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【摘 要】作为一个焦炭的生产和使用大国,我国的焦炭行业得到了迅猛的发展,但是在焦炭生产过程中产生的大量的、成分复杂的焦化废水严重的污染了环境,并威胁着人类的健康,因此焦化废水的处理一直以来是人们所关注的问题。本文简单的对焦化废水作了介绍,分析了其特点及对环境的危害,重点就焦化废水的处理技术进行了深入的探讨,包括生物脱氮技术、活性污泥技术等已发展成熟的技术和催化式氧化法等新型处理技术,最后展望了未来处理焦化废水的技术发展方向。
【关键词】焦化废水 处理技术 有机物 污染物
一、引言
中国的焦炭生产量和消费量相对于世界其他国家而言是比较大的,近年来我国焦炭的产量占到全球产量的一半以上,但是伴随着焦炭的大量生产,焦化废水也大量产生,对环境的污染也逐渐加剧。在炼焦生产、煤气回收和焦化产品的回收等过程中,产生的各种类型的废水统称为焦化废水,由于煤源性质各异,煤化产品的回收工艺的不同,焦化废水的成分复杂,其中酚类化合物为主要成分,此外,有机物还包含有芳香族化合物等,而无机物的主要包括硫化物、硫酸盐等,因为焦化废水的氨氮元素的含量很高,有机物所占比例较大,导致生物降解的难度较大,不易处理,使得处理后的焦化废水的水质不能达到国家的排放标准,如果排放出去,将会严重污染环境,甚至威胁到人类的生存健康。所以,必须重视焦化废水的处理问题,完善已有处理技术,研发新型的处理技术。
二、焦化废水的处理技术
因为,含有难降解物质的焦化废水排放到环境中会造成严重的污染,所以人们一直以来都致力于焦化废水处理技术的研究,随着科学技术的日益发展,目前,对于焦化废水的处理已研发出多种类型的技术,主要包括生化方法、物化方法、化学法及物理法等,以及各种方法的综合使用。
(一)生化法――活性污泥法和生物脱氮技术
生化法作为焦化废水处理中使用范围最广而且较为有效的一种方法是通过微生物的氧化分解及吸附作用来将焦化废水中的有机物除去。随着不断的研究和开发,以生化法的作用原理为基础研发出了活性污泥法、生物脱氮技术等,实现了对焦化废水中有机物的有效降解。生化法处理废水的处理量大而且应用广泛,但是,由于设施的规模较大,花费时间较长,所需费用较高,再加上依赖于废水的水质条件,所以生化法仍需改进。
1.活性污泥法:在活性污泥法中,起到主要作用的物质为生物絮凝体和活性污泥,二者通过与有机物发生接触而将可溶解的有机物吸收、吸附,经过氧化做作用最终生成以一氧化碳为主的产物,此外,不具溶解性的有机物在被转化为可溶解的有机物后被微生物代谢和利用,最终将废水中的大部分有机物降解,但是,此种处理技术并不能使焦化废水完全达标,其对废水中的含氮有机物的降解几乎为零,所以仍旧有待完善。
2.生物脱氮技术:由于上述的活性污泥废水处理法并不能将焦化废水中的化学需氧量(COD)及含氮有机物充分降解,所以以普通生化技术为理论基础的生物脱氮技术得以研发,其中包括又包括缺氧/好氧(A/O)工艺、厌氧.缺氧/好氧(A2/O)、缺氧/好氧一好氧(A/02)等多种工艺技术,使用生物脱氮技术对焦化废水进行处理厚,结果表明生物脱氮的各项工艺不仅能脱氮还能将废水中的许多有机物降解掉,经过处理的焦化废水基本可符合排放标准。相比较与活性污泥法,生物脱氮技术的除污率明显提高。但是,生物脱氮技术的各项工艺对于废水中有机物、无机物等的好氧与厌氧特性的针对性不同,因此有时几种工艺需结合使用对其进行综合处理。
(二)物化法处理技术
经生化法处理技术处理后的焦化废水的含氮有机物等的含量虽明显减少,但是一些难降解的芳香族化合物依然存在,这些芳香族化合物的难以降解是导致化学需氧量(COD)较高的根本原因,这就需要物化法即物理化学方法的处理,主要是应用其吸附作用和氧化作用,对焦化废水进行深度的处理,而且这种方法的污染物去除率较高,成本较低,是一种使用较为普遍的焦化废水深度处理技术。
(三)化学法在焦化废水处理中的应用
化学法,顾名思义就是利用化学反应来达到除污或改变污染物性质的目的。化学法通过向焦化废水中加入各种类型的絮凝剂,使絮凝剂与废水中的污染物发生化学反应,生成利于降解或去除的化学物质,或者是难溶的物质,从而净化污水。化学沉淀法作为化学法处理废水中的一种有效方法多用来降解含NH,一N的有机物,有时为了更加有效地去除氨氮有机污染物通常将此法提前在生物处理法之前。
(四)物理法在焦化废水处理中的应用
物理法相对于其他的焦化废水处理技术来说原理相对简单,操作也不是非常复杂,规模也相对较小,主要是通过物理方法将可见的、可以悬浮在焦化废水中的污染物质进行分离过滤。物理法处理过程中,污染物的化学性质并不发生改变。目前,应用物理原理的主要方法有吸附法、萃取法以及吹脱法等,由于吹脱法的操作更加简单、易控而且成本相对较低,对含氮物质的去除效果较好,所以使用较普遍,对其的研究改进的投入也较多。但是,吹脱法的针对性较高,只能对含有氨氮元素的污染物进行处理,而且容易对大气造成污染,技术还有待提高。此外,物理法的缺点是对污水的处理难度较大、处理所需费用较高,相对来说,不是非常适合对焦化废水的处理。
三、展望
通过对焦化废水处理技术方法的探讨,不难看出,焦化废水的处理问题一直以来都受到重视,人们不断地研发处理技术以求降低焦化废水排放对环境造成的污染程度。物理法、化学法、生化法等各种类型的处理方法中均不断有新的工艺手段被研发,但是单单一种处理方法并不能将焦化废水中的污染物有效地去除,必须将多种工艺结合使用,才能达到降解废水中有机物的目的,所以说,未来焦化废水等的处理技术必将朝着多种技术工艺结合使用的方向发展,只有这样,才能使不断研发的新技术发挥其应有的作用。总而言之,随着环境保护要求的日益提高,必须致力于焦化废水的处理技术的研发,最大程度的减少其对环境的污染。
参考文献:
[1]秦川.模糊综合评价在焦化废水处理技术中的应用.《化工环保》.2009年5期
[2]高敏江,李素芹,王习东.纳米TiO2/Fe3O4光催化剂的制备及其在焦化废水处理中的初步应用研究.《水处理技术》.2010年9期
水处理技术经济论文范文二:浅析水处理技术
摘 要现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析,对主要的水处理技术进行深入的阐述,从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析,力求在实际当中加强此项技术的运用,为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献,也为人民的生活提供更高的保证。
关键词水处理;技术;应用
Abstract: Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for peoples life with higher guarantee.
