⑴ 環保知識
環保紀念日
國際濕地日
2月2日為國際濕地日。根據1971年在伊朗拉姆薩爾(RAMSAR)簽定的《關於特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》,濕地是指「長久或暫時性沼澤地、泥炭地或水域地帶,帶有靜止或流動、或為淡水、半鹹水、鹹水體,包括低潮時不超過6米的水域」。濕地對於保護生物多樣性,特別是禽類的生息和遷徙有重要的作用。
世界水日
1993年1月18日,第四十七屆聯合國大會做出決議,確定每年的3月22日為「世 界水日」。決議提請各國政府根據各自的國情,在這一天開展一些具體的活動,以提高 公眾意識。從1994年開始,我國政府把「中國水周」的時間改為每年的3月22日至28 日,使宣傳活動更加突出「世界水日」的主題
世界氣象日
1960年,世界氣象組織把3月23日定為「世界氣象日」,以提高公眾對氣象問題的關注。
地球日
1969年美國威斯康星州參議員蓋洛德 納爾遜提議,在美國各大學校園內舉辦環保問題的講演會。不久,美國哈佛大學法學院的學生丹尼斯 海斯將納爾遜的提議擴展為在全美舉辦大規模的社區環保活動,並選定1970年4月22日為第一個「地球日」。當天,美國有2000多萬人,包括國會議員、各階層人士,參加了這次規模盛大的環保活動。在全國各地,人們高呼著保護環境的口號,在街頭和校園,遊行、集會、演講和宣傳。隨後影響日漸擴大並超出美國國界,得到了世界許多國家的積極響應,最終形成為世界性的環境保護運動。4月22日也日漸成為全球性的「地球日」。每年的這一天,世界各地都要開展形式多樣的群眾環保活動。
世界無煙日
1987年世界衛生組織把5月31日定為「世界無煙日」,以提醒人們重視香煙對人類健康的危害。
世界環境日
二十世紀六、七十年代,隨著各國環境保護運動的深入,環境問題已成為重大社會問題,一些跨越國界的環境問題頻繁出現,環境問題和環境保護逐步進入國際社會生活。 1972年6月5~16日,聯合國在斯德哥爾摩召開人類環境會議,來自113個國家的政府代表和民間人士就世界當代環境問題以及保護全球環境戰略等問題進行了研討,制定了《聯合國人類環境會議宣言》和109條建議的保護全球環境的「行動計劃」,提出了7個共同觀點和26項共同原則,以鼓舞和指導世界各國人民保持和改善人類環境,並建議將此次大會的開幕日定為「世界環境日」。 1972年10月,第27屆聯合國大會通過決議,將6月5日定為「世界環境日」。聯合國根據當年的世界主要環境問題及環境熱點,有針對性地制定每年的「世界環境日」的主題。聯合國系統和各國政府每年都在這一天開展各種活動,宣傳保護和改善人類環境的重要性,聯合國環境規劃署同時發表《環境現狀的年度報告書》,召開表彰「全球500佳」國際會議。
世界防治荒漠化和乾旱日
由於日益嚴重的全球荒漠化問題不斷威脅著人類的生存,從1995年起,每年的6月17日被定為「世界防治荒漠化和乾旱日」。
世界人口日
1987年7月11日,以一個南斯拉夫嬰兒的誕生為標志,世界人口突破50億。1990年,聯合國把每年的7月11日定為「世界人口日」。
國際保護臭氧層日
1987年9月16日,46個國家在加拿大蒙特利爾簽署了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,開始採取保護臭氧層的具體行動。聯合國設立這一紀念日旨在喚起人們保護臭氧層的意識,並採取協調一致的行動以保護地球環境和人類的健康。
世界動物日
義大利傳教士聖· 弗朗西斯曾在100多年前倡導在10月4日「向獻愛心給人類的動物們致謝」。為了紀念他,人們把10月4日定為「世界動物日」。
世界糧食日
全世界的糧食正隨著人口的飛速增長而變得越來越供不應求。從1981年起,每年的10月16日被定為「世界糧食日」。
國際生物多樣性日
《生物多樣性公約》於1993年12月29日正式生效,為紀念這一有意義的日子,聯合國大會通過決議,從1995年起每年的12月29日為「國際生物多樣性日」。
什麼是白色污染?
