欢迎来到速发表网,咨询电话:400-838-9661

关于我们 登录/注册 购物车(0)

期刊 科普 SCI期刊 投稿技巧 学术 出书

首页 > 优秀范文 > 工业废水处理论文

工业废水处理论文样例十一篇

时间:2023-03-16 17:18:29

工业废水处理论文

工业废水处理论文例1

1厌氧系统与好氧系统的比较

在污水的好氧处理过程中,大量的好氧微生物被置于污水处理装置中,因此大量的污染物就成为这些微生物的食物。因为这些微生物是好氧型的,在处理装置中必须提供足够的氧气。好氧处理是细菌和原生物的作用,这些微生物将有机污染物转化成CO2,H2O,能量和新的微小物质(污泥)。

厌氧处理是一个微生物降解有机物的过程,并伴有沼气的产生,该沼气主要由60-90%的甲烷(CH4)和10-40%的CO2组成。大多数经厌氧降解的有机物转变成为沼气,只有一小部分转变成为新的微小物质。

下面以葡萄糖的转化为例,来对厌氧和好氧的过程进行比较:

厌氧转化:C6H12O63CH4+3CO2(-404KJ)

好氧转化:C6H12O6+6O26CO2+6H2O(-2844KJ)

葡萄糖的厌氧反应比好氧反应释放出的能量(自由焓)少7倍,约可获取85%的能量以甲烷的形式存在,可以在锅炉以热的形式回收,或可在发生器中以热和电的形式回收。这便是为什么在厌氧过程中厌氧污泥的产生量低的原因。在厌氧处理系统中,厌氧污泥的产量只占被转化有机物总量的2-5%;而在好氧处理系统中,污泥的产量占被转化有机物总量的30-50%。

应用厌氧系统处理工业污水有如下优点:

(1)以沼气的形式产生能量。

(2)厌氧污泥的产生量低。

(3)高容积的装载率。

(4)需要的占地面积小。

(5)厌氧污泥可被长时间储存而不会失去其活动性。

应用好氧系统处理高浓度工业废水有如下缺陷:

(1)能耗高。

(2)厌氧污泥的产生量高。

(3)容积的装载率低。

(4)需要的占地面积大。

2厌氧系统的有机降解过程

在厌氧转化过程中起作用的微生物属于厌氧细菌类,这类细菌中有很大一部分能够且大多数情况只能在无氧的环境中。有机物的厌氧降解是一个包含多个步骤的过程,每一步骤包括不同类型的厌氧菌。

所有可生物降解的物质,通过各种中间体最后都转化成为沼气,只有在最后一个步骤有甲烷产生,污染物(COD值)才从污水中被除去。大的有机分子,如蛋白质和淀粉被外酵素转化成为一种同化于酸化细菌的形式。因此,它们被转化成为简单产物,如挥发性的脂肪酸、二氧化碳、氢气、氨等,这些物质又变成生成甲烷的细菌培养基,有机碳则变成CH4和CO2而从水中逸出。在此种情况下,甲烷细菌在整个转化过程中担任着重要的角色,它是产生最后一个步骤的原因。

超过70%的甲烷产生于细菌和乙酸,剩余30%的甲烷则产生于细菌和氢气及二氧化碳。甲烷转化率的高低取决于如下因素:

(1)有机物的性质(污水成分)。

(2)厌氧污泥的数量,和它的适应性及活动性。

(3)有机物与厌氧污泥接触的剧烈程度,混合与接触的时间。

(4)环境因素,如温度、PH值和碱度。

(5)常量与微量营养物的可用性。

3厌氧处理系统工艺及配套装置(2)配套装置

①絮凝池和初沉池,除去固体物。絮凝池含一个快混池和两个絮凝混合池,污水靠重力流入附近的初沉池;在初沉池中,固体物质从污水中分离出来,并被周边刮泥机刮去污泥斗,再靠重力流入后面的污泥处理系统,一个由时间控制的开关阀来控制初沉污泥的排放。