Key words: water treatment; technology; application
现在,在许多地方,由于常年开发与环境的污染破坏,导致水源被污染的程度比较的严重,对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以,为了保证饮用水的安全,根据国家颁布的生活饮用水的标准,需要对水源进行一系列技术上的处理,使其达到相关的要求和规范,减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题,解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨,对其中存在的实际问题进行深入的剖析,力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用,根据对技术特点和操作的详细分析,得出各种技术分别适用于哪些环境下,并且,针对实际使用和操作当中的情况,对采集到的数据进行详细的分析,对比得出不同的水处理技术当中的优缺点,帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用,为人民的生活质量提供更加优质的保障,也为社会的发展做出积极的贡献。
一、主要水处理技术的分析
一般的来讲,在水处理的技术当中,比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术,在这几项技术当中,根据实际的使用和操作情况来看,膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题,在操作和使用过程当中,会造成成本的增加,不利于解决实际的问题。同时,电渗析技术也存在有同样的问题,虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高,但是在实际工程当中不同的设备,造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故,在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便,运行费用则是根据实际情况来确定,不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术,电絮凝技术和复合多介质过滤技术,是现今的两种较新的技术,本文将对这两种技术进行细致的分析,其中,电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势,与此同时,此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点,而复合多介质过滤技术,克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点,在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术,不仅是因为其可以很好的控制使用的成本,更是因为其管理方面和操作方面的优势,符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲,水处理技术应当遵循几个方面的原则,首先,最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全,在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二,技术需要安全可靠,需要成熟的技术,设备以及理论方面都较为全面;第三,运行费用要较低、管理要较为方便,不能选择会造成很大成本的技术和设备,同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术,尤其是在一些较为贫困的地区,更是要对技术的成本进行严格的控制,要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点,投资需要尽量的节省,在满足了以上几点原则之后,需要对技术的投资进行一系列的节省,这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲,有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述,可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解,下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析,通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比,旨在加强水处理技术在实际当中的应用。
二、电絮凝技术原理和流程分析
电絮凝技术是一种电化学技术,它集中了电化学当中的一些优点,使用电能来对化学试剂进行有效的替代,在减少了经济成本的同时,还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质,对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除,是一项新兴的技术,在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善,效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期,但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来,由于设备的不成熟和实践较少,所以一直都没有得到广泛的运用,一直到上个世纪的末期,才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今,这项技术已经有了较大的突破,在欧美等国,已是水处理当中使用的主要技术之一,在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时,取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。
电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电,从而在钢板之间产生电场,待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后,正在进行通电的钢板会有一部分被消耗,进入到水源当中,与此同时,电场中的离子和非离子的污染物质,在受到了电场的作用之后,和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用,电场中的消耗水也加入到反应中去,各种离子之间相互作用,以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒,在水流中逐渐的沉淀出来,达到了净化水的目的,这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中,水源由井池进入到均化池当中,均化池的作用是平衡水泵当中的水量,很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差,对反应的进行作严格的保障。然后,水流进入到反应器当中,一般的来讲,是两个反应器连接在一起,将水从均化池当中抽入至反应器,内部置有钢板,可以与水中电离出的离子进行反应,可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部,设置有一个倾斜的空腔,这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去,对水流中还存在的一些铁垢等污染物质,一并进行处理,这些物质由于质量较重,会逐步的沉入到空腔当中,不会随着水流一起前进。然后,水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等,在其中进行进一步的污染物质处理,完成一系列的工艺流程,除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等,达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看,电絮凝技术的效果比较良好,在合理的控制了成本和设备管理的情况下,达到了较好的使用效果。
三、复合多介质过滤技术原理和流程分析
复合多介质过滤处理技术,根据对水源进行一系列的物理处理,符合环保以及能耗低的要求,没有化学药剂的使用,在达到水源处理的要求和标准的同时,对成本也进行了较好的控制,整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水,所以,在实际的使用当中也得到了多方面的认可,技术也比较的成熟,应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中,由于一系列现代化全自动处理系统的运用,可以更加方便的对水源情况进行实时的监控,读读数和操作起来较为的便捷,可维护性较强,整个的工艺流程较为简易,同时,费用成本也较低,是一项现代化的技术。
在复合多介质过滤处理技术当中,水源首先进入到加压泵当中,加压泵根据流量以及压力的要求,将水泵入至水处理系统池当中,进行初步的处理,然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中,处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物,然后,在过滤完毕之后,水流进入到逆洗的活性炭吸附器中,此过滤器根据椰壳活性炭的使用,对水流当中的异味进行有效的处理,还可以进一步的清除水中的氯化物,除去水中的臭味。然后,水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等,对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理,除去水中的水垢,对水流进行臭氧分解以及杀毒,进一步的除去水中的污染物质,达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。
四、数据分析和效果对比
根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析,对比采集的数据可以发现,在使用了水处理技术之后,水中的有害物质明显的下降,对污染物质起到了很好的处理效果,同时,根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比,可以看出,两中技术都有各自的优势所在,先絮凝技术对比多介质过滤处理技术,其使用和操作方面较为成熟、成本较低,同时管理方面比较的方便,设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强,但是,电絮凝技术也有其自身的劣势所在,其一次性投资较高,对于较为贫困的地区,不是非常的适用。
五、结束语
综上所述,可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解,通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述,可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握,加强相关技术在实际中的使用和操作,加强水处理技术的效果,进一步的降低成本,加强管理,以最佳的方式对水源进行处理,为人民的生活提供最优质的保障。
参考文献
叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术,2005.6
1.1污水管网设计