大量的廢舊農用薄膜、包裝用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以下統稱為塑料包裝物)在使用後被拋棄在環境中,給景觀和生態環境帶來很大破壞。由於廢舊塑料包裝物大多呈白色,因此造成的環境污染被稱為「白色污染」。
酸雨的危害
酸雨通常是指表示酸鹼度指數的 Ph 值低於 5.6 的酸性降水。
我國酸雨(酸雨通常是指表示酸鹼度指數的 PH 值低於 5.6 的酸性降水)正呈蔓延之勢,是繼歐洲、北美之後世界第三大重酸雨區。80 年代,我國的酸雨主要發生在以重慶、貴陽和柳州為代表的川貴兩廣地區,酸雨區面積為 170 萬平方公里。到 90 年代中期,酸雨已發展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區,酸雨面積擴大了 100 多萬平方公里。以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區現已成為全國酸雨污染最嚴重的地區,其中心區年降酸雨頻率高於 90%,幾乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區也成為我國主要的酸雨區。華北、東北的局部地區也出現酸性降水。1998 年,全國一半以上的城市,其中 70% 以上的南方城市及北方城市中的西安、銅川,圖們和青島都下了酸雨。酸雨在我國已呈燎原之勢,覆蓋面積已佔國土面積的 30% 以上。
酸雨危害是多方面的,包括對人體健康、生態系統和建築設施都有直接和潛在的危害。酸雨可使兒童免疫功能下降,慢性咽炎、支氣管哮喘發病率增加,同時可使老人眼部、呼吸道患病率增加。酸雨還可使農作物大幅度減產,特別是小麥,在酸雨影響下,可減產 13% 至 34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,導致蛋白質含量和產量下降。酸雨對森林和其他植物危害也較大,常使森林和其他植物葉子枯黃、病蟲害加重,最終造成大面積死亡。
在中國的大氣污染中,酸雨和浮塵是最主要的污染。十多年來,由於二氧化硫和氮氧化物的排放量日漸增多,酸雨的問題越來越突出。現在中國已是僅次於歐洲和北美的第三大酸雨區。
我國酸雨主要分布地區是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西,以及沿海的福建、廣東等省。在華北,很少觀測到酸雨沉降,其原因可能是北方的降水量少,空氣濕度低,土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東、圖們等地區現在也出現了酸性降水。
酸雨可對森林植物產生很大危害。根據國內對 105 種木本植物影響的模擬實驗,當降水 pH 值小於 3.0 時,可對植物葉片造成直接的損害,使葉片失綠變黃並開始脫落。葉片與酸雨接觸的時間越長,受到的損害越嚴重。野外調查表明,在降水 PH 值小於 4.5 的地區,馬尾松林、華山松和冷杉林等出現大量黃葉並脫落,森林成片地衰亡。例如重慶奉節縣的降水 PH 值小於 4.3 的地段,20 年生馬尾松林的年平均高生長量降低 50%。
酸雨對森林的影響在很大程度上是通過對土壤的物理化學性質的惡化作用造成的。在酸雨的作用下,土壤中的營養元素鉀、鈉、鈣、鎂會釋放出來,並隨著雨水被淋溶掉。所以長期的酸雨會使土壤中大量的營養元素被淋失,造成土壤中營養元素的嚴重不足,從而使土壤變得貧瘠。此外,酸雨能使土壤中的鋁從穩定態中釋放出來,使活性鋁的增加而有機絡合態鋁減少。土壤中活性鋁的增加能嚴重地抑制林木的生長。 酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、細菌和放線菌均會明顯受到酸雨的抑制。酸雨還可使森林的病蟲害明顯增加。在四川,重酸雨區的馬尾松林的病情指數為無酸雨區的 2.5 倍。
酸雨對中國森林的危害主要是在長江以南的省份。根據初步的調查統計,四川盆地受酸雨危害的森林面積最大,約為 28 萬公頃,佔有林地面積的 32%。貴州受害森林面積約為 14 萬公頃。根據某些研究結果,僅西南地區由於酸雨造成森林生產力下降,共損失木材 630 萬立方米,直接經濟損失達 30 億元(按 1988 年市場價計算)。對南方 11 個省的估計,酸雨造成的直接經濟損失可達 44 億元。 現在大多數專家認為,森林的生態價值遠遠超過它的經濟價值。雖然對森林的生態價值的計算方法還有一些爭議,計算出來的數字還不能得到社會的普遍承認,但森林的生態價值超過它的經濟價值,這幾乎是一致的。根據這些計算結果,森林的生態價值是它經濟價值的 2-8 倍。如果按照這個比例來計算,酸雨對森林危害造成的經濟損失是極其巨大的。
