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关键词:废水利用 处理方案 经济效益
中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2012)08-0281-01
0引 言
随着经济高速发展,建筑施工在全国大规模开展,施工过程中会产生大量废水,若不经处理直接排入当地河流,将对当地地表水环境造成严重影响,甚至破坏当地水源,也造成了水资源地浪费。合理地循环利用废水不仅带来经济效益,解决工地用水危机,同时这项以实现绿色建筑为目标的关键技术必将引起相关行业的重视,使工地开源节流成为构建和谐施工、绿色建筑中一项重要的内容。
1 工地用水及废水来源分析
施工废水主要来源:生产废水和施工人员生活污水。生产废水主要有基坑废水、砂石料加工和浇砖等含悬浮物冲洗废水、施工车辆含油冲洗水、砼养护和搅拌冲洗碱性废水等。生活废水主要有施工人员洗涤、冲厕等日常用水。工地可循环利用废水来源如表1,施工主要用水如表2
表1. 可循环利用废水源情况 表2.施工主要用水情况
2 废水成分和处理方法分析
2.1 废水成分分析
施工废水污染物主要为SS,并且废水产量与施工方式有关。生活废水主要污染物为BOD5、COD、总磷、氨氮和悬浮物。生活污水浓度是变化的,以COD 为例,一般介于300~1 000 mg/ L 范围内 。
通过实验,我们将生活污水浓度分为高中低三等,COD高等浓度为1 000 mg/ L ,中等浓度(典型生活污水浓度) 为500 mg/ L ,低等为300 mg/ L ;BOD5 高等为400mg/ L ,中等为200 mg/ L ,低等为100 mg/ L ;SS 高等为350 mg/ L ,中等为220 mg/ L ,低等为100 mg/ L 。在确定污染物浓度时,也要考虑卫生设备条件。
2.2 废水处理方法分析
针对不同的废水来源和成分分析,我们制定了不同的废水处理方案:
(1)SS含量较高的生产废水,经处理后废水SS去除率达80%,可以循环利用。其废水处理方案有:
自然沉淀法:含高悬浮物的施工废水从砂石料冲洗系统流出后进入沉淀池,不使用凝聚剂,在沉淀池中进行自然沉淀,上清液排出。絮凝沉淀法: 从砂石料筛分冲洗系统中流出的施工废水经沉砂池把粗砂去除后,再进入沉淀池,并在沉淀池中投加絮凝剂。由于絮凝剂的投加,使小于0. 035 mm的悬浮物得以快速而有效地去除。
(2)基坑废水处理
根据基坑排水悬浮物浓度较高、呈碱性的特点,采用静置沉淀的方法降低废水中悬浮物并加入适量的酸使其呈中性。根据前人已有经验知基坑排水的悬浮物浓度约为2000 mg/L,废水在基坑内静置2 h左右,其悬浮物浓度便可降至200mg/L以下,因此对基坑水不需采取另外的处理措施。若遇施工期水体水质SS、pH值异常或基坑废水中污染物浓度过高,则需适当延长静置时间
(3)混凝土拌和系统废水处理
混凝土冲洗废水水量少,废水排放不连续,且悬浮物浓度高,废水中pH值较高等特点,可采用间歇式自然沉淀的方法去除易沉淀的砂粒,在沉淀池中加入适量的酸调节pH值呈中性,再进行沉淀处理。
(4)生活污水处理
生活污水处理可采用实用技术成套设备进行处理,但一般可采用生活污水处理池处理。对于粪便首先经化粪池预处理,再通过管道集中至生活污水处理站,经处理达标后排放。其他生活废水经收集后可直接用于冲厕和工地降尘。
3 废水回收再利用的可行性分析
经试验分析得作为前期场地主要水源的基坑降水和整个施工过程中的砂石料加工和浇砖等含悬浮物冲洗废水经回收处理后水质较好可以满足施工项目对水质的要求,可以将这两部分的水用以砼的养护或其他施工工序的用水中。其他回收处理后的水质较差,可用于工地的冲厕和降尘洒水。
4 工地废水循环再利用的经济效益
以西安为例,07年西安住宅房屋竣工面积959.37万m2,每m2所需砂石、砖之和按0.4m3/m2(每层楼板厚取100mm,一般房屋建筑的墙面面积是楼面面积的3倍),按当前施工用水现状1. 87 m3/ m2[2],则一年总建筑用水量为1794.02万m3,总用砂石、砖量为383.75万m3,若只计算工地砂石料加工和浇砖等含悬浮物冲洗废水循环利用,可估算每年可节约92.1万m3左右的水,工业用水价格4.30元/m3,考虑到工地自行处理废水循环利用的费用,按1.0元/t计,加上污水外排到污水处理厂的费用为0.5元/t,不考虑其他废水循环利用和循环利用后的废水再次循环利用(即使水的利用率达300%乃至更高),西安每年工地施工废水循环利用可节约300万元。若将此推广到全国,那么节水的效益就更可观了。
5 结论