城市污水管网担负着城市污水的收集和输送,是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的环节。一般说,凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时,宜采用分流制;在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等,宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统;在雨量稀少地区,如我国西北的部分地区或者边远小城镇,由于污水处理规模小,街道狭窄,两侧建筑密集,施工复杂,无条件修建分流制排水系统,也可考虑采用合流制排水系统。值得注意的是,当截流倍数较大时,旱季和雨季污水量相差较大,污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动,造成冲击负荷,因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核,保证处理厂出水稳定达标。
1.2垃圾渗滤液对污水处理厂的影响
国内一些城市,特别是中小城镇,当垃圾处理规模不大,且距城市污水处理厂较近时,往往将垃圾渗滤液经预处理或不经处理直接排入城市污水处理厂。这种情况下,设计城市污水处理厂时,需十分注意由于垃圾渗滤液高浓度废水的进入而给处理厂进水带来的水质变化。处理厂规模越小,其影响越大,渗滤液处理量与污水处理厂处理规模的比值越大,对设计参数选择、设备选型及工程费、运行费等影响越大。
1.3除臭技术
随着我国对环境质量要求的提高和污水处理技术的发展,在设计污水处理厂的同时,考虑除臭设施已提到议事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化学药剂吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高浓度臭气效率低且价格高;化学药剂吸收法臭气去除效率低且操作管理复杂;土壤法则适合低浓度臭气去除及占地面积大等不足,目前国内外广泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。该法具有适合于各种臭气浓度的脱除,且具有效率高,不产生二次污染及运行费用低等优点。因此,在我国建议采用生物除臭更为经济合理。
2影响城市污水处理系统的关键技术
城市污水属于可生化处理的中性污水,工艺技术要求并不太复杂,而城市污水处理工艺技术方案的关键因素是曝气技术的选用。
2.1曝气技术的重要地位
城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物质。在城市污水处理工艺技术方案中,采用曝气充氧培养微生物对有机污染物质进行分解,这一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝气、二沉、回流或排出的工艺流程;近年来还出现了曝气、二沉、回流或排出的三合一体间歇式曝气工艺。
曝气充氧是城市污水处理工艺运行中最重要的技术保障手段,也是工艺运行的动态控制核心;在城市污水处理运行费用中,动力消耗所占比例约为80%,而曝气充氧能耗又要占装置总动力消耗的约80%;由此可见,所选用的曝气形式及技术在城市污水处理工艺技术方案中的重要地位。
2.2曝气技术的基本分类
①传统的分类曝气技术传统的分类方法是按照设备性质区分的,分为三种基本形式。表面曝气—采用机械运动的方法,使水体表面不断更新与空气接触;表面曝气分为叶轮表面曝气与转刷(盘)表面曝气两种。
射流自吸—利用水体的射流作用吸入空气。
鼓风曝气—风机鼓风经曝气器扩散向水体中输入空气(或纯氧)。
②按照流体运动性质的新分类曝气技术的实质就是使气相中的氧向液相中转移,传统的分类方法难以反映曝气技术的实质问题。使气相中的氧转移为液相中的溶解氧,是通过流体运动形成气液接触界面而完成的。
2.3鼓风曝气是曝气技术的发展趋势
在城市污水处理工艺技术中,有越来越多的工程技术人员认识到了鼓风曝气技术具有动能消耗合理和充氧效率高的优点,因此鼓风曝气技术在城市污水处理工艺技术中越来越得到普遍的应用。
2.4终端设备是鼓风曝气技术的关键
鼓风曝气技术的终端是关键设备气流扩散装置——曝气器。鼓风机经管道鼓入曝气池的气相流体,最终是由曝气器对气流的扩散而产生起氧传递作用的气液接触界面;曝气充氧效率、曝气运行可靠程度的长久性、氧传递均衡性与氧供给长期稳定性等等曝气技术性能如何,完全是要取决于曝气终端设备(曝气器)的功能作用。
2.5旋混曝气器
本世纪九十年代初,我们就开始着手研究曝气器的气流扩散问题,经过大量的实验研究与运行实践经验的总结,确立了采用阻力小且无堵塞的大孔排气结构,经旋流、旋混与倒齿等多种结构扩散作用产生细泡的曝气技术,生产制造了“旋混曝气器”。从近年在湖南与广东两地的应用情况来看,旋混曝气器突出表现了效率高、可靠性好、对长期稳定运行有保障的优点,深得用户的好评。
3结语
自然系统和人工系统相结合的系统叫复合系统。市场经济条件下的城市污水处理系统,就是一个开放的复合系统。所谓开放的复合系统,是指这个复合系统,还与外界环境中的种种系统进行着交换。城市污水处理系统的整体目标是:导、治结合,实现污水处理“四化”。“四化”——一是减量化,即污水、能耗、物耗的减小;二是无害化,即污水处理的过程与结果对人及受纳水体无害;三是资源化,即污水处理后的循环回用;四是产业化,即污水处理按市场机制形成产业。
论文关键词:城市污水曝气技术工程设计
论文摘要:本文分析和论述了影响城市污水处理系统的几个主要因素,着重对曝气技术在城市污水处理工艺的主导地位和技术应用进行阐述。
参考文献:
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论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程,其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。
可持续发展路线的实施,增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理,作为一个城市发展程度的重要标志,其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施,是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
1.我国城市污水处理现状分析
目前我国城市污水处理的面临着重要的考验,现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染,加大了城市生活用水处理的费用,加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境,我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理,减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。
2.城市污水处理新技术分析
2.1曝气生物滤池技术分析
曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来,因此不再需要沉淀池;占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5,节省大量征地和地基处理费用;池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;全部模块化结构,改扩建容易,工期短;上部出水为清水,滤头不易堵塞,检修和更换容易。无需放空滤池中滤料;可对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,降低了设备投资和运行费用;穿孔管曝气,节省设备投资和维护费,效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率;自动化程度高,操作人员少;低温运行稳定,受温度影响很小;由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复;由于其具有的众多有点,我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂,从近6年的处理运行情况来看,运行稳定,处理效果好,是投资较少的一种新技术应用典型。
2.2天然有机化学污水处理技术的分析
天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可,也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮,使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理,如挪威、瑞典、丹麦,其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法,该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少,但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐,也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝,或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。
污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮,则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市,企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程,而化学处理法在这方面具有许多的先进性,能处理很多不同的污水,能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言,首先用化学法进行污水处理研究,不仅能承受冲击负荷,将污水处理到一定的程度,还可以了解污水的组成和变化情况,为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。
2.3污水生物处理方法分析
生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。
3.加快分流制排水管网的推进,促进污水处理的实施
我国原有城市排水管网多位合流制排水管网,其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量,增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网,是在城市中设两套独立的排水管网,分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中,可以不对径流雨水进行处理,只针对污水进行处理,大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比,分流制虽然一次性投入较大,但是综合比较可以发现,其在管网运行多年后,总体费用只占合流制管网污水处理的42.7%。因此,加快我国老城区合流制管网改革,在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。
结论
城市污水处理新技术的不断涌现,为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。
参考文献
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[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.
[3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息,2007,8.
