業排出的一項污染物的貢獻率產業污染物排放量Ki——水中i污染物的負荷分擔率Gi—全部產業i污染物排放量Kj—j產業對江蘇省水質影響的總貢獻率從表3可以看出,江蘇省對水質污染影響最大的產業為化學工業,其總貢獻率達到了25.18%,其次為紡織工業和造紙及紙制品業,分別為23.01%和20.20%。從COD分擔率來看,紡織行業最高,達到20.49%;化工行業次之,為16.09%;造紙行業第三,為13.35%。非金屬和金屬制品業的COD的污染分擔率最低。從懸浮物的分擔率來看,有色金屬業最高,為10.43%;其次是化工工業和造紙行業,分別為8.47%和6.84%。
3技術進步與工業廢水排放的關系
技術進步可以降低排污系數,主要通過對老的工藝及設備進行技術改造,采用節水措施提高工業廢水的處理率和回用率。也可以通過科學管理、勞動者素質提高等間接途徑發揮作用。本研究以無錫市為例,通過生產函數的方法['計算無錫市工業技術進步貢獻率,然后將技術進步貢獻率與工業廢水排放的有關指標進行相關分析。
首先計算1995-1998年、1998-2000年技術進步對工業產值增長貢獻份額,其值分別為39.25%44.5%。對其做插值處理后,與對應年份的工業污染排放參數做相關分析。
通過對工業技術進步貢獻份額與COD排放量、萬元產值廢水排放量之間的相關分析可以清楚地看到:技術進步與減少污染、改善環境之間有著十分密切的關系,其相關性高達0.95和0.98。因此,要有效地減少工業生產污染,就必須切切實實地依靠技術進步。
4治理污染投資與工業廢水排放的關系
水環境質量除了受經濟總量、產業結構和技術水平的影響外,還受環境保護治理污染投資的影響,而環境保護投資大小與經濟發展水平又密切相關。從西方國家的經驗看,經濟發展到一定水平,人們的環保意識增強了,也有更多的資金用于環境保護。本得到控制,環保投資需占GDP的1%;若使環境污染問題得到基本解決,環保投資需占GDP的1.5%;而要使環境質量明顯改善,則環保投資要占GDP的2%以上。而在發展中國家,因環境污染的欠帳很多,其投資比重還要相應提高才行。蘇錫常地區污染治理投資嚴重不足,環境治理投資占整個GDP的比重,最高年份1998年也只有0.9%左右,不到1%;1998年達標排放之前,污染治理投資不足0.2%。1998年之后,也還不足0.5%。工業廢水排放ft與污染治理的關系。
對蘇錫常地區工業廢水排放量與污染治理投資的相關分析,說明蘇錫常工業廢水排放的變化與治理污染投資有一定的相關性。從1991-1995年隨著污染治理投資的增加,工業廢水排放量逐步降低。1998年太湖流域的工業廢水達標排放,使污染治理投資在近10年處于最高水平,相應的污染排放量降到近10年的最低水平。說明1998年達標排放投資治理效果明顯。1998年之后,隨著污染治理投資的減少,工業廢水排放量又有了一定的反彈。
5結論
通過對長江三角洲典型地區水環境影響因素的分析,我們可以得出以下結論:
(1)從工業規模看,就傳統意義來講,隨著工業規模的擴大,工業廢水排放應該是增加的。進入20世紀90年代后,伴隨著工業現代化,蘇錫常地區隨著工業總產值的增加,工業廢水排放量基本沒有大幅度的增加,總體出現了平穩下降的趨勢。原因是產業結構調整、工業技術進步和工業廢水達標排放起到了很大的作用。
⑵從制造業結構變化看,工業廢水排放和制造業結構變化雖然有很大關系,但不能一概而論。有些行業的廢水排放量對其結構調整比較敏感;而有些行業則不敏感。因此,不同的行業降低工業廢水排放所采取的對策應該有所不同。江蘇省紡織行業、皮革行業的達標排放主要是靠產業結構調整實現的;造紙行業和化工行業的達標排放主要是通過工藝設備的技術改造實現的。
關鍵詞:工業廢水;處理;廢水特點;發展趨勢
工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。隨著工業的迅速發展,廢水的種類和數量迅猛增加,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重,威脅人類的健康和安全。因此,對于保護環境來說,工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
一、工業廢水分類及處理的基本原則
工業廢水分類通常有以下三種:第一種是按工業廢水中所含主要污染物的化學性質分類,含無機污染物為主的為無機廢水,含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機廢水。第二種是按工業企業的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農藥廢水、電站廢水等。第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。處理的基本原則:
(一)優先選用無毒生產工藝代替或改革落后生產工藝,盡可能在生產過程中杜絕或減少有毒有害廢水的產生。
(二)在使用有毒原料以及產生有毒中間產物和產品過程中,應嚴格操作、監督,消除滴漏,減少流失,盡可能采用合理流程和設備。
(三)含有劇毒物質廢水,如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰廢水應與其它廢水分流,以便處理和回收有用物質。
(四)流量較大而污染較輕的廢水,應經適當處理循環使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水處理負荷。
(五)類似城市污水的有機廢水,如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水,可排入城市污水系統進行處理。
(六)一些可以生物降解的有毒廢水,如酚、氰廢水,應先經處理后,按允許排放標準排入城市下水道,再進一步生化處理。
(七)含有難以生物降解的有毒廢水,應單獨處理,不應排入城市下水道。工業廢水處理的發展趨勢是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或實行閉路循環。
二、廢水處理方法可按其作用分為四大類:物理處理法、化學處理法、物理化學法和生物處理法
三、主要工業廢水特點與處理方法
(一)農藥廢水的特點及其處理方法
農藥品種繁多,農藥廢水水質復雜。其主要特點是:(1)污染物濃度較高,化學需氧量(COD)可達每升數萬mg;(2)毒性大,廢水中除含有農藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質以及許多生物難以降解的物質;(3)有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水質、水量不穩定。因此,農藥廢水對環境的污染非常嚴重。農藥廢水處理的目的是降低農藥生產廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達到無害化。農藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低殘留的新農藥,這是農藥發展方向。一些國家已禁止生產六六六等有機氯、有機汞農藥,積極研究和使用微生物農藥,這是一條從根本上防止農藥廢水污染環境的新途徑。