建筑施工在考虑经济成本和工程效益的同时,更要做到不因工程兴建而对当地水环境产生大的影响,以建筑和自然环境的协调发展为目标尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,实现建筑业与国民经济和谐发展。水是人类生存的基本条件,建筑施工中的各个环节都会有一定量的施工废水产生,若不对施工废水进行控制和回收,将会使项目所在地水体受到影响,有的甚至影响到当地饮用水源,造成严重的后果,同时也造成大量水资源的浪费。本文根据建筑施工废水产生的特点,通过工地实地考察、取样,提出了切实可行的施工废水循环利用措施, 为城市中绿色建筑,环保施工提供新的途径和参考。
参考文献:
[1]赵剑强,邱艳华. 公路环境影响评价中几个水环境问题的探讨[J].公路环保,2004,25(2):1-4
[关键词]水循环经济;银川市;生态文明
[中图分类号]F121[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2014)51-0163-02
卡尔逊的《silence of spring》问世后,可持续发展的观念首次被提出来。1990年英国环境经济学家DPearce和RKTurner在《自然资源和环境经济学》一书中提出“循环经济学”的概念以后,在发达国家的后工业化可持续发展中广泛地应用了循环经济的概念。循环经济遵循减量化、再循环、再利用的原则,以尽可能小的资源消耗和环境成本,获得尽可能大的经济和社会效益,从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐,促进资源永续利用。
水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的物质基础,随着人类社会经济的发展、城市规模的扩大、人口的增加,对水资源的需求将越来越多,水资源的供需矛盾将越来越突出。随着水资源的日益短缺,以水资源的节约利用、循环利用、清洁生产、污水资源化为核心的水循环经济理论与发展模式的研究逐渐成为当今水资源合理开发利用研究的最新方向。水循环经济就是一种通过对水资源的高效、循环利用,从而实现水资源、经济、社会可持续发展的经济发展方式。银川市位于西北干旱半干旱区,水资源主要由当地地表水资源、黄河过境水和地下水三部分组成。随着银川市工业化、城市化的发展,城市经济规模和人口规模都将迅速扩大,工业用水和城市生活用水量也必将迅速上升,城市用水量的逐年上升势必会使得水资源供求矛盾越来越突出。
1研究区概况
银川市位于西北干旱半干旱区的宁夏平原中部,东临黄河,西靠贺兰山,市域核心部分位于银川平原的中部,是宁夏回族自治区的政治、经济、文化中心,辖三区(金凤区、兴庆区、西夏区)、两县(永宁县、贺兰县)、一市(灵武市)。
1.1社会经济概况
截至2012年年底,全市常住人口204.63万人,2013年全市实现生产总值1273.49亿元,按可比价格计算,比上年增长10.0%。其中第一产业完成增加值55.71亿元,增长3.8%;第二产业完成增加值687.80亿元,增长11.8%;第三产业完成增加值529.98亿元,增长8.3%。人均地区生产总值61684元。三次产业结构比为4.4∶54.0∶41.6,对经济增长的贡献率分别为1.7%、63.7%、34.6%。
1.2水资源概况
银川市的水资源主要包括地表水、黄河过境水和地下水三部分。由于银川市地处干旱半干旱区,降水量少,蒸发旺盛,人均当地水资源量不足90m3。黄河过境水是银川市的主要水资源,根据“八七”分水方案,正常来水年份自治区给银川的耗水指标是10.10亿m3。按照自治区下达的2015年取水红线指标银川市取水上限为19.35亿m3,则银川市人均可用水量约为958m3。不足全国人均水资源占有量的1/2。根据2012年银川市耗水量计算,人均耗水量仅356m3,水资源紧缺,供需矛盾突出。其中地下水是城市生产生活的主要来源。银川市已探明可采水资源量为每日69万m3,人均地下水资源占有量仅为全国人均量的1/9。
2银川市水资源开发利用存在的问题
2.1水资源利用效率较低
由于工业用水技术落后,水资源的重复利用和污水回用水平低,导致工业用水效率较低。农业生产上,银川还使用许多地区还在使用的粗放式灌溉模式,每亩用水量达1200~1800m3,截止到2012年灌溉水利用系数0.45,这与全国的平均水平相比存在一定差距,与国外灌溉水利用系数0.83相比更为悬殊。另外,由于城镇供水管网跑冒滴漏和用水器具落后等因素,也造成部分水资源被浪费掉。
2.2水污染问题严重
随着国民经济的高速发展,银川市水资源污染状况越来越严重。污水集中处理标准偏低,使得工业废水与生活污水排放后仍然存在一定的污染,一部分工业和生活污水未经过处理直接排放,受工业“三废”、生活污水、农业化肥、农药等点、线和面源污染影响,一定程度上对黄河水质也构成了威胁,这也进一步加剧了水资源危机。
2.3调控手段与节水意识不高
银川市处于西北干旱地区,降水少,地下水资源一直是城市供水的唯一水源。但是水资源浪费现象依然存在,主要反映在有些工业企业单位产品耗水量高、节水设备少、市民节水意识缺乏等方面,造成水资源的浪费。另外由于城市水价过低,不能使居民树立起有效的节水意识。