②冷却塔和均衡池,储存和混合未经处理的污水。在冷却塔内水温由48℃降到38℃,冷却塔配两台风机来控制出水温度,出水水温通过均衡池出口的温度变送器来控制和监测。在均衡池,经过预处理的污水将被搅拌和缓冲,在正常流动条件下,水力停留时间为7-8小时,均衡池配搅拌器来确保均匀的水质,液位变送器来控制液位,温度变送器来控制温度。

③调节池。在调节池中污水将被调制,以使厌氧细菌达到最理想的生物转化条件,投加酸碱来控制PH值,回流支路上装有PH值测量仪,来控制酸碱加入量;磷酸和尿素作为营养物N和P投加到调节池,营养物的投加时间间隔是通过时间控制器来控制,营养物的加入量是基于对有代表性的水样分析结果而定的。在温度过高或PH值不在制定范围内时,反应器进料将自动关闭,营养物投料将自动停止。排出的厌氧污水将循环回调节池里。调节池配有液位变送器来检测液位以防止反应器进料泵空转。

④厌氧反应器,调制好的污水将被污水进料泵打入厌氧反应器中发生降解反应,产生沼气。从底部进入反应器的污水通过顶部的三相分离器流出,在三相分离器中气态、液态和固态被分开,经过分离后的出水和回流水回到调节池。在此转化过程中,厌氧污泥将逐渐增多,多余的厌氧污泥将被从反应器中清除,预留的取样线可追踪反应器中厌氧污泥的剖面存储高度,根据该高度多余的厌氧污泥被移走;转化过程产生的沼气在沼气火炬中燃烧;废气从三相分离器和调节池的顶部由废气风机抽出,再在涤气塔和生物滤床中进行处理。

⑤厌氧污泥储罐及污泥泵,储存厌氧污泥。

⑥火炬,燃烧生成的沼气。

⑦碱液储槽,与药品投加设备来对调节池的PH值进行控制。

⑧盐酸储槽,与药品投加设备来向调节池投料。

⑨尿素储槽,与混合药品投加设备来向调节池投料。

⑩磷酸二氢铵储槽,与药品投加设备来向调节池投料。

(11)PAV、PAM储槽,与混合和药品投加设备向絮凝池投料。

(12)多个反应步骤产生的废气将被废气风机收集,并在废气涤气塔和生物滤池中进行处理。

参考文献

[1]殷承启,洪建国.上流式厌氧污泥床处理造纸工业废水的研究[J].中国水网2006,(5).

工业废水处理论文例2

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。

工业废水处理论文例3

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).

工业废水处理论文例4

【项目来源】江苏省教育科学研究院职业教育教学改革研究课题重点资助项目ZZG7。

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0229-02

《水处理设施设计与运行》(简称《水处理》)课程是高职环境监测与治理技术专业的专业核心课程。由于水处理工艺多、设备多并且比较复杂等原因,《水处理》课程教与学均存在一定难度。在现代职教理念下,如何构建全新的教学内容、教学模式与方法,值得大家深入研究。要使该专业毕业生能够胜任水处理相关的一线技术工作,具备相应的职业能力,就必须改变以往本科的学科型知识体系,加强实践性内容的教学,并与工作实际接轨。

“教育部关于推进高等职业教育改革创新引导职业教育科学发展的若干意见(教职成[2011]12号)”指出:“要推行‘双证书’制度,实现专业课程与职业标准对接”。废水处理工是与《水处理》课程相关的职业标准,亦是部分毕业生的就业岗位,本课程标准应该基于此职业标准构建[1]。

课程标准的核心内容包括教学内容、教学方法、考核方法等,除基于职业标准确定教学内容外,其中教学方法是教学的灵魂。目前,高职教育公认的比较适合的教学方法为项目化教学模式。高职教师都在开发项目化教材,并进行项目化教学设计实例的开发。本文就对基于废水处理工职业标准的《水处理》课程项目教学设计实例开发思路进行论述。