臭氧層小知識
眾所周知,太陽輻射的紫外線對生物有很強的殺傷力。幸運的是,距地球表面 25 — 50 公里處有一臭氧層。臭氧是地球大氣層中的一種微量氣體,它是由三個氧原子(O3)結合在一起的藍色、有刺激性的氣體。盡管臭氧層在地球表面並不太厚,若在氣溫 0℃ 時,將地表大氣中的臭氧全部壓縮到一個標准大氣壓時,臭氧層的總厚度才不過 3 毫米左右,但它卻能吸收太陽輻射出的 99% 的紫外線。就像地球的一道天然保護屏障,使地球上的萬物免遭紫外線的傷害。因此,臭氧層也被譽為是地球的「保護傘」。 1985 年,英國科學家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測站發現:在過去 10 — 15 年間、每到春天南極上空的臭氧濃度就會減少約 30%,有近 95% 的臭氧被破壞。從地面上觀測,高空的臭氧層已極其稀薄,與周圍相比像是形成一個「洞」,直徑達上千公里,「臭氧洞」由此而得名。衛星觀測表明,此洞覆蓋面積有時比美國的國土面積還要大。到 1998 年臭氧空洞面積比 1997 年增大約 15%,幾乎相當於三個澳大利亞大。前不久,日本環境廳發表的一項報告稱,1998 年南極上空臭氧空洞面積已達到歷史最高記錄,為 2720 萬平方公里,比南極大陸還大約 1 倍。 美、日、英、俄等國家聯合觀測發現,近年來,北極上空臭氧層也減少了 20%。在被稱為是世界上「第三極」的青藏高原,中國大氣物理及氣象學者的觀測也發現,青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度減少。根據全球總臭氧觀測的結果表明,除赤道外,1978 — 1991 年總臭氧每 10 年間就減少 1% — 5%。 自 30 年代以來,氟氯碳被廣泛用作冰箱、冷凍機。空調等設備的製冷劑,聚氨醋泡沫和聚乙烯/聚苯乙烯泡沫中的發泡劑,氣霧劑製品中的推進劑,電子線路板、精密金屬零部件等的清洗劑及煙絲的膨脹劑等。哈龍則主要用作滅火器中的滅火劑。上述化學物質非常穩定,排到大氣中可存留數一年,甚至 100 年左右,因此最終會破壞臭氧層。
大氣平流層中距地面 20-40 公里的范圍內有一圈特殊的大氣層,這一層大氣中臭氧含量特別高。大氣平均臭氧含量大約是 0.3ppm,而這里的臭氧含量接近 10ppm,高空大氣層中 90% 的臭氧集中在這里,所以叫它臭氧層。 臭氧層在保護地球方面具有特別的功能:對於太陽光中與生物無害的可見光和 A 段紫外線,將它們大部分吸收,小部分放行,讓它們到達地面殺菌消毒,又不至於對人體健康造成危害。所以說臭氧層是保護地球的無縫天衣。 空調、電冰箱用的製冷劑氯氟烴其商品名叫氟里昂。氯氟烴在低層大氣中穩定,游盪 10 年左右的時間進入同溫層,直至穿出臭氧層。穿出臭氧層後,在強烈紫外線的作用下,氯氟烴迅速分解,產生氯原子,氯原子極為活潑,專門拆散臭氧分子,使臭氧層逐漸變薄,出現空洞。 人類已經把 1500 萬噸以上的氯氟烴排放到大氣中。進入大氣中的氯氟烴,只有一部分參與臭氧層破壞作用,大部分還在大氣中游盪,因而,雖然現在很多地方已停止生產和使用氯氟烴,臭氧層仍然會繼續遭到破壞。何況,除了氯氟烴外,工業廢氣、汽車和飛機的尾氣、核爆炸產物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等幾十種化學物質,都是破壞臭氧層的因素。
什麼在破壞臭氧層?
大氣平流層中距地面 20-40 公里的范圍內有一圈特殊的大氣層,這一層大氣中臭氧含量特別高。大氣平均臭氧含量大約是 0.3ppm,而這里的臭氧含量接近10ppm,高空大氣層中 90% 的臭氧集中在這里,所以叫它臭氧層。
臭氧層在保護地球方面具有特別的功能:對於太陽光中與生物無害的可見光和 A 段紫外線,將它們大部分吸收,小部分放行,讓它們到達地面殺菌消毒,又不至於對人體健康造成危害。所以說臭氧層是保護地球的無縫天衣。
空調、電冰箱用的製冷劑氯氟烴其商品名叫氟里昂。氯氟烴在低層大氣中穩定,游盪 10 年左右的時間進入同溫層,直至穿出臭氧層。穿出臭氧層後,在強烈紫外線的作用下,氯氟烴迅速分解,產生氯原子,氯原子極為活潑,專門拆散臭氧分子,使臭氧層逐漸變薄,出現空洞。
人類已經把 1500 萬噸以上的氯氟烴排放到大氣中。進入大氣中的氯氟烴,只有一部分參與臭氧層破壞作用,大部分還在大氣中游盪,因而,雖然現在很多地方已停止生產和使用氯氟烴,臭氧層仍然會繼續遭到破壞。何況,除了氯氟烴外,工業廢氣、汽車和飛機的尾氣、核爆炸產物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等幾十種化學物質,都是破壞臭氧層的因素。
何謂沙塵天氣?