2.4污水再生利用率低
银川市区日废污水排放量约8038万t,处理回用率仅为20%左右。目前,北京等城市的污水处理率已经达到83%,年利用再生水7亿m3,再生水已经成为北京市的“第三水源”。再生水作为重要的“新”水资源,在银川市还处于摸索阶段,且技术水平相对较低。目前,银川市的中水用途较为单一,仅仅用于景观水道补水、城市绿化和城市道路浇洒用水,以及少量的企业冷却系统用水,还有非常大的开发利用空间。
3水循环经济与生态文明建设关系分析
建设生态文明,实质上就是要建设以资源环境承载力为基础、以自然规律为准则、以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会。水是生态文明建设的重要纽带,在生态文明建设中起到重要作用。生态文明建设离不开水资源的可持续发展,水资源可持续发展要求水资源利用充分考虑对生态环境的保护,不以牺牲生态环境为代价,这也是水循环经济模式追求的最高目标。
4大力发展水循环经济,促进生态文明建设
随着人口增长、城市化进程加快以及社会经济的发展,生态文明建设对水资源的数量和水环境质量的需求越来越高,要解决水资源短缺与水环境污染问题,发展水循环经济是必然选择。党的十高屋建瓴地提出了生态文明理念,为银川市水循环经济指明了方向,提供了后盾。
4.1树立生态伦理价值观,促进循环经济发展
生态文明是继工业文明之后的一种新的社会形态,从工业文明社会过渡到生态文明社会是自然系统和人类社会互动协调的必然结果。正确处理好与自然的关系,建立和谐的生态伦理价值观,可以使人们明确人类活动和水资源循环的相互关系,重新审视过去粗放的经济社会发展模式,有利于建设生态文明,促进循环经济发展。水生态伦理价值观是生态伦理价值观的重要组成部分,包括树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,坚持节约优先、保护为重、自然恢复为主的指导方针。把握以水定需、量水而行、因水制宜,促进经济社会发展与水资源水环境承载力相协调的基本原则,努力形成适应节约水资源和保护水环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。通过水生态文明建设,引导全社会树立节水、爱水、护水的水生态文明理念,形成文明治水、文明管水、文明用水的良好氛围。
4.2调整农业种植结构和工业产业结构,优化用水方式,提高水资源利用效率统筹考虑城市和农村生活实际需要,把粮食作物、经济作物等不同作物进行合理搭配,优化配水。积极推广农艺节水措施和喷灌、滴灌等新型灌溉模式,建立节水高效农业。工业要狠抓节水技术改造,杜绝高耗水项目的新建、扩建,改进工艺和流程,提高水的重复利用率,发展节水型工业。
4.3因地制宜地创建综合水循环系统,提高水的循环利用率建设供水、排水、污水收集、中水回用实时信息监测网络系统,完善取(用)水口自动监测管理系统,实现监测数据的自动采集、传输、处理,加大污水处理设施建设投入,提高中水利用率,利用中水灌溉草坪、洗车、作为工业用水,这样可替代相当数量的清洁水,促进污水资源化;逐步建立城市双管道排水系统,分质供水,优水优用,劣水劣用,按质论价,特别是城市集中污水处理厂的二级出水经处理后可以通过中水管道集中供应工业用水和环境用水,应积极推广中水项目,提高水的重复利用率。
4.4建立最严格的水资源管理制度,优化水资源配置效率水生态文明建设首先要统筹经济社会发展与水资源水环境承载能力相适应,提高管理水平,规范用水行为,实现以水资源的可持续利用,保障经济社会的可持续发展。这就要求必须紧紧围绕落实最严格水资源管理制度这一核心内容。要建立最严格的水资源管理制度,落实三条“红线”。在实际管理中,要严格规划管理、水资源论证、水量分配,强化取水许可和排污许可制度,建立建设项目水资源论证制度和用水、节水评估制度,用水、环保审计制度,浪费、污染惩罚制度;加强取水许可监督管理和年审工作,严格取水许可审批;严格水功能区监督管理和饮用水水源地保护,推进水生态系统保护和修复,控制入河湖排污总量,改善水环境质量。
5结论
党的十首次将生态文明纳入中国特色社会主义建设总体布局,表明我们党对经济社会可持续发展,自然资源永续利用规划的生态环境保护规律的认识进入了新境界,彰显了中华民族对子孙后代、对世界负责的精神。银川市通过进一步吸纳先进的理念和经验,有效发挥后发优势,充分利用现有政策,积极构建“水循环经济”,将极大地促进银川市生态文明建设,有效缓解水资源供需矛盾,保障经济社会的可持续发展。
参考文献:
[1]冯忠玉,蒋洪强.水循环经济与水资源合理开发利用研究[J].生态环境,2006,15(2):41-423.
[2]聂众,李先民.浅析银川市水资源现状及可持续利用[J].宁夏工程技术,2006,S(3):313-3l5.
