普通工业废水量大、污染物成分复杂，不同行业产生的废水所含污染物成分区别较大，有的废水温度高，容易造成环境的热污染；有些具有明显的酸碱度；有些含有易燃、易爆、有毒物质。针对工业废水中所含的不同成分，选择不同的处理工艺，往往需要物理、化学、生物代谢等多种不同工艺组合处理。
1.2放射性废水特点
具有放射性的重金属元素是放射性废水处理的主要去除对象，而放射性核素只能通过自然衰变来降低其放射性，所有的水处理方法都不能改变其固有的放射性衰变特性。在进行放射性废水处理的时候，我们只有通过各种方法将放射性核素浓缩到较小体积的废物内，降低处理后可排放废水的放射性核素浓度。
2普通工业废水处理方法
为了使工业废水得到净化，一般将废水中所含的污染物分离出来，或将其转化为无害、稳定的物质。我们按照处理原则，将工业废水处理方法中物理化学法分为吸附法、离子交换法、膜分离法、汽提法、吹脱法、萃取法、蒸发法、结晶法等。离子交换法在普通工业废水处理中，主要用以回收贵重金属离子。膜分离技术在70年代后大规模应用到各个工业领域及科研中，发展非常迅速。蒸发法处理多用于酸、碱废液的回收。自然界存在种类繁多的具有氧化分解有机物能力的微生物，这些微生物具有数量巨大、分布范围广、繁殖力强等特点，被广泛应用于制革造纸、炼油化工、印染纺织、食品制药等行业的废水处理中。
3放射性废水的处理方法
放射性核素使用任何水处理方法都改变不了其固定的放射性衰变特性，其处理一般都是遵循以下两个基本原则：①将放射性废水排入水体，通过稀释和扩散达到无害水平。主要适用于极低水平的放射性废水的处理。②将放射性废水浓缩后，将其浓缩产物与人类的生活环境长期隔离，任其自然衰减。对高、中、低水平放射性废水均适用。目前国内外普遍做法是对放射性废水进行浓缩处理后贮存或固化处理。
3.1蒸发法
蒸发浓缩法具有较高的浓缩倍数和去污因子，可用于处理高、中、低放废水。尉凤珍等利用真空蒸发浓缩装置处理中低水平核放射废水，对总α和总β的去污因子能达到104量级，出水满足国内放射性废水排放标准。
3.2化学沉淀法
化学沉淀法主要通过投加合适的絮凝剂，然后与废水中的微量放射性核素发生沉淀后，将放射性核素转移并浓缩到体积量小的沉淀底泥中。在进行化学沉淀法时主要投加铝盐、铁盐、磷酸盐、苏打、石灰等，同时可投加助凝剂，如粘土、活性二氧化硅等加快凝结过程。罗明标等的试验结果显示氢氧化镁处理剂具有良好的除铀效果，特别适合酸溶浸铀后的地下低放射性含铀废水的处理。
3.3离子交换法
目前离子交换主要处理低放废水，包括有机离子和无机离子两种交换体系。此法特点是操作方便、设备简单、去除效率高且减容比高，适用于含盐量低、悬浮物含量少的水体。国内外研究都表明离子交换剂对Cs的有很高的吸附容量。
3.4膜分离技术
膜处理方法是处理放射性废水相对经济、高效、可靠的方法，此法具有出水水质好、物料无相变、低能耗、操作方便和适应性强等特点等特点，膜技术的研究比较广泛。美国、加拿大许多核电站采用反渗透和超滤工艺处理放射性废水。
3.5生物处理法
生物处理法包括植物修复法、微生物法。微生物治理低放射性废水是20世纪60年代开始研究的新工艺，国内外都有人开展研究微生物富集铀的工作。美国研究人员发现一种名为Geobactersulfurreducens的细菌能够去除地下水中溶解的铀，Geobacter能够还原金属离子，从而降低金属在水中的溶解度，使金属以固体形式沉淀下来，因此，这种细菌有可能被用于放射性金属的生物处理。生物法处理流程复杂，处理周期长，运行管理难度大，国内核电厂还未采用生物法处理放射性废水。
4放射性废水和普通工业废水处理方法比较
工业废水中污染物成分复杂多样，我们采用单一的处理方法很难达到完全净化的效果，因此需要我们寻找适合的工艺进行处理。其中废水处理工艺的组成需要遵循先易后难的原则，先除去大块垃圾和漂浮物质，然后依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质。放射性废水与普通工业废水处理的一个根本区别是：能够用物理、化学或者生物方法将普通工业废水的一些有毒物分解破坏，转化为无毒物质，例如六价铬、氰、有机磷等；而用这些方法无法破坏放射性核素，不能改变其衰变辐射的固有特性，只能靠其自然衰变来降低直至消失其放射性。物理、化学或物理化学方法一般是普通工业废水处理中的预处理或深度处理方法，主要处理方法采用生物处理法。而物理化学法是目前放射性废水处理的主要方法。有些处理方法只适用于处理普通工业废水，而较难应用于处理放射性废水。
关键词 环境工程；工业废水处理；教学特色
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2015）20-0073-01
作者简介：任相浩,男，博士后，北京建筑大学副教授，研究方向：工业废水处理。
随着社会经济的不断发展及工业规模的不断扩大，工业废水排放量不断加大，由此所造成的水环境污染问题越发严重，如何有效解决工业废水问题已经逐渐成为社会关注的重点，因此，社会对于环境工程专业领域人才的需求也在逐渐增加。然而，目前本科教育受传统教育观的影响，教学模式相对落后，存在着教学与实践结合不紧密的问题。为此，针对目前工业废水严重污染的问题，并结合本校环境工程专业的办学特点，我们专门开设了工业废水处理这一课程，并将其指定为限定选修课程，该课程教学过程中与实际工程紧密结合，着重对学生实践能力和创新意识的培养，为社会培养出更具竞争力的专业型技术人才。
一、背景和需求
随着近年来我国工业的发展，环境污染现象十分严重，主要体现在水体污染方面。水体污染不仅对生态环境造成了严重破坏，加剧了水资源的紧张状况，更对人类的生命健康安全造成极大的威胁。2009年我国工业废水的排放量占全部废水排放量的40 %左右，且平均年增长率为2.08 %。由此可见，工业废水对水环境的污染日趋广泛和严重，已成为当今环境工作亟待解决的重大问题之一。工业用水的重复利用不仅是合理利用水资源的重要措施，同时减少了工业废水量，减轻了废水处理量和对水体的污染。目前，越来越多先进的工业污水处理技术将改善工业污水处理质量，节约成本，促进工业废水处理行业的发展。
近年来，我国一直坚持排放物的总量控制原则，这使得在专业的处理技术和设备开发有更大的发展空间，我国国内工业废水处理的设备制造和技术研发会越来越受到重视，需要大量的专门技术人才去从事工业废水处理的工作。《工业废水处理》是我校环境工程专业本科生学习中的限定选修课程，为了学生能够在实际工作工程中具备一定的处理工业废水的能力，本课程的教学内容侧重于工程应用。
二、课程开设的基础
《工业废水处理》是基于《水污染控制工程》和《排水工程》等课程基础之上开设的一门针对工业废水处理技术方法的课程，在基本水处理技术上，针对典型的行业废水进行特定的处理工艺研究。根据不同的行业、不同种类废水的特征，制定有针对性的处理工艺，对工业废水达到更好的处理效果。《工业废水处理》是环境工程及环境科学专业中一门应用型较强的课程，其目的是使学生掌握常规水处理工艺设计和计算的基本知识和方法，掌握废水处理的基本理论、工艺设计流程，了解工业给水处理发展趋势。教学内容主要包括对了解各种污废水的水质特性、工业废水污染源的调查及工业废水的处理方法、污水处理厂废水处理工艺流程设计等。针对工业废水回用水不同的用途进行不同程度的处理，在保证废水处理效果的同时，达到经济效益最大化。
三、课程体系与特色
《工业废水处理》这门课程，在传统的教学模式基础上结合多媒体教学，使学生全面系统地了解工业用水与工业废水的水质特性与水质标准，较扎实地掌握工业给水处理与工业废水处理中基本处理单元的作用、基本理论、基本方法及其发展状况，基本掌握各个处理构筑物的工艺计算、应用条件以及工业给水与废水处理新工艺与新技术，培养学生具有设计、计算各水处理构筑物以及整体工艺系统的能力。通过多媒体教学，让学生更直观地了解污水处理的具体工艺流程，设备的结构和原理。在教学过程中，随时关注国家新标准新政策，让学生对国内环境领域的发展趋势和动向有所了解和关心。
