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关键词:生活污水;处理工程;工艺设计;废气排放方案
XX生活污水处理工程
第一章概述
1.1 项目名称
XX污水处理工程
1.2 工程建设地点
XX
1.3 业主单位
XX
1.4 设计单位
XX公司
1.5 工程概述
XX项目。该项目已有市政污水管道接入,本工程拟在小区内修建生化处理池二座,污水主要为生活污水,预计污水日排放总量分别为1#1000m3/d,2#1000m3/d。
根据XX市建设项目环境保护批准书文中相关要求,本项目废水排放需生化池处理,执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准排入附近接入的市政管网。
为使生活污水达到《污水综合排放标准》GB8978-1996的一级排放水质要求,减轻该废水对周边水环境的污染。xx对此高度重视,该项目在致力于发展的同时,积极寻求有效的污染治理技术以提高经济效益和减轻污染。为此,我司受该公司委托,特拟定该污水处理站工程设计方案。
第二章废水处理工艺设计概述
2.1 设计依据
(1) 建设单位的初步设计委托书。
(2) GB8978-96 国家标准和XX市生活污水排放水质监测数据统计资料。
(3) 建设单位提供的建筑平面总图、综合管网图、地面荷载及地质资料等。
2.2 主要设计资料
(1)xx项目污水管网布置图;
(2)xx项目环境影响报告审批意见;
(3)xx提供的其他相关资料;
(4)《给水排水设计手册》;
(5)其他有关设计规范。
2.3设计范围
(1)废水处理工艺设计;
(2)工程预算;
2.4设计原则
(1)治理工艺必须先进可靠,确保处理达标;
(2)在厂方指定的场地范围内,尽量合理布置,以减少占地;
(3)处理设施应运行稳定、安全可靠、管理简单、操作方便;
(4)工程投资省、运行费用低。
2.5 主要经济技术指标
(1)生化池设计处理能力:
根据现场勘查和项目总平面布置,本项目生化池设计日处理能力为1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
(2)污水水质:
根据《建筑给水排水设计手册》及其它相关资料,其废水水质拟定为:
指标
SS
COD
动植物油
排放量
71.3t/a
49.9t/a
7.13t/a
(3)排放水质标准:
废水经过处理后达到国家《污水综合排放标准》(一级标准),按照GB8978-1996规定,其相关指标为:
指标
SS
COD
动植物油
浓度
70
100
10
2.6 排水概况
根据业主提供的相关资料, 本废水工程日污水排放量为1#1000 m3/d,2#1000 m3/d。
该项目的污水经生化池处理后达一级排放至城市污水管网。
第三章 生活废水处理工艺设计
xx技术是我公司工程技术人员总结大量工程实践,结合我市生活污水水质特性和气候等外部环境特点,采用传统厌氧工艺技术开发研制的一种生活污水处理工艺。它的主要优点是:效果好、投资省、无能耗、管理方便。
3.1工艺流程设计:
预处理――水解酸化――生物接触――曝气――过滤
3.2 工艺流程说明:
生活废水在经过格栅井预先处理后,以重力流方式首先进入调节池进行调节,然后进入沉砂池将污水中的大颗粒物除去,为下一级处理做准备。然后进入厌氧消化池处理,大量降解COD。再进入二级厌氧消化过滤池,进一步降解COD,在沉淀池沉降悬浮物后经监测井排入城市下水道。污水停留时间24小时。厌氧过程中生成的废气用导气管接至屋顶处图示位置排放。
第四章运行维护管理
本装置无能耗、无压力,运行安全可靠。必须经常保持导气管畅通,不得堵塞。应定期检查格栅井、隔油池,及时清除其截留物。
另外,生化池所产生的废气很难闻,过去一般的处理是就近接入附近建筑的污水井或雨水井,然后通向顶楼排放,这样做会出现以下问题:
1.污水井污物较多,排气管接入的话容易造成堵塞而丧失作用。
2.雨水井虽没那么多杂物,但废气到屋面就会从雨水口逸出,造成空气污染,即不合规范要求也影响屋面使用。 通过总结以往经验,我们得出的解决办法是,单独设置一根通向最近建筑屋顶的通气管,并高出屋面2米。这样做既不要太多成本,又能彻底解决废气排放问题。
