安徽理工大学环境工程生产实习报告

0 目录目录 1 1 实习地点实习地点 3 3 2 2 实习时间实习时间 3 3 3 3 实习目的及意义实习目的及意义 3 3 4 4 实习 实习内容内容 4 4 4 14 1 大通湿地大通湿地 4 4 4 24 2 淮南市淮南市第五第五水水厂厂 4 4 4 34 3 淮南市污水处理厂淮南市污水处理厂 5 5 4 44 4 老龙眼水库老龙眼水库 5 5 4 54 5 淮南市东部生活垃圾卫生填埋场淮南市东部生活垃圾卫生填埋场 8 8 4 64 6 潘潘一一矿矿 8 8 4 74 7 淮化集团淮化集团 1010 5 5 实习心得体会实习心得体会 2828 1 1 1 实习地点 实习地点 1 大通湿地生态公园 2 淮南市首创水务公司 3 淮南市第二污水处理厂 4 淮南市东部生活垃圾卫生填埋场 5 老龙眼水库 6 潘一矿 7 淮化集团 2 2 实习时间 实习时间 2013 10 28 2013 11 08 3 3 实习的目的及意义 实习的目的及意义 实践是检验真理的唯一标准 只有通过实地学习 才能真正将知识领悟透彻 根据这一原则 我们进行为期两周的生产实习 为了对污水处理 净水处理工 艺流程和处理设备有了更深层次的认识 也区分到理论和实际的差别 发现问 题 解决问题 为我们对专业知识的把握以及我们以后更好把所学的知识运用 到实际工作中打下坚实的基础 通过实习使我更深入地接触专业知识 进一步 了解环境保护工作的重要性 了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相 冲突的难点问题 为今后工作学习打下坚实的基础 4 4 实习内容 实习内容 4 14 1 大通湿地大通湿地 大通湿地生态区原是建于 1903 年 1982 年报废的老矿区 占地面积约 4 5 平方公里 其中湿地生态区面积约 3 338 平方公里 该生态区是总面积达 22 平 方公里的泉大资源枯竭矿区生态环境修复的子项目 通过修复报废矿区塌陷区 等生态环境 使该区域成为连接南 北主城区的绿色纽带 成为淮南市的 肾 脏 淮南矿业集团主动承担历史和社会责任 对泉大资源枯竭矿区进行生态环 境治理和修复 使 城市荒地 恢复自然 建成以 山水林居 为特征的城市 生态区和最佳宜居区 为国内煤炭城市资源枯竭矿区沉陷治理和矿区全生命建 设探索出一条新路 对国内资源型城市转型提供一种模式 对全国资源枯竭矿 2 区环境治理和矿城可持续发展都具有十分重要的示范意义 采用的修复技术如下 1 植物修复技术 植物修复的对象是重金属 有机物或放射性元素污染的土壤及水体 植物 修复是利用植物来降低污染物对环境的危害 重金属污染的植物修复主要分为 下面几种 1 植物提取 是植物修复技术的主要手段 植物提取即利用重金 属富集能力较高的植物通过吸收和转运过程 将土壤中的一种或几种重金属转 移并贮存在地上部分 随后收获地上部分并集中处理 通过如此重复种植这种 植物就可以使土壤中重金属含量降低到可接受的水平 2 根际过滤 指利用 超累积植物的富集特性 在根系或体内浓缩 富集 污染水体 如池溏 河流 中的金属污染物 达到污水处理的效果 效果与植物提取一样 差别则是一个 是水体 一个是土壤 对于用作根际过滤的植物其累积不一定要集中在茎叶 可以在根系 而且不一定要吸收 能在根系沉积同样有效 3 植物挥发 是 利用植物吸收 积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物 即植物将污染物 吸收到体内后将其转化为气态物质 释放到大气中 可用于改良与修复那些富 含 Hg Se 可能还包括 As 的土壤 4 植物稳定 是利用耐重金属植物降低 土壤中有毒金属的移动性 从而减少金属被淋滤到地下水或通过空气扩散进一 步污染环境的可能性 如植物枝叶分解物 根系分泌物对重金属的固定作用 腐殖质对金属离子的螯合作用 5 植物促进 植物本身不能吸收重金属 但 植物的根系分泌物如氨基酸 糖 酶等物质可促进根系周围土壤的微生物的活 性和生化反应 有利于重金属的释放和微生物的吸收 2 富积累植物对重金属的吸收降解 土壤中高含量的重金属会对植物产生毒害作用 普通植物仅吸收少量的重 金属元素 研究表明 超积累植物对重金属的耐性主要是借助液泡中金属的多 价螯合作用而实现的 1 谷胱甘肽 GSH GSH 含巯基 具有很强的氧化还原特性 可有效地清 除活性氧等自由基 因此 GSH 在植物抗逆境胁迫中起重要作用 GSH 为三肽 2 植物螯合素 PCs PCs 由植物体内一系列低分子量 能够结合金属离子 的多肽组成 一般来讲 n 为 2 5 最高可达 11 3 金属硫蛋白 MT 金属 硫蛋白是自然界中普遍存在的一种低分子量 富含半胱氨酸的蛋白质 它与 PCs 的本质区别在于 MT 由基因直接编码 而 PCs 在 PCs 合成酶的催化下完成 4 细胞壁的固持与区室化作用 植物细胞壁残基对阳离子有高亲和力 可以 影响重金属离子向细胞内的扩散速率 从而影响金属离子的吸收 3 植物修复技术前景 3 我国在超积累植物治理重金属土壤污染方面进行了积极探索与初步尝试 但系统性研究目前尚处于起步阶段 曾普遍认为利用植物吸收法治理土壤重金 属污染耗时太久 究其原因主要是尚未找到所需的超积累植物 虽然目前对于可利用超积累植物的生物量 适生条件等还不够令人满意 但一方面可以继续去寻找和发掘对重金属或放射性核素的超积累植物 另一方 面可以应用现代分子生物学手段进行相关基因的分离与分子克隆 将其转移到 生物量较高的植物体中 从而产生适合人们需求的转基因植物 采用植物修复技术是一低耗费的有效途径 植物修复技术与传统的物理 化学技术相比具有技术和经济上的双重优势 