沙塵天氣是指強風從地面捲起大量塵沙,使空氣渾濁,水平能見度明顯下降的一種天氣現象。
沙塵天氣分為浮塵、揚沙、沙塵暴三類。
浮塵:均勻懸浮在大氣中的沙或土壤粒子(多來源於外地,或是當地揚沙、沙塵暴天氣結束後殘留於空中)使水平能見度小於10公里。
揚沙:風將地面塵沙吹起,使空氣相當混濁,水平能見度在1到10公里之內。
沙塵暴:強風將地面塵沙吹起,使空氣很混濁,水平能見度小於1公里。當水平能見度小於500米時,定義為強沙塵暴。
汽車尾氣與人體健康危害
汽車尾氣排放的主要污染物為一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO X)、 鉛(Pb)等。
一氧化碳:一氧化碳和人體紅血球中的血紅蛋白有很強的親合力,它的親合力比氧強幾十 倍,親合後生成碳氧血紅蛋白(COHb%),從而消弱血液向各組織輸送氧的功能,造成感覺、反 應、理解、記憶力等機能障礙,重者危害血液循環系統,導致生命危險。
氮氧化物:氮氧化物 主要是指NO、NO2,都是對人體有害的氣體,特別是對呼吸系統有危害。在NO2濃度為9.4mg/m2 (5PPm)的空氣中暴露10分鍾,即可造成呼吸系統失調。
碳氫化合物:目前還不清楚它對人體健康的直接危害。但是HC和NOX在大氣環境中受強烈太 陽光紫外線照射後,產生一種復雜的光化學反應,生成一種新的污染物------光化學煙霧。1952年 12月倫敦發生的光化學煙霧,4天中死亡人數較常年同期約多4000,45歲以上的死亡最多,約為 平時的3倍;1歲以下的約為平時的2倍。事件發生的一周中,因支氣管炎、冠心病、肺結核和心 臟衰弱者死亡分別為事件前一周同類死亡人數的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。
⑵ 水處理,防滲工程有哪些類別
污水直接排放造成的污染直接威脅到人們的身體健康。一是飲用水中的致病微生物將會引起傳染病的蔓延,二是水中有毒物質通過食物鏈在人體內富集將造成人的急慢性中毒、癌症和其他公害病。
污水池的作用一般是收集一些對環境會造成污染的有害溶液,所以防滲要求比較高。造紙廠污水池、電廠調節池、化工廠污水池大部分是混凝土結構的池子,受到基礎不均勻沉降和其他因素的影響,剛性結構會出現不同程度的開裂和滲漏,經常需要維修,也對環境造成嚴重污染。
污水池的水主要是含酸鹼性,有毒有害物質,在水處理的過程中會產生溫度變化。因此污水池底部防滲刻不容緩!土工合成材料土工膜等是新型環保防滲材料應運而生!
污水池防滲為什麼用HDPE膜
目前污水處理廠的水池通常採用鋼筋混凝土和土池的結構型式,但這些結構型式存在工程造價高、施工工藝復雜、工期長、易開裂等缺陷,尤其是當應用於一些容積較大的水池時,這些缺陷更突出。
同時,土池結構型式自身防滲性能較差,而HDPE土工膜具有良好的防滲性能,正好能彌補這一缺陷。但並不是完全獨立的,而是可以與鋼筋混凝土結構相輔助,以求達到更好的效果。而且HDPE土工膜具有成本低、防滲能力好、化學穩定性好、抗紫外光老化性良好以及抗嚙齒動物和微生物侵襲等優點,同時規避了滲漏的風險,因此適用於各類型污水處理池。
防滲膜用於哪些污水池處理項目
在污水處理防滲等環境保護項目中,HDPE膜主要用於以下項目:
污水處理池防滲
各類廢水存儲池防滲
化工沉澱池、反應池、堆浸池防滲
有害液體收集池
電廠調節池防滲
垃圾填埋場滲濾液收集池防滲
造紙廠污水池防滲
大型污水管道內襯防腐
對污水池滲漏結構的補救,改造,修復
污水池防滲防腐工程基面要求
氣溫一般應在5℃以上,低溫時土工膜應緊張些,高溫時土工膜應放鬆些。
風力在四級以下。
氣溫過低時,4級以上大風及雨雪天氣一般不應施工。
在有風天氣,風力影響土工膜施工時,待焊的HDPE膜應用大石塊或砂袋壓牢。
裁膜前丈量尺寸
HDPE防滲膜裁切前,經丈量其相關尺寸,然後按實際裁切,在膜鋪設中膜與膜 之間接縫的搭接寬度不小於100mm,使接縫排列方向平行於最大坡腳線,即沿坡度方向排列。
HDPE土工膜鋪設
在鋪膜前對HDPE膜外觀質量進行開包檢查,記錄並修補已發現的機械損傷和生產創傷、孔洞、折損等缺陷。
鋪設HDPE膜時應力求焊縫最少,在保證質量的前提下,盡量節約原材料。同時也容易保證質量。
特殊地段搭接
通常在拐角及畸形地段,應是接縫長度盡量減短。