关键词: 工业废水处理 教材改革 环境工程
当今世界共同面临的两大主要矛盾:一是飞速发展的全球经济,二是不断增长的各国人民对环境保护的要求。随着工业经济的快速增长,工业生产过程衍生的水环境污染问题已越来越严重。从上世纪中叶发生的环境公害事件(如:日本的水俣病和骨痛病事件),到2005年12月我国哈尔滨的松花江污染事件,再到2007年5月太湖蓝藻的爆发,无一不是与工业生产排放的污水得不到有效、安全的处理相关。工业废水处理已经成为环境工程专业顺应经济发展的一个重要方向,也是环境工程专业本科生必修的一门专业课。
我国环保产业近几年不断发展壮大,大批专门从事工业水处理相关的设备制造、水处理药剂生产及工艺设计的环境工程公司和科研院所应运而生。这些单位的人才缺口很大,所需要的人才大多是有丰富经验的工程人才。高校培养的环境工程专业本科生要想在就业时具有一定的优势,必须从强化实践能力方面寻找突破口。工业废水处理是一门实践性非常强的课程,要求与实践高度结合,而目前还没有一本符合这样要求的教材出版。因此,工业废水处理课程改革,必须从教材改革开始。
1.现行工业废水处理课程教材存在的问题
1.1目前的教材偏重于水处理基本理论的介绍,这些理论大都已在前期课程中出现,多是物理法、化学法、物化法和生物法等水处理基本原理的再现,导致很多学生在学习这门课程时,因教材内容的限制感觉没有兴趣。
1.2目前教材中的实际工程案例过于陈旧,有些案例甚至是上世纪80年代的,与现在日新月异的水处理工艺相距甚远。
1.3目前教材所用的环保水质排放标准多是以前的旧标准,2008年环境保护部颁布了一些行业污水排放的新标准,相比旧标准,新标准对工业废水排放的要求更加严格。
1.4有些案例在引用时多是对工艺参数的罗列,没有针对同一工业污水水质的不同工艺方案进行比较分析,让学生对为什么在这个案例中采用这种工艺方案或工艺参数不甚明了。
工业废水处理课程教材应该体现对基本理论的深化以及与工程实践的紧密结合。
2.关于工业废水处理课程教材改革的几点建议
2.1弱化水处理基本原理的表述
学生在前期课程中对水处理的基本原理已经进行了系统的学习,在工业废水处理课程中应尽量避免重复,否则会降低学生的学习兴趣。因此,要弱化水处理基本原理的表述。但是,在具体案例分析的过程中,应由教师引导学生回顾,在具体应用中帮助学生加深对基本原理的理解。如:在肉类加工工业废水的工程实例中,由教师调动学生,引导学生如何对肉类加工废水的调节进行思考,其效果比枯燥地讲解调节池的工作原理要生动得多。
2.2增加工业水处理新工艺的介绍
由于在前期课程中对一些新工艺的介绍篇幅较少,因此,在工业废水处理课程中应重点介绍水处理的新工艺,如:CASS工艺的一些变形工艺,厌氧内循环IC工艺,厌氧折流板反应器ABR等[1]。这些新工艺的介绍,有利于学生在原有基本理论的基础上,拓宽自己的知识面,了解水处理工艺最新的发展方向。
2.3引入近两年工业水处理的实际案例
舍弃原有的一些陈旧工程案例,重点收集近两年来的工业废水处理工程案例。工业经济不断发展,社会对环境保护日益重视,要求环保标准的更新速度加快。我国2008年颁布了一批新标准,同时废止了一些旧标准。新标准对水质的要求大多有了较大幅度的提高,如:《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)中对造纸工业废水中的可吸附有机卤素(AOX)和二英规定了排放限值,而在《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2001)中没有提及[2]。因此,原来的一些水处理工程中没有考虑这些有毒污染物的去除,在这门课程中讲述这样的案例显然滞后了。
2.4注重对案例中工艺方案的详细分析
工业废水处理课程中案例教学非常重要,是学生理论联系实际的重要环节。在引入案例的同时,应注意引入的内容要有参考价值,不能进行工艺参数、运行结果的简单罗列,应该将不同的工艺方案、不同的工艺参数进行对比,最终得出最佳的工艺方案和运行参数。只有这样,学生在具体学习时才能对该类工业废水的处理方法有一个全面的了解,在进行该类工业废水处理工艺选择和设计时才能有全局观,把握关键问题,真正做到知其然,更知其所以然。