主要体现在以下几个方面 1 实用范围广 在清除土壤中重金属污染物的同时 可清除污染土壤周围的大气 水体中的污染物 2 污染物在原地去除 可通过传统农业措施种植植物 使 成本大大降低 而且可从产生的富含金属的植物残体中回收贵重金属 取得直 接的经济效益 3 植物本身对环境的净化和美化作用 更易被社会所接受 4 植物修复过程也是土壤有机质含量和土壤肥力增加的过程 被修复过的土 壤适合多种农作物的生长 采用 WJS 高效人工湿地处理工艺 处理矿渣区 流程为收集的渗滤液经集 水池 调节曝气池 机械混合池 斜板沉淀池 植物塘 最后流过碎石床 出 水由植物吸附 从而达到净化的要求 使之不至于对地下水有太大的影响 依 据不同的自然环境 应选择不同的处理工艺 如老龙眼水库生态区 它主要是 利用塌陷区作为水库 保护环境以及加快恢复 4 24 2 淮南市淮南市第五水厂第五水厂 本次实习参观了淮南市第五水厂 是荷兰德和成水务公司的设计 设计净 化能力为10万 m3 d 采用水力絮凝 平流沉淀 V 型滤池常规处理工艺 生活用水包括居民日常生活用水 饮用 洗涤等室内用水和洗车 绿化等室外 用水 和公共设施用水 浴池 商店 旅馆 学校 医院 市政绿化 清洁 消 防等用水 中国的年生活用水总量约 600 多亿立方米 2001 年 大城市人均每 人每年生活用水量为 70 247 立方米 中小城市人均年用水量约为 32 166 立方 米 农村人均用水量约 28 立方米 由于中国大部分城市和农村未实现分质供水 所以生活用水的水质评价一般仍沿用饮用水的标准或采用优于 类水的标准来 衡量 世界卫生组织健康饮用水标准 不含有害人体健康的物理性 化学性和生物性污染 含有适量的有益于人体健康 并呈离子状态的矿物质 钾 镁 钙等 含量在100mg L 4 水的分子团小 溶解力和渗透力强 应呈现弱碱性 PH 值为8 9 水中含有溶解氧 6mg L 左右 含有碳酸根离子 可以迅速 有效的清除体内的酸性代谢产物和各种有害物质 水的硬度适度 介于50 200mg L 以碳酸钙计 家庭水终端 硬水 指水里面钙镁离子含量很高的水 泉水 深井水 海水都是硬水 当水流过土地和岩石时 它会溶解少量的矿物质成分 钙和镁就是其中最常见 的两种成分 它们使水质变硬 水中含钙 镁等矿物质成分越多 水的硬度越 大 长期食用会造成肝胆或肾结石 洗衣服不起泡 异地饮水水土不服的症状 用水设备内结水垢 等 软水 不含或含较少可溶性钙 镁化合物的水叫做软水 天然软水一般指 雨 雪水 江 河 湖水都是软水 经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1 0 50 毫克 升后得到的软化水 我们通常把水中钙 镁离子的含量用 硬 度 这个指标来表示 硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙 低于8度的 水称为软水 高于17度的称为硬水 介于8 17度之间的称为中度硬水 自来水 几十年来 自来水一直是城镇居民的主要饮水来源 但近年来各 地的水源受到不同程度的污染 使水的品质大打折扣 再加上自来水在消毒时 使用了氯气或含氯漂白粉 它们在杀菌的同时 也带来了游离氯对各种有机物 的氯化作用 包括含氯的二恶英在内 危害了消费者的健康 纯净水 纯净水是一种经过特殊过滤装置 经过多层过滤生产的饮用水 纯净水一方面过滤掉了水中的各种有害的 有毒物质 但另一方面 也过滤去 了对人体有益的矿物质 长期饮用纯净水会影响人体内的酸堿平衡 影响神经 肌肉和多种酶的活动 减弱人体免疫力 正处于长身体的青少年要尤其注意尽 量少喝这种水 矿泉水 矿泉水是指地下深层流经岩石的地下水 矿泉水中含有一定的微 量元素 对人体的新陈代谢有促进作用 但是 矿泉水中的微量元素含量比较 单一 并不能为人体提供全面 均衡的矿物质 经常饮用这种水 会导致某些 元素过量 并在血液 细胞中沉积 致使微量元素代谢失调 增加肾脏负担 易产生肾结石 尿道结石和胆结石等 磁化水 磁化水是模拟地球磁场剧变而提高水的能态制成的水 它是希望 通过磁场的能量来打破长链水分子团 提高水的活性和能态以及水对营养的输 送能力 但是这种水一离开磁场就会又回到原来的状态 并不能达到磁化的目 的 5 生态水 生态水是从原始天然无毒的麦饭石 天青石 木鱼石等矿石中经 高温注氧和交变强磁场处理而得到的浓缩液 再加以纯净水稀释而制成的饮用 水 其中含有30多种生命相关元素 有10多种对生命起催化 启动动力作用的 生命动力元素络合离子 是具有高能态的活水 目前 生态水经国家有关部门 检测证明 是人类最健康的饮用水 常用的水处理方法 沉淀物过滤法 沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除干净 这 些颗粒物质如果没有清除 会对透析用水其他精密的过滤膜造成破坏或甚至水 路的阻塞 这是最古老且最简单的净水法 所以这个步骤常用在水纯化的初步 处理 或有必要时 在管路中也会多加入几个滤器以清除体积较大的杂质 滤 过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多 例如网状滤器 沙状滤器 如石英沙 等 或膜状滤器等 只要颗粒大小大于这些孔洞之大小 就会被阻挡下来 对于 溶解于水中的离子 就无法阻拦下来 硬水软化法 硬水的软化需使用离子交换法 它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子 来交换硬水中的钙与镁离子 此来降低水源内之钙镁离子的浓度 其软化的反 应式如下 2Na EX Ca EX2 2 2 aC aN 