关键词:城市水循环经济
一、城市水循环提出的重要性
水是社会经济建设与发展的基础性、战略性资源。但是,近年由于人们多注重水资源的经济性,忽略其循环的自然规律和健康性,导致水资源短缺、水环境恶化等一系列问题,这些问题的出现严重制约了社会经济的持续健康发展。21世纪是协调人口、资源、环境与发展的世纪,人类社会只有建立起物质循环型的城市才能持续发展。张杰院士认为,社会用水的健康循环是循环型社会的基础,通过实现健康水循环,可以使水的社会小循环与自然大循环相辅相成、协调发展,实现人与自然和谐发展,维系良好的水环境。
城市是人类生存环境给自然系统所加的最重负担。城市水生态环境是一个建立在自然环境之上的高度人工化的环境,既具有自然环境的复杂性、易变性、难于恢复性,还具有人工环境独有的人类活动主导性,易受外界干扰性的开放性,输入输出不均衡性。城市化的进展直接或间接地改变着水环境,影响城市居民的生活质量和社会福利。据预测,到2020年我国城市化水平将达到50%左右。为此,必须深刻地研究城市化对城市水循环要素的影响,采取科学的对策,健全城市水循环系统,提高城市水资源承载能力和水环境容量,促进城市的可持续发展。在加快城市化进程的同时,需处理好城市水循环与城市发展的关系,搞好城市水资源开发及保护以确保城市化进程的顺利进行。
循环经济具有减量化、再利用、再循环三大操作原则,即3R原则。减量化属于输人端方法,旨在减少进入生产和消费过程中物质和能源的流量;再利用属于过程性方法,目的是延长产品和服务的时间强度;再循环属于输出端方法,要求物品完成使用功能后重新变成再生资源。实现水资源可持续利用和城市水循环也要遵循这三个原则。水循环经济是指运用自然生态系统中水循环运动规律重构水经济系统,使水社会循环能和谐地纳入自然生态系统的水循环过程中,形成健康的社会水循环,建立一种新形态的水闭路循环流动性经济。其内涵是要实现水资源的可持续利用,建立水循环经济性的社会。把经济社会建立在水资源循环利用的基础上,改变过去水资源――使用消费――污水排放的单向流动的线性经济;变成水资源――使用消费――污水再生处理――水再循环,形成水资源在经济――社会――环境复合生态系统中的往复循环流动的闭路循环经济。
二、影响城市水循环的因素
(一)人口规模的增大对城市水循环造成影响
人口规模的扩大对用水需求的影响体现在两个方面:一是直接影响。人类饮用、清洁都需要淡水资源,人口增加首先增加的是生活用水,这一用水量的增加基本上与人口同比例增加。而且,伴随人们生活水平的提高,人均生活用水量的增加可能会快于人口增加的速度。二是间接影响。现代社会人口的增加往往还伴随着技术的进步和产业的发展,无论工业、农业还是服务业,其规模的增长都会导致用水量的增加。不过,这种规律只反映了人类发展的一般进程,具体到一个地区,鉴于不同产业对水资源消耗量的差异,地区产业结构调整的方向会对间接用水产生较大的影响。在特定地域、特定阶段,因人口规模扩大导致的产业发展进而造成的用水需求变动的方向是不确定的。
在水资源供给方面,北京市水务局数据显示,北京水资源由两部分构成:一是本地区降雨形成的水量;二是上游入境水量。北京市水资源公报显示,北京多年平均降水总量98亿立方米,蒸发约60亿立方米,形成总量约为37.4亿立方米的水资源;北京多年平均入境水量16.1亿立方米,二者合计53.5亿立方米。实际上,北京平均每年可以利用的地表水总量仅约为14亿立方米,加上25.6亿立方米地下水,共计约40亿立方米。
在水资源需求方面,北京每年生产生活用水总量约为34.5亿立方米(2006年全市总用水量为34.3亿平方米,2007年为34.8亿平方米,2008年为35.1亿平方米),40亿立方米供给,34.5亿立方米需求,北京的水似乎够用。但近年来北京降水量明显减少,入境水量也连续9年减少,从10亿立方米逐年下降到7亿立方米,与常年平均数据16.1亿立方米相差甚远。供给方面,北京可利用水资源往往不足40亿立方米;需求方面,随着大量外来人员涌入北京,用水量也在随着增加,导致北京地表水流出量少于流入量,以及地下水逐年减少。为解决水资源短缺问题,北京市采取了大量行之有效的措施,农业用水、工业用水都有所下降。但就目前情况来看,节水空间已经非常有限。况且,人口扩张,工业、服务业等生产用水也会随之增加。同时,随着公众对生态环境要求提高,生态用水也应当得到足够保证。就目前形势,一旦北京遇上连续干旱,情况就很危急。
(二)城市化的发展对水资源循环利用的影响
随着城市的快速发展,居民的生活及工作环境在很大程度上得到了改善。但是随之出现的是城市大面积的天然植被和土壤被街道、工厂、住宅等建筑物所代替,使下面的不透水面积增大,从而减少了降水的渗入量。城市化形成了新的人工地貌,改变了自然区域的蒸发条件。在城市化条件下,蒸发的变化相当复杂。城市较大的受热量造成了蒸发能力提高,然而城市水文循环的短路化使城区可供蒸发的水量较少。城市化前,蒸发量占40%,地面径流量占10%,入渗地下水占50%;城市化后,蒸发量占25%,地面径流占30%,屋顶径流占13%,入渗地下水占32%。下垫面的变化已经在很大程度上改变了城市区域水循环途径,对涵养城市水源产生了不利影响。城市化的主要特点之一是城市人口、产业的集中和快速发展,从而城市化水平的提高导致了城市需水量的迅速增长,而水又作为运输媒介搬运工业和生活废物排入水环境,因此在某种程度上讲,如不能辩证地处理城市水资源开发、保护与城市发展的关系,城市化将会出现资源型缺水和污染型缺水并存。