2.5加强对工业水处理工程中新设备应用的介绍
工业废水处理课程中还应加强对一些新设备的介绍。目前,环保设备种类繁多,新设备层出不穷。做为工程设计人员,应该及时了解市场上出现的新设备,否则在工艺设计时容易受到旧设备功能上的制约。比如,在泵站的设计时,以前普遍在吸水池前设置格栅,增加了栅渣清除的工作量,为了减少或避免栅渣清除的工作量,现在的泵站设计中普遍采用碎污机。
总之,工业废水处理课程教材应该体现最新的工艺方法及相关的工程案例和附属设备,体现环保标准与时俱进,只有这样才能提高学生的实际应用能力,让学生在学习这门课程时感到课堂上学习的知识确有所用,才会保持学习热情,变被动式学习为主动式学习。
参考文献
关键词电镀废水;膜技术;水回用;镍回收
中图分类号X703 文献标识码A 文章编号1673-9108(2016)01-0495-08
电镀工业是我国经济发达地区的重要加工行业之一。然而,电镀生产在耗费大量工艺用水的同时,也产生大量的废水。无论是镀件的前处理废水、镀件漂洗废水、废电镀液,还是设备冷却、洗涤等工序产生的废水,由于含有铜、锌、镍、镉、铬、金等一种或几种重金属离子或者含酸、碱、氰化物等有害物质,如果将电镀废水直接排放,将会造成环境的严重污染和水生态系统的破坏[1]。因此,进一步强化电镀工业废水的处理,是健康发展金属加工业、构建环境友好型社会的重大课题。多年来,电镀企业大多采用混凝-沉淀法等传统工艺处理废水,取得了一定的成效。但是,随着电镀企业生产规模的扩大,特别是环境法规的日益严苛和废水排放标准的逐步提高,原有的废水处理工艺已难以实现电镀废水的达标处理。三十多年来,随着膜技术的逐步成熟和大规模工业化膜产品的不断市场化,主要以压力为分离过程驱动力的反渗透(reverseosmosis,RO)、纳滤(nanofiltration,NF)、超滤(ultrafiltration,UF)、微孔过滤(microfiltration,MF)和以电位差为分离过程驱动力的电渗析(elet-rodialysis,ED)以及生物降解与膜分离组合为一体的膜生物反应器(membranebioreactor,MBR)等膜分离技术,已分别作为一种大规模工业化应用的分级、提纯、浓缩单元操作[2-4],逐步在水和废水处理[5-9]以及废水资源化[10-12]中发挥出了独特的作用。膜过程的特定分离功能和创新减排工艺,已经在电镀工业废水的水资源回用和高价值金属离子的浓缩回收中逐渐得到广泛应用[3,6,11-13]。为进一步提升电镀废水的处理工艺及其废水资源化技术,科学地推进新型的膜技术在电镀工业废水处理中的有效运用,本研究基于作者多年开发膜技术的应用工程,对近年内承建的电镀工业废水膜法处理的3个工程实例进行扼要阐述,重点讨论不同的膜分离工艺在各电镀废水处理工程中的应用及其处理结果。
1MBR在电镀废水处理设施升级改造中的应用
主要从事五金件、塑料件电镀加工的浙江余姚市某金属表面加工公司,日产废水量250m3/d(单班制10h/d)。该公司由于各电镀生产车间排放的废水中污染物种类不一,废水水质差异很大,已建有的化学氧化/还原预处理+两级反应沉淀处理的废水处理设施,难以将废水处理成达标排放。因此,作者在继续利用已有的废水处理设施和工艺的前提下,设计了升级改造的新型废水处理方案。新方案强调分类收集、分质预处理,然后汇入综合调节池、两级反应沉淀池,继而在后续增加膜分离的废水深度处理工艺。图1为经提升改造的该公司新型组合膜分离的电镀废水处理工艺流程。如图1所示,产生的各种废水包括综合清洗废水、含铬废水、含镍废水、含有机物的废水以及生活废水,分别收集后,以设定的不同工艺参数进行化学氧化/还原处理、初步沉淀处理,然后进入新改造的斜管沉淀池进行两级反应沉淀处理,沉淀池的上清液送入MBR设施中处理。升级改造后的两级斜管沉淀池与MBR的工艺参数见表1。MBR由于系统的设备模块化,占地面积小,因此,采用MBR进行传统废水处理工程的升级改造是比较容易实施的。