2Na EX Mg EX2 2 2 gM aN 式中的 EX 表示离子交换树脂 这些离子交换树脂结合了及之后 2 aC 2 gM 将原本含在其内的离子释放出来 aN 活性碳 活性碳是由木头 残木屑 水果核 椰子壳 煤炭或石油底渣等物质在高 温下干馏炭化而成 制成后还需以热空气或水蒸气加以活化 它的主要作用是 清除氯与氯氨以及其他分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质 活性碳的表 面呈颗粒状 内部是多孔的 孔内有许多约1Onm lA 大小的毛细管 1g 的活性碳 内部表面积高达700 1400m2 而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之 所在 影响活性碳清除有机物能力的因素有活性碳本身的面积 孔洞大小以及 被清除有机物的分子量及其极性 它主要 物理的吸附能力来排除杂物 当吸附 能力达饱合之后 吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质 所以必须定 时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质 去离子法 去离子法的目的是将溶解于水中的无机离子排除 与硬水软化器一样 也 6 是利用离子交换树脂的原理 在这 使用两种树脂 阳离子交换树脂与阴离子交 换树脂 阳离子交换树脂利用氢离子 来交换阳离子 而阴离子交换树脂则 H 利用氢氧根离子 来交换阴离子 氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水 OH 其反应方程式如下 xH Re M M Rex x x M H zOH Re A Rez z z A OH 上式中的的表阳离子 x 表电价数 M x 阳离子与阳离子树脂上 H Re x M 的氢离子交换 则表阴离子 z 表电价数 与阴离子交换树脂结合后 z A z A 释放出 OH 离子 H 离子与 OH 离子结合后即成中性的水 这些树脂之吸附能力 耗尽之后也需要再还原 阳离子交换树脂需要强酸来还原 逆渗透法 逆渗透法可以有效的清除溶解于水中的无机物 有机物 细菌 热原及其 它颗粒等 是透析用水之处理中最重要的一环 所谓 渗透是指以半透膜隔开两 种不同浓度的溶液 其中溶质不能透过半透膜 则浓度较低的一方水分子会通 过半透膜到达浓度较高的另一方 直到两侧的浓度相等为止 在还没达到平衡 之前 可以在浓度较高的一方逐渐施加压力 则前述之水分子移动状态会暂时 停止 此时所需的压力叫作 渗透压 如果施加的力量大于渗透压时 则水份 的移动会反方向而行 也就是从高浓度的一例流向低浓度的一方 这种现象就 叫作 逆渗透 逆渗透的纯化效果可以达到离子的层面 对于单价离于的排除 率可达90 98 而双价离子可达95 99 左右 超过滤法 超过滤法与逆渗透法类似 也是使用半透膜 但它无法控制离子的清除 因为膜之孔径较大 约10 200A 之间 只能排除细菌 病毒 热原及颗粒状物 等 对水溶性离子则无法滤过 超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处 理以防止逆渗透膜被细菌污染 它也可用在水处理的最后步骤以防止上游的水 在管路中被细菌污染 一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效 与活性碳类似 平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质 生物化学法 生物化学水处理方法利用自然界存生的各种细菌微生物 将废水中有机物 分解转化成无害物质 使废水得以净化 生物化学水处理方法可以分活性污泥 法 生物膜法 生物氧化塔 土地处理系统 厌氧生物水处理方法 生物化学 水处理法的流程 原水 格栅 调节池 接触氧化池 沉淀地 过滤 消毒 出水 水厂水源地为淮南市瓦埠湖 水质较好 没有太多污染物质 仅仅是含有 各种各样的杂质 淮南市第五自来水总公司水厂采用常规水处理工艺 它包括 7 混合 反应 沉淀 过滤及消毒几个过程 从给水处理角度考虑 这些杂质可 分为悬浮物 胶体 溶解物三大类 城市水厂净水处理的目的就是去除原水中 这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质 胶体物质 细菌及其他有 害成分 使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要 处理工艺 1 混凝反应处理 原水经取水泵房提升后 首先经过混凝工艺处理 即 原水 水处理剂 混合 反应 矾花水 自药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止 整个称混凝过程 常用的 水处理剂有聚合氯化铝 硫酸铝 三氯化铁等 汕头市使用的是碱式氯化铝 根据铝元素的化学性质可知 投入药剂后水中存在电离出来的铝离子 它与水 分子存在以下的可逆反应 Al3 3H2O Al OH 3 3H 氢氧化铝具有吸附作用 可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳 相互聚 结 再被吸附架桥 从而形成较大的絮粒 以利于从水中分离 沉降下来 混合过程要求在加药后迅速完成 混合的目的是通过水力 机械的剧烈搅拌 使药剂迅速均匀地散于水中 经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池 进入净水第二阶段 2 沉淀处理 