典型的工业废水包括造纸废水、石油化工废水、重金属废水、制革废水、冶金废水、纺织废水、农药废水等。不同行业的工业废水具有不同的水质特性，本课程在教学过程中根据不同行业的工业废水进行针对性教学，从各行业废水的水质特性一一分析总结，有目的地全面介绍每一种污水处理方法以及相适用的处理工艺流程。课后组织学生到相关污水处理厂进行现场参观学习，对污水处理的工艺流程进一步深化学习，对在现场教学中所产生的问题和疑惑随时解答，巩固加强学生的理论知识，并及时有效地结合到实际工程应用中去。
教学是一个互动的过程，教师在课程当中更应该起到指引作用，只有学生真的融入到课程中，自发学习，才能更好地提高学习效率。在课堂中，我们会努力营造轻松融洽的学习气氛，做到寓教于乐。为了调动学生的学习积极性，增加学生的学习能力，尤其是对新的知识的接收能力，每位学生都将在课前对一种工业废水进行自主学习，从搜集材料到阅读文献，最终完成学习并做课堂汇报及小组讨论，这一学习过程不仅锻炼了学生的自主学习能力，更提高了他们的逻辑能力、语言表达能力以及团队协作和独立思考的能力，真正做到教学相长。
四、面向社会需求的人才培养
长期以来，我国高校环境工程专业人才在培养中缺乏专业特色，致使环境专业的学生虽然涉及领域丰富，但深度一般，更无暇顾及学生的实践能力的培养和训练，造成毕业生在实践技能上不能满足用人单位的需求，最终导致环境工程专业的毕业生就业难、环境领域的企业招人难的尴尬局面。
随着国家对环境保护的日益重视，环保行业无疑将成为具有光明前途的新兴产业，也成为环境工程专业毕业生施展才华、实现自身价值的最好平台。为适应社会、经济、科技、环保产业的快速发展，应对我国具有多元化、复杂性、全方位、全球化特点的环境问题，鼓励学生积极参加大学生创新实验及各类竞赛，开展“环境保护”系列活动，参加学术报告会、科技活动周等激发学习和创新，构建多方位、多层次、多种措施相结合的创新型人才培养模式。
在《工业废水处理》课程教学过程中，我们主张以理论教学与实践性环节相结合，增强学生的实践能力和创新意识的培养，培养具备工业给水与工业废水处理技术理论、设计能力和工程应用能力，从事设计、规划、施工、管理、教育和科研开发方面的应用复合型高级专门人才。
参考文献：
[1]梁淑轩,孙汉文.中国工业废水污染状况及影响因素分析[J].环境科学与技术,2007,(5).
[2]周正,马卫兴，陈文宾.环境工程专业工业废水处理工程课程教材改革的几点思考[J].考试周刊,2008,(45).
[3]李卫华.工业水处理课程教学模式改革初探[J].文化与教育技术,2011,(3).
中图分类号X791 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）37-0055-02
1 研究对象
本研究选择四川彭山观音纺织印染有限公司、成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂作为研究对象。这几个实验对象的生产工艺、废水处理工艺涵盖面广，作为研究对象有一定的代表性和实例性。
2 工作方法
本项目以现场实验数据和实验室检测数据为基础，以印染废水，尤其是印染混合废水这一特定的研究对象作为本课题研究的实验和试验对象。主要通过现场检测、实验室检测和理论结合数据分析的研究方法，对各种工艺技术实际应用到印染废水后主要污染物的去除效率进行归纳统计，并结合理论知识对其进行研究和解释，在充分考虑印染废水特点的前提下，综合各影响因素，选择合适运行参数，确定更优化的处理工艺。并对实际考察的废水处理工艺提出改进措施，使印染废水处理设施能够更加经济高效的稳定运行。
2.1 工作周期
分别对2家企业现有数据进行摸底，同时根据进水量和处理量，计算出各处理设施的停留时间，根据停留时间，设计各厂采样及测量时间。一般来说，取三个停留周期为我们的实验周期。
2.2 实验仪器
便携式COD测量仪一套、756PC分光光度计一台、带摄影拍照功能生物显微镜一台，及其它附属仪器。
2.3 采样点选择
对于单个企业，由于其处理工艺有所不同，所以，采样点的选择亦不同。原则上，每一个完整工序的进出口都要进行采样和检测。如某企业废水处理工序如下：进水-调节池-初沉池-厌氧池-好氧池-二沉池-气浮池-出水。则采样点为：进水口、调节池出口、初沉池出口、厌氧池出口、好氧池出口、气浮池出口、二沉池出口。本次研究主要针对生化处理系统的处理效果，所以采样点主要设在生化处理系统的进出口处，并分类抽样印染企业不同工段废水，进一步验证文献报道污染物浓度。
2.4 数据测定
1）COD测定：现场测定采用便携式COD测量仪进行；见附录《中华人民共和国环境保护行业标准；水质，化学需氧量的测定---快速消解分光光度法》[HJ/T-399-2007]。实验室测定见附录《中华人民共和国国家标准；水质，化学需氧量的测定――重铬酸盐法[GB 11914-89]。仪器见附录，长春吉大；小天鹅仪器有限公司（GDYS-101SQ）《化学耗氧量（COD）测定仪使用说明书》。
2）PVA测定：用棕色瓶贮存样品，定期送至实验室，采用硼酸-碘分光光度法进行测定。见附录《四川省地方标准；水质， 聚乙烯醇（PVA）含量的测定――硼酸-碘分光光度法》[CHKY-0701-2007]。
3）色度测定：稀释倍数法测定。
3 结果与分析
3.1 四川彭山观音纺织印染有限公司
该企业废水处理工艺流程如下：
图1 四川彭山观音纺织印染有限公司废水处理工艺流程图
该企业污水处理设施由于在初始设计时，没有考虑到企业后续的大规模扩产，故设计参数存在取值太小问题；污水处理设施建成后，不能有效处理企业生产污水。后经过数次改造，处理效果有一定改善；但是，由于生产源头没有控制，生产中长期使用高污染、高浓度的染料、助剂，废水性质十分复杂，非常难于处理。本实验取样时，所取水样来自于车间内部浓液，比调节池要高50%左右。经实际调查，其厌氧池效果很小，没有达到设计要求。生化处理采用SBR工艺，效果不是太明显，COD、PVA去除率分别为32.77%、16.24%；对PVA的处理效果尤其差。而其后的二次沉淀，COD、PVA去除率分别为10.42%、9.54%，效果也非常差，这跟其来水性质有很大关系[1-2]。建议该企业推行清洁生产，从源头杜绝污染物的高排放。在取样期间，该厂正在进行中水回用的系统改造，这也导致了部分污水处理设施工作不正常，有些污水检验值偏高。具体数据如下：
表1 四川彭山观音纺织印染有限公司废水监测数据
3.2 成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂
该企业废水处理工艺基本流程如下：
图2 成都纺织印染工业集中发展区污水处理工艺流程
表2 成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂处理情况表
该企业污水处理设施采用的是目前国内最成熟、常用的工艺。设计处理能力20000m3/d，目前处于调试期，废水处理量保持5000m3/d左右。由于该污水处理厂要收集处理的是印染纺织工业园内5家企业的所有生产废水，故废水水质可以说是最复杂，也最难以降解。目前，经过一年多调试运行，该厂出水已经可以稳定达标，COD最低达到50mg/L。由于曝气池内污泥性状良好，该厂前处理混凝沉淀工序已经停止使用混凝剂，而是使用多余的污泥进行替代，有一定效果。其水解酸化池效果较佳，COD、PVA去除率分别为22.83%、7.41%；最为关键的是其水解酸化的作用明显，大分子难降解物质分解成小分子易降解物质的反应很好，这一点从后续曝气池效果可以看出来。一级曝气池是削减污染物的主要工序，COD、PVA去除率分别为69.82%、79.98%，效果非常好，污泥性状和微生物组成及活性处于理想状态。而二级接触氧化池主要是针对难降解物质（PVA等）。通过其长期运行监测记录可以发现，二级接触氧化虽然污染物削减率不高，但是所处理的都是最难降解的物质，是水质能否达到一级排放标准的关键[3-4]。其具体监测记录如表2。