与传统活性污泥(conventionalactivatedsludge,CAS)法相比,MBR能够维持高的污泥浓度和高容积负荷,污泥产率低,不会发生污泥膨胀,可以将MBR控制在良好的状况下运行。通常,依据处理单元的系统结构形式,MBR有膜下游泵抽真空的负压式为分离驱动力的一体式(或称浸没式)膜生物反应器(integratedmembranebioreactor,IMBR)和膜上游泵送废水的加压式为分离驱动力的分体式(或称外置式)的膜生物反应器(splittedmembranebioreactor,SMBR)两种[14-16]。IMBR由于是负压式操作,施加膜过滤的压力远低于加压式的SMBR。因此,为了获得一定的膜通量,IMBR以配置大孔径的MF膜为宜,但是,SMBR不仅可以采用大孔径的甚至更为精细孔径的MF膜,而且可以配置孔径为分子尺寸大小具有不同切割分子量特性的UF膜,相应的SMBR处理水的水质是远优于IMBR的[5,6]。本工程基于废水净化处理排放为目的,正如图1和表1显示,设计的MBR工艺是一个由好氧生化处理池(AB)和IMBR两个生化处理单元构成的强化式ABMBR系统。通过该系统处理,废水中可生化降解的有机污染物质在膜过滤前,在好氧微生物和兼性微生物的作用下,能最大程度地被降解成CO2和H2O等无机物。该废水处理改造工程的设计与运行表明,该系统中IMBR用的膜是孔径较大(0.1μm)的中空纤维式MF膜,膜分离出水的COD值几乎与进入膜滤器时即好氧池的出水相当,正是系统配置的膜的特性,导致MF膜对废水COD的去除几乎没有效果。但是,好氧池的出水再经MF膜单元过滤,大大提高了废水中污染物的去除效果和固液的分离效率,可作为初级回用。正如表1所示,废水经膜滤器分离的出水的浊度显著降低至<1.0NTU,出水水质提高到高于我国新版《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中的表2排放水的水质。通常IMBR的运行费用要比SMBR的低,但废水处理工艺是否成功的首要问题是净水效果和过程参数的调控[16],特别是对于处理高浓度废水的MBR工艺,这就要依靠创新的废水处理工艺和科学的运行管理。本改造工程的终端ABMBR强化工艺及其操作技术,确保了电镀废水的处理达到了预期效果。
2UF/RO/NF膜集成技术在电镀废水回用中的应用
2.1成套膜集成工艺
膜集成工艺是将不同分离性能的几种膜过程组合成一个系统,或者将一种或几种膜过程与其他传统净水技术组合成一个系统的新型水处理工艺。这种集成工艺可以使系统中不同的水处理方法在各自最适合的工况下,发挥最大的效率,产生远胜于单个处理单元的最佳效果。位于宁波市的某大型电镀企业,因生产规模扩大及废水处理的要求,需要上马废水回用工程。该工程针对废水总量达916m3/d的综合电镀废水,设计多介质过滤器预处理、UF净化、一段RO浓缩、二段NF浓缩的集成膜分离工艺(工艺流程见图2),实现废水高效处理,进而回用高水质水。图2显示的是不同于已有的电镀废水处理回收的工艺[3,5,12]。经多介质滤器去除颗粒性悬浮物及部分胶体等物质后的电镀废水,依次进入3种不同功能的成套膜分离装置。在第一套的膜装置中,作为系统膜法预处理工艺,UF膜强化了滤除大分子有机物和胶体,使废水得以深度净化,从而减轻后续膜处理过程可能膜的污堵甚至膜面结垢。少量UF浓缩水返回1#中间水池。UF透过水进入RO原水箱后,被泵入能截留废水中的各种无机离子和小分子有机物的RO膜系统,RO的浓缩水送入能选择性截留高价离子的NF膜系统。RO的透过水和NF的透过水作为回用水到回用水箱。NF的浓缩水排入浓水处理系统,经芬顿氧化、反应沉淀、多介质过滤后达标排放。
2.2UF/RO/NF的单元膜分离工艺流程
按照回用水的目标,在膜集成系统中各个单元膜过程的工艺设计参数列于表2。3套成套膜分离设备的操作参数采用先进的集散型控制系统,实行集中监测和分散控制,以高效管理模式确保各级出水水质、系统能耗控制和设备安全运行。图3分别为该集成系统中3套膜分离装置的工艺流程简图。从图3可以清楚地看到,作为单元操作,UF、RO和NF都分别是一个独立的完整的系统。这样就为废水处理工程的工业运行过程提供了一旦在某个设备进行短暂的故障检修、性能维护时,其影响仅限于这一个膜单元的停车操作,不会影响包括其他两个膜单元的整个废水处理工程的连续安全运行。