(二)食品工業廢水污染特點及其處理方法
食品工業原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質,如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等;(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;(4)原料夾帶的泥砂及其他有機物等;(5)致病菌毒等。食品工業廢水的特點是有機物質和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養化,以致引起水生動物和魚類死亡,促使水底沉積的有機物產生臭味,惡化水質,污染環境。
食品工業廢水處理除按水質特點進行適當預處理外,一般均宜采用生物處理。如對出水水質要求很高或因廢水中有機物含量很高,可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池,或多級生物轉盤或聯合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯的生物處理系統。
(三)造紙工業廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產生的廢水,污染最為嚴重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達5—40g/L,含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質。抄紙機排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產過程中添加的填料和膠料。造紙工業廢水的處理應著重于提高循環用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質,回收率可達95,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機物結合的其他鈉鹽。中和法調節廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
(四)印染工業廢水處理
印染工業用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100-200t,其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。回收利用:(1)廢水可按水質特點分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對流洗滌。一水多用,減少排放量;(2)堿液回收利用,通常采用蒸發法回收,如堿液量大,可用三效蒸發回收,堿液量小,可用薄膜蒸發回收;(3)染料回收,如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒,懸浮于殘液中,經沉淀過濾后回收利用。
無害化處理可分:(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。(2)化學處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調節廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質;氧化法在于氧化廢水中還原性物質,使硫化染料和還原染料沉淀下來。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉盤、生物轉筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質,達到排放標準或回收要求往往需要采用幾種方法聯合處理。
(五)冶金廢水治理及發展趨
冶金廢水的主要特點是水量大、種類多、水質復雜多變。按廢水來源和特點分類,主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產中凝結、分離或溢出的廢水等。冶金廢水治理發展的趨勢:(1)發展和采用不用水或少用水及無污染或少污染的新工藝、新技術,如用干法熄焦,煉焦煤預熱,直接從焦爐煤氣脫硫脫氰等;(2)發展綜合利用技術,如從廢水廢氣中回收有用物質和熱能,減少物料燃料流失,(3)根據不同水質要求,綜合平衡,串流使用,同時改進水質穩定措施,不斷提高水的循環利用率;(4)發展適合冶金廢水特點的新的處理工藝和技術,如用磁法處理鋼鐵廢水具有效率高,占地少,操作管理方便等優點。
一、加強集中式飲用水源地的監督管理,飲用水源地水質(地下水)達標率達到100%
根據年編制完成的飲用水源地保護區劃分和規劃工作,各縣(市)環保局、小店、尖草坪、晉源分局要按照區劃、規劃的要求,對處于一、二級飲用水源地保護區內污染源,由各縣(市)區政府下達搬遷、關停及限期治理的決定,在5月底前完成保護區的立標工作,加大檢查的力度,每月定期對各飲用水源地進行水質監測,確保飲用水源地水質安全。
二、落實省政府環保目標責任書要求,斷面主要污染物COD、氨氮年均值下降10%,城市水域功能區達標率達到50%以上
1、斷面COD。氨氮的消減工作,是省市長目標責任制的一項主要工作,年3月我局就斷面COD。氨氮的監測和消減工作做了具體的安排。各有關環保部門要加強轄區內排水企業的監督管理,確保環保設施正常運轉和廢水的達標排放。市環境監測中心站、古交市、縣、小店分局監測站要認真做好轄區內各溝、渠、河道匯入汾河水質及溫南社水質的監測工作并按時上報市局,市局每兩月組織汾河水質分析會,對發現的問題及時組織處理。
2、強化湖水生態環境管理,在太原市人民政府湖生態修復工程領導組的統一領導下,分年度對湖進行環境綜合整治。在二季度前完成從汾河二庫到湖沿途的污染源調查及整治設計,積極落實資金。整治中,通過對沿途污染源進行治理、湖底的清淤、補水次數的增加、湖養魚的魚種、數量合理的規劃,并結合湖區域開發和提升其生態的自凈能力,力爭使湖水水質得到改善。
3、進一步加大城市污水處理改造建設能力。年內開工建設城南污水處理廠20萬噸/日工程、河西北中部污水處理廠升級改造和二期7.5萬噸/日工程、升級改造工程,確保年投入運行;縣污水處理廠開工建設0.5萬噸/日工程,完成縣污水處理廠擴容改造0.8萬噸/日工程、縣污水處理廠一期技改1萬噸/日工程、古交中心污水處理廠擴容改造2萬噸/日工程。通過上述建設和改造,新增污水處理能力31.3萬噸/日。
4、結合目前開展的西山地區環境綜合整治工作及城鄉清潔大運動,以河為試點開展河道整治,一、二季度對全市條排污渠進行詳盡的調查,在調查的基礎上確定對河道進行綜合整治,整治中,通過對河道沿岸洗煤、選礦等工業企業廢水通過治理,實現廢水“零排放”,對生活污水實施清污分流、雨污分流。并進行環境綜合整治,實施綠化、美化工程。