除特殊要求外,在坡度大於1:6的斜坡上距頂坡或應力集中區域1.5米范圍內,盡量不設焊縫。
HDPE防滲膜在鋪設中,應避免產生人為褶皺,溫度較低時,應盡量拉緊,鋪平。
鋪設完成後注意事項
HDPE膜鋪設完成後,應盡量減少在膜面上行走、搬動工具等,凡能對 HDPE膜造成危害的物件,均不應放在膜上或攜帶在膜上行走,以免對膜造成意外損傷。
HDPE土工膜的焊接技術
焊道搭接寬度:80~100mm;平面和垂直面的自然褶皺分別為:5%~8%;預留伸縮量:3%~5%;邊角料剩餘量:2%~5%。
熱熔焊接工作溫度280~300℃;行進速度2~3m/min;焊接形式為雙焊道。
破損部位修復方法,裁剪規格相同的材料,熱熔粘補,聚乙烯膠密封。
HDPE膜的錨固
錨固的方法很多:有溝槽錨固、射釘錨固、膨脹螺栓錨固、預埋件固定等。污水池通常採用預埋件或膨脹螺壓條固定。
壓條寬度不小於2cm,厚度不得小於2mm,膨脹螺栓間距不應大於600mm,壓條明露處應有防腐措施。
螺栓直徑不小於4mm,其間距不大於0.5mm,施工時,先用備好的沙袋將擺好位置的膜臨時固定,防止大風將HDPE膜吹動移位,然後再進行膨脹螺栓錨固。
若池內已埋好預埋件,則只需用擠出式焊接機將膜焊接到HDPE預埋件上即可。
HDPE膜施工注意事項
熱風槍、砂輪機和焊機拖帶的電源線在使用過程中,必須最大限度的遠離其工作部位,以免損傷電線發生漏電。
除熱風焊接外,熱風槍的嘴部在任何情況下都不得與HDPE膜面接觸,並且盡可能的遠離膜面、人體、機械等物體。
焊機在不使用時,不得直接放置在HDPE膜面上,應放置在支架或沙袋帶上。
裁膜刀使用完畢後,應立即將刀片收回刀盒內。
在現場使用的各種臨時性小型工具,使用完畢,應及時放入工具箱內。
嚴禁將從擠壓焊接機槍頭摘下的焊料物直接丟棄在土工膜面上。
HDPE土工膜施工現場禁止吸煙,不得穿帶鐵釘的鞋或高跟硬底鞋到膜面上行走,不允許從事有可能破壞土工膜成品的一切活動。
土工膜成品檢測和修補
檢測按三個步驟進行,即目測、充氣檢測及破壞試驗。
目測主要是對鋪設的土工膜外觀、焊縫質量、T型焊接、基底雜物等進行細致的檢查,所有施工人員對這一工作都應貫徹在全部施工過程中。
除目檢外,對單焊縫和T形結點及修補點應採取50㎝50㎝方格進行真空檢測,真空壓力大於或等於0.005MPa,保持30s,肥皂液不起泡為合格
外觀檢查,發現膜面有孔眼等缺陷損及焊接過程中出現的漏焊、虛焊、破損等情況下,應及時用新鮮的母材修補,補疤每邊超過破損部位10-20cm。
⑶ 超濾技術在工業廢水處理中的應用
超濾技術在工業廢水處理中的應用
簡介:超濾是迅速崛起的一門分離技術,它在環境保護的水處理中有著廣泛的應用。文章簡要介紹了超濾技術的發展現狀,並對超濾分離法在電泳漆、化學纖維、紡織、造紙、印鈔、釀造、製革、石油和食品工業廢水處理中的應用進行了綜述。
早在1861年Schmidt用牛心包膜截留阿拉伯膠,可作為世界上第一次超濾試驗,到1960年,在Loeb和Sourirajan試驗成功不對稱反滲透醋酸纖維素膜的影響下,1963年Michaels開發了不同孔徑的不對稱CA超濾膜。基於CA膜物化性質的限制,1965年開始,不斷有新品種的高聚物超濾膜問世,並很快商品化,1965-1975年是超濾工藝大發展的階段,膜材料從初期的不對稱CA膜擴大到現在的聚碸(PSF)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚碸(PES)以及各種高分子合金膜等,膜組件有板式、卷式和中空纖維等,在不同的生產過程中都已成功的應用[1]。目前所用超濾膜較多由高分子材料製成,隨著工業上超濾技術的應用和發展,以金屬、陶瓷、多孔硅鋁等材料製成的無機膜,在20世紀80年代初期至90年代獲得了重要發展。如1980-1985年期間,美國UCC公司開發的載體為多孔炭、外塗一層陶瓷氧化鋯的無機膜可用作超濾膜管,美國Alcoa/SCT公司開發的商品名為Membralox的陶瓷膜管,能承受反沖,可採用錯流(CrossFlow)操作[2]。用無機膜進行超濾,比常規的分離技術更加經濟有效。目前工業所用的無機膜幾乎全部是多孔陶瓷膜或以多孔陶瓷為支撐體的復合膜。隨著粉末技術的發展,很多優質價廉的燒結金屬微孔管投入市場,它具有易於和金屬構件組合、加工等優點。近年來,國外還有人燒結不銹鋼微孔管內壁燒結孔徑為0.1納米的TiO2薄層,構成Scepter不銹鋼膜[3]。