混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀 这个过 程在沉淀池中进行 水流入沉淀区后 沿水区整个截面进行分配 进入沉淀区 然后缓慢地流向出口区 水中的颗粒沉于池底 污泥不断堆积并浓缩 定期排 出池外 3 过滤 过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗 粒 从而进一步除去水中细小悬浮杂质 有机物 细菌 病毒等 使水澄清的 过程 4 消毒 由以上自来水的生产过程 可见河水中原有的种种悬浮颗粒及胶体物质已在 混凝过程中分离 而原水中的致病微生物也已在滤后消毒处理过程中被消灭 因此 在自来水生产过程中已把原水含有的有害人体健康物质去除掉 水经过滤后 浊度进一步降低 同时亦使残留细菌 病毒等失去浑浊物保护 或依附 为滤后消毒创造良好条件 消毒并非把微生物全部消灭 只要求消灭 致病微生物 虽然水经混凝 沉淀和过滤 可以除去大多数细菌和病毒 但消 毒则起了保证饮用达到饮用水细菌学指标的作用 同时它使城市水管末梢保持 一定余氯量 以控制细菌繁殖且预防污染 消毒的加氯量 液氯 在1 0 2 5g m3之间 主要是通过氯与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用 8 破坏细菌的酶系统而使细菌死亡 消毒后的水由清水池经送水泵房提升达到一 定的水压 在通过输 配水管网送给千家万户 在混凝过程中所加入的水处理剂 一般情况下都与原水的悬浮颗粒及胶体 一起沉淀开来 从而不影响水出厂时的质量 那么 就只剩下氯气了 氯气消 毒法是生产自来水的最后一个环节 往水里加氯气经反应后即可把水输送到市 民家庭使用 2 自来水处理流程 第一道生产工序 反应 其过程包括 原水 混合槽 网 格反应池 原水是指未经加工的自来水生产用水 通常原水中都带有诸如 藻类 腐殖质 泥沙之类的轻微颗粒 这时自来水生产的第一道工序就是 在原水中投加 净水剂 碱式氯化铝 俗称为矾 其作用主要有 助凝剂 主要是氧化水中的腐殖质和胶体 使之能产生混凝沉淀 杀藻 剂 根据原水中的藻类含量多少而决定是否投加 水中藻类的含量过高可 产生异味 以杀灭藻类 前加泥 是水中藻类过多时 增加水中的吸附 能力 使净水剂能起到更有效作用 第二道生产工序 沉淀 其过程包括 网格反应池 平流沉淀 池 是絮凝过程给水处理的最重要的环节 絮凝效果直接影响沉淀效果和 出水水质 经此处理后的水质变得近乎清澈如镜 而沉淀下来的污泥定期 经排泥车排走 保持沉淀池的洁净 9 平流沉淀池具有水力条件好 对原水水质变化适应性强 耐冲击负荷力 强 处理效果稳定 运行管理方便 出水水质良好 维护简单 池体构造 简单 施工方便等优点 缺点是占地面积大 平流沉淀池长100m 宽 16m 第三道生产工序 过滤 其过程包括 平流沉淀池 v 型滤池 清水池 当滤沙中的细微杂质累积到一定程度后 滤池也要定期进 行 气水反冲洗 清洗 以保持良好过滤效果 洁净澄清的滤后水沿着管 道流往清水池进行贮存 并在清水中再次投加入液氯进行一段时间消毒 对水体的细菌 大肠杆菌等病菌进行杀灭 整个净水处理过程到此就已完 成 V 型滤池 该滤池采用单层加厚的均粒石英砂滤料 深层截污 进水 V 型槽布水均匀 池底部采用带长柄滤头底板的配水系统 反冲洗采用空气 和滤后水冲洗加上原水表面水平扫洗的独特气 水冲洗形式 反冲洗水冲 强度4 0 s m2 气冲强度为151 s m2 这种滤池的特点是周期长 滤料层 利用率高 滤后水质好 反冲洗强度小 节省冲洗水量和电耗 反冲洗效 果好 采用气动 电动控制阀控制系统 可根据滤水池水位变化微量调节 出水阀门的开启度 以达到控制滤池滤速的目的 每天一次反冲洗 该水 厂有六个这样的滤池 第四道工序 氯气消毒 过滤后的水要进行消毒 消毒剂用氯气 氯气易溶于水 与水结合生成次氯酸和盐酸 在整个消毒过程中其主要作 用的是次氯酸 对产生臭味的无机物来说 它能将其彻底氧化消毒 对于 有生命的天然物质如水藻 细菌而言 它能穿透细胞壁 氧化其酶系统 酶为生物催化剂 使其失去活性 使细菌的生命活动受到障碍而死亡 自来水厂投氯量度提高 是为了保证水质的安全 该水厂是每1000t 水内 有2公斤的氯气 与水接触30分钟后检测 氯气的含量应大于0 03g ml 该厂有自动监测氯气设备 当周围空气中氯气的含量超过一定的标准 时会自动报警 采用氢氧化钠吸收 反应式为 OHOCNNaClNaOHCl 22 la2 第五道工序 加压供水 经消毒后的自来水贮存在清水池中 通过 10 水厂二级泵房的水泵加压之后 洁净的自来水沿着供水管道 流入用户 3 污泥浓缩脱水 净水厂排泥水由污泥调节池经潜水泵 通过一根输泥干管抽送至浓缩池 浓缩的污泥排入储泥池储存 后经螺杆泵送至脱水机房脱水 干泥外运填 埋 4 出水水质及水压 1 出水水质标准 净水厂出水水质符合 生活饮用水卫生标准 GB5749 2006的要求 出水水质标准 PH色度浊度 NTU余氯 mg L总大肠菌群 个 L 细菌总数 CFU mL 6 5 8 5150 6 0 3 080 2 水压目标 配水管网最不利点水压不低于0 28MPa 达不到要求的 考虑设置加压 泵站 4 34 3 淮南市第二污水处理厂淮南市第二污水处理厂 主要处理生活污水采用卡鲁塞尔氧化沟二级生化处理工艺 卡鲁塞尔氧化沟是 1967 年由荷兰的 DHV 公司开发研制 它的研制目的是为 满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合 并能维持较高的传质效率 以 克服小型氧化沟沟深较浅 混合效果差等缺陷 实践证明该工艺具有投资省 处理效率高 