三、在“五個行業”開展廢水治理工作。
根據國家和省、市要求,實施節能減排工程,重點抓好重點行業的限期治理及監督工作。一是加強污水預處理工作,全市張床位以上的醫療機構在月底前必須達標排放。全市家餐飲、娛樂、小區等服務行業的重點排水單位,按要求完成污水預處理設施,實現達標排放;二是晉源區齊興偉業、家盛等造紙行業要繼續加大創建廢水“零排放”企業的力度;三是對縣山西水塔老陳醋有限公司、縣旭美薯業、漢波食品等釀酒、制醋、食品加工行業廢水實施限期治理,實現達標排放。四是繼續加強對全市家表面行業的廢水管理;五是對洗相、印刷等相關行業要對顯影、定影廢液的產生、貯存、轉移及處置工作進行統一監督管理。
四、組織污染源在線監控系統的安裝、管理,保障系統穩定運行
按照省局統一要求,加快在線監控設備的安裝工作。凡有在線監控設備安裝工作的縣(市)區,各級環保部門要加強督察工作,在年省局下達家安裝在線監控設備的基礎上,確保月底前完成安裝工作,在月底前完成對省局的數據上傳及聯網工作。對不按時完成安裝任務的企業,將依照國家環保總局《污染源自動監控管理辦法》進行處罰,所在縣(市)區實施環保區域限批政策。
關鍵詞:氨氮 減排 “十二五”
氨氮是控制水體含氮有機物污染和保護水生態系統的一個關鍵水質指標。氨氮成為“十二五”減排新的約束性指標,是改善水環境質量的必要舉措,同時也是污染減排工作的難點。
近年來,我國的水質污染狀況悄然發生變化。氨氮成為長江的首要污染物,同時也是黃河、珠江、松花江、海河和遼河的主要污染物,對氨氮的控制成為改善水體水質的關鍵。
一、氨氮的危害和來源
與COD一樣,氨氮也是水體中的主要耗氧污染物,氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧,使水體發黑發臭。氨氮中的非離子氨是引起水生生物毒害的主要因子,對水生生物有較大的毒害,其毒性比銨鹽大幾十倍。在氧氣充足的情況下,氨氮可被微生物氧化為亞硝酸鹽氮,進而分解為硝酸鹽氮,亞硝酸鹽氮與蛋白質結合生成亞硝胺,具有致癌和致畸作用。同時氨氮可增加水體富營養化發生的幾率。
水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物、某些工業廢水以及農業源。我國氨氮排放量遠遠超出受納水體的環境容量、污染負荷壓力大是造成目前地表水體氨氮超標的最主要原因。“十二五”期間,我國經濟仍處于工業化和城市化快速發展階段,污染物排放增量壓力巨大,氨氮排放量大與環境容量相對不足的矛盾仍難以得到根本緩解。
二、“十二五”期間有效減少氨氮排放的方式和途徑
1.完善氨氮的排放標準,促進氨氮污染防治水平提升
我國目前有26個現行水污染物排放標準對氨氮的排放規定了控制標準值,目前現行國家和地方有關氨氮的排放標準中,年代較早的標準,其氨氮控制要求已不能滿足當前環境管理工作要求;而最近幾年的地方標準基本可以滿足環境管理工作要求。應根據現有工業企業氨氮達標排放標準低的狀況,完善國家環境質量標準體系,加大行業型污染物排放標準工作制訂力度,縮小綜合型污染物排放標準適用范圍,對實施時間較長的排放標準進行全面復審和修訂,提高氨氮排放控制要求,提高工業氨氮治理水平。
考慮到工業企業廢水處理設施實際進水氨氮濃度很高,很多企業面臨氨氮達標困難,應基于技術經濟可行性提出“提標升級”要求,既要體現對水體水質的要求,又要考慮各行業實際的經濟承受能力和處理水平。通過“提標升級”,促進企業升級改造,工業氨氮排放水平有望進一步降低。
2.推進城鎮污水處理設施建設和升級改造,大幅度強化氨氮削減作用
由于進水量變化大、工業廢水影響、進水固體懸浮物濃度高等因素,我國污水處理工藝氨氮去除效果不理想。絕大部分污水處理廠缺乏控制氨氮的有效手段,硝化效果基本依賴于季節的自然更替,部分污水處理廠提高硝化措施僅是簡單地減少排泥或增加曝氣量,遠未達到優化運行效果。一些老污水處理廠在建設之初未考慮硝化功能,只有簡單的COD去除功能,出水氨氮較高。這些污水處理廠的曝氣池容積較小,達不到硝化所需的泥齡要求;沉淀池容積偏小,無法適應硝化所需的高污泥濃度;曝氣設備能力較低,達不到硝化所需的供氧量。
通過污水處理廠COD減排協同效應并升級改造強化生活源氨氮去除效率,可有效地減少氨氮排放。一方面深挖潛力,注重提升現有設施負荷率和運營水平。根據流域水質的情況,有條件改造的,繼續分期分批在城市污水處理廠中增加脫氮除磷功能;排入封閉式水域及對近岸海域水質有直接影響的地區污水處理廠,應選有強化除磷脫氮功能的處理工藝,鼓勵新建污水處理廠將去除水中總氮作為控制污染指標之一;負荷率低的,完善污水收集管網,通過管網改造提升等措施提升負荷率。另一方面全面啟動縣縣污水處理廠建設工作,推進農村分散式污水處理設施建設,鼓勵有條件的地區因地制宜建設農村分散式污水處理設施。
3.以重點行業為抓手,加大工業結構調整力度,加強工業污染治理
氨氮污染排放的污染結構性問題突出,化工、有色、石化、農副食品、紡織等8個行業氨氮排放量占工業排放總量的85.9%。化工行業是氨氮的主要排放行業,占工業企業氨氮總排放量的40%以上,其次為造紙、食品加工、紡織、黑色冶金、石化等行業,具有高氨氮廢水排放的工業行業主要有煉油、化肥、無機化工、農藥、鐵合金、玻璃制造、食品和飼料生產等。此外,養殖場排出的廢水和垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液等廢水中氨氮含量也很高。重點抓住化工、有色、石化、農副食品、紡織等重點行業,可以有效控制工業氨氮排放總量。
按照先控制新增量后削減存量的順序,首先,在項目審批階段嚴格環境準入標準,合理控制行業發展速度和經濟規模,在源頭污染物增量環節多做“減法”,控制氨氮污染物新增量;其次,嚴格執行國家產業政策,加大工業結構調整力度,對重點行業、重點流域依法實行強制清潔生產審核,對達不到清潔生產水平的應予以關閉和淘汰;第三,抓好企業末端治理,加強污染治理設施的運行監管,確保工業企業實現全面穩定達標排放。
4.多管齊下,綜合試點,大力防治農業源污染
要從根本上緩解氨氮污染問題,必須把主要農業源氨氮污染物逐步納入控制。農業源將是“十二五”水污染防治需要攻堅克難的重點領域。
現階段農業源治理應以規模化畜禽養殖等為重點,落實各項管理制度和政策措施,開展規模化畜禽養殖小區、畜禽散養密集區污染防治。規模化畜禽養殖企業參照點源進行管理,嚴格要求,以氨氮穩定達標排放為目標。對散養式畜禽養殖場,以綜合利用為主要措施,推廣畜禽糞便生物處理技術,發展生態農業。對于農業面源防治,主要采用管理措施從源頭防治,條件允許的情況下輔以工程措施,積極開展試點。通過推廣測土施肥的方法,擴大有機農產品種植面積,減少農業生產化肥施用量。促進控釋肥料研發、生產、運輸和銷售,改善化肥產品結構,提高氮素利用率。研究建立完善的規模化畜禽養殖場—有機肥—農戶—農田運營模式和渠道,實現面源點源協同削減的同時,促進農業可持續發展。
參考文獻
[1]趙詩卉,《淺談水污染節能減排治理問題》,《河北環境科學》2011年增刊總第85期.