(三)生活污水对城市水循环的影响
城市污水主要来源于工业废水与生活污水。传统的污水管理模式业已导致我国90%以上的城市水域遭到污染。目前,我国城市污水在以每年6.5%的速度增加,预计到2020年城市污水产生量将达到600亿吨以上。因此,必须加速我国城市污水管理模式的转变。工业废水资源化理念是对传统工业废水末端治理的革命,是工业废水治理的新方向;而城市生活污水的处理则可考虑变集中处理为分散处理,分散处理的主要场所可设在居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统将生活、生产污水处理之后再次使用,从而节约大量的日常用水。经过处理的回用中水,可用于冲厕、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济发展的着眼点,目前需要大力研究污水处理技术和提高污水资源化的应用水平。所谓污水资源化,即将污水视为一种资源,通过各种处理技术,使其净化达到某种用水标准,从而实现大部分净化水的循环再利用,同时减少污水排放对环境造成的不良影响。在解决水资源短缺的对策中,应当将节水和污水资源化放到首位。通过节水,可以减少不必要的浪费,通过实施污水资源化,实现水资源的重复利用,从而缓解水资源紧张问题。污水资源化是解决我国水资源短缺的必由之路。
三、实现城市的良性水循环
(一)改善城市下垫面状况,涵养水源
城市下垫面状况直接影响到降水的入渗及其对地下水的补给,增加城市下垫面的透水性,可以改善城市水自然循环的条件,涵养水源。对于城市来讲,应尽量减少不透水面积,降低污染,如在人行道和停车场等地应采用多孔地面和草皮砖充分利用降水,增加人类可用量来促使水形成良性循环。加强对科技投入的力度,加速科技产业化进程。科技进步对水资源的可持续利用起到关键性作用。政府部门应引导和鼓励企业对科技的投入,推进科技产业化进程。采用新型建筑材料,建设透水型人行道,增加雨水入渗量。采用各种雨水渗透设施间接利用,削减城市雨洪径流、减轻城市热岛效应和污染,主要通过透水地、渗透沟、渗透管、渗透槽、渗透池等加大对雨水的就地下渗量,让雨水回灌地下,减少水涝、海水倒灌和缓减地面沉降等城市问题。
(二)着力发展污水处理行业
水资源是自然界不可替代但可再生的资源,在人类开发利用水资源的同时,只要遵循其自然循环的规律,地球上有限的淡水资源就能够为人类重复地、永续地利用。因此,需对排入自然界的污水进行深度处理,将排污量控制在水环境纳污能力以内,以保证水资源能够持续地健康循环。我国需加大城市污水处理的深度及力度,保护水资源环境,为城市水健康循环创造客观条件。另一方面,经深度处理后的污水可根据用水户对水质的不同要求,进行重复利用。城市污水是城市稳定的淡水资源,污水的再生利用既减少了对新水的需求量,又减少了污水排放对水环境的污染,同时有利于污水处理产业的发展,它是城市水健康循环的有效措施。目前,我国城市污水的回用率还很低,西方发达国家已经有了许多成功的实例。据报道,美国自上世纪50年代起即开始着手这方面的工作,美国357个城市实现了污水回用,其中回用于农业占53%,回用于工业占40.5%。日本早在1962年就开始污水回用的实践,70年代东京、名古屋和大阪等城市就已将城市污水处理后回用于工业。国外在城市污水回用方面发展很快,美国2000年污水回用率高达72%,日本1995年污水回用率为77.2%
积极扶植城市污水处理行业的发展,在现有的经济技术水平条件下,加大人力、物力在污水处理技术上的投入,控制水污染,这是发展水循环经济的基础。对城市污水处理行业的扶持,包括资金和技术的支持。政府要大力支持污水处理厂继续研发新的污水处理工艺,不断提高污水处理水平。同时,注意降低污水处理成本。政府也要给污水处理行业一些减免税的优惠政策,如较合理的低价格的电价,污水处理费要按照排出废水的水量和水质实行综合指标计费和收费等。
(三)扶持循环再利用水处理技术行业
由于市场对循环再利用水处理新技术的认可度较低,且新兴行业往往投资风险较大,人们是否接受循环再制水,都有一个认识过程。为了尽快实现水资源循环再利用,政府可以筹资建设示范工程,授权经营,在示范工程的运行过程中积累经验,检验新技术并用于宣传教育,提高对水资源的稀缺性、节水必要性、循环再利用等的认识,为培育循环水市场创造条件。同时,制定和完善有效的城市循环水开发和利用的优惠政策。如税收优惠、循环水项目的财政投入和补贴政策等,鼓励城市高层建筑、办公场所、社区内部、娱乐场所、运动场地及绿地浇灌等进行循环水利用以及工厂内部的循环水利用,有关部门还应出台明确的强制性政策推动循环水的利用。
(四)努力拓宽城市再生水的利用渠道