从以上监测数据及对比可以看出，彭山观音纺织印染有限公司采用一级生化处理，进水浓度较高，出水超标严重，而成都纺织印染工业集中发展区污水处理厂出水水质相对较好，但不能稳定达标。因此有必要对以上工艺作出调整，使出水达到排放标准。
4 建议
1） 建议各个印染企业应加强管理，减少使用难降解的浆料，并实施清洁生产，从源头减少污染物的排放；
2） 由于不同地区、不同企业所采用的印染工艺不一，印染废水的水量、水质也存在差别，要得到一个严格意义上普遍性的印染废水优化方法十分困难，因此，不同地区的印染企业应因地制宜，选择符合自身需要的废水处理工艺进行优化，以达到最佳的运行处理效果。
参考文献
[1]何瑜，邱凌峰，李玉林.脱色剂在印染废水处理中的应用[J].水处理技术，2007，32(7)：8-11.
造纸行业是我国水环境污染的主要行业，2008年造纸废水排放的COD达148.8万吨，占全国工业COD总排放量的三分之一。目前有效减少造纸废水污染的措施是：“改善原料结构，提高木浆和废纸的比重”。废纸造纸与传统的麦草碱法蒸煮制浆造纸对比，吨纸水耗为60t比300t。免费论文，动态平衡短流程。可见废纸造纸是解决我国造纸废水污染的主要途径之一。因此，如何解决废纸造纸废水的污染，使其循环利用，是今后造纸行业的主要课题之一。
1 废纸造纸动态平衡短流程水循环工艺
动态平衡短流程水循环技术与传统的制浆造纸生产技术相比，首先突破了传统制浆造纸废水集中后采用各种方法进行处理、使水质符合制浆造纸用水要求后再回用各道工序的思维模式，是一种采用造纸废水物理处理、短流程逆向分段回用的工艺。同时，在纸机抄造系统中，加入与废水损耗量相当的新鲜水，实现废水动态平衡。废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺流程图如下：
图一 废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺
Fig.1 regenerated papermaking short-flowdynamic balance water recycle process
如图所示，整个动态平衡短流程水循环利用工艺由四部分组成。
①水力碎浆部分
美废加水在水力碎浆机中进行碎解打浆，经介质变换器到斜网过滤，纸浆进入1号贮浆池，筛下水直接回用到水力碎浆机，形成循环重复用水和纤维污泥交替沉积。
回用水中的细小纤维污泥增加使回用水的浓度略有增高，逐步趋于稳定，同时随着回用水浓度饱和，pH值的升高，一部分交替沉积中带负电性的细小纤维污泥被吸附在长纤维上进入下道工序进行浓缩，大部分进入水中的细小纤维在水中循环使用过程中不断被利用为成纸原料，同时也使COD在该工艺段处于相对动态平衡。
②打浆浓缩部分
1号贮浆池的纸浆由泵送到洗浆机进行浓缩，纸浆进入2号贮浆池，浓缩下来的水进入贮水罐回用于水力碎浆机。
③抄纸废水回用部分
由抄纸机网箱下来的水浓度较低，此部分水回收到白水池，分别送到贮浆池、配浆池和成浆池进行稀释回用，形成循环回用。
④供水平衡部分
抄纸机的冲洗网和其他剩余水流入水沟经斜网过滤，送入沉淀池，沉淀池中澄清水溢流至贮水池，回用于水力碎浆机；沉淀池中沉淀下来的细小纤维经真空虹吸管送到污泥浓缩池，再经自然干化后送锅炉燃烧。生产过程中因为干燥蒸发损耗一部分水，需要补充地下水。贮水池是整个供水系统的水源，同时也是整个短流程水循环的平衡池，保障了供水和用水的动态平衡。
通过造纸废水物理处理、短流程逆向分段回用和不断补充新鲜水的方法不仅实现了废水的减量化，而且改善了纸机系统的操作性和稳定性；不但省略了污水处理场节省了人力、物力，而且提高了废纸原料的利用率，减少了细小纤维的流失。
2废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺的应用实例
河南滑县光明纸业有限责任公司以13#美废为原料生产育果袋纸，设计生产能力为4万t/a，主要产品黄条纹果袋纸产量为全国第一。公司2005年建有一座废水处理站，废水处理能力为2512m3/d，主要处理以下工段的废水：水力碎浆机废水、洗浆机废水、纸机废水。采用物化+生化的处理方法，其工艺流程如图2。
图2 废水处理工艺流程图
Fig.2 wastewater treatment process
该工艺能够有效地处理生产废水，运行费用为0.8~1.0元/m3，处理费用较高，公司负担较重。免费论文，动态平衡短流程。免费论文，动态平衡短流程。2007年9月，在河南师范大学生命科学学院、天津科技大学制浆造纸实验室和省环科院的协助支持下，公司制定了废纸造纸动态平衡短流程水循环利用新技术方案，参见图1。该方案于2008年7月在公司进行中试，根据中试的结果对废水处理工艺进行改造。
此次工艺改造主要是对回用水的管道和浆路管道进行改造，并且，将原来的废水集中收集后在污水站处理改为在制浆、造纸过程中形成短循环逆流回用，通过对浆浓度和pH值的控制，实现在动态平衡要求的数值区间；安装介质变换器，提高设备的吸附性，减少细小纤维的流失。免费论文，动态平衡短流程。
至2009年6月，工艺改造完毕并开始投入使用。
3废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺的试验
3.1水力碎浆机循环水水质及污泥产排情况
水力碎浆机是生产系统中用水量及废水产生量最大的工段，水力碎浆机碎解打浆产生的废水量为总污水处理量的73.5%，废水中细小纤维污泥较多。经改造后，斜筛水直接回用到水力碎浆机用水。回用水的污泥浓度随着时间的延长浓度略有增高，但增高到一定浓度时，就停留在0.25%~0.35%之间，趋于动态饱和。如表1所示。
中图分类号：TV213文献标志码：A文章编号：
1672-1683（2015）001-0249-03
Analysis on rationality of water use for water resources argument of Coal-based synthetic natural gas
SHI Rui-lan，LIU Yong-feng，LI Rui，YAN Hai-fu，CAO Yuan
（Yellow River Water Resources Protection Institute，Zhengzhou 450004，China）
Abstract：The rationality of water intake and use is one of the key aspects in water resources argumentation of construction project.With the rapidly growth of demand of natural gas，China′s coal Cbased synthetic natural gas industry will soon reach the industrialized production stage，as an industry with large volume water consumption ，the rationality of water intake and use is even more bined with request of the most strict water resources management system and the rule of "Three Red Lines"，key and difficult point of the？rational analysis of water intake are analyzed for coal based synthetics natural gas project，such as industrial policies，technology rationality，consistency of water resources management，water consumption index of unit product，feasibility and reliability of waste water zero discharge and water saving measures etc.