關鍵詞:HA-SBR;廢水處理;新工藝
中圖分類號:X703文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2012)05-0163-01
某食品廠生產加工以魚類為主的熟食袋袋裝食品,熟食原料加工的廢水主要是來自小干魚體表面的清洗水以及沖洗油炸設施、設備、器皿、地面的廢水,廢水中含有魚鱗、油脂、味精、食鹽、辣椒素,采用半機械化方式作業。
1廢水水量及水質特性
日平均排放量20 m3/d。根據對現場提取的部分水樣檢測,廢水水質如表1所示。
廢水COD、BOD5、SS、油脂和色度等濃度高,水質水量波動大,目前國外治理這類廢水的方法較多,為了尋求更理想的處理方法,在實驗室實驗的基礎上,應用厭氧――好氧處理該廠廢水最佳。因為,對于易生物降解的有機廢水,生化處理是最有效和經濟的處理技術。單獨的厭氧處理工藝或好氧處理工藝都不能達到處理效果要求,厭氧―好氧串聯工藝結合了厭氧處理和好氧處理工藝的優點而避免了各自的缺點,既結合了厭氧處理能耗低,污泥產量低,可回收生物能量和好氧處理工藝出水水質好的優點,有避免了厭氧工藝出水達不到排放標準和好氧工藝能耗大,污泥產量高的缺點。因此,厭氧―好氧串聯形式在能量利用、投資、處理成本和效果方面都具有較大的優越性。
2廢水處理新工藝
2.1廢水處理工藝流程
工藝流程如圖1所示。
2.2工藝設計參數
2.2.1隔油初沉池(含集水池)
集水池構筑物尺寸:長×寬×高為1.68 m×1.68 m×1.4 m;隔油池構筑物尺寸:長×寬×高為4.2 m×2.48 m×1.5 m,有效容積為10 m3,主要用來去除進水浮油和進水中的細小顆粒物。污水停留時間5 h。
2.2.2調節池
調節池構筑物尺寸:長×寬×高為5.33 m×2.96 m×3 m,有效容積為24 m3,調節池用來調節水量、水質。
2.2.3復合式厭氧池
復合式厭氧池構筑物尺寸:長×寬×高為5.5 m×2.4 m×5 m,有效容積為32 m3,污水停留時間1.6 d。復合式厭氧池為ABR池型結構,上部為填料,下部為懸浮污泥床,具有容積負荷高、運行穩定、耐沖擊負荷強的特點,因而凈化效率高。
2.2.4曝氣池
曝氣池構筑物尺寸:長×寬×高為6.4 m×2.1 m×3.2 m,有效容積為21 m3,污水停留時間1d。厭氧池出水自流入曝氣池,與曝氣池內活性污泥混合,池內鼓風曝氣,一方面讓活性污泥處于懸浮狀態,使廢水與活性污泥充分接觸,另一方面通過曝氣向活性污泥混合液供氧,保持好氧條件,廢水中的有機物在曝氣池內被吸附、吸收和氧化分解,使水質得到進一步凈化。曝氣池根據運行情況一般污泥濃度控制在2~3 g/l,污泥沉降比一般控制在15%~25%,超過上限值時應排泥。
2.2.5二沉池
二沉池為斜管式沉淀池,構筑物尺寸:長×寬×高3.11 m×2.74 m×4 m,有效容積為18 m3,接納曝氣池出水,在二沉池內進行泥水分離,污水停留時間1.2 h,凈化后出水外排,污泥回流至曝氣池或復合式厭氣池,剩余污泥排至污泥干化池。
2.3工藝技術特點
2.3.1強化預處理
熟食食品加工廢水預處理是處理系統的第一道關鍵工序,如果工藝設計考慮不周,不能及時有效清除粗大的固體懸浮物,就會給后續處理工序帶來麻煩,增加處理負荷,影響處理效果。因此在工藝上必須強化預處理,設計是采用滾筒式篩濾機,篩濾孔直徑為φ1,能有效地去除固體懸浮物,可使COD、BOD5濃度降低30%,因此有效的減少了調節池的濃度,經過調節池進行水質、水量調節和水解,通過沉淀,廢水水解酸化后可大大降低COD、BOD5濃度,減輕后續工藝的處理負荷,減輕操作人員的勞動強度。
2.3.2厭氧過程凈化效率高
復合式厭氧反應裝置是國內外近年開發的新技術,其反應裝置上部為填料,下部為縣浮物污泥床,具有容積負荷高,運行穩定,耐沖擊負荷強,受氣溫變化影響小,好氧剩余污泥回流至水解裝置消化可減少生物系統污泥排放量,所采用填料表面積大,無堵塞現象,凈化效果好,COD、BOD5凈化效率可達80%~90%。復合式厭氧反應裝置設垂直水流方向的多塊擋板以維持反應器內較高的污泥濃度,擋板把反應器分成若干上向流和下向流室,上向流室比較寬,便于污泥的聚集,下向流室比較窄,兩室之間設導流板,便于將水送至上向流室,使泥水充分混合。
2.3.3好氧生物處理出水效果好
本方案采用HA-SBR序批式活性污泥法處理好氧工藝,能達到很好的處理效果,是目前國內熟食食品加工廢水普遍采用的好氧處理工藝。是一種簡易、高效、低能耗的廢水生化處理方法。具有如下優點:
①工藝簡單。調節池容積小,無其它方法的剩余污泥處理麻煩,大為節約投資。
②投資省、占地少、運行費用低。
③反應過程基質濃度梯度大,反應推動力大,效率高。
④耐有機負荷和毒性負荷沖擊,運行方式靈活。由于是靜止沉淀,因此出水效果好。
⑤厭氧和好氧過程交替發生,泥齡短,活性高,有較好的脫氮除磷效果。
基于該方法的上述優越性,該方法在國內外有機廢水處理中,得到了迅速的發展和應用,特別是對水量較小,濃度高的有機廢水好氧處理,它實際是活性污泥法的演變和延伸,實現了運行更靈活、穩定和高效,BOD5凈化率能高達≥95%以上。
3結語
食品廠生產排放的廢水屬高濃度廢水,對水質污染比較嚴重。本項目廢水的處理從實施以來取的了很好的效果。它大大減少食品加工廠廢水污染物的排放量,使外排廢水達到國家允許的排放標準,對保護周圍魚場、河流水環境質量,避免引發環境污染糾紛,維護周邊關系和食品廠的正常生產將起到很大的作用,具有良好的社會效益和環境效益,同時廢渣的綜合利用從長遠來看也將取得良好的經濟效益。
參考文獻:
第一條為了加強環境污染防治工程(以下簡稱“環境工程”)設計的管理,提高環境保護投資效益,改善環境質量,制定本辦法。
第二條本辦法所稱的環境工程設計包括:
(一)廢水、廢氣、固體廢物、噪聲、電磁、放射性等環境污染防治工程的工藝設計、非標準設備設計和相應的建構筑物等配套工程設計;
(二)廢物資源化工程設計;
(三)環境生態工程設計。