1.1生物法
(1)生物物理方法
基于生物特性,通过物理手段来对含铬废水进行处理即生物物理方法,又可以分为絮凝法和吸附法。絮凝法是通过微生物或者其所产生的代谢物来絮凝沉淀有害物质的,主要倚靠实验室中所培养的具备絮凝功能的微生物来完成,因为大多数微生物本身具有一定线性结构,或者具有较强的亲水性,可以和颗粒相结合,进而达到除污目的。目前该种微生物主要有十七种,比如细菌、霉菌、放线菌、酵母菌以及藻类等。之前程永华等专家就曾经研究发现,在强酸条件下壳聚糖更轻易吸附六价铬。吸附法是经过生物的离子交换、络合等各种作用来吸附重金属离子,特别是研究表明不管是活的还是死的微生物都具有较强的吸附重金属能力,可以在低浓度重金属离子的水溶液中较好地进行吸附作用。
(2)生物化学方法
即通过微生物对重金属离子的作用,使可溶性离子先转化为难溶或者微溶性的化合物,再将其去除。常用的是硫酸盐生物还原方法,在无氧条件下先是利用硫酸还原菌来将硫酸盐还原为硫化氢,然后将所要去除的铬离子和硫化氢进行反应,生成难溶或者微溶的金属硫化物沉淀进而去除,同时由于硫酸的还原作用可以相对地提高废水的pH值;或者利用氧化亚铁硫杆菌,先将六价铬还原为三价铬,再与硫化物发生反应,生成难溶或者微溶性物质进而去除。
(3)生物植物方法
就是利用植物对重金属的吸收富集来对含铬废水进行处理,如某些藻类或者凤眼莲等对重金属有强的吸收性和耐毒性的植物。先是通过植物根系来吸收过滤重金属废水,进而达到富集重金属的目的,同时避免了重金属直接污染土壤、地下水或者空气,然后对植物进行处理即可。
1.2化学法
除了利用生物法,也可以采用化学法来对含铬废水进行处理,化学法的优点是反应快、效率高、成本较低,因此化学法是国内较为常用的处理含铬废水的方法。
(1)还原法
即将特定的化学物质加入到含铬废水中,使二者发生反应生成难溶物质进而去除。较为常用的还原剂是 亚铁盐、亚硫酸盐、二氧化硫等,不同还原剂优势不同,比如二氧化硫还原剂方便处理浓度高流量大的含铬废水,而亚硫酸盐综合利用方便,只要根据实际情况选择即可。近年来有指出聚合氯化铝用以处理含铬废水的方法,因为聚合氯化铝具体要优于前面所说的还原剂,使用聚合氯化铝不仅出水水质好,可以回收利用,而且兼具PAC、PVC二者优点,所形成的絮体大而重,沉淀速率快。实际中还原法的做法是在pH值为2至4时将还原剂加入到废水中,通过这些还原剂可以将六价铬离子还原为三价铬离子,此时加入碱类改变溶液酸碱度,使得pH位于8至9之间,以便三价铬形成氢氧化铬沉淀,即可除去。
(2)电解法
即通过格栅去除较大颗粒悬浮物后,通过电解槽电解含铬废水,使阳极铁板溶解出亚铁离子,然后使用亚铁离子在酸性环境下将六价铬离子还原为三价铬离子,此时阴极板上析出氢气,溶液酸碱度渐渐上升,三价铬离子即可自行沉淀。
1.3物理法
通过对外部能量以及化学位差的利用可以对多成分的溶液进行物理上的处理,比如膜萃取、离子交换树脂、超滤、电渗析等。像通过电渗析来除铬,就是在直流电场作用下,利用离子交换膜对溶液中阴阳离子的不同的选择性来对溶液的铬进行分离。当然也可以采用物理吸附方法,利用常见的活性炭、泥煤、硅藻土等吸附剂来对含铬废水进行处理,在一定程度上处理工艺简便易行。
2结语
1.1监测任务名称的标准化处理
以目前的全国业务化海洋环境监测任务为基础,对上报的监测任务进行标准化命名,如海洋生物多样监测、海洋大气监测,对不同填报的名称进行标准化处理。
1.2组织单位名称的标准化处理
各地上报的组织单位比较混乱,有的上报了监测机构名称,有的上报了其隶属的行政部门名称,不利于监测任务的考核。根据国家海洋环境监测工作任务以及各海区年度海洋环境监测工作方案,目前组织单位主要包括国家海洋局局属单位、3个分局、11个沿海省(自治区、直辖市)海洋行政管理部门和5个计划单列市海洋行政管理部门,如国家海洋环境监测中心、国家海洋局北海分局、辽宁省海洋与渔业厅、大连市海洋与渔业局,对不同填报的组织单位进行标准化处理。
1.3监测区域名称的标准化处理
由于各地方上报的监测区域不够规范,且很难表现出更多的区域信息,同时考虑到区域统计分析,因此需对监测区域进行规范化命名。监测区域命名结构为:沿海地区/海区+沿海城市/特定区域+名称,其中沿海地区/自然海区和名称字段不能省略,沿海城市/特定区域字段若无可以省略。如,辽宁葫芦岛赤潮监控区,广东近岸、福建厦门近岸、东海近海及远海,对不同填报的监测区域名称进行标准化处理。
1.4监测要素名称的标准化处理
每个监测任务里包含了不同的监测要素,且不同的任务可能会监测相同的要素,因此需对监测要素进行规范命名,以便对相同的要素进行统一分析、数据量统计等。以目前的业务化海洋环境监测要素为基础,对上报的监测要素进行标准化命名,如水文气象、海水水质、沉积物质量、浮游植物和浮游动物等,对不同填报的监测要素进行标准化处理。
1.5监测参数及单位的标准化处理
由于每个监测要素需要监测不同的监测参数,如海水水质需要监测化学需氧量、氨氮和溶解氧等。而每个监测参数的名称在写法上有不同的形式,如化学需氧量也可写为COD,氨氮也可写为氨-氮或NH4-N等,给数据的统计、评价带来一定的不便,因此有必要规范不同监测参数的名称。另外,每个监测要素的单位也需统一规范。如重金属的锌元素,有的上报其参数单位为mg/L,有的上报为μg/L。在数据统一进入标准数据库时,需将单位统一。参照国际标准、国内海洋环境监测调查规范以及各地监测机构的填报习惯等,针对不同的监测任务和监测要素,对每个监测参数的名称及计量单位进行标准化处理。
1.6站位基础信息的数据类型标准化处理
监测数据的类型包括数值型、字符型、布尔型和百分比等。对站位基础信息如站位编号、经纬度、监测日期、水深和层号等的数据类型进行规范。(1)站位编号。上报的站位编号大部分为字符型,但也有站位编号为1、2、3等,为数据库的统一管理,需统一转换为字符型。站位编号不规范主要有以下几个方面:①站位编号英文大小写不一致;②监测机构各自命名;③在站位编号上加“临”“平行样”和“空白样”等字样。参照目前海洋环境监测站位编号规则,由任务编号、海区编号、类别编号和站位序号顺次排列组成。对站位进行统一编号。对于历史站位编号的确认,可通过核查相关的监测数据、核实年度监测方案、联系地方监测机构等方式,将站位编号统一。(2)站位的经、纬度。上报的经纬度有两种形式:一个是小数形式,另一个是度分秒形式。为便于计算机的计算方便,目前统一为小数形式。由于经纬度的小数位数不一致,会导致部分空间定位有细微的差别。结合监测任务计划和实际监测情况,统一经纬度的有效位数,目前保留到小数点后6位。(3)监测日期。上报的监测日期格式不一致,主要形式为:“2011-08-20”“2011/8/20”、或为时间型等。现统一其形式为“2011-8-20”,年份:填满4位;监测月份:1—12,月信息小于10,前位无需补零。注意检查,监测年份是否为该年度;月份是否大于12;日期是否在该月的自然日以内。(4)采样深度与层号。部分地方监测机构在该填报“层号”的地方填写了采样深度,同时层号不统一,有的为中文———“表层”“中层”“底层”;有的为英文———“S”“M”“B”。《海洋监测规范》中对水深和相应的采样层次进行了规范。对层号,统一用英文表示。其中:表层为S;底层为B;若只有一个中层用M表示,若为多个中层,则分别用M1、M2、M3等顺延表示。另需检查层号与层深的匹配情况,若层号为S(表层),则采样深度应小于或等于2m;层号为B(底层),则采样深度大于3m。部分填报机构填写层号时,出现表层填写“B”和底层填写为“D”的现象,可能是按“表层”和“底层”的首拼音字母填写造成的。