Key words：coal based synthetic natural gas；water resources justification；rationality of water intake and use
煤制天然气是以煤为原料，采用气化、净化和甲烷化技术制取合成天然气。近年来发展煤制天然气成为解决我国油气资源不足，实现能源供应安全的重要途径之一。截至目前，国家发改委共核准4个示范项目：大唐发电内蒙古赤峰克旗40亿m3/a和辽宁阜新40亿m3/a项目、内蒙汇能鄂尔多斯40亿m3/a项目、新疆庆华伊犁55亿m3/a项目[1]。其中，大唐克旗一期13亿m3/a和庆华伊犁一期135×108m3/a工程均已于2013年底建成投产。2013年，国家发放了13个煤制天然气项目的“路条”，鉴于煤制天然气项目的建设周期较长，预计未来几年内国内煤制天然气产能届时将出现爆发性增长。
煤、水是煤化工的的两大资源要素，煤制气属于高耗水的行业，水资源需求量大[2]，我国煤炭资源和水资源总体呈逆向分布，由于产业布局受煤炭资源主导，使得煤制天然气发展中水资源配置的问题尤为突出[3]。2011年中央一号文件提出实行最严格的水资源管理制度，至目前国家对水资源问题空前重视，已全面开始实施水资源管理“三条红线”。水资源论证作为水资源管理的重要前置决策关口，为水行政主管审批取水许可提供了技术保障。我国煤制气产业处于发展初期，大型煤制天然气项目在我国属于新兴产业[4-6]，国家还未出台该行业相关的用水定额，因此在煤制气项目水资源论证工作中如何进行取用水合理性分析、确定项目的合理取用水量尤为重要，是建设项目水资源论证的核心内容之一。笔者结合近几年完成煤制气项目水资源论证工作的经验，依据《建设项目水资源论证导则》（SL322-2013），对煤制天然气项目水资源论证取用水合理性分析的重点和难点进行简要分析，以期为煤制天然气项目水资源论证的编制提供参考和借鉴。
1取水合理性分析
1.1国家产业政策和准入门槛
根据《石化产业调整和振兴规划》，煤制甲烷气属于重点抓好的五类示范工程之一；2012年国家出台了指导和规范“十二五”时期煤化工行业发展的纲领性文件―《煤炭深加工示范项目规划》，该规划确定了15个示范项目，其中分布在新疆、内蒙古、安徽等地的示范项目均以煤制天然气为主，投资主力涵盖神华、中海油、华能、华电、大唐、国电、中电投、新奥集团、庆华集团、新汶、兖矿、潞安、中煤等大型能源企业。
煤制气项目建设应符合《煤炭法》《节约能源法》《循环经济促进法》《国家“十二五”规划纲要》《西部大开发十二五规划》《能源发展“十二五”规划》《煤炭产业政策》《煤炭工业发展“十二五”规划》《天然气发展“十二五”规划》及《产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）》等国家法律法规及产业政策。2011年3月，国家发改委《关于规范煤化工产业有序发展的通知》更是明确规定，禁止建设年产20亿m3及以下煤制天然气项目，年产20亿m3以上项目须报经国家发改委核准[7]。
1.2工艺技术
煤制气工艺技术主要涉及煤气化、CO变换和合成气净化及CH4化反应4个过程[8]，其中关键是气化和甲烷化技术的选择。
现代煤化工气化技术经过近30年发展，出现德士古、壳牌、西门子GSP等多种成熟工艺，但应用于煤制天然气行业的还只有固定床加压气化方式，虽然这种气化方式会产生大量的煤气水，增加水处理难度，但从技术成熟度、经济性等综合分析，还是国内煤制天然气项目的首选，大唐克旗、阜新项目、新疆汇能、新疆庆华等项目均选择国内碎煤加压气化固定床技术[9]。
甲烷化技术目前已经得到应用的包括丹麦托普索循环技术、鲁奇/巴斯夫技术和戴维CRG技术。目前国内大唐克旗、阜新和新汶新天项目采用戴维工艺，新疆庆华采用丹麦托普索工艺。
1.3水资源管理要求
针对目前的水资源管理“三条红线”，煤制气项目由于高耗水，在项目设计时应充分考虑各种废污水的处理及重复回用等，项目用水效率较高，正常工况下废污水一般要求零排，在用水合理性分析时需在分析项目用水指标的基础上，以用水效率控制为依据，论述项目各用水指标的先进性和合理性等。其与水资源管理要求的相符性重点在于与区域用水总量控制目标的相符性[10]。
国家已经明确了2015年、2020年、2030年全国用水总量控制目标，根据我国《实行最严格水资源管理制度考核办法》，各省区市用水总量控制目标已经明确。水利部积极推动省级以下指标分解工作，截至2014年初，已有29个省区市完成地市级指标分解，其中7个省市完成市县两级指标分解，已覆盖95%的地级行政区和近700个县级行政区。
适应最严格水资源管理制度用水总量控制的需要，由于受到区域用水总量的限制，高耗水的煤制气项目水资源论证不但要考虑本项目取用水量的可行性，还要考虑在区域用水总量增量上的可行性。因此，煤制气项目水资源论证应当在分析确定分析范围内用水总量的基础上，结合区域用水总量控制指标要求，分析区域用水总量指标剩余情况，论证项目取水是否符合相关水量分配方案及水量分配是否在区域用水总量控制指标之内[11]。
2用水合理性分析
煤制气项目用水合理性应参照国家及行业有关标准规范要求、先进用水工艺、节水措施及用水指标，结合项目所处区域水资源特点，针对可研提出的取用水方案及回用水工艺，论证项目用水的合理性。由于煤制气属新兴产业，项目具有工序较长、用排水环节繁多的特点，其用水合理性分析重点是分析其单位产品用水指标是否符合行业先进水平、废污水处理回用达到零排的可行性和可靠性等。
2.1单位产品用水指标
据调查，目前我国正在开展化工行业循环经济与清洁生产技术的清单优选、技术政策与标准体系研究，尚未出台煤制天然气单位产品取水定额及排水量等清洁指标。2012年5月，国家发改委下发了指导和规范“十二五”时期煤化工行业发展的纲领性文件《煤炭深加工示范项目规划》，根据规划可推算出对煤制天然气示范项目的每千方天然气水耗基本要求为≤69 t/KNm3天然气。2013年12月《煤制天然气单位产品能源消耗限额》（GB 30179-2013 ），适用于不同工艺技术生产煤制气天然气企业能源消耗的计算、考核，以及对新建企业的能源消耗控制，该标准规定了现有及新建煤制天然气企业单位产品能源消耗限定值，以及单位产品能源消耗限定值，但未对单位产品的水耗标准做出规定。
另据调研，煤制天然气的耗水量与项目工艺、煤质及项目所处区域的气候有较大关系，国内建成的不同煤制天然气项目耗水指标有一定差别。大唐克腾年产天然气40×108 Nm3项目及新疆庆华年产55×108 Nm3项目的一期均已建成但运行还不足一年，均采用碎煤加压气化工艺，运行时间短尚没有稳定的用水数据，从大唐克旗煤制气可研编制单位了解到该项目耗水指标设计为690 m3/KNm3，从新疆庆华煤制气项目水资源论证单位了解到该项目耗水指标设计为70 m3/（KNm3天然气）。辽宁大唐阜新煤制天然气年产40×108 Nm3项目目前也在进行前期工作，从该项目环评单位了解到该项目耗水指标设计为809 m3/（KNm3天然气）。由上述调研成果可知，目前我国已建成或在建的煤制气项目的用水定额大约在690～809 m3/KNm3左右。