近30年是超濾技術迅速發展的時期,超濾技術被廣泛地應用於飲用水制備、食品工業、制葯工業、工業廢水處理、金屬加工塗料、生物產品加工、石油加工等。
1 工業廢水處理中的應用
目前膜法水處理技術在環境過程中的應用,主要是超濾、反滲透、滲析和電滲析等方法用於處理各工業廢水。超濾技術因其操作壓力低、能耗低、通量大、分離效率高,可以回收和回用有用物質和水,特別是通量大的特點,使得超濾成為廢水處理工程採用的主要膜分離技術。
1.1 電泳漆廢水
國外超濾技術的較大規模應用開始於70年代,當時就是主要用於電泳塗漆工業。廢水中的漆料是使用漆料總量的10%~50%,採用超濾技術處理電泳漆廢水不僅可以減少漆的損失和回用廢水,而且可以使有害無機鹽透過超濾膜從而提高了電泳漆的比電阻,調節和控制、漆液的組成,保證電泳塗漆的正常運行。70 年代初期主要用CA膜管式超濾器處理陽極電泳漆廢水,70年代後期,改用框式、卷式、中空纖維式超濾器處理陰極電泳漆廢水。國內一些汽車廠、電泳漆行業也採用超濾技術,如長春汽車轎車廠從Aomicon公司引進中空纖維式陰極電泳漆專用超濾器,由30根直徑7.62cm的膜組件並聯而成,總膜面積約75 cm2,處理能力為1.5 t/h,裝有循環液定時自動換向系統,以減少膜污染,延長膜清洗周期。北京某汽車廠原排放電泳漆廢水量為200 m3/d,工件帶出漆液量19.13 L/h,經用超濾法處理後,保證了電泳槽漆液的電阻率大於500 Ω/cm,維持了電泳漆的固體含量穩定,對電泳漆的截留率為97%~98%,排水量降到5 m3/d,節省了大量補充的去離子水[4]。中國科學院生態環境研究中心研製出荷正離子的中空纖維膜組件,對比實驗表明結果良好,與進口膜性能相近,可以用於生產。無錫超濾設備廠對有關的超濾膜進行開發,以共聚丙烯腈為膜材料,二甲基乙醯胺為溶劑,添加適量致孔劑製取的荷正電荷超濾膜透液量大,性能穩定,油漆截留率高,抗污染性能好,也已用於生產。我國許多廠家引進國外超濾裝置,所以用性能優良的國產荷電超濾膜裝置取代進口裝置成為現在的新目標。
1.2 化纖、紡織工業廢水
化纖工業中有多種廢水可用超濾法處理與回收。如回收聚乙烯醇(PVA),國外不少工廠已用於生產。日本某工廠採用8 cm2的管式超濾器將PVA原液由0.1%濃縮到10~15倍,進口壓力為3.92×105 Pa,出口壓力為1.96×105 Pa,進料溫度55~66℃,膜的水通量為100~140 L/ (cm2·h),對PVA的分離率為98.2%,每天回收PVA 20 kg,運行良好[5]。
染料廢水種類繁多,組成復雜,主要包括含鹽、有機物的有色廢水;氯化及溴化廢水;含有微酸和微鹼的有機廢水;含有銅、鉛、鉻、錳、汞等陽離子的有色廢水;含硫的有機物廢水。廢水量大,濃度高,色度高,毒性大,是治理難度最大的工業廢水之一。上海印染廠最早採用醋酸纖維外壓管式超濾裝置處理還原染料廢水並回收染料獲得成功,中科院環境化學所也完成了用聚碸超濾膜管式和中空纖維式裝置處理染料廢水的現場實驗,脫色率為95%~98%,COD去除率60%~90%,濃縮液含染料15~20 g/L,並被印染廠引用於生產[6]。
洗毛廢水是紡織工業污染最嚴重的廢水之一,洗毛廢水中含有大量的懸浮物、油脂和合成洗滌劑,其中主要污染物是羊毛脂。羊毛脂是日用化工、醫葯工業的原料,也是很好的防腐劑和潤滑劑,具有較高的經濟價值。傳統回收羊毛脂的方法回收率較低,而採用超濾技術處理洗毛廢水取得了好的效果。國內的許多毛紡廠和洗毛廠採用超濾法處理洗毛廢水工藝,該工藝包括預處理、超濾濃縮、離心分離和水回用四個系統,比傳統的離心工藝羊毛脂回收率提高1~2倍。具體操作工藝條件為[7]:料液溫度50 ℃,操作壓力0.12~0.35 MPa,膜表面流速3 m/s,膜平均水通量40 L/(cm2·h),濃縮倍數為3~6倍,結果油脂截留率為98%~99%,COD截留率為90%~98%。
1.3 造紙工業廢水