2.3集成系统膜装置运行性能
调试运行了该项电镀废水工程的处理系统,获得了大量的运行数据。对这一废水工程的运行过程,重点考察的参数是进水的和出水的电导率值、COD去除率以及对导电物质主要是离子的脱盐率。图4给出了分别为3套膜分离装置,在一个月的运行时间内,进水、透过水的主要水质指标检测分析的结果。图4(a)和(e)表明,无论是UF还是RO、NF的膜分离装置,在运行期间,进水的COD、电导率值经常会发生较大的变化,即进水水质呈现一较大的波动范围。如果进水水质严重不稳定,将会妨碍膜的稳定运行,造成出水水质的不稳定性。在本工程的系统工艺中,设计的多介质滤器,可以使废水进入膜装置前较好地滤除废水中的绝大部分杂质,再通过将UF的操作参数优化,可以使UF装置能持续稳定的运行。图4(b)显示,UF膜装置运行期间,COD去除率保持在16%~50%之间,其平均值自始至终都处于约30%的水平。UF膜对离子和低分子量物质是没有截留作用的。因此,如图4(a)所示,UF的出水电导率曲线与进水的是几乎重叠的。这些结果表明,UF过程尽管有一定的COD去除率,但其去除率较低,即通过UF只能小部分去除废水中的COD物质。UF的透过水由于含有原废水中大部分COD物质以及几乎全部的无机离子,是不能回用作电镀工艺用水的。基于此,本工程设计的UF是作为后续膜系统的预处理。从图4(c)可见,进入RO膜装置的UF透过水,其COD在10~20mg/L,电导率值在2000~4000μS/cm,经过RO膜处理后,其透过水的COD值随着运行时间的延长有明显下降且稳定在5mg/L左右,电导率值下降到始终低于100μS/cm。RO膜的高脱盐率(99%)和高COD去除率(70%)(见图4(d))的优良分离效果,为电镀工艺用水提供了高水质的回用水。RO浓水经循环运行,浓水的电导率可以升高达5000~9000μS/cm。这种高含盐量的RO浓水,再送入对进水的渗透压相关性较小的NF膜,进行再次的分离,正如图4(f)所示,NF透过水的电导率下降到并基本稳定在1000μS/cm以下,COD从进水时的约40mg/L下降到透过水约10mg/L。NF膜对RO浓水约90%的脱盐率和约50%的COD去除率(见图4(f)),使NF透过水也成为良好水质的电镀工业回用水。
3RO膜浓缩回收电镀废水中的镍
3.1镀镍漂洗水的成分
镀镍漂洗水具有回收镍的较高价值。表3是浙江某电镀企业镀镍漂洗废水各镀镍工序电镀液的主要物质成分。
3.2镀镍漂洗水的镍回收工艺
用RO膜技术处理镀镍漂洗水,可以从RO的浓缩液回用镍。如表1所示,该电镀企业中多条电镀生产线的各工序镀镍漂洗废水中的主要成分是有差别的,但是对于3个工序废水中的镍回收均可采用的工艺是:活性炭吸附(预处理)+两段RO膜处理(浓缩镍)。其中,一段RO为预浓缩,二段RO为二次浓缩。为了消除RO浓缩液中的杂质尤其是有机杂质影响镀镍溶液的性能,本工程设计前置活性炭吸附去除镀镍漂洗水中的杂质,经吸附净化处理的含镍废水送入RO膜系统进行两级浓缩。本工程在3个镀镍工序配套建造了3套RO槽边回收系统,废水总量为130m3/d。表4列出了该工程3个工序的废水处理量、RO膜配置以及RO浓缩前后的电导率值和镍浓度。从表4可以看出,各镀镍工序的RO膜的配置都是一样的,即一段RO和二段RO采用的膜组件都分别为BW30-400FR和TW30-4040。RO膜均可将经活性炭吸附处理的废水中的镍浓缩达25倍以上,即镍浓度接近或超过10000mg/L(即1%含镍量)。RO浓缩镍的同时,RO透过水是低含盐量的净化水,正如2.3的数据表明,这种高水质的水可以安全回用到电镀生产中。
3.3镍回收效益初步分析