可靠性好 管理方便和运行维护费用低等优点 卡鲁塞尔氧化沟 使用立式表曝机 曝气机安装在沟的一端 因此形成了靠近曝气机下游的富氧 区和上游的缺氧区 有利于生物絮凝 使活性污泥易于沉降 设计有效水深 4 0 4 5 米 沟中的流速 0 3 米 秒 的去除率可达 95 99 脱氮效率约 为 90 除磷效率约为 50 如投加铁盐 除磷效率可达 95 卡鲁塞尔氧化沟是一个完全混合曝气池 其浓度变化系数极小甚至可以忽 略不计 进水将迅速得到稀释 因此它具有很强的抗冲击负荷能力 但对于氧 化沟中的某一段则具有某些推流式的特征 即在曝气器下游附近地段 DO 浓度较 11 高 但随着与曝气器距离的不断增加则 DO 浓度不断降低 出现缺氧区 这种 构造方式使缺氧区和好氧区存在于一个构筑物内 充分利用了其水力特性 达 到了高效生物脱氮的目的 我们的主要任务是了解整体的工艺流程 并作以细致研究 包括产生的环 境问题等 通过对工艺本身及其运行效果提出问题及发表自己的建议和看法 分配井作用 通过此井对水量进行控制 选择厌氧池 包括选择池和厌氧池 通过选择厌氧池的控制提高除磷效率 卡普赛尔氧化沟 此处理池深 4 5 米 主要是为创造除氮条件 优点是设 备少 效率高 选择池后面配有超越 主要是为设备检修时提供排水通道 4 4老龙眼水库老龙眼水库 老龙眼生态区一期修复工程已经完成 山体水库周边污染产业已退出 其中4家石料场 5家养猪场 1处养鱼塘 按 因山造景 因水造景 因势造景 返璞归真 的原则 目前 已完成水系的疏导 水库坝体除险 加固 完成库区水质治理 进行了清淤 换水 植被净化 完成库区的植 被恢复 种植3万平方米的草坪 5000余棵乔木 库内增建了2座鸟岛 1 处生态池 对水库边坡岸进行了修整 以老龙眼 泉眼 为源头 利用现 有水库及地形 形成中心水域景观 此为龙头 自泄洪道以北 改造现有 渠沟水系 形成收放有致的自然溪流景观 此为龙身 围绕 龙头 龙 身 设置不同功能的景观节点 形成 游龙戏珠 的总体布局 老龙眼水库生态区 依山傍水的 仙境 令人赞叹不已 整个库区水体 清澈洁净 环库区新修的两座鸟岛 绿树成荫 碧草茵茵 恬静而充满生 机 库区坝上 垂柳依依 随风轻舞 12 老龙眼水库生态区是总面积达22平方公里的泉大资源枯竭矿区生态环 境修复的子项目 占地面积170公顷 目前 昔日杂草丛生 乱石 垃圾 随处可见的污水塘经过修复 已初步变成融 生态性 休闲性 景观性 参与性 为一体的城市公园 那 游龙戏珠 的总体景观令观者心旷神怡 啧啧称奇 但由于历史形成的原因 导致老龙眼水库生态区的南部还存在一些瑕 疵 如人工采石所留下的断崖 生长已久的荒草杂树 堆积数年的烂泥石 滩 以及本报热线不久前所报道过的养猪场排污所形成的众多粪坑 都在 较大程度上影响了老龙眼水库生态区的美观 为了让老龙眼水库生态区变 得更加完美 淮南矿业集团针对市民所关注的老龙眼水库生态区所存在的 问题 再次组织园林设计专家 对老龙眼水库生态区南部的采石断崖 荒 草烂泥滩 猪场排污形成的粪坑进行景观设计 目前 这些影响老龙眼水 库生态区景观的糟糕地段已进入施工阶段 据现场施工人员介绍 这些在 建的景观工程也是向即将在淮南举办的第15届中国豆腐文化节的献礼工程 13 经过环境修复 曾经受到养猪场粪便污染的淮南老龙眼水库如今变靓 了 在水库边上有10多人在钓鱼 昔日的养猪场变成了漂亮的休闲长廊 老龙眼水库位于淮南舜耕山脉刘家山西侧 2000年时 有人在水库南岸 建起了两排养猪场 养猪场的粪便流进水库边的一个个大粪坑 粪坑边埋 着的塑料管又将大量养殖粪便排进水库 老龙眼水库由于长期受到粪便的 污染 臭气熏人 水体无自净能力 各类指标均严重超标 为改造被污染的环境 淮南市对这里进行了环境修复 19日上午 记者再 次来到老龙眼水库 见到昔日的养猪场没有了 原来位置上建起了一个休 闲长廊 周围还种上了各种树木 各条水系中间还架有木桥 格外漂亮 现在的水库经过人工开挖 还形成了一个龙形 水库中间堆出了两个孤岛 种有品种不同的绿化树木 一名在水库边上负责绿化的工作人员介绍 今 后 他们还将在孤岛上引进一些野生水鸟 使修复后的老龙眼水库景点吸 引更多市民前去休闲娱乐 老龙眼水库由于长期受到粪便的污染 又无新鲜水源补充 致使水体已 无自净 能力 整个库区水质呈兰黑色 味臭 水面上已生出少量藻类 呈富营养化趋势 由于填埋和长期干涸 等原因 现在库区水面的面积已 缩小了三分之一 据淮南市环境监测站取样分析 所监测的各项指标均超 过 国家标准的好几十倍 水质为劣五类 由于淮南东方医院集团总医院和某些企业超采地下水所 造成水源干涸 的后果 淮南市环保局日前向该市政府建议 责令取水单位应当立即停止 对地下水源的开采 使泉眼复涌 5月8日 该局发函给淮南矿业集团有 限责任公司 责成该单位立即解除与承包人的养殖合同 拆除水库中的两 道栏水坝并清淤 搬迁养猪场 复原库区景观 恢复水体功能 位于舜耕山下的老龙眼水库生态区 经过几年的保护和整治 水库水质 和环境都有了极大的改善 由于水库的水质改善 繁育了大量的鱼虾 而 这些鱼虾也吸引了一些水生鸟类在湖中觅食 栖息 这些觅食的水鸟也成 为水库一道风景 4 54 5 淮南市东部生活垃圾卫生填埋场淮南市东部生活垃圾卫生填埋场 4 5 14 5 1 项目项目概况概况 14 淮南市东部生活垃圾卫生填埋场是淮南市委 市政府落实科学发展观 为民办实事的重大举措 也是淮南积极创建 国家园林城市 国际卫生城 市 国家环保模范城市 的标志性工程 淮南市东部生活垃圾卫生填埋场 是淮南市第一座符合环保要求的填埋场 该项目占地 461 亩 投资 1 18 亿 元人民币 设计使用年限 20 年 日处理 500 吨生活垃圾 