要大力推行城市清洁生产管理。清洁生产是指对产品和生产过程持续运用整体预防的环境保护战略,清洁生产是要引起全社会对工业产品生产及使用全过程对环境影响的关注,使污染物产生量、流失量和治理量达到最小,资源充分利用是一种积极、主动的态度。清洁生产具有巨大的节水潜力,近年来世界各国大力推广清洁生产,广泛循环利用经过处理的工业废水。目前,我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上,但与世界先进水平(90%-95%)相比,还有不小的差距。根据我国目前的工业用水效率预计,到2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3,用水量增加约1倍。因此,必须重视工业用水过程的研究,多角度地选择清洁生产模式,改进工艺和流程,进一步提高多次重复循环用水,提高用水的效率。
(五)建立健全与市场经济体制相适应的水价体制
依据水资源的价值,合理的水价应该从自然水价值、可供利用的水的价值和已利用过的水的价值等方面来决定。其中,自然水的价值决定水资源费、可供利用的水的价值决定供水成本,已利用过的水的价值决定污水处理费,这三者共同构成了能够反映水资源稀缺性的水价。水资源费体现水资源的稀缺性,它是为防止水资源的滥用而使水资源使用者付出代价的货币表现;供水价格是通过具体的或抽象的物化劳动把资源水变成产品水,进入市场成为商品水所花费的代价,包括建设工程费、管理运行费和其他费用的代价;污水处理费是指经使用水体排出用户范围后污染了他人和公共的水环境,为污染治理和水环境保护所需要的代价,也是为达到某种水质标准而付出的水环境经济补偿。应尽快通过市场机制形成合理水价,同时,根据水资源稀缺的供求情况,尽快制定出反映水资源供给和需求状况的价格政策,发挥价格机制对水资源配置的调节作用。
(六)加大宣传力度,提高节水意识
无论从水量的角度还是从水质的角度来说,水都是任何生态系统不可缺少的一部分,水量的减少和水质的下降都将对生态系统产生严重的负面影响。因此,必须加大宣传力度,使人们认识到水不仅具有经济价值,而且具有社会和环境价值,使广大公民树立正确的用水观念,掌握科学的用水知识,改变落后的用水习惯。在水资源的开发利用过程中必须考虑环境的需要,坚持开源、节流与治污并重,节流优先的原则,提高人们的节水意识。
水资源是社会经济发展不可替代的基础性、战略性资源,城市的发展必须有足够(水量与水质)的水资源作为支撑。在加快城市化进程的过程中,应遵循城市水循环的规律,完善管理体制,合理开发利用水资源,提高水的利用效率及效益,加大污水的深度处理及回用,真正做到城市水务一体化管理,使水资源的可再生性得以体现,建立起城市水健康循环,促进城市水资源的可持续利用,达到人与水的和谐发展,从而促进整个社会的和谐发展。
控制人口过度集聚增长,建设组群式城市结构,既能减少集中开采与需水压力,又能减少生活污水的排放量,从而减轻对水资源环境的过度开发和污染。在控制人口的同时,调整优化经济结构和产业布局,大力压缩耗水量大、污染重的产业,严格限制高耗水型工业项目的开发,强化源头和过程控制,推行清洁生产,提倡发展节水型产业。
参考文献:
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关键词: 减少;DDNP;废水
中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)0110166-02
0 引言
二硝基重氮酚(DDNP)于1916年用作起爆药,因其具有良好的爆炸性能和适度的撞击、摩擦及热感度,而广泛用于工业雷管的生产,但其生产过程中会产生大量的废水。目前,DDNP通行的生产方法为钠盐法,每生产1KgDDNP大约产生300-500Kg废水(冬天300Kg,夏天500Kg)。废水的产生主要有以下三个方面。
1)中和还原反应和重氮反应时直接产生的工艺废水。
2)反应过程中所用的冷却水和冲洗地面用水。
3)药剂洗涤时产生的洗涤废水。其中反应过程中的冷却用水量和冲洗地面用水量最大。
针对上述产生废水的原因,在DDNP生产过程中通过采用新的DDNP生产工艺;研发使用DDNP生产中冷却水循环回收装置;使用新型洗料器和新的洗料工艺等方法来减少DDNP生产废水。
1 采用中和还原反应和重氮反应新工艺减少DDNP生产废水
1.1 中和还原反应
用Na2S水解产生的NaOH和NaHS直接中和还原苦味酸,通过减少用水量,提高初始反应物浓度,这样便于控制反应温度,进而控制反应速度,同时也减少了废水产生量;其次,通过调整反应温度,使副反应产物减少到最低限度;最后,通过控制Na2S流速、加入量和反应时间,使钠盐的得率得以稳定。
1.2 重氮反应
改变原来DDNP生产中完全靠聚晶来生产球状颗粒的办法,改为在反应后期为单纯的结晶,消除聚合很不充分的弊端,大大减少生产中粉尘的产生。整个重氮反应不需单独加反应用水,只需要加入少量热水调节反应初始温度即可。因当微小的DDNP晶体通过聚合作用达到所需要的粒度时,这种聚合作用已经变得不可靠且不完全了,故此时要停止这种欠严密和欠完全的聚合作用,亦即要停止微小的新晶体的产生,使新生成的DDNP完全以纯结晶的方式成长在聚晶体的,形成一个坚固的且无粉尘脱落的外壳,仅有极小少部分DDNP溶解在反应母液中,如此可以将小颗粒聚晶体减少到可以忽略的程度,以消除反应母液中的DDNP微粒。为达到以上要求在重氮过程中要控制以下几点:
1)控制反应过程的温度:大量试验表明,DDNP重氮在20℃以上就可以进行,但最佳重氮温度为32℃,温度过低时反应副产物较多,温度较高时会影响DDNP的起爆性能;