如果日排放60m3、镍离子含量为300mg/L的镀镍漂洗水,通过RO膜浓缩至镍离子浓度9000mg/L,浓缩液为2m3/d,设备投资40万元/套。3.3.1投资效益分析:(1)日处理成本:如表3所列包括电费、膜更换费用、膜清洗费用等合计为685.94元/d。(2)回收镍价值:按当前金属镍市价150元/kg计,镍回收率按50%计,则60m3/d×0.3kg/m3×150元/kg×50%=1350元/d;(3)回用水价值:按宁波当地目前的水价5.95元/m3(其中:自来水价格4.15元/m3,污水处理费1.80元/m3)计,则(60-2)m3/d×5.95元/m3=345.10元/d;(4)减少水处理成本:在未回收镍处理废水的药剂费用按3元/m3计,则60m3/d×3元/m3=180元/d;3.3.2日投资回报(2)项+(3)项+(4)项-(1)项=1350+345.10+180-685.94=1189.16元/d。3.3.3投资回收期400000元÷1189.16元/d÷330d=1.02年(按年工作时间330d计)。由此可见,采用RO膜法回收浓缩镀镍电镀废水中的金属镍,运行约12~13个月即可收回购置设备的费用。
4结论
(一)废水带来的不良影响
工程一般工作时间较长,施工期间所产生的废水量大,倘使直接排放于水源或不经过废水处理则很可能会对工程区及其下游的水资源造成严重的损坏。废水中的固体的沉降将笼盖鱼类产卵场,逐渐破坏水生生物的生存环境并且导致河流的河床被抬高,使河流的水文状态发生改变。不仅如此,当水体悬浮物的浓度到达一定的高度时会造成水体透明度下降,降低景观价值,最后更破坏人类饮用水源,无可避免地影响到人类的生命健康。
(二)废水处理工艺
废水处理是减少其对水环境破坏的方法。利用工业废水处理的科学方法将水和水中颗粒型或细菌性的污染物分离,从而减少对环境的污染。此外因方法的不同可分为三个等级和四种处理法,通常可分为:(1)基础实验处理法,通过实验基础的作用对水中不溶解且呈悬浮状态污染物质进行分离和回收。(2)物质性质处理法,在工程废水中添加某种可以改变物质性质的化学品,运用它的反应对工程废水进行回收和分离污染物。(3)改变物质功能处理法,经过微生物分子作用的改变,从而使被污染物质转化成无害、稳固状态的物质。(4)物理化学处理法,为使废水中的污染物质去除而采取的物理化学方法。
(三)废水处理方案
(1)不加凝剂沉淀法:将废水经砂子冲洗流出漂浮物后,无需化学用剂在沉淀池中进行自然沉淀。(2)添加剂沉淀法:将废水里的粗砂清除,然后进入沉淀池后放入适量的絮凝剂进行沉淀。(3)机械加速澄清法:絮凝与沉淀相结合的机械加速处理法。
(四)简述废水处理沉淀法的优劣
(1)自然沉淀法:相对投资成本低,但处理效果较差。(2)絮凝沉淀法:混凝剂在水处理中占有重要地位,因其可以脱出水中较细微的颗粒、细菌、病毒等,降低水质的COD,效果比较稳定,但市面上的絮凝剂生产种类少,不够系统化的生产。(3)机械加速澄清法:借助机械原理的作用,分离水质中的沉淀物和水,但投资成本相对较高,维修麻烦。
二、水利水电工程施工废水处理实践
从两个方面完成废水处理的实践,科学型的等级处理和巩固型的节约用水。
(一)等级处理法
根据被水利水电工程施工所污染的水质等级得出解决方法,对于施工期中的生产废水或生活废水选用先粗格栅后细格栅进行初次分离,进入初次沉淀池,最后减少废水中的漂浮物,调节PH值。但这属于初步处理,还达不到排放标准,只是为后面的治理步骤做好铺垫以减少随后工作的负担和提升治理成果。对未达标的废水水质采取二级处理,在一级处理的前提下,运用一些生物和化学方法有效地去除残留在废水中的可降解污染物。而到达这个标准的水质或许已经满足排放标准,所以二级处理也是废水的主要处理法。三级处理法更有效完整地去除二级处理法还没去除的废水污染,更上一层地选用物理化学法得以去除深层顽固的污染物。显而易见的,三级处理法步骤更为繁琐复杂,因而消耗的资金资源庞大。
(二)节约用水
水利水电工程废水防治措施建设,节省用水量,减少使用洁净的水,是削减废水处理设施的建设、水污染防治和控制排放的紧要途径。对于水利水电工程施工废水的处理实行利用废水除污的先进技术。为保证施工废水经处理后能达到回用或者排放的标准,工程施工过程中应该注重选用投资金额小、处理成效高、能源耗费低的新型去除技术,提升废水去除的能力,避免因水利水电施工过程的暂时性和为节约投资所采纳的简略、处理结果劣质的废水去除系统。要从自身团队出发,为严禁施工人员向河流水源倾倒生活废水、施工废渣,应加强管理施工团队,教导工程施工人员,以保护环境为目的,加强环保意识,制订并严格地实施环保法规。当发现水利水电施工工程废水的排放量超标时应马上采取纠正处理措施,防止去污而造成水域功能遭遇到严重影响。