一、废水处理工职业标准

现行的废水处理工职业标准是由人力资源与社会保障部颁布的。废水处理工是以环境保护理论与方法为基础,运用废水处理工艺的技术,从事城市污水和工业废水的净化和中水回用的操作管理人员。本职业共设三个等级,分别为废水处理工(国家职业资格五级)、废水处理工(国家职业资格四级)、废水处理工(国家职业资格三级)。

持有高等学校(含大学、大专、高职)环境工程、环境保护、给排水、环境监测与管理等专业毕业证者,可直接申报废水处理工(四级)职业资格鉴定,在本专业工作二年及以上者,可直接申报相关职业的废水处理工(三级)职业资格鉴定,具有相应的实践经验,并可在取得毕业证书之日起的三年内,免考其理论知识部分。

标准将废水处理工的职业功能分为废水输送及预处理、废水物化与生化处理、废水处理装置与设备、废水监测、分析及安全生产、相关基础知识等5个方面。标准针对不同职业级别分别规定了不同的工作内容、技能要求、专业知识要求、比重。

二、基于废水处理工职业标准设计水处理课程标准

课程标准是课例开发的大纲和依据。课程标准是高职教育“双证书”制度推行的纽带和关键,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,建立突出职业能力培养的课程标准,将为促进课程改革,提升职业教育质量起到重要作用。

职业标准是制定国家课程标准的前提,但职业标准不能代替课程标准。《废水处理工》职业标准属于工作标准,是胜任职业岗位的职业能力最低标准,其核心部分是基本要求和工作要求。水处理课程标准要按教育规律指出要求,在职业标准的众多工作要求里,重中之重是对“水处理职业岗位群”所需的专业知识结构、技能结构、素质结构等,做出纵向梯次要求和横向关联两方面要求。前者是职业内上述三种结构初中高梯次要求,后者是“职业群”内上述三类结构的整合。基于此,水处理课程标准可以基于废水处理工职业标准开发,但内涵要超过职业标准的内容[2]。

我校基于废水处理工职业标准重新制定的《水处理》课程标准主要包含:课程定位、学习目标、课程内容和要求、课程实施方法、课程评价策略等几个方面。

在确定教学目标时,将废水处理工职业标准作为基本的要求,但是又不局限于废水处理工职业标准。课程教学目标确定为使学生具备一定的水处理技术知识和技能,能够胜任包括水处理中级工在内的“水处理技术岗位群”工作。

在确定教学内容时,课程标准应考虑到职业教育的区域性以及生源智能特点的差异。从区域性经济发展的角度看,使课程具有拓展性,从智能特点的角度,课程又有提升性,即针对部分学生加修一些课程,对口升学到本科院校学习,提高学历层次[3]。例如,我校在废水处理工要求的教学内容的基础上进行扩充,增加了当地城市及工业污水处理厂的常用工艺及设备,并为学生便于专升本而增加了循环冷却水处理、气浮、反渗透等教学内容,考虑到拓展性增加了水处理设备设计的内容。并将内容整合,依托项目开展教学,项目包括城市污水处理厂设计与运行、自来水厂设计与运行,纯净水设备设计与运行、造纸废水处理设备设计与运行等。

三、基于废水处理工工作过程设计项目教学模式

教学模式采用以典型污水处理工艺为载体,以“任务驱动,项目导向”的教学方法为主的模式。在课程中设计几个典型的项目,每个项目按照工作过程设计几个典型工作任务。典型工作任务通常以典型案例引入,然后进行基础知识的讲解。在实施工作项目时,教师首先设计项目工作页,然后随机将学生分组,每组同学按照项目工作页的要求,按照资讯、计划、决策、实施、检查、评估六个步骤,小组协同完成整个项目。在项目实施工程中,老师和学生也根据工作过程不断变换角色。教师进行基础知识讲解时是传授者,项目资讯、计划、决策过程中老师和学生一起讨论,是参与者和决策者,在方案实施过程中是管理者,项目结束后是考核和评价者。实施过程如图1。