基本满足田大地 区和谢家集区东部生活垃圾处理的需要 是市委 市政府提高城市形象 为 民办实事的重要举措 4 5 24 5 2 项目工艺项目工艺 目前 城市生活垃圾的处理 处置方法主要有三种 焚烧 堆肥和填埋 相对于前两种方法而言 垃圾填埋处置方式具有投资少 处理费用低 处理量 大 操作简便 能处理处置多种类型的废物 且能回收沼气 恢复利用土地等 优点 因此 填埋处置是现阶段我国城市生活垃圾处理的最主要方式 约占全 部处置量的 70 以上 且在今后较长的一段时间内 仍将是我国城市生活垃圾 的主要处置技术 卫生填埋是指在铺设有良好防渗性能衬垫的场地上 将城市生活垃圾铺成 一定厚度的薄层 加以压实 并加土覆盖 其场地必须具有合适的水文 地质 和环境条件 并要进行专门的规划 设计 严格施工和加强管理 为严格防止 周围环境被污染 必须设有一个渗滤液收集和处理系统 还要提供气体 主要为 甲烷和二氧化碳 的排除或回收通道 并对填埋过程中产生的水 气和附近的地 下水进行监测 卫生填埋是一种安全 经济 行之有效的城市生活垃圾最终处 置方法 它与传统的倾卸方法相比 能极大地减少垃圾对周边环境的损害 选址要求 从工程安全角度出发 填埋场的选址应确保其周边环境 生态环境 水环境 大气环境 以及人类的生存环境等的安全 从经济角度考虑 只有通过先进的选 址技术才能达到节省工程造价的目的 一般来说 填埋场应设于离湖泊 河流 湿地 洪水淹没区 供水井和机场等一定距离之外 另外 也不允许设于可能 对现有地下水或地表水产生污染的区域内 还要求对选址的地形地貌 工程地 质及水文地质 气候 土壤 交通等要求进行综合的评估 场址选择的好坏 不仅直接影响到卫生填埋场的建设及建成后的经营管理 而且关系到卫生填埋场的建设是否真正能够实现国家科委所提出的垃圾处理减 容化 资源化 无害化的总目标要求 具体说来 场址的选择应符合以下几个 要求 符合城市建设总体规划 具有良好的自然地理及地质条件 具有一定 的填埋容量 具有良好的外部条件 首先 场址周围有充足的覆土土源 其次 场址与城区的距离适中 再次 场址应少占或不占耕地及拆迁工程量小 最后 15 应有方便的外部交通 可靠的供电电源和充足的供水条件 满足社会和法 律要求 防渗层系统 位于垃圾填埋场底部和四周的衬垫系统是一种水力隔离措施 用来将生活 垃圾和周围环境隔开以避免其污染周围的土地和地下水 为了达到这一目的衬 垫系统必须具有渗透性低 与所填垃圾长期兼容 吸附力高和传输系数低的特 点 填埋场的衬垫系统通常包括过滤层 排水层 包括渗滤液收集系统 保护 层和防渗层等 其中防渗层的功能就是通过铺设渗透性低的材料来防止渗滤液 迁移到填埋场之外的环境中 同时也防止外部的地下水进入填埋场中 根据其 铺设方向不同 可将场地防渗分为垂直防渗和水平防渗两种 水平防渗系统是在填埋场底部铺设防渗衬垫 将渗滤液封闭于填埋场中进 行有控的导出 防止渗滤液向周围渗透污染地下水 同时也有阻止地下水流入 填埋场 现代的生活垃圾卫生填埋场最经常采用的是双层复合衬垫防渗系统 双层复合衬垫系统防渗层采用的是复合防渗层 防渗层之上为渗滤液收集 系统 下方为地下水收集系统 通过在两道防渗层之间设排水层来控制和收集 从填埋场中渗出的渗滤液 优点 抗损坏能力强 坚固性好 防渗效果突出 垂直防渗系统是在填埋场的一边或四周设置垂直的防渗工程 经常应用于 坡地型或山谷型填埋场的防渗系统 如杭州的天子岭填埋场和南昌的麦园填埋 场均采用了帷幕注浆技术进行垂直防渗 采用卫生填埋工艺 日处理来自淮南市中心城区田家庵区 大通区等产生的生 活垃圾 将大大改善淮南市的城区人居环境并对淮河流域的水环境起到保护作 用 填埋场的实际日处理量为 450 吨 填埋区为于山上 这是选址后把山弄平再 在上面作业的 高程在 73 113m 每十米为一层 现在是 A 库区在运行 B 库区 暂时没有运行 运输车过磅后 将垃圾拉至填埋场 再有机械车推平 压实 填埋时是分层分单元进行的 一小层大概是 3m 每天都要在上面覆盖 HDPE 膜 前期也要覆土 以此来减少废物散发的异味和蚊蝇的滋长 最底下的结构为土 封布加防水气垫加红润土垫加 HDPE 膜加土封布 每隔一定距离设有排气管 当 收集的气体 主要是甲烷气 浓度 5 时可收集发电 5 时就用燃烧法处理 产生的渗滤液收集至调节池 对库区的漏点一般采用静电检测 不过产生漏点 的可能性小 渗滤液 BOD 8000mg L COD 6000mg L 由泵房提升至处理单元 采用 UASB 工艺 即升流式厌氧污泥床 UASB 由污泥反应区 气液固三相分离器 包括沉淀区 和气室三部分组成 在底部反应区内存留大量厌氧污泥 具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在 16 下部形成污泥层 要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混 合接触 污泥中的微生物分解污水中的有机物 把它转化为沼气 沼气以微小气泡形式不断放出 微小气泡在上升过程中 不断合并 逐渐形 成较大的气泡 在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥 和水一起上升进入三相分离器 沼气碰到分离器下部的反射板时 折向反射板 的四周 然后穿过水层进入气室 集中在气室沼气 用导管导出 固液混合液 经过反射进入三相分离器的沉淀区 污水中的污泥发生絮凝 颗粒逐渐增大 并在重力作用下沉降 沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内 使反 应区内积累大量的污泥 