三、结论
关键词: 官地电站 业主环境保护核心管理
中图分类号: C93 文献标识码: A
引言
雅砻江公司依据国家发改委《关于雅砻江水能资源梯级开发主体的复函》(发改办能源[2003]1052号),全面负责雅砻江梯级水电开发的建设和运行。官地电站是雅砻江下游的第三座梯级电站,静态投资129.89亿元,装机容量2400MW,年均可发电量117.76亿kW.h。
官地电站建设项目环境保护工作,全面实施业主负责制、工程监理制、招标投标制、采购合同制四项基本建设管理制度,坚持开拓创新、全面计划管理,有效落实环境保护措施,充分体现了业主负责制的核心管理优势,获得建设项目经济效益和环境效益双赢。
由于官地电站尚处于尾工阶段,本文仅阐述设计评审、实施阶段。上述前两阶段的环境保护工作,在业主的总体策划和主导下,通过招投标,签订设计、监理、施工、监测等工程合同,由设计、环境监理、工程监理、施工、环境监测等单位分别落实。
一、 业主的核心管理
1.1 设计评审阶段
业主在工程设计评审阶段制定的环境保护工作计划的全面性、符合性、可操作性,及其落实计划的工作思路与方法,对官地水电站环境保护工作成效起决定性作用。
1.2 实施阶段
1.2.1 环境保护管理体系
建设项目筹备阶段,业主根据ISO14001符合性管理体系要求,建立、健全了以业主为管理核心的官地水电站环境保护管理体系(见图1)。
图1官地电站环境保护管理体系及工作流程图
从图1可以看出,官地电站环境保护管理以业主为管理核心,充分发挥各参建单位优势,各司其责,统一协调,综合管理。
1.2.2 环境保护目标
雅砻江公司对环境保护工作高度重视,将官地电站建设初期环境保护工作的总体目标提升到“创建国家环境友好工程”的高度。管理局按照公司的要求,委托设计院编制了《官地电站创建环境友好工程策划书》,环保水保工作严格按照“国家环境友好工程”的标准开展。
1.2.3环保管理模式
官地电站环保管理采用环保中心与环境监理“资源共用双轨制管理”模式。
环保中心与环境监理共用资源但分别履行业主环保水保管理职能与环境监理相对独立的监理服务职能的“资源共用双轨制管理”模式,环境监理不直接介入工程监理负责的环保水保过程管理,但对其进行日常巡视检查,向环保中心反映问题并提出工作建议,由环保中心根据环境监理反映的信息指导工程监理督促施工单位开展环保水保工作。“资源共用双轨制管理”模式将环保中心与环境监理工作职责明确划分,同时将环境监理和工程监理环保水保管理分而治之,充分发挥环境监理专业优势,利用环保中心监督调控职能指导工程监理履行环保水保管理职责,确保了工程监理指令的“唯一性”,体现了环保水保管理程序的合理与合法性,是官地水电站在实践中总结出来的行之有效的环保水保管理模式。
1.2.4管理制度
官地电站重视环保水保管理制度的建立,并不断总结完善,最终形成一套符合现场实际的管理制度,实现了环保水保工作规范化管理;形成了包括计划与目标控制、会议、巡视检查、报告通报、考核、验收管理、违约处罚、宣传教育、咨询评审、信息统计等工作制度。管理制度的完善,推动了环境保护工作的顺利开展。
1.2.5环保措施的实施及运行管理
业主在环保工作管理方面,推行了一套行之有效的管理措施;对环保水保设(措)施的设计、施工、运行及效果进行有序管理,实施的各项环保水保设(措)施运行效果显著,打造了官地水电站环保水保措施亮点。
砂石加工系统生产废水处理工艺创新
砂石系统废水的处理在我国水电行业环保工作中一直是个难点,也是各级政府环境主管部门关注的重点。虽然砂石废水具有水量大、SS浓度高的特点,面临泥浆脱水难、处理成本较高等困难,但其污染物成分简单,利用物理和化学相结合的处理方法完全能够实现达标排放,通过合理的工艺设计,选用合适的处理设备及高效的运行管理可以降低处理成本。