2)控制反应过程的PH值:由DDNP重氮过程PH值变化曲线可知,整个重氮过程PH值大都应在6.0~6.5之间,可通过控制盐酸的加入速度,准确控制整个反应过程的PH值;
3)控制好晶型控制剂的加入时间及反应搅拌速度:选用联苯三酚碱溶液作为晶型控制剂,为保证晶型效果,应在反应初始阶段母液中出现大量泡沫时加入,效果最好。最佳的反应搅拌速度为110转/min,过快或过慢都会影响结晶。
通过控制反应过程,DDNP结晶犹如在形成的雪球外表面绕上一层冰一样,避免了聚合不完全和疏松脱落的缺点。采用该工艺制造DDNP,在减少用水量的同时,制得的DDNP在显微镜下观察基本为球状颗粒,手感颗粒较硬,且产品具有粒径均匀、流散性好、易于筛分、不粘附管壁等特点。
1.3 新旧工艺废水情况对比
采用新工艺后,生产废水量降低明显,废水量均按投料25kg苦味酸统计,生产1kgDDNP产生的废水新工艺得率以65%统计,老工艺得率以58%统计,统计结果见表1。新工艺生产1kg DDNP仅需要38kg工艺废水。
2 研发使用DDNP生产中冷却水循环回收装置减少DDNP生产废水
2.1 原有DDNP生产系统中水路管网及流向
DDNP生产过程中需要用掉大量的水,其中冷却水在总用水量中占去大部分。如图1所示,原有工艺中的生产系统内部水路管网包括进水总开关1、泡料A2、泡料B3、半成品冲洗口4、还原用水口5、还原反应罐6、冷却水管、冼药布桶7、重氮用水8、重氮反应罐9、冷却水管、成品冲洗口10,该水路管网是将还原反应的冷却水用来清洗药布,重氮反应冷却水直接排放,造成大量水资源浪费,而且大量冷却水与生产中产生的废水一起进入废水池,大大增加生产废水总量。
2.2 为解决原有问题而采取的技术方案
为解决DDNP生产中大量水资源的浪费和总废水量大的问题,提供一种结构简单、使用方便的DDNP生产中冷却水循环回收装置,它能够将在DDNP生产中吸热后的水再回收冷却,重新进入DDNP生产系统水路管网。
为实现上述目的,采用如下技术方案:
DDNP生产中冷却水循环回收装置,它包括依次相通的小回收池、水泵和多级大回收池,小回收池、水泵与生产系统内部水路管网在同一平面,多级大回收池与生产系统内部水路管网有一定的高度差,这种高度差要足以保证多级大回收池水的冷却,并能流入到重氮反应罐冷却水管的入口,小回收池与生产系统内部水路管网的中和还原反应罐、重氮反应罐冷却管出口相通,多级大回收池与重氮反应罐冷却管入口相通,多级大回收池与生产系统内部水路管网相通。
为保证整个系统的正常运行,多级大回收池与生产系统内部水路管网的高度差为8米,分级至少为三级。
2.3 技术方案的工作原理
该方案的工作原理是这样的,还原反应罐中的冷却水流入小回收池后经水泵泵送到多级大回收池,经多级自然冷却后,进入重氮反应罐冷却系统后再流入小回收池,形成循环,另多余的冷却水通过重新设计的水路管网进入原有的DDNP生产系统内部水路管网,保证整个装置中水量供需平衡,达到对冷却水的循环、回收、再利用。
2.4 技术方案的具体实施方式
图中各标识表示:1.进水总开关 2.泡料A 3.泡料B 4.半成品冲洗 5.还原用水 6.还原反应罐 7.洗药布桶 8.重氮用水 9.重氮反应罐 10.成品冲洗 11.泡料A1 12.泡料B1 13.还原用水A 14.重氮用水A 15.成品冲洗A 16.小回收池 17.水泵 18.多级大回收池。
如图2所示,DDNP生产中冷却水循环回收装置包括依次相通的小回收池16、水泵17和多级大回收池18,其中小回收池16、水泵17与生产系统内部水路管网在同一平面,这样能够保证还原反应罐6、重氮反应罐9的冷却水流入小回收池16中,多级大回收池18与生产系统内部水路管网高度差为8米,多级大回收池的分级至少为三级,这样能够保证多级大回收池水的自然冷却,并能流入到重氮反应罐冷却水管的入口,小回收池16与生产系统内部水路管网的还原反应罐6、重氮反应罐9冷却管出口相通,这样能保证还原反应罐6、重氮反应罐9的冷却水流入小回收池16,多级大回收池18与重氮反应罐9冷却管入口相通,多级大回收池18通过重新设计的水路管网与生产系统内部水路管网相通,这样能保证多余的冷却水进入整个二硝基重氮酚生产系统,保证整个装置中水量供需平衡,达到对冷却水的循环、回收、再利用。重新设计的水路管网如图2所示,增加了泡料A1接口11、泡料A2接口12、还原用水A接口13、重氮用水A接口14、成品冲洗A接口15。
2.5 DDNP生产中冷却水循环回收装置运用前后废水量对比
与原有的DDNP生产系统中用水相比,DDNP生产中冷却水循环回收装置能够将吸热后的冷却水自然冷却重新予以利用,达到了节约用水,降低总废水量的目的。表2废水为统计生产100批的统计结果。
关键词:暖通空调 ;施工问题 ;质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
1.前言
暖通空调的施工则是建筑施工中一直以来都是使用该类空调过程中的重要一环,其施工的过程要比一般空调的复杂,所面临的问题也较多。 施工质量的好坏能直接影响到其后其工程的整体质量状况,也能够左右着整个工程使用的效果。 一般来说,暖通空调主要涉及到制冷供暖系统设计、新风系统设计和排风系统设计等,中间环节较多,安装初期就应对整个工程有全面的把握,注意每一个环节上的重点,严格控制好工程相关质量,只有这样才能保证建筑功能的全面实现。