造紙工業耗水量極大,造紙廢水主要來源於去皮、漿化、洗凈、漂白、抄紙等工序。用超濾技術處理造紙廢水既可以對廢水中某些有用成分進行濃縮回收,又可將透過水回用。開山屯化纖漿廠是國內制漿造紙行業中第一家引進了具有國際80年代先進水平的大型超濾設備,並成功地用於亞硫酸鹽制漿廢液的處理,在此基礎上又用自製聚碸膜代替進口膜而取得成功,實驗證明達到了DDS公司生產的FSN61PP超濾膜的水平。工藝為:將廢液預熱升溫到50~70℃,打開進料閥,廢液經過過濾器進入儲罐內,超濾始終控制入口壓力0.6 MPa,出口壓力0.3 MPa,膜的工作溫度60~65 ℃,膜工作面積2.25 cm2。結果成品的木質素磺酸濃度大於95%,還原物去除率大於85%,固形物的率大於30%,達到了對廢液中高分子木質素磺酸的有效分離、純化以及濃縮的目的。日本於1981年採用NTU-3508超濾組件建成了日處理4000 m3的管式膜裝置,是世界上最大規模的裝置。我國目前已具備生產此類超濾和反滲透膜組件的能力,並迅速推廣[8]。
1.4 印鈔廢水
我國印鈔業擦板廢液的處理一直是困擾印鈔行業的老大難問題。中科院上海原子核研究所與上海印鈔廠、南昌印鈔廠、西安印鈔廠等合作,從1993年開始進行了用板式超濾器處理擦板廢液的工作,並對原有的HPL-Ⅱ(A)型超濾器進行了改進,研製成功適用於處理印鈔擦板廢液的HPL-Ⅱ(B)型板式超濾器。經超濾處理後,透過膜的清液不含油墨,鹼的含量不變,對COD的去除率為99%以上,對固含量為3%的擦板廢液可濃縮至12%,廢液的回收率為75%,且比採用中和法處理廢液省力省大量資金。
1.5 釀造工業廢水
味精廢液是含大量菌體等有機物、氯化物的粘性液體,COD高達70 000 mg/L,廢液的排放對環境造成嚴重的污染,同時廢液中還含有一些價值很高的代謝副產物。味精廠用CA、PS、PVC等超濾膜對味精廢液進行處理,其操作條件為:操作壓力0.25MPa,操作溫度25℃,超濾濃縮倍數5~6倍,處理結果表明:透過液清澈透明,菌體去除率達98%以上。透過液經管道輸入醬油廠用來生產味精醬油;對濃縮液進行超濾可得到含蛋白質和脂肪及核酸的價值很高的代謝副產物;超濾谷氨酸發酵液,透過液清澈透明,用來提取谷氨酸可提高純度和提取率[9]。
1.6含油廢水的處理
乳化油廢水是一種常見的工業廢水,超濾法處理乳化油廢水應用已有20多年。在1979年,西德已有超過250個超濾設備被用於濃縮乳化油,所用膜組件為管式、卷式和板式,1989年膜生產單位提高為能處理乳化油廢水的系列膜設備。採用荷電中空纖維膜處理含有氫氧化鈉、磷酸鹽、碳酸鈉、硼酸鈉、亞硝酸鈉和非離子或陰離子表面活性劑的乳化油廢水時,在溫度50℃,進口壓力0.12 MPa,出口壓力0.10 MPa時,透過液通量達25~33 L/(cm2·h),透過液含油量僅十幾mg/L。對於含有氫氧化鈉、鹽等水溶液和部分表面活性劑的透過液稍加調整即可回用脫脂。濃縮液進入油-水分離器,分離出來的油品可回收形成無排放體系。目前,上海寶鋼採用Abcor公司管狀膜的大型超濾設備來處理乳化油廢水。中科院上海原子核研究所選用PSF100型超濾膜採用3塊HPM型隔板並聯成板式超濾器,在料液流速1.6 m/s,平均壓力0.3 MPa,自然升溫等運行條件下,先後進行2次連續濃縮運行,結果表明:油分截留率大於99%,COD的去除率達到95%,體積濃縮比高,超濾平均通量為30 L/(cm2·h),處理乳化油廢液效果很好[10]。
含原油廢水中含油量通常為100~1000 mg/L,超過國家排放標准(10 mg/L),故排放前必須進行除油處理。可採用中空纖維超濾膜組件和超濾設備,在操作壓力為0.10 MPa,廢水溫度40℃,膜的透水速度可達60~120 L/(cm2·h),可以把含原油100~1000 mg/L的廢水處理達到環境排放標准10 mg/L以下,也使處理後的水質達到了低滲透油田的注水標准[11]。
金屬加工過程中產生大量的含有切削油、懸浮物和洗滌劑的廢水,必須進行處理才能排放。超濾處理可把廢水分離成兩部分:濃縮液中含有油和懸浮顆粒,透過液中幾乎不含油。用超濾與微濾聯合進行處理,先用微濾把油濃縮至10%,其中微濾膜的透水能力為250 L/(cm2·h),在進行超濾處理,可回收85%的清洗劑。用超濾處理鋼廠冷壓車間的壓延油廢水時,先用80目篩網過濾後,含油廢水進入循環槽,再經60目篩網過濾後進入超濾膜,超濾濃縮液進入油-水分離器,分離出的油含油量大於90%,可進行燃燒處理,分離出的水返回循環槽進行超濾處理。超濾透過液可循環使用,超濾過程中的透水量和透過液的油分濃度都很穩定,不受供給水中油分濃度的影響。