1.7监测参数不规范类型的处理
监测参数的不规范类型问题,主要应注意以下几点。(1)大于号、小于号。某些监测参数如重金属、大肠杆菌数等,其监测参数值上报中含有大于号或小于号。此类数据通常不影响其评价等级的判定,但会影响该类参数最大值、最小值、均值等统计的结果。可研究该参数的理化性质并联系地方监测机构,确认该参数的具体值大小。其缺省解决方法是删除大于号、小于号,以便该参数的统计及评价。(2)未、无、“-”等字样。结合年度监测任务,联系地方监测机构,确认该监测参数是未被监测,还是低于检出限。未监测用空值表示;低于检出限用“未检出”表示。(3)空格及其他无效字符。上报的监测数据中常含有空格及其他无效字符,使得计算机在识别、归类等过程中出现异常。可核查监测数据的内容和性质,确认为无效字符后,对数据值前、后含有的空格或其他无效字符进行删除处理。对经纬度空缺,可核查相关的原始上报数据集和年度监测工作方案,或联系地方监测机构;对层号空缺,可根据水深判断,或联系地方监测机构补缺;对某些监测参数值空缺,可结合年度监测任务,联系地方监测机构,确认该监测参数是未被监测,还是低于检出限,再根据判断结果给出规范填写。
2监测数据的齐全性检验
海洋环境监测数据的齐全性检验,是以海洋环境监测方案为依据,检查监测方案中规定的监测数据是否全部上报完整。首先对国家海洋环境监测工作任务以及各海区年度海洋环境监测工作方案进行分析,对监测工作方案进行信息解析,按空间维度、指标维度和时间维度对监测任务进行细化,空间维度包括监测站位、监测区域、管辖区域等,指标维度包括监测参数、监测要素等,时间维度包括监测时间等。其中监测站位、监测参数、监测时间是空间维度、指标维度和时间维度的最小单元,通过对最小单元的数据量统计,可获得其上一统计单元的数据情况。因此对海洋环境监测方案的解析按监测站位、监测参数和监测时间3个方面进行分解。对照监测方案,检查接收的数据是否存在区域、站位或频次等有空缺监测的情况。记录缺失的原因:可能由于某些缘故未能进行监测、地方调整了监测方案或地方漏报。仔细核查年度监测任务计划,联系地方监测机构确认。
3站位基础信息数据质量控制
3.1空间位置检验
空间位置检验主要针对调查单位在站位信息汇总过程中可能出现的录入错误。将调查站位经纬度转换为十进制的单位后,通过利用GIS生成站位图的方式检查站位落点所在位置,看其是否落在规定的监测区域,对于断面上的调查站位,还要检查其是否明显偏离断面沿线。同时还需检查“相同的站位编号,经纬度不同”和“不同的站位编号,经纬度相同”等数据空间位置精度的问题。对于该类问题,可通过核查相关的监测数据、核对年度监测任务、联系监测机构确认等方法,予以更正。
3.2站位基础信息一致性的检测
根据站位基础信息一致性检验方法,即监测区域、站位编号、站位经纬度、监测日期等基础信息决定一条数据记录,根据不同的监测任务和监测要素,分析站位基础信息一致性是否符合。针对站位编号和经纬度不一致的情况,从空间位置检验是否合理,并核实监测方案进行解决。针对监测日期相同且站位编号相同等情况,判断两条记录的监测参数值是否完全一致,若完全一致则认为是重复记录;若不完全一致,可认为是平行样记录,并进一步核实。
3.3数据记录重复的处理
海洋环境监测数据的上报过程中存在很多重复的数据记录,产生这种重复记录的主要有如下原因。(1)地方上报数据时,重复上报了监测数据集,如8月份上报了5月份和8月份两份数据;年底将全年的监测数据再次上报。(2)不同监测机构报送的重复数据,如属于上下两级监测机构(省、计划单列市)重复报送。(3)地方监测机构监测人员填写报表时,将某些记录重复填写。(4)地方监测机构监测人员填写报表时,将平行样的数据填写。(5)数据集合并时,将曾经合并过的数据集再次合并。对于重复的记录数据,在建立环境监测数据库中应做剔除处理。
3.4平行样的处理
平行样数据只作为监测数据质量保证的辅助,在实际统计、评价和监测数据时需区别对待。一般来说,只有少数站位上报的数据是平行样。为了数据量统计、环境质量评价等的需要,对于平行样的记录数据,可将监测参数值进行求平均处理。
4监测参数数据质量控制
4.1值域一致性检验
在海洋环境监测中,每个监测参数有其对应的经验值域范围,通过值域检测规则对填报的监测数据按不同监测要素分别对每个监测参数值进行检验,对于超出值域范围的值,需进一步分析该区域其他站位、其他频次、周边站位的参数值情况,并结合监测任务性质以及超出值域比例,从而判断该参数值的可靠性。
4.2逻辑一致性检验
某些监测参数间存在一定的逻辑关系,即监测参数与监测参数间存在某种相关关系,有些关系具有一定的规律性,根据逻辑一致性检验方法,对于不符合逻辑一致性的监测数据记录,应进一步同监测机构进行核实。
4.3数据输出
对文件进行批量检验处理,对于检验结果,给出合理且足够详细的错误提示,并保存质检日志,使得数据便于修改。为了区别一个数据是否进行了质检、是否通过质检,以及了解质检的情况,需要对质检过后数据增加一个质量控制符号,简称质量符。综合参考“国标GB/T12460-2006海洋数据应用记录格式”以及“908海洋化学标准记录格式”等质量符格式。其中,“908海洋化学标准记录格式”中质量符2表示可疑倾向正确,3表示可疑倾向错误,本研究将这两者综合考虑,记为可疑;另外,“908海洋化学标准记录格式”中质量符8表示痕量,由于与“未检出”有一定的重叠,因此本研究只采用“未检出”。表1给出海洋环境监测数据的质量符及说明。一般来说,数值型的监测参数数据,对其质量检验出有问题的只能作为“可疑”处理,不宜随意修改或删除。除非经过专家经验检验,并经监测单位核实,可明确其为错误的,其质量符方可标注为“4”。对于监测站位基础信息,如监测日期、站位编号、经纬度、层号等,检验出有问题的,可根据检验情况,标注其质量符为“4”或“3”等。按步骤完成监测数据处理流程后,可分年度或季度对处理的文件形成数据处理报告,并制作经标准化处理和质量控制后的标准数据集。