2.2零排的可行性和可靠性
由于大型煤制气项目大多位于西北煤源丰富、水资源匮乏地区，受区域水环境容量不足甚至缺乏纳污水体等限制。另外2012年国务院了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》，划出了至2030年前全国用水总量红线、用水效率红线和区域纳污红线3条不可逾越的红线，实现废污水“零排”已经成为煤化工发展的自身需求和外在要求。
煤制天然气项目采用的气化方式不一样，产生的工艺污水及其处理工艺有所不同，按主要污染物划分一般包括有机废水和含盐废水。有机废水主要包括气化废水、化工工艺废水、地面冲洗水和生活污水等[12]，其水质特点是COD和氨氮浓度高。目前煤化工行业有机废水处理工艺路线基本遵循预处理+生化处理+深度处理的三段式处理工艺，经深度处理后一般可回用作为循环补充水；含盐废水主要包括循环水系统排污水、化学水站排水等，其特点是悬浮固体（SS）和总溶解固体（TDS）浓度较高，氨氮和COD浓度相对较低。要完全实现废污水的零排放，最后高浓盐水的处理是值得关注的焦点。
废水零排放是在对水系统进行合理划分的基础上，结合废水特点，实现最大程度的处理回用，不再以废水的形式外排至自然水体的设计方案。浓盐水的处理是制约煤化工废水“零排放”的关键技术。目前废水零排放方案主要包括：浓盐水多效蒸发后，作为煤场调湿、蒸发塘（池）处置、电渗析脱盐与盐水浓缩结晶、多效蒸发浓缩，以及多效蒸发与焚烧等。考虑到西北地区地域辽阔，气候干燥，降雨量小、蒸发量大，煤制天然气项目选用的零排方案主要以蒸发结晶、自然蒸发塘为主[12]。在固态蒸发结晶的能耗代价难以承受时，大多数企业对浓盐水地处理转向自然蒸发塘。
现阶段，国内蒸发塘的前期研究较少，尚无设计规范可循。严格说，蒸发塘并非真正意义上的废水零排放，就环境而言，存在多重环境隐患，如蒸发塘接纳的浓盐水中含有工业污染物，对地下水有潜在的危险；蒸发塘作为大量废水的集中储存设施，存在污染物挥发、溃坝等风险；蒸发产生的固体废物以可溶的盐分为主，仍需妥善处置，防止造成二次污染。且蒸发塘只适合于风大干燥荒凉地区的夏季采用，而大型煤制气项目要连续排放废水，蒸发塘无法解决结晶盐的问题，因此最实际的处理方法应是蒸发结晶。
煤制气废水“零排放”方案虽然理论上基本可行，但在实际工程实践中存在诸多难点。废水“零排放”的实现与主体工艺的稳定性、水处理单元工艺集成、废水回用调度等密切相关，其技术经济可靠性面临严峻考验[12]，水资源论证分析时应强调从稳定生产工艺前端入手，提高水循环利用水平，实现废水处理工艺能力的匹配，增加废水回用点，减轻末端处理压力，强化风险防范。
3节水措施要求
由于大型煤制气项目既是用水大户，也是废水排放大户，且目前我国有4/5的煤制气工厂选址在新疆、内蒙古和其它西北地区，这些都是中国最缺水的地方，其节水减排具有重大的经济和环境需求。因此，如何能在保证稳定生产的前提下尽可能节水，也是煤制气项目水资源论证需要重点分析的。
工业节水是指在工业生产中，通过改革生产方法、生产工艺和设备或者用水方式、减少生产用水的节水途径。目前，大型煤制气项目的节水管理与措施一般从以下几个方面开展[13]。
（1）主要生产工艺的选择。煤制天然气最关键的技术是煤气化装置，气化装置生产选择德士古气化，气化和变换均不耗用蒸汽，废煤制浆可以利用含醇废水，都是比较节水的气化工艺。脱硫工艺宜选择低温甲醇洗，其水耗均低于NHD法，应优先采用。
（2）配套热电的空冷技术。大型煤制气项目一般配套建设热电厂，以满足项目生产用汽用热的需求，同时兼顾全厂供电。经过60多年的运行和不断地技术改进，空冷发电技术已日趋完善，在安全使用上已没有问题。煤制气配套热电厂在采用空冷技术后，其年取水量将减少2/3左右。
（3）废污水处理后的回用。煤制气项目生产过程中废污水产生量大，废水的再生回用是实现节水的关键因素。在实际生产中，煤制气废污水的回用包括跨用水单元直接回用、跨用水单元再生回用及本单元再生循环回用等等。
4结语
目前中国发展煤制气面临的首要问题是水资源大量耗费，从已批准的（核准和路条）项目分布看，截至2013年底，75%的项目处于水资源高度紧张地区[14]。建设项目水资源论证工作是一项复杂的系统工程，是落实以水定产、以水定发展的具体措施，是实现取水许可科学审批的重要保证[15]。在大型煤制气项目水资源论证取用水合理性分析工作中，应抓住工作重点和难点，紧密结合最严格水资源管理“三条红线”，为取水许可身体提供可靠的依据。本文探讨的上述几个方面，笔者认为是大型煤制气项目水资源论证取用水合理性分析工作中最具关键的技术问题，供大家参考。
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1工程背景概述
生化处理工艺运行成本低，非常适合水量大、可生化性强的市政污水的处理，是现有污水处理中应用最广泛的工艺之一，目前已在市政污水处理厂中得到广泛的应用。但随着工业的迅猛发展，工业废水的排放已成为导致水环境污染与水资源恶化的罪魁祸首。由于工业废水成分复杂、可生化性差，采用单纯的生化处理工艺很难实现达标排放。物化工艺占地面积小，处理效率高，但其高昂的运行成本让许多企业望而却步，一些采用物化工艺的企业由于不能承受如此高的运行费用而弃之不用。为充分发挥生长工艺的成本优势与物化工艺的处理效果，将物化工艺与生化工艺联合使用，经过物化工艺对废水进行预处理后以达到生化系统进水条件的要求，或先经生化工艺处理后在用物化工艺进行技术把关（如活性炭吸附工艺、Fenton法等），可以在保证处理效果的前提下尽量降低运行成本。但如何将两者有机地结合到一起以降低工程投资、节约运行成本，是目前工程实践中的一大难题。
本工程就是在参考国内外大量技术文件、并经实验室小试、现场中试直至现实工程的基础上，摸索出了一套“生化+物化（臭氧氧化）+生化”的三级处理系统工艺，并将生化系统的主要控制参数与臭氧氧化系统的运行状态进行联锁控制环境保护论文，即在最大程度上发挥生化处理系统能力的基础上减少物化的处理程度，对难生化的工业废水具有较高的去除效果和可接受的运行费用。
2原水水量及水质
本废水处理工程主要处理某工厂军品生产线及辅助生产系统（发射药生产线、溶剂回收系统等）和甲基纤维素生产线、乙基纤维素生产线、羧甲基纤维素钠生产线产生的工业废水、清洗水以及厂区和社区的生活污水。
本工程废水处理规模为 12000m3/d，工业生产废水处理规模为 6000m3/d，工厂厂区和社区生活污水 6000m3/d。本工程废水设计进水水质水量见表2-1。
表2-1 设计进水水质水量表
废水种类
排放
方式
排放量
水质mg/L（pH、色度除外）
CODCr
BOD5
Cl-
pH
SS
氨氮
色度
生产废水
连续
6000m3/d
≤3725
≤1860
≤7000
5-6
≤800
≤100
生活污水
连续
6000 m3/d
≤170
≤85
6-9
≤26
1 概述
1.1 纺织印染行业的环境概况
中国纺织工业自改革开放以来高速发展，已成为世界上纺织服装生产和贸易第一大国，也是纺织服装出口第一大国，纺织品出口曾多年居全国出口商品之首。与此同时，纺织行业发展也面临着资源、环境约束和日趋激烈的国际市场竞争等严峻挑战。
从环境保护的角度来讲，印染行业属于高污染高耗能行业，印染工艺废水产生环节多，水质变化幅度大，污染物成分复杂。文章以国内某大型纺织印染企业为实例，介绍该企业在环境影响评价过程中废水排放环节及水质指标的预测。
1.2 实例企业、项目概况