2.施工中的问题分析
大型建筑物的施工中,一般通风和空调都是整个施工过程当中的重要环节,后期的安装也是整个工程较为困难的一个环节,一般来说在暖通空调的具体实施安装过程当中,常会出现以下问题:
1.1管道铺设在标高和定位方面重合较差的情况比较严重。
因为暖通工程的整体工程量较大,铺设管道较多,管道网复杂,而且各个管道所具备的功能也不仅相同, 这中间就有可能出现送风、排风、冷冻水、线缆等等诸多不同功能用途的管道交叉铺设,这就给工程最初的设计也提出了较高的要求。 管道的设计。 甚至与其他功能工程的交叉,如喷淋、给排水等,一旦在设计和施工环节稍有不慎,出现了不合理甚至是错误的铺设, 就会导致公正整体施工无法正常进行,甚至有可能严重影响工程的整体质量。如果图纸在某些段点的施工设计意图不明确,无法判断具体施工的方向和具体操作的环节,根据自己的想象和理解贸然的进行施工,其结果很有可能对工程的整体施工造成较大的影响,出现混乱的局面,严重的还要返工,并且可能出现后面影响后面的后面这样的恶性循环,必然使有些管道就被迫安装在不合理的位置或标高上,严重影响工程质量和进度。 这一情况在大型复合性工程体现的尤为明显。
1.2暖通空调系统设备噪声超标。
设备噪声超标也是暖通空调设备安装中的一个重要问题。 通常,设备噪音主要来源于空调内风机马达的转动以及带动自身的振动,也有可能空间环境的原因。 所以在暖通空调设备安装之前首先应对工程设计图纸等先关文件进行认真仔细的研究与核对,确定无误后还要查看设备的检测报告及使用说明,若认为噪音可能超过国家标准需抽样检测,以避免问题扩大;亦可事后控制,比如增加消声装置,以及在设备的减震方案上改进等。
1.3空调内的循环故障。
众所周知,在空调运行的同时,尤其是具备采暖功能的空调系统,必定要有一套相配套的水循环系统支持。 如果这一系统出现故障,则整个空调系统无法按照设计要求正常的完成暖通的任务,真个系统的效果也无从发挥。所以,暖通空调系统的安装施工一定要重视水循环系统的有效工作,把抓好水循环系统的工作作为保证整个系统正常运行的保障。 通常,此类故障出现的主要原因有管道自身阻力和关内流体不洁两种,我们在施工操作的过程中,均可以通过相关的措施,避免和降低发生以上两种故障的概率。如合理的安排管道整体的标高和坡度以及对关内进行防锈处理等措施,都可以有效的避免以上问题的发生。
1.4管道节点之间的渗漏问题。
这种问题的出现,其原因是多方面的。管道在节点操作是未能严格按照规程实施,造成节点之间松动出现渗漏。管材规格、标准存在细小瑕疵,连接后未能实现管道之间的紧密连接,导致出现滴水等渗漏问题。 所以,我们在施工过程当中,一阶段安装完毕之后,都要进行打水试压,这种方法能够有效的检查渗漏源,及时修正可能出现的质量问题。 笔者有过很多暖通工程施工的一线经验,结露滴水问题是层出不穷,尤其冷凝水管道的滴水现象。 受到造价的限制及传统的工艺束缚,普遍采用 Upvc 管材,这种管材,在施工的时候容易操作,施工结束后的保护工作却是相当的难,容易被破坏。
3.安装问题解决方案
从以上的分析中我们可以发现,暖通空调设别安装在工程施工中占有重要的地位,必须提高其施工质量,针对以上的问题,我们可以在安装过程中采取必要的措施,及时有效地进行解决。
3.1严格控制材料质量。
安装工程的材料直接影响着工程的质量,其采购受多方面因素限制,例如:工程造价、材料属性、施工难度等各个方面的影响,在进行材料的选择上要各方面权衡,满足质量和效益的双重要求。从我国暖通空调的材料采购现状来看,目前市场的材料种类很多,质量参差不齐,必须经过严格的检测,进行严格的筛选,坚决不能偷工减料,否则将会造成工程无法挽回的损失,信誉降低,经济损失等。
3.2严格控制施工过程。
施工过程中管道支架的位置、标高、坡度都必须符合设计要求。在进行暖通空调的施工过程中,必须要确保坡度在一个准确的范围内,可以调整供暖干管或者填补管道漏洞空隙,此外应减小位置、标高和设计值的偏差。充分考虑到各方面的影响因素,严格按照章程和规范执行,并采用相关的工艺,遵循一定的原则,避免管道交叉严重、阻塞、结露漏水等问题。做好施工中的控制监督工作,减少错误出现的几率。
3.3加强各专业间的配合。
一项建筑工程是由多个部门共同完成的,是多个部门互相配合才实现的,暖通空调设备施工亦是如此。工艺对土建就有很强的要求,例如,在土建中需预留通风管道的孔洞;在风道竖井砌砖时应该采用水泥砂抹面;为排水方便应设排水沟或集水坑和排水泵等装置。诸如这些问题需在设计初期就尽量相互沟通,在施工前和施工图纸会审阶段就提出相应的预防措施。
4结语
暖通空调设备安装的施工是一项复杂而且细致的工作 ,各专业、各工种、各单位相互协调的工作 ,在暖通空调安装施工过程中,不仅需要严格按照相关规范进行施工,还需要根据具体的工程实际,采取科学、合理的施工方案,力求在保证施工质量的前提下进一步降低成本,加快进度,取得更好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1] 魏永明, 胡宝利. 结合规范谈暖通施工管理中的存在问题与对策.浙江建筑,2006(14):22-23.