5结束语
随着社会发展,计算机图像处理技术的重要性逐渐被人们发现,将主要朝以下几个方面发展:(1)未来的计算机图像处理技术将会向自动化、智能化、高清晰度、高速传输、三维立体成像等方向发展。(2)计算机图像处理技术将会朝两个方面发展:一是注重实际操作,二是注重运用便捷。向图像处理功能的集中化发展。(3)注重研究先进的算法和理论作为指导。理论是实践的基础,先进的理论可以使未来计算机图像处理技术在实际运用中得到更广泛的发展,所以,必须注重及时对先进理论和方法的研究与开发,这样才能保证计算机图像处理技术的更好应用。先进理论和方法主要包括小波分析、遗传算法、分形几何等方面。
2计算机图像处理技术的组成
计算机图像处理技术是通过计算机对图像分析处理达到需要的结果的一项技术。一般被称作数字图像处理,通过扫描、摄像机等设备经过数字化之后得到二维数组,就是像素。计算机图像处理技术主要包括以下三个部分:(1)图像增强与复原:由于需要改进图片的质量,这就需要对图片进行图像增强,通过低通滤波可以将图片中的噪音去掉;通过高通滤波可以将边缘等高频信号进行增强,使图片清晰。复原则是在已知模型的特定模糊和噪音程度情况下估计出原来图像的技术。(2)图像压缩:由于图像的数据比较巨大,对图片储存和传输都比较困难,因此,需要对图像进行压缩,以节省存储空间和减少传输时间。图像压缩分为对静态图像的不失真压缩方法和用于动态图像的近似压缩方法。(3)图像匹配、描述与识别:这是图像处理的主要目的,得到不再是具有随机分布性质的文件,而是具有明确意义的符号、数值构成的图形。
3计算机图像处理技术的主要应用领域
3.1计算机辅助设计与制造技术
这项技术学科交叉、知识比较密集、应用范围比较广泛,是综合性应用技术,由计算机与制造工程两个技术相互渗透,相互结合。是先进技术的重要组成部分,计算机辅助设计与制造技术是一个国家工业现代化与科技水平的主要衡量标准之一。这项技术在工业领域中最主要的代表就是CAD与CAM这两项实用工具。同时,在建筑设计、装潢设计等领域也应用广泛,也可以用来进行对飞机、汽车等工具的外形设计。当然,在其他方面也应用广泛,而且得到的效果非常好,比如:电路板的印刷、网络分析等等方面。
3.2遥感图像处理系统
遥感技术的发展推动了高质量的不同波段遥感数字图像被广泛运用于农林牧副渔等行业的科技现代化之中。图像处理在遥感技术领域有着十分重要的地位,将来会形成快速成像与信息自动化提取系统,而这个系统也是以图像处理为主。遥感图像处理技术功能将会不断完善,得到更大的发展。
4计算机图像处理技术的发展前景
现代科技的进步使计算机技术得到快速的发展,也就使计算机技术运用在图像处理中有了可能,并且在图像处理中产生了很重要的影响。现在人们对图像的要求越来越高,想要满足人们越来越高的要求,就必须不断进步、不断创新。计算机技术将会越来越广泛的运用于社会中,图像处理技术也会越来越依赖计算机。随着大量的成熟软件的不断被研发,既有专业软件,也有普通软件,可以满足所有人的要求。技术人员应该开发新技术来满足更多、更复杂的图像处理要求,使图像更加的丰富多彩。
5结语
水是人类赖以生存的重要自然资源。全球水环境质量的严重恶化和经济的高速发展,迫切要求适合时展的污水资源化技术,以缓解水资源的短缺状况,水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此,近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中,膜技术以其高效、节能、设备简单、操作方便等特点,在水处理领域中的应用越来越广泛。比如2008年,北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次工业革命”,作为21世纪最有前途的高新技术之一。
2、膜分离技术的工作原理
膜分离技术,是利用一张特殊制造的,有选择透过性的薄膜,在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术,是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离,或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度(溶解速度)取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度(扩散速度)。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异,扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关,速度越大,透过膜所需的时间越短,混合物中各组分透过膜的速度相差越大,则分离效率越高。
3、膜分离技术在水处理中的应用
3.1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用
城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点,是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源,用反渗透(RO)对它进行最后的脱盐,脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除,出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因,目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化(通常需存放两年),也有用作工业冷却水,锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展,把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理,以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在,RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准,国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究,试验表明,此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺,每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源,使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及,膜技术在深度处理的应用相对也很少,今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。