图1项目教学过程

通过教师向学生阐述各水处理工艺教学项目的设计意图,使学生对整体项目及进程有所了解;通过学生的思考、教师的点拨、指导答疑设计污水处理方案并演讲讨论;学生在教师的指导下现场调试设备、完成技能训练,再由学生独立完成水处理设施的生产运行,让学生感受实际废水处理工工作中一般工作流程,体验解决实际问题的过程,学会解决实际问题的方法;最后汇总完善整个项目的设计和运行方案进行评价,评价方式多样化,包括学生自我评价、小组评价、教师评价、企业教师评价等多种方式,学生获得相应的学习成绩。

四、基于废水处理工职业情景设计教学情境

情景教学针对学生蕴藏的学习主动性,把学生带入情景,在探究的乐趣中,激发学习动力;又在连续的情景中,不断强化学习动机。在开发课例时,要基于废水处理工职业情景构建学习情景,使学生的学习场所和真实工作环境尽量一致。

在水处理课程教学当中,专业教师要突破传统的“三板式”课堂灌输的教学思路和模式,设计和构建有利于学生掌握水处理工职业技能、树立职业意识、养成职业认知的与教学内容相适应的水处理工职业场景及氛围,把学习内容情节化,分设岗位,通过营造、创设与现实岗位技术相适应的职业情景激发学生的情感体验,引起学生的学习热情,加强学生的参与意识,辅助学生准确地理解教学内容和掌握职业技能,从而提高教学效果。

例如,我校将水处理教学内容中的运行项目教学的场所从教室转移到水处理监测及工艺实训室,构建模拟废水处理工工作场景的“理实一体化”教学场所。另外,辅助教学仿真机房,构建高度模仿工作现场情景的污水处理厂DCS系统操作场景。将设计类的项目教学场所转移到“设计室”,设计室里有设计资料和绘图工具,创设小组各自的工作场所。学生可以迅速找到从事污水处理工工作的职业感觉,能更快达到学习目标。

五、基于废水处理工职业考核要求设计课程考核模式

目前不少高职院校的课程考核目标也提到学生综合职业能力的培养,但是在考核方法上缺少一个可操作性的评价、考核方法和指标。废水处理工职业标准中提出了职业道德和职业守则是废水处理工的基本要求,在此基础上提出了各个级别在不同工作内容中的技能要求和相关知识要求,而且明确了在鉴定培训中教师的教学考核原则。因此,水处理课程考核也要改革传统的“重理论考核,轻技能考核”,“重专业考核,轻职业素养考核”的考核模式。

首先,应该将知识考核和技能考核放到同等重要的地位。分别制定明确的理论考核内容、技能考核内容,并且在考核中渗透职业道德和职业守则的考核内容。其次,改革课程考核评价的校内单一主体模式,将行业企业资源引入课程考核评价,在试题设计、考核标准制定、考核场所选定、考核成果评定等各个环节,探索校企考核相结合的途径,实现考核主体多元化。另外,要引入教学过程的形成性考核,作为终结性考核的补充。

六、总结

高职教育能否与就业准入对接,关键是课程标准与职业标准的对接。本文在对废水处理工职业标准分析的基础上,为高职环境类专业课程体系与职业标准的对接做了一些探索。结合我校《水处理》课程项目教学改革的实践,本文提出了基于废水处理工职业标准的水处理项目课程课例开发的思路,即基于废水处理工职业标准设计水处理课程标准,基于废水处理工工作过程设计项目教学模式,基于废水处理工职业情景设计教学情境,基于废水处理工职业考核要求设计课程考核模式。希望能够对于高职教师进行水处理课程教学提供启发和借鉴。

参考文献:

[1]朱林.高职课程标准与《国家职业标准》的比较研究[J].咸宁学院学报,2010,30(11):182~183.

[2]毛雷,程友刚,武银飞. 以国家职业标准为导向的《机织技术》课程改革[J]. 山东纺织经济,2011,(4):72~74.

工业废水处理论文例5

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.