官地电站建有打罗、竹子坝两个砂石加工系统,两系统废水处理设(措)施严格执行“三同时”制度。打罗砂石系统废水原处理工艺为“细砂回收+澄清回用+自然干化”的工艺,在运行过程中,业主根据监测成果增加投资对废水处理系统进行了改造,改造后的废水处理系统增加了两组沉淀池,废水处理工艺为“细砂回收+二级沉淀+达标排放+自然干化”,该工艺大大提升了废水处理能力,环境监测结果表明,打罗砂石系统废水监测值满足《污水综合排放标准》一级标准。
竹子坝借鉴打罗废水处理设施的管理经验,业主在竹子坝砂石系统工程中加强事前控制,对其招标文件中废水处理设计内容进行了专项审查,要求承包商单独编制了环保措施实施方案,并邀请专家对环保措施实施方案进行了咨询,确保了竹子坝砂石系统生产废水处理方案的可行性;同时,在设计阶段就提出废水零排放的目标,支持承包商在废水处理方面大胆采用新工艺、新设备,为实现废水零排放的目标创造了条件,而且这种高要求、敢创新的管理思路也收到了成效。
官地电站大坝为碾压混凝土重力坝,混凝土骨料中石粉含量要求在16%~22%之间,以18%~20%为最优;通过打罗砂石系统运行测试,采用“絮凝沉淀+回收利用”的废水处理工艺,生产出来的细砂石粉含量一般在10%~12%之间,达不到碾压混凝土大坝坝型要求的细砂石粉含量,为满足碾压混凝土浇筑要求,还需考虑提高细砂中石粉比例。
竹子坝原设计采用厢式压滤机对废水泥浆进行脱水,由于厢式压滤机脱水后石粉含水率较高,无法进行添加利用;经业主、监理和施工单位对陶瓷过滤机运行效果进行实地考察后,发现该设备在泥浆脱水方面较厢式压滤机有占地面积小、运行可靠、自动化程度高、操作方便、过滤效果好,滤饼水分低、能耗低等优点,特别是经该设备脱水后的滤饼水分低,使脱水后的石粉可能具备添加至碾压砂中利用的条件,正好能弥补碾压混凝土对石粉的需求,综合考虑陶瓷过滤机良好的泥水分离效果及可能满足石粉添加利用的实际情况,竹子坝砂石系统最终选用该设备对废水泥浆进行脱水,意在实现废水泥浆脱水目的同时,达到石粉回收利用,满足碾压混凝土对石粉含量的工艺要求。经优化创新后的竹子坝砂石系统废水处理工艺为“细砂回收+混凝沉淀+清水回用+泥浆脱水”,废水先进入细砂回收车间经泥浆净化器将废水中的细砂和部分石粉回收至砂仓利用,其废水悬浮物浓度大大降低,经细砂回收车间处理后的废水进入渣浆池,通过絮凝剂后由渣浆泵将废水提升至絮凝沉淀池进行澄清,沉淀池出来的上清液进入清水池经清水泵房提升至高位水池循环利用,沉淀池底部浓缩的泥浆进入石粉回收车间利用陶瓷过滤机进行泥浆脱水,经陶瓷过滤机过滤出来的清水进入清水池循环利用,分离出来的石粉进行利用。竹子坝安装了两台80m2的陶瓷过滤机,根据运行单位长期运行情况及多次现场实验,进入该设备的泥浆浓度在30%~50%之间,运行处理能力平均约为0.6t/h·m2;经处理后悬浮物浓度小于40mg/L;脱水后的石粉含水率在23%左右,经自然脱水后可直接添加到碾压砂中,还能满足废渣外运的含水率要求。陶瓷过滤机不仅可以达到石粉回收的预期目的,而且具有良好的泥浆脱水效果,有效的解决了砂石生产废水泥浆脱水困难的问题,为砂石废水处理实践出一种新的工艺,特别是对位于Ⅱ类水域功能区及以上不允许外排废水的建设项目,具有一定的技术推广性。监测数据表明,经絮凝沉淀后的废水悬浮物浓度满足《污水综合排放标准》一级标准(≤70mg/L),完全满足生产废水循环利用要求。
竹子坝废水分级处理、循环利用的工艺取得了良好的运行效果,高效的絮凝沉淀和良好的泥浆脱水效果实现了废水全部回收利用,达到生产废水零排放的目标。
二、结论
业主严格按照国家环保水保法律法规、环评及批复意见要求,开展环保水保工作,从制度化管理入手建立健全环境保护管理体系,完善环境管理制度,强化环保宣传教育等工作;严格执行环保水保“三同时”制度,与主体工程同步落实各项环保水保措施,并加强环保水保措施的运行管理,有效控制和降低了因工程建设带来的环境污染和生态破坏。
由此可见,官地电站环境保护工作取得的成效,凸显了业主的核心管理作用,正是这种核心管理作用,确保了建设项目环境保护工作的顺利开展和环境保护措施的有效落实。
参考文献:
[1] 原国家环保局.建设项目环境保护管理程序 [S] .北京:原国家环保局,1990.6.1.
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