第三條在中華人民共和國境內從事環境工程設計業務的單位必須持有《環境工程設計證書》(以下簡稱《設計證書》),憑證從事環境工程設計。
第四條《設計證書》分為甲級、乙級和丙級。
持有甲級《設計證書》的單位,可按《設計證書》規定的專業范圍,在全國范圍內承接環境工程設計項目。
持有乙級《設計證書》的單位,可按《設計證書》規定的專業范圍和工程限額,在全國范圍內承接相應的環境工程設計項目。
持有丙級《設計證書》的單位,可按《設計證書》規定的專業范圍和工程限額,在所在省、自治區、直轄市轄區內承接相應的環境工程設計項目。
第五條《設計證書》的專業范圍,按廢水、廢氣、固體廢物、噪聲、電磁、放射性等環境污染防治,廢物資源化和生態保護進行行業分類。
第六條《設計證書》的分級標準和工程限額標準,適用本辦法附件《環境工程設計證書分級和行業分類規則》的規定。
第七條《設計證書》由國家環境保護局和各省、自治區、直轄市人民政府環境保護行政主管部門,按各自職責審查核發,并實施監督和管理。
第二章申領《設計證書》的條件和程序
第八條申領《設計證書》的單位,必須具備下列條件:
(一)有符合國家規定,依照法定程序批準設立該單位的文件,具有獨立的法人資格;
(二)有穩定的組織機構和固定的辦公、設計及試驗場所;
(三)符合所申請的《設計證書》級別和業務范圍要求的條件。
第九條申領甲、乙級《設計證書》適用如下程序:
(一)申請單位向國家環境保護局提出書面申請,領取《環境工程設計證書申請表》一式三份,并按要求填寫;
(二)申請單位為國務院各部門直屬單位的,應將填寫的《環境工程設計證書申請表》報其所屬行業主管部門簽署意見,然后報國家環境保護局審核;其他申請單位應將填寫的《環境工程設計證書申請表》報所在省、自治區、直轄市人民政府行業主管部門和環境保護行政主管部門簽署意見,然后報國家環境保護局審核;
(三)國家環境保護局經過審查,對符合條件的,核發甲級或者乙級《設計證書》;對不符合條件的,駁回申請,并告之理由。
第十條申請丙級《設計證書》適用如下程序:
(一)申請單位向所在省、自治區、直轄市人民政府環境保護行政主管部門提出書面申請,領取《環境工程設計證書申請表》一式三份,并按要求填寫;
(二)申請單位將填寫的《環境工程設計證書申請表》報所在地(市)級人民政府行業主管部門和環境保護行政主管部門簽署意見,然后報省、自治區、直轄市人民政府環境保護行政主管部門審核;
(三)省、自治區、直轄市人民政府環境保護行政主管部門經過審查,對符合條件的核發丙級《設計證書》,并報國家環境保護局備案;對不符合條件的,駁回申請,并告之理由。
第十一條本辦法施行前已經取得行業工程設計資格證書的單位,在承接本行業的環境工程設計項目時,視為具有本行業環境工程《設計證書》的資格,可不再申領環境工程《設計證書》;但超出原設計資格證書限定的行業范圍或級別承接含有環境工程設計內容的工程設計項目的,必須按照本辦法第九條和第十條的規定,向環境保護行政主管部門申請環境工程《設計證書》。
第三章管理和監督
第十二條環境工程設計單位必須在已取得的環境工程《設計證書》規定的級別、專業范圍及工程限額之內承接環境工程設計任務。
禁止未取得環境工程《設計證書》的單位承接環境工程設計任務。
禁止持有環境工程《設計證書》的單位超出證書規定的級別、專業范圍及工程限額承接環境工程設計任務。
第十三條設計單位在承接環境工程設計任務時,必須將已取得的環境工程《設計證書》交由項目建設單位查驗,并將《設計證書》的復印件,依該工程投資限額報相應的環境保護行政主管部門備案。
第十四條設計單位完成任務后,在提供設計圖紙、竣工圖紙等主要技術文件時,必須附有《設計證書》復印件,報環境保護行政主管部門一并審核。
第十五條持有《設計證書》的單位可以聯合承接環境工程設計項目。各聯合單位所持的《設計證書》級別不同時,以承擔主要設計任務的單位所持的《設計證書》級別為準,并由聯合單位中所持《設計證書》級別最高的單位對設計項目負責。
第十六條持不同級別《設計證書》的單位,收取不同標準的設計費用。
設計收費標準另行規定。
第十七條《設計證書》的持證單位,在機構、人員、資產、技術等資質條件發生較大變化時,應及時向發證機關申報并辦理相應變更手續。
第十八條國家環境保護局對《設計證書》的頒發和使用情況,每三年組織一次全面檢查,并可進行不定期的抽查。檢查和抽查的主要內容為:
(一)持證單位資質條件的變化情況;
(二)履行合同的情況;
(三)承擔項目的情況;
(四)遵守本辦法和有關法規的情況。
檢查和抽查工作由核發《設計證書》的環境保護行政主管部門負責。
第四章處罰
第十九條對違反本辦法第十二條第二款、第三款規定的,由環境保護行政主管部門對設計單位和建設單位各處以不高于設計費一倍的罰款。
第二十條由于持證單位的設計責任造成重大質量事故、嚴重環境污染和經濟損失的,省一級環境保護行政主管部門對設計單位可處以不高于設計費一倍的罰款。
第二十一條發證機關主辦核發證書的工作人員、、的,由其所在單位或上級主管機關給予行政處分,情節嚴重的依法追究刑事責任。
第二十二條持證單位有以下行為之一的,由環境保護行政主管部門視情節輕重,給予通報批評或者責令中止使用《設計證書》;情節嚴重的,由發證機關降低《設計證書》級別或者吊銷《設計證書》:
(一)弄虛作假騙取《設計證書》的;
(二)轉借或者變相轉借《設計證書》經查證屬實的;
(三)所完成的環境工程設計質量低劣,達不到國家有關規定和標準的;
(四)資質條件發生較大變化已不符合所持《設計證書》規定的級別和專業范圍,未按要求及時申報的;
(五)拒絕接受檢查的。
第五章附則
第二十三條軍隊系統的設計單位承接地方環境工程設計項目的,執行本辦法。
第二十四條境外設計單位參與承接國內環境工程設計業務,其設計資格由國家環境保護局確認。
第二十五條《設計證書》和《環境工程設計證書申請表》由國家環境保護局統一印制。
第二十六條本辦法自一九九五年八月一日起實施。
附件:環境工程設計證書分級及行業分類規則
一、環境工程設計證書按設計對象分綜合證書和專項證書。