工业废水处理论文例6

 

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。

工业废水处理论文例7

《水处理设施设计与运行》(简称《水处理》)课程是高职环境监测与治理技术专业的专业核心课程。由于水处理工艺多、设备多并且比较复杂等原因,《水处理》课程教与学均存在一定难度。在现代职教理念下,如何构建全新的教学内容、教学模式与方法,值得大家深入研究。要使该专业毕业生能够胜任水处理相关的一线技术工作,具备相应的职业能力,就必须改变以往本科的学科型知识体系,加强实践性内容的教学,并与工作实际接轨。

“教育部关于推进高等职业教育改革创新引导职业教育科学发展的若干意见(教职成[2011]12号)”指出:“要推行‘双证书’制度,实现专业课程与职业标准对接”。废水处理工是与《水处理》课程相关的职业标准,亦是部分毕业生的就业岗位,本课程标准应该基于此职业标准构建[1]。

课程标准的核心内容包括教学内容、教学方法、考核方法等,除基于职业标准确定教学内容外,其中教学方法是教学的灵魂。目前,高职教育公认的比较适合的教学方法为项目化教学模式。高职教师都在开发项目化教材,并进行项目化教学设计实例的开发。本文就对基于废水处理工职业标准的《水处理》课程项目教学设计实例开发思路进行论述。

一、废水处理工职业标准

现行的废水处理工职业标准是由人力资源与社会保障部颁布的。废水处理工是以环境保护理论与方法为基础,运用废水处理工艺的技术,从事城市污水和工业废水的净化和中水回用的操作管理人员。本职业共设三个等级,分别为废水处理工(国家职业资格五级)、废水处理工(国家职业资格四级)、废水处理工(国家职业资格三级)。

持有高等学校(含大学、大专、高职)环境工程、环境保护、给排水、环境监测与管理等专业毕业证者,可直接申报废水处理工(四级)职业资格鉴定,在本专业工作二年及以上者,可直接申报相关职业的废水处理工(三级)职业资格鉴定,具有相应的实践经验,并可在取得毕业证书之日起的三年内,免考其理论知识部分。

标准将废水处理工的职业功能分为废水输送及预处理、废水物化与生化处理、废水处理装置与设备、废水监测、分析及安全生产、相关基础知识等5个方面。标准针对不同职业级别分别规定了不同的工作内容、技能要求、专业知识要求、比重。

二、基于废水处理工职业标准设计水处理课程标准

课程标准是课例开发的大纲和依据。课程标准是高职教育“双证书”制度推行的纽带和关键,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,建立突出职业能力培养的课程标准,将为促进课程改革,提升职业教育质量起到重要作用。

职业标准是制定国家课程标准的前提,但职业标准不能代替课程标准。《废水处理工》职业标准属于工作标准,是胜任职业岗位的职业能力最低标准,其核心部分是基本要求和工作要求。水处理课程标准要按教育规律指出要求,在职业标准的众多工作要求里,重中之重是对“水处理职业岗位群”所需的专业知识结构、技能结构、素质结构等,做出纵向梯次要求和横向关联两方面要求。前者是职业内上述三种结构初中高梯次要求,后者是“职业群”内上述三类结构的整合。基于此,水处理课程标准可以基于废水处理工职业标准开发,但内涵要超过职业标准的内容[2]。

我校基于废水处理工职业标准重新制定的《水处理》课程标准主要包含:课程定位、学习目标、课程内容和要求、课程实施方法、课程评价策略等几个方面。

在确定教学目标时,将废水处理工职业标准作为基本的要求,但是又不局限于废水处理工职业标准。课程教学目标确定为使学生具备一定的水处理技术知识和技能,能够胜任包括水处理中级工在内的“水处理技术岗位群”工作。

在确定教学内容时,课程标准应考虑到职业教育的区域性以及生源智能特点的差异。从区域性经济发展的角度看,使课程具有拓展性,从智能特点的角度,课程又有提升性,即针对部分学生加修一些课程,对口升学到本科院校学习,提高学历层次[3]。例如,我校在废水处理工要求的教学内容的基础上进行扩充,增加了当地城市及工业污水处理厂的常用工艺及设备,并为学生便于专升本而增加了循环冷却水处理、气浮、反渗透等教学内容,考虑到拓展性增加了水处理设备设计的内容。并将内容整合,依托项目开展教学,项目包括城市污水处理厂设计与运行、自来水厂设计与运行,纯净水设备设计与运行、造纸废水处理设备设计与运行等。