与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出 然后排出污泥床 垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于压实 发酵等生物化学降解作 用 同时在降水和地下水的渗流作用下产生的一种高浓度有机或无机成份的液 体 垃圾渗滤液水质复杂 含有多种有毒有害的无机物和有机物 其中有机污 染物经技术检测有 99 种之多 还有 22 种已经被列入我国和美国国家环保署的 重点控制名单 一种可直接致癌 五种可诱发致癌 除此之外渗滤液中还含有 难以生物降解的萘 菲等非氯化芳香族化合物 氯化芳香族化合物 磷酸醋 酚类化合物和苯胺类化合物等 垃圾渗滤液的特点 垃圾渗滤液具有污染物浓度高 成分复杂 变化极不稳定等特点 其主要特 点如下 水质波动大 渗滤液水质随时间变化较大 渗滤液水质的时变化系数 日变化系数一般高 达 200 和 300 且老龄填卖单元的水质随时间变化相对较大 实践证明 渗滤液水质在不同填埋时段差异大 通常填埋初期渗滤液呈黑色 可生化性较好 易于处理 而随着填埋时间的延长 渗滤液逐渐呈褐色 可生 化性变差 且氨氮浓度明显增加 越来越难以处理 因此任何一个垃圾填埋场 其渗滤液处理工艺的选择不仅要满足近期渗滤液的水质特征和处理要求 还要 兼顾和适应运行期限变化后的渗滤液水质特征 生物可降解性 可生化性 随填埋龄的增加而逐渐降低 垃圾渗滤液中含有大量的有机污染物 一般而言 渗滤液中的有机物可分为 三类 低分子量的脂肪酸类 腐殖质类高分子碳水化合物及水中等分子量的灰 黄酸类物质 在填埋初期 渗滤液中大约 90 的可溶性有机物是短链的可挥发 性脂肪酸 其中以乙酸 丙酸和丁酸为主要成分 其次是带有较多羟基和芳香 17 羟基的灰黄霉酸 随着填埋的时间延长 挥发性脂肪酸逐渐减少 而灰黄霉酸 类物质的比重则增加 这种有机物组分的变化 意味着 BOD5 COD 的下降 即渗 滤液可生化性的降低 大量的实践证明 渗滤液中的 BOD5 一般在垃圾填埋后 6 个月至两年左右年间逐步增加并达到高峰 此阶段的 BOD5 多以溶解性有机物为 主 营养元素比例失衡 渗滤液中 NH3 N 浓度高 而磷元素缺乏 垃圾渗滤液中的磷含量通常较低 尤其是受渗滤液 Ca2 浓度和总碱度水平的影响溶解性磷酸盐浓度更低 渗滤液 中 NH3 N 浓度在厌氧填埋进入产甲烷阶段后不断上升 其达到高峰值后延续很 长的时间并直至最后封场 甚至当垃圾填埋场稳定后仍达到相当高浓度 根据 对国内部分大中型填埋场的水质调查 在相当长的一段时间内渗滤液的 NH3 N 仍保持在 700 1800mg L 的高浓度 实验证明渗滤液中的高浓度的 NH3 N 将降 低脱氢酶和抑制微生物脱氮反硝过程使碳源显得严重不足 一般的金属离子含量低 重金属含量大 色度高且恶臭 渗滤液含多种重金属离子 当工业垃圾和生活垃圾混埋时重金属离子的溶 出量往往会更高 渗滤液的色度可高达 2000 倍 4000 倍 并伴有极重的腐败 臭味 渗滤液中含有多种金属离子 其浓度与所填埋垃圾的类型 组分和 时间等密切相关 对仅填埋城市生活垃圾的填埋场渗滤液而言 其浓度较其他 污染物低得多 据相关资料显示 生活垃圾中的微量金属溶出率很低 在水溶 液中为 0 5 5 0 且垃圾本身对重金属有较强的吸附能力 如国内某大型填 埋场于 1987 年投入使用 1992 年封场垃圾堆体表面覆盖了 0 5 1 0m 厚的土 层 其填埋场陈腐垃圾的重金属含量远高于新鲜垃圾 说明垃圾本身对金属有 较强的吸附能力 同时渗滤液带出的重金属含量约占垃圾带入总量的 0 5 6 5 说明垃圾中的微量重金属也只有很少一部分进入了渗滤液 有机污染物和 NH 42N 含量高 经鉴定 垃圾渗滤液中有 93 种有机化合物 其中 22 种被中国和美国列入 EPA 环境优先控制污染物的黑名单 COD 和 BOD 浓度都很高 COD 高达几万 BOD 也达到几千 但是随着填 埋时间的延长 BOD COD 值甚至低于 0 1 说明稳定期和老龄渗滤液的可生化性 较差 渗滤液的水质有以下特点 有机物质量浓度高 其中腐殖酸为小分子有机酸和氨基酸又合成的大分 子产物 是渗滤液中长期性的最主要有机污染物 通常有 200 1500mg L 的腐 殖酸不能生物降解 18 氨氮质量浓度高 一般小于 3000mg L 在 500 2O43Omg L 之间居多 其在厌氧垃圾填埋场内不会被去除 是渗滤液中长期性的最主要无机污染物 渗滤液水质波动大 COD BOD 可生化性随填埋时间的增长而下降并逐 渐维持在较低水平 渗滤液特征与填埋场 年龄 关系见表 1 淮南市东部垃圾填埋场渗滤液处理工艺流程图见下 图 5 淮南市东部垃圾填埋场渗漏液处理流程图 4 64 6 潘一矿潘一矿 潘一矿是一座设计年产原煤 300 万吨的特大型现代化矿井 配有年入洗 原煤 300 万吨的现代化选煤厂 煤炭是我国重要的基础能源和原料 在国民 经济中具有重要的战略地位 在我国一次能源结构中 煤炭占到 70 以上 建 国 57 年来 共生产煤炭超过 372 108 吨 为我国的国民经济和社会发展做出 了巨大的贡献 在煤炭开采的过程中不可避免地大量排放矿井水和破坏水资 源 目前 全国煤矿矿井水排放量约为 42 亿 m3 约占整个采矿业 有色冶金 黄金 化工等矿山 的 80 而利用率约为 26 我国大部分富煤地区就是贫水地区 在 十一五 规划建设的十三个超亿 吨煤炭基地建设中 有十个就是缺水地区 这些矿区用水短缺十分严重 许多 煤矿生产用水十分紧张 甚至使用不合格的生产用水 水资源的短缺已严重制 约了这些煤矿区经济发展和人们生活水平的提高 渗 滤 液 调 节 池 厌 氧 