(一)專項證書按廢水、廢氣、固體廢物、噪聲、電磁、放射性、生態工程等專業劃分。
(二)綜合證書包含以上各個專業。
二、環境工程設計中壓力容器的設計資格,按勞動部有關規定辦理。
三、本規則不包括放射性廢物的處理設計。
四、設計資格分級標準:
(一)持有甲級《設計證書》的環境工程設計單位,承擔環境工程項目設計范圍不受地區和工程投資限額的限制。
(二)持有乙級《設計證書》的環境工程設計單位,可以承擔工程投資總額500萬元以下的下列環境工程項目的設計:
1.廢水治理工程
工業廢水量不超過3000噸/日、COD不超過3噸/日的廢水治理工程。
2.廢氣治理工程
(1)工業尾氣量不超過60000m3/時的廢氣治理工程;
(2)容量不超過60噸/時的單臺鍋爐及一般工業窯爐的消煙除塵設施。
3.固體廢棄物治理工程
除有毒有害以外的其它固體廢棄物的治理工程。
4.噪聲治理項目
(三)持有丙級《設計證書》的環境工程設計單位,可以承擔工程投資總額100萬元以下的下列環境工程項目的設計:
1.廢水治理工程
工業廢水量不超過500噸/日、COD不超過0.5噸/日的廢水治理工程。
2.廢氣治理工程
(1)工業尾氣量不超過15000m3/時的廢氣處理設施;
(2)容量不超過20噸/時的單臺鍋爐及小型窯爐的消煙除塵設施。
3.固體廢棄物治理工程
除有毒有害廢棄物外的其它小型固體廢棄物的治理工程。
4.噪聲治理項目:
可以設計工業車間及其他噪音治理工程。
五、申請環境工程甲級《設計證書》的設計單位必須符合如下技術條件:
(一)綜合性設計單位
1.有研究開發新工藝能力;有同時承擔兩項大型環境工程設計項目的能力;獨立設計過兩項大型環境工程項目,并已投入正常運行,項目效益和社會信譽好。
2.每個主體專業中至少有5名專職固定的設計技術人員,主要配套專業至少有3名具有本專業大專以上學歷水平、并設計過2項以上規模及技術復雜程度高于乙級工程的技術人員,或者在本專業科研工作中取得科研成果(指獲過省、部級以上獎的成果)的科研人員,并且其中必須有高級工程師2名;其中,凡工程涉及大型結構工程建設的,主體專業必須包括結構工程專業,確保工程安全。
3.專職設計隊伍必須合理配套,具有大專以上學歷人數約占80%,人員總數在60人以上,其中高級工程師總數不少于10人;
4.具有完備的實驗和化驗室,有試驗化驗設備;
5.具有本行業的技術特長和計算機軟件開發能力,能夠利用CAD軟件做出先進的設計成果;
6.具有引進、吸收國外環境工程高新技術和進行國際技術協作交流能力;
7.有健全的技術和質量管理制度。
(二)專業性設計單位
專業性設計單位的技術條件和綜合性設計單位的相應專業的技術條件要求相同。
六、申請環境工程乙級《設計證書》的設計單位必須符合如下技術條件:
(一)綜合性設計單位:
1.有同時承擔兩項中型環境工程設計項目的能力;獨立設計過兩項中型環境工程項目并已投入正常運行,項目效益和社會信譽好;
2.每個主體專業至少有3名專職固定設計技術人員,配套專業至少有2名具有本專業大專學歷水平、并進行過至少2項相當乙級工程的技術人員,或在本專業科研工作中取得科研成果(指通過省、部級技術鑒定的成果)的科研人員,并且其中必須有高級工程師一名;其中,凡工程涉及大、中型結構工程建設的,主體專業必須包括結構工程專業,確保工程安全。
3.人員總數40人,高級工程師不少于5人;
4.具有試驗、化驗條件;
5.有健全的技術和質量管理制度。
(二)專業性設計單位:
專業性設計單位的技術條件要求和綜合性設計單位的相應專業的技術條件要求相同。
七、申請環境工程丙級《設計證書》的設計單位必須符合以下條件:
1.有承擔小型環境工程設計項目的能力;獨立設計過兩項小型環境工程項目并已投入正常運行,項目效益好,社會信譽好。
2.專職固定設計技術人員中每個主體專業至少有二名,配套專業至少有一名大專學歷水平,并曾擔任過丙級工程設計技術負責人的技術骨干;
3.人員總數20人、高級工程師2人,工程師不少于5人;
4.有與設計資格等級相適應的化驗室;
5.有健全的技術和質量管理制度。
八、環境工程專業分類:
(一)廢水治理工程
1、紡織類
印染廢水、洗毛廢水、化纖廢水
2、化工類(含石油化工)
有機廢水、無機廢水、酸性廢水、含油廢水、含氰廢水及其它廢水
3、電力類
火電廠廢水(高溫水、沖灰水)
4、食品輕工類
食品廢水、制革廢水、釀造廢水及其它廢水
5、造紙類
黑液、白水
6、采礦類(含煤類)
浮選廢水、開采廢水
7、建材類
8、機械類
含油廢水、乳化液廢水、電鍍廢水、電泳化廢水、酸洗廢水、堿性廢水
9、冶金類
10、制藥類
生物制藥廢水、有機廢水、無機廢水
11、醫院廢水
12、生活廢水和其它廢水
(二)廢氣治理工程
1、煙塵
2、煙氣二氧化硫
3、含硫尾氣
二硫化碳、硫醇、硫醚、硫化氫、硫酸霧
4、含氟尾氣
5、氮氧化物尾氣
6、氯氣
氯、氯化氫、鹽酸霧
7、金屬尾氣(含氧化物)
鉛、汞、鈹及其它
8、建材粉塵
水泥粉塵、耐火材料等
9、有機廢氣(包括惡臭)
(三)固體廢棄物處置工程
1、有毒有害固體廢棄物
全年完成減排項目7個,實現削減COD794.81噸,氨氮162.94噸,氮氧化物977.3噸,二氧化硫62.8噸。督促指導冀東海德堡(全)水泥有限公司投資800多萬元完成兩條生產線脫硝工程,實現氮氧化物達標排放,走在在全省水泥行業前列;投資1200多萬元建成全百合二期污水處理工程,并投入使用,污水處理能力達到2萬噸/日;加強對法門寺紙業有限公司、聚糧食品有限公司、全縣南陽谷物蛋白廠、源盛實業有限公司等企業生產污水處理設施監管,并進行提標改造,保證其達標排放。通過治理,全縣污水COD排放量大幅度下降,渭河、小韋河等河流水質明顯改善,渭河水質COD基本保持在30mg/l以下,氨氮保持在5mg/l以下;小韋河水質COD濃度已降至50mg/l以下,氨氮降至5mg/l以下。空氣環境質量穩定,全年城區二級和好于二級的天氣保持在320天以上。固體廢物處理率基本穩定在90%左右,其它污染源也得到了有效治理。全縣工業污染源基本實現穩定達標排放,主要污染物排放量得到有效控制,區域環境質量得到了提升,全縣環境主要指標基本情況如下:
一、廢水排放量893.1萬噸,其中工業廢水418.3萬噸、生活廢水474.8萬噸。廢水中COD排放量6140.7噸。全縣“四河一渠”中,。隨著造紙企業廢水治理和縣城生活污水處理能力的提升,小韋河水質持續明顯好轉,基本達到農田灌溉水質標準;其余河流水質90%的斷面達到Ⅲ類水質標準。
二、廢氣排放總量91.6億標立方米,其中工業廢氣82億標立方米、生活廢氣9.6億標立方米。全縣SO2排放量2081.9噸,其中工業SO2排放量1618.4噸、生活SO2排放量463.5噸;全縣煙塵排放量1173.4噸,工業粉塵排放量1124.2噸,廢氣中污染物主要來源于燃料燃燒和企業生產過程中的排放,以及汽車尾氣中的碳氫化物、氮氧化物和二氧化碳等。
三、固體廢物產生量4.7萬噸,其中工業固體廢物量2.8萬噸、生活固體廢物產生量1.9萬噸。工業固體廢物綜合利用率93%以上,生活垃圾綜合利用率低,垃圾任意堆放現象依然存在,隨著農村環境綜合整治和垃圾處理設施的建成投運,這一問題將會逐步得到改觀。
四、全縣環境噪聲聲源構成以交通噪聲為主,其余依次為生活噪聲、建筑施工噪聲、工業噪聲。噪聲分貝值最高的區域是交通干線兩側、其次是混合區居民文教區,工業集中區。各功能區的平均值分別為:交通干線兩側為69.3分貝,混合區為58.4分貝,工業集中區為53.1分貝,居民文教區為52.7分貝。
五、全縣農村環境綜合整治成效明顯。我縣正逐步推進重點鎮、村環境綜合整治和農村環境連片整治,全年對29個村進行了環境綜合整治,對9個村進行了連片整治,有效改善了農村環境面貌。
截止2013年底,全縣共有環保治理設施158套,正常運轉146套,其中廢氣治理設施107套、廢水治理設施46套,噪聲治理設施5套,設施運轉率為92%。處理各種環境、污染糾紛34起,其中涉及廢水1起、廢氣26起、噪聲5起、其它2起,結案率100%。執行環境影響評價項目30項,執行率100%。
工業廢水污染問題,成為制約我國經濟社會可持續發展的重要瓶頸。采用因子分析方法,選取工業廢水中八種金屬污染物質作為評價指標,研究了我國31個省份水污染中金屬污染狀況。研究結果表明了各省份主要污染來源,為我國水污染的治理提供理論依據。
【關鍵詞】
因子分析;金屬污染;評價指標
1.引言
人類文明迅速發展的同時,帶來了許多環境問題,特別是工業化的發展,工業廢水排放成為水污染的主要來源。中國七大水系中國,遼河、海河污染最為嚴重,長江流域水系水質總體情況良好,但受工業廢水和生活污水量分別占全國總量的42.5%和35.7%;據監測,全國115座城市地下水嚴重污染,占檢測總數的97.5%,其中重度污染約占40%;90年代后,我國東部湖泊幾乎全部處于富營養化狀態。
鎘、鉛、六價鉻、砷、鉛、汞、揮發酚及氨氮等金屬物質對水體具有嚴重污染性,易導致水生物缺氧或中毒而死,因此根據2011年中國環境統計年鑒,對全國31個省份的工業廢水排放中的污染物進行因子分析,并選出其中八項作為作為評價污染狀況的指標。選取因子為:鎘(X1)、六價鉻(X2)鉛(X3)、砷(X4)、揮發酚(X5)、汞(X6)、石油類(X7)、氨氮(X8)。八種物質的用途用以說明廢水工業來源,分析各省份污染主要元素,方便確定治理方向,對不同省份進行具有針對性的監測與治理。
2.實證分析
因子分析就是由樣本的數據資料將每一個原始變量用起支配作用的公共因子與特殊因子的線性函數來表示,以盡量保持和合理解釋原始變量間的復雜關系。基本模型如下:Xp=a運用統計軟件SPSS16.0 for Windows,進行KMO值檢驗,該數據的KMO值為0.553,一般適合因子分析。對數據進行方差貢獻率檢測,累計方差為80.614%,即3個主因子提供了源資料的80.614%的信息,較為適合因子分析原則。旋轉后的累計貢獻率未發生變化,即總的信息量沒有損失。
因子分析的目的是將具有相近的因子載荷的各個變量置于一個公因子之下,正交方差最大旋轉使每一個主因子只與最少個數的變量相關,從而使足夠多的因子負荷都很小,更好的實現對因子意義的解釋。表1為進行方差最大化旋轉前后的因子載荷矩陣,由旋轉前的因子載荷矩陣可知,系數差別不是很明顯,表明三個公因子的意義不是很清楚,因此進行方差最大化旋轉進行調整,得到調整后的因子載荷矩陣。
結果表明,公共因子1為鎘、鉛、砷的組合;公共因子2為六價鉻、汞和氨氮的組合;公共因子3為揮發酚和石油類的組合。鉛和砷的公因子系數分別達到0.978和0.971,因而相關性最強,很有可能出自同一個來源。
計算因子得分,并且以提取的3個公共因子的方差貢獻率作為權重,建立綜合評價模型:
對因子得分及綜合得分按降序排列,并以此為標準分別對各省份進行排名,得到一個全國金屬水污染情況排名。
第一公共因子是鎘、鉛、砷的組合,分析工業廢水來源,三種元素集中的工業有可能是當地的染料生產行業,電池、化工產品及有色金屬制造等行業。以其作為評價條件,污染較為嚴重的是湖南、云南、廣西、江西、甘肅這五個省份。這幾個省份礦產資源較為豐富,并且湖南、廣西、江西省份水資源豐富,然而由于采礦技術力量不夠,選礦、洗礦產生的鎘、錳、鉛等超標,并隨著河流流動,延伸長遠,破壞極為嚴重。第二公共因子是六價鉻、汞、氨氮的組合。以江西、廣東、湖北、浙江、江蘇污染最為嚴重,皮革生產、食品冷藏等行業易造成六價鉻、汞、氨氮類的污染。說明這五個省份的電鍍、制革、冶金以及化肥制造等行業污染較為嚴重。第三公共因子是揮發酚和石油類,揮發酚多來自煉焦、煉油工業廢水排放,石油類多來自石油加工、化工工業等廢水排放。以山西、河北、江蘇、河南、黑龍江污染最為嚴重,作為老工業基地,這與煤炭工業、煉焦、煉油以及機械制造工業有關。
根據八種指標的綜合評價,湖南、江西、廣東、云南、湖北的水污染情況較為嚴重。排名較為靠后的是海南、北京、寧夏、、天津等省份,寧夏、處于西部地區,水資源較少,海南旅游業發展勝于工業發展,因而水污染相對較少;北京、天津等省市,由于近幾年的國家政策支持,污染的治理情況較好,但是不能忽略的是,這八項指標以外的污染情況未經測定,其他方面的污染未見得樂觀。