某企业于1998年9月创立，公司现有员工5300多人，占地30多万平方米，集印染、整理等家纺产品生产加工流程于一体，覆盖产品研发设计、物料采购、生产制造、仓储物流、营销终端等家纺产业链的几乎全部过程，拥有自主知识产权。企业新建项目投资7.5亿元，新增10万棉纺纱锭、300台毛巾织机及其配套设备，年产各类高档环保巾被9340万条（12510吨）。
项目生产工艺主要包括纺纱、漂染和织造工序，工艺流程及排污环节见图1。
2 项目废水排放环节、废水量及水质指标
2.1 废水排放环节
项目工业废水排放环节为筒染、筒子脱水、溢流染色、下水整理、溢流染脱水、地面冲洗，主要污染物为pH、CODcr、BOD5、SS、氨氮、色度。
2.2 废水水量、水质
项目废水主要来自多个生产工序、办公生活设施等环节。工艺用水量采用染色浴比和用水系数计算，排水量为用水量减去物料带水量。
筒子染色处理量15.9t/d，色浴比1：6.5，用水系数7，用水量723.5m3/d；溢流染色处理量23t/d，色浴比1：10，用水系数6，用水量1380m3/d；筒子染色处理量14.6t/d，色浴比1：10，用水系数1，用水量146m3/d。
（1）筒子染色废水
筒子染色工艺由七部分组成，分别为练漂、脱氧水洗、冷水洗、印染、皂洗、热水洗和冷水洗。这七个工艺步骤用水量相同，其中脱氧水洗和印染需通入部分直接蒸汽。各个工艺步骤废水水质范围为：pH7.5～11，COD300～1000mg/l，BOD100～400mg/l，SS50～400mg/l，氨氮0～40mg/l，色度100～700倍。
（2）筒染脱水废水
水质同筒染中冷水洗废水，即CODcr400mg/L、BOD5200mg/L、SS100mg/L。
（3）溢流染废水
溢流染色工艺由六部分组成，分别为练漂、脱氧水洗、染色、溢流水洗、皂洗、下水整理。各工艺流程与筒染相似，加热采用间接蒸汽。各个工艺步骤废水水质范围为：pH7.5～11，COD400～900mg/l，BOD50～400mg/l，SS50～300mg/l，氨氮0～40mg/l，色度100～600倍。
（4）下水整理废水
水质同溢流染中的下水整理废水，即CODcr500mg/L、BOD5150mg/L、SS150mg/L。这部分废水进入专门的沉淀过滤装置处理后继续回用。
（5）脱水废水
水质同下水整理废水，即CODcr500mg/L、BOD5150mg/L、SS150mg/L。
含盐化工废水的处理是工业废水处理中的难点之一。含盐废水的排放带来十分严重的环境污染,特别是工业含盐废水,除本身含有高浓度的无机盐外,还含有大量的有毒难降解溶解性有机物如苯环类化合物和烃类等,此类废水的溶解性有机物含量高,一般物理化学方法难以处理,而生化处理多局限在配水试验,因此,研究工厂实际排放的高含盐废水生物处理的可行性、机理和处理条件是十分必要的[1]。硕士论文，超滤。目前对含盐废水的处理一般有生化降解、蒸发、电解、离子交换、膜法等方法。与其他方法相比，反渗透膜分离技术具有不发生相变、杂质去除范围广、分离装置简单、脱盐效率高等优点。因此其得到越来越广泛地应用。硕士论文，超滤。通常一个完整的脱盐系统由预处理系统与除盐系统组成。常规的预处理手段主要有混凝沉淀、过滤、超滤与微滤等。通过预处理，可以对废水中的污染物进行一定程度的降低，减少污染物对反渗透膜的污染，预处理对于系统的长期安全稳定的运行至关重要，工艺设计的正确与否直接关系到膜元件的寿命，从而影响到操作成本[2]。
本试验采用混凝-多介质过滤-超滤的工艺对进入反渗透系统的高含盐废水进行预处理，以考察其对COD、硬度、TDS、浊度等的去除效果。超滤作为一种高效的水处理技术已被越来越多的应用于工业废水处理[3~4]。
1 试验部分
1.1 试验用水
试验用水取自天津化工厂含盐化工废水。水样水质分析：COD均值为242.45mg/l,硬度均值为2353.35 mg/L，浊度均值为60NTU,TDS均值为7605mg/l,PH范围为9~11。
1.2 分析项目及分析方法
化学需氧量（CODcr）:重铬酸钾法；浊度：哈希2100P浊度仪测定；硬度：EDTA滴定法；TDS、pH值:哈希HQ40d多参数测试仪。
1.3 试验工艺流程
一、研究背景和意义
纺织工业是我国的传统支柱工业之一，也是出口创汇较多的行业之一，目前我国占有15%左右的国际市场份额，是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设，纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合 发展 能力不断增强，已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。
纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同，主要分为上游、中游、下游三类产业，纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工，如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域；下游产业主要指服装加工等生产领域。
染色行业作为纺织工业中的中游行业，在纺织工业中起到承上启下的作用，即将各类纤维加工制造的坯布，通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中，棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业，其生产过程中用水量较大，据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万～400万立方米，染色厂每加工100米织物，产生废水量3～5立方米。而且，染色废水成份复杂，含有的多种有机染料难降解，色度深，对环境造成非常严重的威胁。
随着工业化的不断深入，全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力，世界各国纷纷制定严格的环保 法律 、法规和各项有力的措施，我国作为世界大国，对环境保护也越来越重视，并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。
二、废水处理方法分类
根据使用技术措施的作用原理和去除对象，废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下：
1.废水的物理处理法
利用物理作用进行废水处理，主要目的是分离去除废水中不溶性的悬浮颗粒物。主要工艺有：
(1)格栅和筛网 格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上，用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物，以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备，用以去除较细小的悬浮物。
(2)沉淀法 利用重力作用，使废水中比水重的固体物质下沉，与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。
(3)气浮法 在废水中通入空气，产生细小气泡，附着在细微颗粒污染物上，形成密度小于水的浮体，上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小，靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。
(4)离心分离 利用离心作用，使质量不同的悬浮物和水体分离。分离设备有施流分离器和离心机。