三、基于废水处理工工作过程设计项目教学模式

教学模式采用以典型污水处理工艺为载体,以“任务驱动,项目导向”的教学方法为主的模式。在课程中设计几个典型的项目,每个项目按照工作过程设计几个典型工作任务。典型工作任务通常以典型案例引入,然后进行基础知识的讲解。在实施工作项目时,教师首先设计项目工作页,然后随机将学生分组,每组同学按照项目工作页的要求,按照资讯、计划、决策、实施、检查、评估六个步骤,小组协同完成整个项目。在项目实施工程中,老师和学生也根据工作过程不断变换角色。教师进行基础知识讲解时是传授者,项目资讯、计划、决策过程中老师和学生一起讨论,是参与者和决策者,在方案实施过程中是管理者,项目结束后是考核和评价者。实施过程如图1。

图1项目教学过程

通过教师向学生阐述各水处理工艺教学项目的设计意图,使学生对整体项目及进程有所了解;通过学生的思考、教师的点拨、指导答疑设计污水处理方案并演讲讨论;学生在教师的指导下现场调试设备、完成技能训练,再由学生独立完成水处理设施的生产运行,让学生感受实际废水处理工工作中一般工作流程,体验解决实际问题的过程,学会解决实际问题的方法;最后汇总完善整个项目的设计和运行方案进行评价,评价方式多样化,包括学生自我评价、小组评价、教师评价、企业教师评价等多种方式,学生获得相应的学习成绩。

四、基于废水处理工职业情景设计教学情境

情景教学针对学生蕴藏的学习主动性,把学生带入情景,在探究的乐趣中,激发学习动力;又在连续的情景中,不断强化学习动机。在开发课例时,要基于废水处理工职业情景构建学习情景,使学生的学习场所和真实工作环境尽量一致。

在水处理课程教学当中,专业教师要突破传统的“三板式”课堂灌输的教学思路和模式,设计和构建有利于学生掌握水处理工职业技能、树立职业意识、养成职业认知的与教学内容相适应的水处理工职业场景及氛围,把学习内容情节化,分设岗位,通过营造、创设与现实岗位技术相适应的职业情景激发学生的情感体验,引起学生的学习热情,加强学生的参与意识,辅助学生准确地理解教学内容和掌握职业技能,从而提高教学效果。

例如,我校将水处理教学内容中的运行项目教学的场所从教室转移到水处理监测及工艺实训室,构建模拟废水处理工工作场景的“理实一体化”教学场所。另外,辅助教学仿真机房,构建高度模仿工作现场情景的污水处理厂DCS系统操作场景。将设计类的项目教学场所转移到“设计室”,设计室里有设计资料和绘图工具,创设小组各自的工作场所。学生可以迅速找到从事污水处理工工作的职业感觉,能更快达到学习目标。

五、基于废水处理工职业考核要求设计课程考核模式

目前不少高职院校的课程考核目标也提到学生综合职业能力的培养,但是在考核方法上缺少一个可操作性的评价、考核方法和指标。废水处理工职业标准中提出了职业道德和职业守则是废水处理工的基本要求,在此基础上提出了各个级别在不同工作内容中的技能要求和相关知识要求,而且明确了在鉴定培训中教师的教学考核原则。因此,水处理课程考核也要改革传统的“重理论考核,轻技能考核”,“重专业考核,轻职业素养考核”的考核模式。

工业废水处理论文例8

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。

参考文献:

[1]朱琪.中国煤制气发展利弊分析[J].能源与节能,2014(5):1-3,27.

[2]王伟,韩洪军,张静等.煤制气废水处理技术研究进展[J].化工进展,2013,32(3):681-686.

[3]杨晔,姜华.我国煤化工废水零排放的实践困境与出路[J].煤化工,2012(5):26-29.