處理石油開采產生的含油廢水,可在油田用膜分離器中進行超濾與反滲透(或納濾)的組合操作。先使分離出的水進入中空纖維超濾膜,透過液再進入反滲透膜(或納濾膜),不但去除了懸浮物,還去除了溶解鹽和溶解油,以滿足特殊水質的要求。
用超濾處理各種乳化油廢水的開發還在進行,分離效率已基本解決,而要攻克的難關是膜的污染與清洗問題[12]。
1.7 製革工業廢水
製革工業脫毛用的原料主要是Na2S和石灰,其廢水產生量約占皮革污水總量的10%,且毒性大,硫化物含量達2 000~4 000 mg/L,懸浮物和濁度值都很大,是皮革工業中污染最為嚴重的廢水。在對廢水進行處理時,用超濾法分離其中蛋白質,採用磺化聚碸類膜進行超濾,把浸灰廢液的濃度提高5~10倍,膜不會出現堵塞現象,其處理效果優於一般凈化技術。
超濾可回收40%的Na2S、20%的石灰和68%~70%的液體,回收大量的蛋白質,據估算,每噸鹽腌皮可獲得30~40 kg的角蛋白,因而具有較好的經濟效益[13]。
1.8食品工業廢水
生產大豆分離蛋白質會產生大量的高濃度有機廢水,用超濾法處理起廢水,既可回收經濟價值很高的可溶性蛋白和低聚糖,又解決了環保問題,並且與傳統的處理方法相比,運行費用低,產出效益高,回收產品質量穩定,操作簡便。
馬鈴薯生產澱粉的廢液有機物含量高,COD通常在10 000 mg/L左右,國外應用超濾技術去除馬鈴薯澱粉排放廢水中的COD並濃縮回收可溶性蛋白質,國內也用膜裝置為聚碸(PS)和聚丙烯腈(PAN)中空纖維超濾膜組件進行實驗,工藝條件為:操作壓力0.10 MPa,進料流量70 L/h,室溫,超濾前調整料液pH 3.5左右(接近蛋白質等電點,截留率高)。實驗結果表明超濾效果較好,廢水的COD值由8 175 mg/L降為3 610mg/L,COD去除率為55.8%。膜污染後用40 ℃、0.1 mol/L的NaOH溶液來清洗,恢復率在90%左右[14]。
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⑷ 含氟廢水用什麼材質不銹鋼
2304(UNS S32304)不銹鋼是由23%鉻、4%鎳、不含鉬的雙相不銹鋼。2304雙相不銹鋼的抗腐蝕特性與316L相似,屈服強度是304L/316L奧氏體不銹鋼的兩倍。這個特性使設計者在設計產品,尤其是設計壓力容器時,可以減輕產品的重量。與304 和316 奧氏體不銹鋼相比,由於2304雙相不銹鋼的抗應力腐蝕能力更強。
2304(UNS S32304)雙相不銹鋼的化學成分:
平均值 (重量 %)
C:0.020
Cr:23.00
Ni:4.00
Mo:0.20
N:0.10
PREN (Cr%) + 3.3 (Mo%) = 16 (N%) ≥ 24
2304(UNS S32304)雙相不銹鋼的應用領域:
⒈304 和316 所用的大部分領域;
⒉紙漿和造紙業(晶元、碎片儲存罐、黑色或白色液體罐、分類器);
⒊苛性鹼溶液、有機酸(抗SCC);
⒋食品工業;
⒌壓力容器(減輕重量);
⒍采礦業(磨蝕/腐蝕)。
⑸ 污水處理設備有哪些機器組成
污水處理一般來說包含以下三級處理:一級處理是它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。那污水處理設備就是根據以上的三級處理來具體劃分的,讓我們來看一下具體的處理階段需要的設備:
機械處理工段
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,具體用到的設備有機械格柵、微濾機、氣浮機、隔油池等,然後就是調節池。以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。
污水生化處理
污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。此階段涉及的設備比較多,常見的有地埋一體化污水處理設備、UASB反應器、IC反應器、EGSB反應器等。
三級處理
三級處理是對水的深度處理,現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。此過程用到的污水處理設備有二氧化氯發生器、紫外線消毒器、臭氧發生器、活性炭過濾器等等。
除此之外,在整個污水處理過程中還會用到一些輔助性設備:比如加葯攪拌裝置、污泥脫水設備(帶式壓濾機、板框壓濾機等)