2.废水的化学处理法
(1)酸性废水的中和处理
酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是：可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物，对水质水量的波动适用性强，中和剂利用率高，过程容易调节。缺点：劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重，应从长远利益出发，允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。
(2)碱性废水和废渣中和法
投酸中和法可用药剂：硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂，由于ph值低于6，因此不需要ph值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳，可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来，缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。
3.生物处理法
利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能，经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物处理法
应用好氧微生物，在有氧环境下，把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法，主要处理工艺有：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等，这种方法处理效率高，应用面广。
(2)厌氧生物处理法
应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。
(3) 自然 生物处理法
应用在自然条件下生长，繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单，建设费用和运行成本都比较低，但其净化功能受自然条件的限制，处理技术有稳定塘和土地处理法。
三、染色污水处理系统的工艺设计
在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题：(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下，根据自己的工程经验和直觉进行设计，这样往往造成工程缺陷，使建成的处理系统处理废水不能达标排放；(2)在有些设计中，因为对出水的达标要求严格，使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高；(3)在许多现有的处理系统中，由于所要处理的水质发生改变，原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。
如何优化污水处理工艺，降低污水处理成本，提高污水处理效果，对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是，染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题，从目的上它不仅要基于污水水质分析，按照技术和 经济 的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案，并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的，某一污水处理系统可能对某 企业 的废水处理是最优，但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优，因此本 论文 对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路，并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。
四、系统工艺改造的总体思路
污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水，各染色子行业排放的废水所含污染物质不同，其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理，工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势，但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果，但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低，并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质，为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放，因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则，以生物处理工艺为重心，尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水，是典型的难生化降解的有机废水，水质性质有其特殊性，而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性，以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺，才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前，应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上，确定各单元处理方法和改造工艺流程，以验证改造工艺的有效性。
五、结论
印染生产废水可生化性差，原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理，管理水平落后等缺陷，从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准，运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题，而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且，还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制，并且各种印染废水水质各异，水量大小不一的设计情况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难，某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的，但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此，在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识，转变观念，为创造一个更好的环境多做努力。
姓名 雷红彬 专业 资源环境与城市管理 班级 06级 学号 47
一、 任务情况描述：