[4]张海滨.浅析我国发展煤制天然气的必要性及其风险[J].中国高新技术企业,2009(6):92-93.

[5]陈峰.新疆煤制气产业发展SWOT分析研究[J].现代工业经济和信息化,2012(34):15-16,25.

[6]罗佐县,张礼貌.我国煤制气产业发展进入新阶段[J].中国石化,2013(1):24-25.

[7]桑建新.我国煤制天然气现状和未来产业链发展[J].煤炭经济研究,2013,33(10):27-32.

[8]杨春生.煤制天然气产业发展前景分析[J].中外能源,2010,17(7):11-15.

[9]刘加庆,邹海旭.从美国大平原发展分析国内煤制天然气项目前景[J].现代化工,2014,34(2):14-16.

[10]李晓龙,扶清成.水资源论证与“三条红线管理”[J].治淮,2012(10):65-66.

[11]文宏展.最严格水资源管理制度下建设项目水资源论证几个问题的探讨[J].水利发展研究,2013(4):42-44.

[12]曲风臣.煤化工废水“零排放”技术要点及存在问题[J].化学工业,2013,31(2~3):18-24.

工业废水处理论文例9

 

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

工业废水处理论文例10

由于我国是贫油、少气、多煤的能源结构,决定了现阶段煤仍然是主要的能源。煤化工业可从煤中提取多种产品,这大大提高了煤的综合利用价值,而相关污工艺技术的使用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可持续利用的有效途径之一。因此,煤化工企业应结合自身特点,合理选择水处理工艺,最大限度地减少污水外排,使该产业与生态环境实现共赢。

煤化工废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水,属于焦化废水的一种。水质成分复杂,污染物浓度高。废水中含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物,还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质,污染物色度高,属较难生化降解的高浓度有机工业废水。对煤化工废水的处理,单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理,难以达到排放标准,往往需要通过由几种方法组成的处理系统,才能达到处理要求的程度。因此煤化工废水的处理,一直是国内外废水处理领域的一大难题。

1 煤化工废水处理技术

煤化工废水处理通常可分为一级处理、二级处理和深度处理。这里的一级、二级处理的划分与传统的城市污水处理的概念上有所不同,这里所述的一级处理主要是指有价物质的回收,二级处理主要是生化处理,深度处理普遍应用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。第一,煤化工废水有价物质的回收。煤化工废水中有机物质的回收一般指的是对酚和氨的回收,常用方法有溶剂萃取脱酚、蒸氨等。其主要包括以下两方面的内容:(1)酚的回收。回收废水中酚的方法很多,有溶剂萃取法、蒸汽脱酚法和吸附脱酚法等。新建焦化厂大都采用溶剂萃取法。对于高浓度含酚废水的处理技术趋势是液膜技术、离子交换法等。(2)氨的回收。目前对氨的回收主要采用水蒸气汽提-蒸氨的方法。污水经汽提,析出可溶性气体,再通过吸收器,氨被磷酸氨吸收,从而使氨与其他气体分离,再将此富氨液送入汽提器,使磷酸氨溶液再生,并回收氨。

2 煤化工废水处理方法

煤化工废水在进行出处理前根据不同的水质特点设置调节池以调节水质水量,设置隔油池或气浮池进行除油,经以上的与处理后可采用下面的方法进一步进行处理。

2.1 活性污泥法。活性污泥法是采用人工曝气的手段,使得活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中和废水充分接触,并在有溶解氧的条件下,对废水中所含的有机底物进行着合成和分解的代谢活动。在活动过程中,有机物质被微生物所利用,得以降解、去除。同时,亦不断合成新的微生物去补充、维持反应器中所需的工作主体――微生物(活性污泥),与从反应器中排除的那部分剩余污泥相平衡。活性污泥法处理的关键是保证微生物正常生长繁殖,为此须具备以下条件:一是要供给微生物各种必要的营养源,如碳、氮、磷等,一般应保持BOD5:N:P=100:5:1(质量比)。煤化工废水中往往含磷量不足,一般为0.6~1.6mg/L,故需向水中投加适量的磷;二是要有足够氧气;三是要控制某些条件,如pH 值以6.5~9.5、水温以10~25℃为宜。另外应将重金属和其他能破坏生物过程的有害物质严格控制在规定范围之内。