3.2膜分离技术在工业废水处理中的应用
由于工业的发展,大量工业废水排入水体,这些工业废水,面广量大、危害深,大多含有不同浓度的化学物质,其中有些具有较高的经济价值,而有些则具有毒性,对人类环境有害。为保护环境不受污染,并回收有用物质,在工业废水排放之前必须进行净化处理,膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化,又能回用其中的有用物质,同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。
3.3膜分离技术在饮用水处理中的应用
随着人们生活水平的提高,对饮用水的水质要求也越来越高,加上传统工艺中的某些弊端,如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致(致癌、致突变、致畸变)化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等,在这方面,膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法,对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力,而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力,可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。3.4膜分离技术在海水淡化中的应用
我国是水资源大国,同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部分,有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透(ED)和膜蒸馏(MD)等。2002年,万吨级反渗透海水淡化及其组器技术产业化示范工程被列入国家高技术产业发展计划项目。海水淡化用发渗透膜的脱盐率高达99.6%.反渗透技术的出现和发展大大降低了海水淡化的成本,现在反渗透已成为海水淡化制取饮用水最经济的手段。电渗析技术可直接将海水淡化为饮用水,但其过程对不带电荷的物质,如有机物、胶体、细菌、悬浮物等无脱除能力,并且能耗高,水回收率低。所以,由于反渗透海水淡化技术的出现,电渗析法海水淡化的比例正在逐渐降低。膜蒸馏技术具有很高的脱盐率,可达到99.7%以上,被用于小型海水淡化,对离子、胶体、大分子等不挥发组分和无法扩散透过膜的组分的截留可到100%,并且具有设备简单,操作容易,膜使用寿命长,能耗低等优点。
3.5膜分离技术在苦咸水脱盐中的应用
我国西部省区严重缺水问题在中国这个缺水国家尤为突出,苦咸水淡化是解决我国西部省区缺水的一个有效途径。目前,用于苦咸水淡化的膜技术主要有:电渗析技术、反渗透技术、纳滤技术。我国西部油田几乎都用电渗析法制取生活饮用水。电渗析不能去除水中的有机物和细菌,设备运行能耗大,这使其在苦咸水淡化工程的应用受到限制。苦咸水也可用一级反渗透装置脱盐制得饮用水。反渗透系统淡化苦咸水,其出水水质优于我国饮用水卫生标准。对含高氟、低矿化度苦咸水通过反渗透淡化,出水水质可达到我国饮用水卫生标准。反渗透法比电析法生产成本低,无污染,是苦咸水淡化最经济的方法。纳滤是一种低压反渗透技术,在较低的压力下具有较高的脱盐性能。对特定溶质,尤其是苦咸水的表征离子,具有很好的脱盐效果。对苦咸水较多的西部省区,纳滤将是制取优质饮用水的有效途径。
建筑外墙外保温系统是一个系统工程,涉及到材性、材质、墙基层、环境、工艺、质量管理、设计、应用、施工等多个环节,经过多年的进步与发展,业界仍普遍关心建筑保温节能工程的质量问题,大量的已经做上墙的保温节能工程,能否经得住时间的考验,10年、25年、50年?就目前的做法和工程质量现状,如果继续下去,质量问题会越来越多,特别是在原材料价格上涨、产品销售和工程承包价格走低的市场背景下,我们应该面对现实,科学合理选材、用材,改进工艺,规范施工、提高工程质量,对保温层进行有效界面处理(每平米仅需0.8-1.0元),是一种很科学实用的方法,可大幅度地节约资源,降低工程成本,提高工程质量。
二、建筑外墙外保温工程主要问题
1.保温系统质量问题的责任区分
(1)保温隔热性能
保温隔热效率取决于保温材料的保温隔热性能和保温层的厚度,如果达不50%或65%,主要是保温材料上的问题。
(2)空鼓、脱落、粘结不良或不能长久稳固
主要是砂浆中的有机材料老化,砂浆性能不能正常发挥,或保温层的界面处理不当,施工未按规程去做等问题。
(3)裂纹、裂缝
砂浆中原材料使用不当,配方不合理,保水调湿性能力弱,砂浆抗干缩性差的问题。
2.保温系统的稳定性及使用寿命问题
建筑外墙保温层的稳定要有一个过程,笔者认为,其初期稳定性,至少需要一个自然的冷热气候循环(一年),冬天冷冻、夏天曝晒,风霜雨雪,这是保温层不断适应环境气候变化,经受环境气候无情的考验,经过一个自然的冷热气候自然地循环后,保温系统仍会有一些变化。
保温系统的使用寿命主要取决于各种材料本身的材性和使用寿命周期和施工工艺,外墙外保温系统是在外墙表面,保温层上面是薄抹灰,环境气候复杂多变,温差可达近100℃,强烈的紫外线、太阳辐射、酸雨浸蚀、强风、地震、以及建筑结构发生变化、地基下沉等,都将影响和损害保温层的使用寿命。
三、界面处理与粘结的重要性
无论是发泡聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、喷涂聚氨酯(SPU),还是胶粉聚苯颗粒保温浆料、无机复合类保温浆料,都应特别注意界面粘结问题,对大量的工程情况现场分析,出现保温层空鼓、脱落等粘结不良的问题,都发生在保温层的正反面的界面上。
回顾多年前,北京早期的聚苯薄抹灰外墙外保温技术,当时聚合物干混砂浆市价最高卖到七、八千元一吨,砂浆中使用进口的可再分散乳胶粉30-40公斤、HPMC5-7公斤等,直接粘贴EPS或XPS,短时间内拉拨强度都很好,但时间一长,发现并不可靠,于是便有了后来的先粘后钉“双保险”的办法,后来的保温工程就很少出现泡沫板脱落现象,由于抹面砂浆采用在保温材料上贴网布直接抹灰的办法,没有进行有效的界面处理,抹面砂浆出现较多的龟裂、空鼓、脱落等问题,抹面砂浆对保温层起保护作用,又是外墙装饰最重要的基础,抹面砂浆一旦出现大面积龟裂、空鼓、脱落问题,既影响保温层,又影响外墙装饰。因此,保温层界面的粘结是十分重要的环节,它关系到建筑保温工程的成败!