池 膜生物反应池 微孔曝气 MBR 厌氧池 抽 吸 泵 城市管网 19 煤矿区产生大量固体废物如煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体 废物 是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低 比煤坚硬的黑灰 色岩石 包括巷道掘进过程中的掘进矸石 采掘过程中从顶板 底板及夹层 里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石 其主要成分是 Al2O3 SiO2 另外还含有数量不等的 Fe2O3 Na2O K2O P2O5 SO3 和微量稀有元素 镓 钒 钛 钴 煤伴生废石 在掘进 开采和洗煤过程中排出的固体废物 是碳质 泥 质和砂质页岩的混合物 具有低发热值 含碳 20 30 有些含腐殖酸 中 国历年已积存煤矸石约 1000Mt 并且每年仍继续排放约 100Mt 不仅堆积占 地 而且还能自燃污染空气或引起火灾 煤矸石主要被用于生产矸石水泥 混凝土的轻质骨料 耐火砖等建筑材料 此外还可用于回收煤炭 煤与矸石 混烧发电 制取结晶氯化铝 水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属 也 可作肥料 矿业固体废物的一种 洗煤厂的洗矸 煤炭生产中的手选矸 半煤巷和 岩巷掘进中排出的煤和岩石以及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混 合物 煤矸石是在成煤过程中与煤共同沉积的有机化合物和无机化合物混合在 一起的岩石 通常呈薄层和在煤层中或煤层顶 底板岩石 是在煤矿建设和煤 炭采掘 洗选加工过程中产生的数量较大的矿山固态排弃物 煤矸石按主要 矿物含量分为黏土岩类 砂石岩类 碳酸盐类 铝质岩类 按来源及最终状 态 煤矸石可分为掘进矸石 选煤矸石和自然矸石三大类 煤矸石排放量根 据煤层条件 开采条件和洗选工艺的不同有较大差异 一般掘进矸石占原煤 产量的 10 左右 选煤矸石占入选原煤量的 12 18 成分 煤矸石的无机成分主要是硅 铝 钙 镁 铁的氧化物和某些稀有金属 其化学成分组成的百分率 SiO2 为 52 65 Al2O3 为 16 36 Fe2O3 为 2 28 14 63 CaO 为 0 42 2 32 MgO 为 0 44 2 41 TiO2 为 0 90 4 P2O5 为 0 007 0 24 K2O Na2O 为 1 45 3 9 V2O5 为 0 008 0 03 2 回收用途 煤矸石弃置不用 占用大片土地 煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染 大气 农田和水体 矸石山还会自燃发生火灾 或在雨季崩塌 淤塞河流造 成灾害 中国积存煤矸石达 10 亿吨以上 每年还将排出煤矸石 1 亿吨 为 了消除污染 自 60 年代起 很多国家开始重视煤矸石的处理和利用 利用 途径有以下几种 20 回收煤炭和黄铁矿 通过简易工艺 从煤矸石中洗选出好煤 通过筛 选从中选出劣质煤 同时拣出黄铁矿 或从选煤用的跳汰机 平面摇床流 程中回收黄铁矿 洗混煤和中煤 回收的煤炭可作动力锅炉的燃料 洗矸可 作建筑材料 黄铁矿可作化工原料 用于发电 主要用洗中煤和洗矸混烧发电 中国已用沸腾炉燃烧洗中 煤和洗矸的混合物 发热量每公斤约 2000 大卡 发电 炉渣可生产炉渣砖 和炉渣水泥 日本有 10 多座这种电厂 所用中煤和矸石的混合物 一般每 公斤发热量为 3500 大卡 火力不足时 用重油助燃 德意志联邦共和国和荷 兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起 以利用中煤 煤泥和煤矸石发电 测试煤矸石的发热量应使用专门的仪器进行 微机量热仪可以满足发热 量的测试 制造建筑材料 代替粘土作为制砖原料 可以少挖良田 烧砖时 利 用煤矸石本身的可燃物 可以节约煤炭 煤矸石烧结空心砖 是指以页岩 煤矸石或粉煤灰为主要原料 经焙烧 而成的具有竖向孔洞 孔洞率不小于 25 孔的尺寸小而数量多 的砖 其 外形尺寸 长度为 290 240 190mm 宽度为 240 190 180 175 140 115mm 高 度为 90mm 由两两相对的顶面 大面及条面组成直角六面体 在中部开设有 至少两个均匀排列的条孔 条孔之间由肋相隔 条孔与大面 条面平行 其 间为外壁 条孔的两开口分别位于两顶面上 在所述的条孔与条面之间分别 开设有若干孔径较小的边排孔 边排孔与其相邻的边排孔或相邻的条孔之间 为肋 煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥 自燃或人工燃烧过 的煤矸石 具有一定活性 可作为水泥的活性混合材料 生产普通硅酸盐水 泥 掺量小于 20 火山灰质水泥 掺量 20 50 和少熟料水泥 掺量大 于 50 还可直接与石灰 石膏以适当的配比 磨成无熟料水泥 可作为 胶结料 以沸腾炉渣作骨料或以石子 沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块 或混凝土空心砌块等建筑材料 英国 比利时等国有专用煤矸石代替硅质原 料生产水泥的工厂 煤矸石可用来烧结轻骨料 日本于 1964 年用煤矸石作主要原料制造轻骨 料 用于建造高层楼房 建筑物重量减轻 20 用盐酸浸取可得结晶氯化铝 浸取后的残渣 主要为二氧化硅 可作生 产橡胶填充料和湿法生产水玻璃的原料 剩余母液内所含的稀有元素 如锗 镓 钒 铀等 视含量决定其提取价值 此外 煤矸