2.2 生物铁法。生物铁法是在曝气池中投加铁盐,以提高曝气池活性污泥浓度为主,充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强氧化生物处理方法。工艺包括废水的预处理、废水生化处理和废水物化处理三部分。预处理包括重力除油、均调、气浮除油;生化处理过程包括一段曝气、一段沉淀、二段曝气、二段沉淀;物化处理工艺流程包括旋流反应、混凝沉淀和过滤等工序。在生物与铁的共同作用下能够强化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用,达到提高处理效果、改善出水水质的目的。生物铁法的生产运行工艺条件包括:营养素的需求、适量的溶解氧、温度和pH 值控制、毒物限量及污泥沉降比等。

2.3 炭―生物铁法。目前,国内一些厂家的处理装置由于超负荷运行或其他原因,处理后的水质不能达标,炭―生物铁法是在原传统的生物法的基础上再加一段活性炭生物吸附、过滤处理。老化的活性炭采用生物再生。该工艺流程简便,易于操作,设备少,投资低。由于炭不必频繁再生,故可减少处理费用。对于已有生物处理装置处理水后不符合排放标准的处理厂,采用炭―生物铁法进一步处理以提高废水净化程度也是一种有效的方法。

3 高新技术处理煤化工废水的研究

3.1 目前,国内在处理煤化工废水的新技术主要有以下几种

第一,新物化法。新物化法是指在常温下利用废水中有害物质与专门为处理废水而开发的药剂(污水灵)发生反应,经过4 次不同加药处理过程和处理设施,最终实现COD、BOD、NH3-N、SS 均达到排放要求。该技术最大的缺陷是废水中有毒有害物质只是形态的转移,另外该技术的成熟性还需要经工程实践的考验。

3.2 HSB法处理焦化废水。HSB是高分子均群的英文缩写。目前国内初步试验得出以下结论:HSB耐受废水中有毒有害物质性好;处理后污泥少、出水色度好;加碱量为传统方法的1/3~1/5,运行费用较低,但对种菌特性,生存条件、净化功能尚未完全了解,有待进一步研究与实践。

4 煤化工废水深度处理

4.1 经过酚、氨回收,预处理及生化处理后的煤化工废水,其中大部分污染物质得到了去除,但某些主要污染指标仍不能达到排放标准,因此需要进一步的处理――深度处理,来使这些指标达到排放标准。第一,活性炭吸附法。煤化工废水经以上步骤处理后COD的去除率效果不是很理想,出水浓度较大,有时高达601mg/L左右,很难达标排放,为使废水达标排放,可使用活性炭降低废水中COD 的浓度。废水处理中活性炭吸附主要对象是废水中用生化法难以降解的有机物或用一般氧化法难以氧化的溶解性有机物,包括木质素、氯或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成燃料、除萎剂、DDT 等。当用活性炭吸附处理时,不但能够吸附这些难分解有机物,降低COD,还能使废水脱色、脱臭。因此吸附法在废水的深度处理中得到了广泛的应用。

4.2 混凝沉淀法。混凝是给水处理中一个重要的处理方法。混凝法可以降低废水的浊度、色度,去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质等,去除导致富营养化的物质如磷等可溶性无机物,并且它能够改善污泥的脱水性能。具有设备简单,操作简便,便于运行,处理效果好的优点;缺点是运行费用高,沉渣量大。

参考文献:

[1] 查传正等.煤化工生产废水处理工程实例[J].化工矿物与加工,2012,(03).

[2] 丁士兵.煤化工废水治理技术探讨[D].2008 年全国石油石化企业节能减排技术交流会论文集,2008.

[3] 崔保华,刘军.应用AO 法处理煤化工酚氰废水[J].煤化工,2011,(04).

工业废水处理论文例11

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。