1.了解制药类企业的废水的特点、原水水质、水量及出水要求；
2.收集资料，分析不同处理工艺的处理效果及优势和不足；
3.结合自己所在企业的水质水量实际，选择合理处理工艺，并加以分析；
4.对所选制药废水处理的工艺进行分析。
二、任务完成计划：
2.23~3.13熟悉污水处理工艺流程、平面布置；熟悉各处理设施的功能、结构、工作原理、运行参数，查阅收集相关资料。
3.14~4.24理解运行参数含义，进一步掌握工艺设备处于良好运行状态的措施，逐步能独立操作分析，做好论文撰写准备。
4.25~5.25 分析解决运行中出现的突发问题，进行论文撰写。
5.26~6.07 修改论文，准备答辩。
三、计划答辩时间：
XX.06.11~XX.06.14
实习指导教师（签字）： 系学生顶岗实习领导小组组长（签字）：
年 月 日 年 月 日
学生顶岗实习造纸污水处理专项任务书
专项任务名称 造纸污水处理
姓名 专业 资源环境与城市管理 班级 学号
一、 任务情况描述：
1.了解造纸企业的废水特点、原水水质、水量及出水要求；
2.收集资料，分析不同处理工艺的处理效果及优势和不足；
3.熟悉自己所在企业的废水处理工艺、操作参数及处理效果，并加以分析；
4.分析现有废水处理工艺易出现的问题及解决方案。
二、任务完成计划：
2.23~3.30熟悉现有污水处理工艺流程、平面布置；熟悉各处理设施的功能、结构、工作原理、运行参数，查阅收集相关资料。
4.1~4.24熟悉自己所在企业的废水处理工艺、操作参数及处理效果，并进行分析，做好论文撰写准备。
4.25~5.25分析现有废水处理工艺的易出现的问题及解决方案，进行论文撰写。
5.26~6.07 修改论文，准备答辩。
三、计划答辩时间：
前言
电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。
电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。
1 电镀重金属废水治理技术的现状
针对我国家目前电镀行业废水的处理现状的统计和调查，广泛采用的主要有7不同分类的方法：（1）化学沉淀法，又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。（2）氧化还原处理，分为化学还原法、铁氧体法和电解法。（3）溶剂萃取分离法。（4）吸附法。（5）膜分离技术。（6）离子交换法。（7）生物处理技术，包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法。但目前都存在一定的弊端或严重的不合理性。
2 传统电镀废水处理方法的弊端
目前电镀废水的处理方法一般采用物化法之分流—综合两段处理。前段处理多分三支水：铬水、氰水和综合水（铜镍锌水）。铬水用还原剂使之变价还原，氰水用两级氧化破氰，铜镍锌水直接与前两股水汇合而成为综合水。后段处理综合水，基本上是用碱（烧碱或石灰）、聚合氯化铝（PAC）和有机絮凝剂（PAM），具体操作是：把综合水的pH值提到10~13，碱浓度大而迫使碱与重金属的反应向生成氢氧化物的方向进行。由于pH>9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。
上述乃传统的处理工艺，存在许多严重的理论与实践上的错误：1、前处理三支污水的划分，不符合生产实际，因为不论那支水中都是你中有我、我中有你，只不过是铬水以铬为主、氰水以氰为主、铜镍锌三合水以3元素居多。这些实际情况，我们是在废水处理的实践中发现的，几乎所有企业的电镀废水都是如此。我们询问过电镀厂的有关人员，其实他们能把这一现象的成因说得非常清楚，奇怪的是污水管理部门竟把分流—综合两段处理作为不能违反的规范性模式。由于第二段处理的污水中各种污染物都存在，怎么可能用简单的处理药剂和方法就可使终端水达标排放呢？2、许多专门论述中都会提到，氰水要分开处理是因为氰在酸液中会生成毒性极强的HCN（氰酸），它的挥发势必造成人的中毒。这在理论上是成立的，确实要十分注意。不过，我们发现多数氰水本身就是pH<6的液体,如果要挥发就可能在车间,而不会流到污水池再挥发。再说氰酸本身是液体，只不过是挥发温度低（26℃），那么外界温度<26℃时就不存在挥发问题了。3、人工强制以超碱使重金属生成氢氧化物沉淀在污泥中，这有不科学之处：（1）从化学反应原理上说，勿论在什么样的酸碱度条件下，都有个反应平衡，也就是说永远都不可达到水中不存在一定数量的重金属。（2）不同的重金属形成氢氧化物的最佳酸碱度（pH值）不尽相同，对某种重金属最适合的pH值范围，对另一些金属可能已是重新溶解的pH值条件。（3）由于二段处理是超碱除重金，最后的排放水也必然超碱，这就势必要在排放口向水中加酸，以求pH值达到排放标准。加酸的结果，那些尚未沉淀的微细的氢氧化物迅速发生分解，重金属又回到水中。4、由于分流—汇合两道污水处理，工程装置自然就比较复杂，从而造成工程建设投资大、时间长。
3 CZB矿物法处理电镀废水
3.1 CZB矿物法的概念
CZB矿物法是采用以纯天然矿物为原料，经过一定特殊工艺该性加工生产而成的专利产品NMSTA天然矿物污水治理和矿粉CC，在再辅加某些助剂对电镀废水进行混合处理的一种方法。
3.2 CZB矿物法的主要作用机理
由于该方法主要采用的是纯天然的矿物为主体原料，其所具有的特性有离子交换性、吸附性、化学转化性、催化性等。
3.3 CZB矿物法的主要优势
该方法的主要优势如下：
1、彻底改变长期以来分流处理的传统工艺，把?水、氰水、综合水等混合起来进行处理，纠正了分流处理所存在的某些严重错误，弥补了传统工艺所存在的弊端。
2、经一段处理即可完全解决问题，改变了传统的两段处理模式。
3、由于上述两点，污水处理的工程装置大大简化，基建投资和工程建设时间大幅度减少。
4、传统的处理方法，从理论上分析是不可能达标的，大量的实践也证明了该工艺的确不能达到排放标准。若用矿物法处理电镀废水，从原理和实用上都表明了可以稳定地达标排放。
5、传统工艺处理电镀废水的药剂费用，主要被用于烧碱中和酸水，一般情况处理一吨
污水烧碱费就要10~15元，加上其他药剂，总药剂费多在15元以上。诚然，如果只求把废水澄清，那费用就很难有个标准了。应用矿物法，前提是达标排放。处理一吨废水药剂费大约4~9元之间。
3.4 电镀废水处理流程示意图
3.4.1流程示意图
3.4.2 流程说明
从车间出来的各种类型的废水在同一调节池进行混合调节，然后泵入第一反应池，还原剂用硫酸亚铁或其他还原剂均可，其用量比分流处理少1/3~1/2，具体用量视水质情况而定，反应完成后进入第二反应池，加NMSTA天然矿物污水治理剂和CC矿粉（一部分起中和作用，可以节约大部分的碱，另外有去除重金属的作用）综合反应，可将废水的pH调节到5~6，该阶段一般要求不少于20min，再进入第三反应池，用碱将废水的pH调节到8~8.5，同时加入漂白水等氧化剂破氰，最后经沉淀池沉淀后排放。
4 结论
经过长时间来的研究和实践，以及对理论上的探讨，结合目前的实际，我们在对各种工艺进行完全的比较（包括药剂的性价比、工程建设的投资、运营及管理等）之后，认为采用CZB矿物法处理电镀可以保证出水的水质达到国家一级排放标准。
该工艺目前还在进行更深入的研究和不断的完善之中。
5 参考文献
[1]何升霞，姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护，2002，10(2)： 36—37。
[2]苏海佳，贺小进，谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报，2003，30(2)：19—22。
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