3.建議
①政策上完善環境保護法律體系,建立節能減排考核機制,加強環境監督管理職能。增強全民環保意識,同時嚴格監督工業廢水排放情況,道德與法律相結合,走可持續發展的道路。
②提高廢水利用率。水體污染中的金屬元素本身對工業生產有重大價值,特別是砷、鉛、鎘、六價鉻等元素都是重要化工材料,然而作為廢棄物排放,會給水生物和人類帶來重大傷害。應采用提高污水處理技術,提取廢物中金屬進行回收再利用。
③進行生物處理。即利用生物降解的方法對污水進行凈化處理后在排放。通過沉池、生物轉盤、排毒等相關步驟,對污水進行分解,去除污染物質,或利用一定的能源和處理藥劑,把污水中有機污染物轉化為污泥和二氧化碳。
參考文獻:
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關鍵詞:雙極膜技術;環境治理;廢棄物處理
1雙極膜的工作原理
雙極膜是新科技的體現,可以通過直流電流,把水直接分解成氫離子和氫氧根離子,雙極膜最早的研究也是電離水分子,這個技術的探索和運用也是我國電滲析歷史上的里程碑。利用這個技術分解水比直接分解水更加節省各方面的消耗。有科學家對此做過一個對比。通過對比,我們可以清楚地看出來:使用雙極膜電解水,對于能源的消耗比直接電解水要少很多,而且在整個電解中除了氧氣和氫氣,不會生成其他任何帶有污染的東西,同時整個過程中除了電極不需要其他任何東西。除了可以電解水,雙極膜還有篩分效應、荷電效應,但是雙極膜和其他荷電膜相比,最大的特性是它的雙重電荷排斥性,可以在攔截陽離子的同時也實現對陰離子的攔截,可以再同一瞬間實現多種離子的分離。
2雙極膜技術在環境工程中的應用
2.1對工業生產以及日常生活中的廢水進行處理
2.1.1工業生產中產生的廢水
含氟液體:當進行氟碳工業或者鈾工業的時候,生產進行中所排放的廢氣里有大量的氟和有機酸,往往必須要氫氧化鉀才能徹底的中和,但是生成的氟化鉀里會融入大量的重金屬,同時還有微量的放射性元素存在,嚴重威脅人體健康。而且氟化鉀還要和氫氧化鈣作用才能再次生成氫氧化鉀和一些不溶于水的廢料,不利于氟的回收。假若使用雙極膜電解水,可以不需要任何中間過程的把氟化鉀分解成氫氟酸和氫氧化鉀,減少了工作量的同時也使得氟的回收更加便捷。酸堿廢液:在很多的工業生產中,酸堿廢液的出現是不可避免的,如果不經過處理直接排放,會對環境造成很大的污染,但是這個處理過程往往工序繁雜而且需要很大的成本投入。這個時候使用雙極膜處理不失為一個好途徑。這個技術的發展是目前我國最先進的廢液處理方法,是遠超于其他膜技術的,在我國的很多工業里都有著不可代替的作用。含重金屬的廢水:在金屬的加工過程中,不可缺少的要用到很多的水對金屬進行降溫,在這些用過的水里不可避免的會融入很多的重金屬,必須要經過處理才能排出去,一般情況下,采用的方法是把水里融入的重金屬變成氫氧化物沉淀下來,假若使用納濾膜技術,可以使百分之九十的廢水得以回收,而且還能使得重金屬的離子含量比之前大十倍,使其回收更加具有意義。食品工業廢水:在一九九八年,有研究人員使用復合納濾膜對豆腐生產中產生的廢水進行治理,發現這種膜無論是對一價鹽離子還是二價鹽離子都可以做到很好的分離,明顯減少了水中的COD,使其可以安全排放。利用該膜,可以在最低投入的同時使分解效果達到最好,不僅僅使廢水的排放問題得以解決,而且使得回收的意義更大。
2.1.2日常生活中產生的廢水
在我們的日常生活中,生活污水的排放是一個很大的問題。處理,投入太多,得不償失;不處理,等它自然降解過程太過漫長,對環境造成不好的影響。同時在處理過程中,需要使用大量的氧化劑,造成大量的化學殘留,如果能夠在它們中間增加一個過濾的環節,對分子質量大于一百的大分子進行攔截,在處理之后再進行生物降解,可以大大減少投入,同時也使得化學殘留量大大減少。
2.2對工業生產中的廢氣進行分解處理
在工業生產中,會生成各種各樣的廢氣,如果不加以控制,勢必會對環境造成污染,對人類的生活造成很大的威脅,所以必須要進行處理。采用雙極膜技術處理可以很大程度上縮減成本,而且效果更好。例如二氧化硫的回收,工業中排放的硫化物是酸雨形成的元兇,必須采取措施加以處理,首先使用氫氧化鈉液體對廢氣中的硫化物進行吸收,再將得到的液體使用雙極膜滲析的手段進行電解,得到二氧化硫氣體,硫酸鈉和氫氧化鈉液體,不僅僅回收了二氧化硫,也使得環境問題得到改善。使用該技術不僅能實現廢氣的脫硫,而且使得廢氣回收更加方便高效。
2.3垃圾發酵制備有機酸
將廚余垃圾進行發酵可以得到有機酸,可以將廢棄物重新作為能源,不論是對于改善環境,還是在得到經濟的收益方面都有著很大的益處。然而在傳統的有機酸制備中,會在一定程度上對微生物的生長造成影響,進一步生產,不僅僅需要投入很多的酸堿,對環境造成影響,而且過程比較復雜。如果使用雙極膜技術,能夠使得有機酸的生成更加高效,而且也可以很大程度上減少酸堿的投入,避免環境污染。
2.4飲用水凈化
在今天,面對水污染越來越嚴重的問題,人們對食用用水的質量的關注程度不斷加大。使用雙極膜納濾法,不僅僅能使水中的各種污染物被清除,而且水質穩定,需要的投入較少,節約能源等等。
2.5綠色能源———雙極膜蓄電池
雙極膜不僅僅在各種廢氣廢水的治理中起著不可代替的作用,而且還能夠將工業生產中的廢酸堿液組裝成蓄電池用來發電,一般情況下,0.81伏的電壓是不能夠被利用的,但是如果使用雙極膜水解電池不僅能夠使這一部分的電能得以利用,而且還能夠進行充電。
2.6有機電合成技術
雙極膜技術在我國有機電合成技術中也起著很大的作用。雙極膜中的水在電解后會得到氫根離子,進入電氧化制備3-甲基-2-吡啶甲酰胺的陰極室里,正好堵上了草酸電還原生產乙醛酸中的氫離子消耗,而氫氧根離子正好和消耗的氫根離子合成水,使實驗可以更快的進行。
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