四、界面处理技术与方法
1.挤塑板的界面处理
(1)挤塑板的界面处理方法:可用滚压的办法,在挤塑板正反两面的表面上,压出规则的小孔,孔径5MM-10MM的方孔、长方孔、六角孔或多棱形孔,孔的深度为3-5MM,间距与行距可在10MM左右。主要作用:加大粘结面积,提高粘结强度,增加附着力和保温层的承重能力。
(2)也可用界面砂浆处理:选用优质乳液,按乳液:水=25:75的比例稀释后,加入适量粘结砂浆调和,用滚涂的办法均匀地涂刷在挤塑板的表面上。
2.聚苯板的界面处理
(1)界面砂浆的制法:水100公斤;改性苯丙乳液(耐碱)
25公斤;加入粘结砂浆(适量)
(2)界面砂浆使用方法:将水与苯丙乳液稀释均匀,加入适量粘结砂浆,混合均匀成稀稠状,用滚刷均匀地滚涂于聚苯板表面上,待界面砂浆干至不沾手时,可直接进入下一道工序的操作。
(3)界面砂浆的作用:
可以加固聚苯板表面并封闭表面微孔,延缓聚苯板降解速度,提高保温效率;
有效防止水分渗入,可提高保温层的防水能力,增强保温效果;
提高聚苯板的粘结强度,并有利于抹面砂浆的粘附,防止抹面砂浆空鼓、龟裂、脱落。
3.聚合物粘结砂浆参考配方(略);
4.聚合物抗裂砂浆参考配方(略)
5.胶粉聚苯颗粒的界面处理
(1)聚苯颗粒保温砂浆专用砂浆界面参考配方
多聚胶粉(北京环益美高分子聚合物研究所生产)7.5-12.5公斤
32.5R或42.5R普通硅酸盐水泥500公斤
石英砂或水洗河砂(40目-70目)500公斤
(2)聚苯颗粒保温砂浆专用界面砂浆的作用
可以确保聚苯颗粒保温砂浆的附着力,防止空鼓和产生裂缝。
(3)聚苯颗粒保温砂浆界面处理与专用界面砂浆的使用方法
先将干燥的墙基面喷水润湿,以减弱其吸水能力,随后抹上聚苯颗粒保温砂浆专用界面砂浆,厚度约1MM左右,在聚苯颗粒保温砂浆专用界面砂浆尚有良好粘性时,抹上聚苯颗粒保温砂浆(每次厚度不宜超过2CM),第一道保温砂浆稳定后,抹第二道保温砂浆,第二道保温砂浆稳定后,在抹抗裂砂浆之前应喷水润湿保温层,再抹抗裂砂浆,保温层干燥、抗裂砂浆强度稳定后,可刮外墙抗裂腻子、刷外墙涂料。
五、建筑外保温的发展趋势
建筑保温节能系统的应用和节能技术的推广,目前仍处于发展阶段,应用技术水平有待提高,权衡利弊,需要对现有的一些系统进行评估、充实和完善。目前,上海、重庆、四川、浙江、江苏等省市,在墙体自保温、新型保温材料研发和推广,节能技术、节能措施方面取得了一些进展。未来建筑节能技术及系统,将会遵循自然客观规律,更多地体现保温系统与建筑、人、健康、生态环境和谐发展,在保温材料方面,将会更多地使用性价比较好、更环保、更安全可靠的复合型保温材料,工艺技术上将更加严格,更注重实效!
关键词:地下室;防水;技术;处理;设计
1做好地下室防水设计
(1)进行防水设计应明确建筑地下室防水工程的目的:确保地下水和滞留水不渗入室内,给予室内正常的生产、工作、生活和储藏环境。防水层保护好地下结构,不能让地下水浸泡钢筋混凝土结构。一旦结构渗水,会导致钢筋锈蚀、断截面减小、膨胀,混凝土裂缝增大、抗压强度减弱,建筑基础受损,建筑寿命降低,最终危及安全。(2)地下室防水设计必须遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜、综合治理”的原则,努力达到防水可靠、经济合理的目的。在设计前应充分掌握地下工程所在地及其附近地下水运动规律和状况(近期和远期),确定设计最高地下水位标高,同时结合地质、地形、地下工程结构、防水材料供应及当地施工条件等全面研究地下工程防水方案。地下钢筋混凝土外墙、底板均应采用抗渗混凝土,抗渗等级应根据防水混凝土的设计壁厚和地下水的最大水头比值。(3)独立式全地下室工程应做全封闭,附建式全地下室或半地下室防水设置,则应高出室外地平标高至±0.000m以上,卷材防水和涂膜防水层可在室外平坦处改用防水浆完成设防高度。(4)地下室最高水位高于地下室地面时,地下室设计应考虑整体钢筋混凝土结构,保证防水效果;在特殊要求下可采用架空地面和夹壁墙。(5)地下室外防水层宜采用软保护层,如聚苯板或聚乙烯板等。
2质量保证措施
(1)聚氯酯防水涂料保证质量的关键是:配合比正确,搅拌充分,根据气候条件随拌随用;薄涂多刷,确保厚度,涂刷均匀,养护充分。(2)严把材料关,防水材料的资料(包括产品合格证、防水材料准用证及防伪标志等)要齐全,材料进场后应现场进行抽样复检。(3)严格按照施工规范施工,施工前对全体操作人员进行技术交底,精心进行施工。(4)基层要满足防水施工要求,经有关人员验收合格后,方可进行防水涂料施工。(5)在浇注混凝土保护层过程中,不慎损坏的防水层要及时修补。
3地下室防水技术处理中若干问题
(1)混凝土的泌水处理。大体积大流动性混凝土在浇筑和振捣中,上涌的泌水和浮浆会跟着混凝土坡面流到坑底,并随混凝土向前推进。在支模时,应在混凝土浇筑前进方向二侧模底部留孔排出泌水和浮浆。当混凝土坡脚接近尽端模板时,要立即改变混凝土浇筑方向,由尽端往回浇,另外加强二侧混凝土的浇筑,使最后混凝土的浇筑形成四面会合,这样泌水和浮浆可以集中排除。(2)混凝土的表面处理。大体积泵送混凝土,排除泌水和浮浆后,表面仍有较厚的水泥浆,在浇完4~5h后,要用长括尺括平,在初凝前用滚筒来回碾压数遍,待接近终凝前,用木蟹再打磨一遍,使收水裂缝闭合。(3)混凝土养护。大体积混凝土的内外温差大,必须做好养护工作。本工程浇筑时气温高达35。,只进行保湿养护。采用浇水养护并覆盖塑料薄膜,防止混凝土水份蒸发和表面脱水而产生干缩裂缝,养护时间不少于14d。4施工安全注意事项
(1)施工用的材料必须用密封的容器包装,存放材料的库房和施工现场应通风良好。(2)存料、配料和施工现场必须严禁烟火。(3)每次施工用完的机具要及时用有机溶剂清洗干净。(4)材料库房及施工现场应配备消防器材。
5工程实例分析
某通讯大厦地下室两层,东西长74.8m,南北宽34.61m,主楼基础底板厚900mm,反梁高1300mm,宽900mm。地下室底板抗渗等级C30/S8,其挡土墙及分隔墙混凝土强度等级为C30,剪力墙为C60,柱为C60,梁板为C30。混凝土为补偿收缩混凝土,其中有C30/S8和C60/S8,加强带C35/S8,底板混凝土浇筑宜在50h内完成。一级防水等级,防水混凝土抗渗等级为S8,防水达到不渗水,围护结构无明显湿渍标准。
(1)混凝土墙加强带设置:南北外墙在底板加强带对应位置设竖向加强带,带宽2000mm,筋长4000mm,增加水平温度筋13%。
(2)外墙水平施工缝处理采用阶梯缝加粘BW止水条。钢筋保护层采用砂浆垫块,板上皮钢筋采用钢筋马凳,间距1.5m~1.8m,支腿上应缠绕BW止水条,外墙上预留的套管、穿膛螺丝等均要焊止水板。
(3)底板用24砖墙模便于铺设卷材防水。支模一次性支到地梁上皮,外墙到1400高,混凝土一次浇筑。(4)模板采用15厚多层板,用100×50木方和脚手架管作楞。模板按缝宽大于0.5mm用海绵条嵌实,采用宽胶带封缝处理。模板要确保不漏浆、不变形、不失稳,做到易加固、易拆除。