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純堿在污水處理中的作用范文1
關鍵詞:印染廢水 ;回用;一級A ;排河
Abstract: Treating the printing and dyeing wastewater of A woolen mill with the" coagulation +activated sludge +ABR+ mechanical filtration ", the effluent COD is under 50mg/L, the chromaticity is less than 10 times, it is better than the" urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" ( GB18918-2002) the level of A standard, at the same time ,the cooling water back is used in major cooling and large color dyeing process, the back rate is more than 60%, and compared with the transformation before, the operating cost is reduced to half.
Key words: printing and dyeing wastewater; reuse; level A; Pai River
中圖分類號:X505文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
Abstract:The combined process of coagulating sedimentation, ABR, activated sludge and mechanical filtration is used to treat Hebei a woolen mill wastewater to achieve that the COD is below 50mg/L and color degree is low 10 times, which are better than the Standard A of "Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant" (GB18918-2002). In addition, the output water is reused for water production plants, and the level of wastewater reuse is more than 90%, the operation cost has been reduced by half after the improvement.
Key words:woolen mill wastewater,reused,Standard A, discharge into River
前言
印染行業是高耗水行業,據不完全統計,截止2005年,國內印染行業每天排水量約450-500萬噸,且因其處理難度。同時,印染廢水經處理后回用率僅7%,是所有工業廢水中最低的。隨著水資源短缺及水質性缺水問題的日益突出,印染廢水的處理和回用日益受到重視。
河北某毛紡廠生產高檔防縮地毯紗,尾水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準后可排河。同時,該企業生產用水取自地下水,而該地區為地下水超采區,水資源極其緊張。因此對其污水站進行了改造,實現了提標和中水回用。改造后的污水站于2008年正式投入使用,運行穩定,出水優于一級A標準,同時回用率達到60%。該企業是當地第一家達到排河標準的印染企業,為該地區印染廢水處理及回用起到了帶頭示范作用,可供其它類似企業參考和借鑒。
1.工藝設計
1.1廢水產生情況
該廠以羊毛、化纖為原料生產高檔地毯紗,生產工藝流程如下:
產生生產廢水(大約800 m3/d)及少量生活污水(20 m3/d)。生產廢水主要為染色廢水、染色機沖洗水、漂洗水,其中后兩者約占80%,所用染料為分散染料、陽離子染料,主要助劑為元明粉、硫酸、純堿等。
廢水水質如下:
CODCr:600-1500 mg/L,平均1200 mg/L,B/C:0.25-0.28,色度:150-800倍
1.2原有污水處理設施概況
企業于1998年建設廢水處理站一座,日處理300方,采用臭氧氧化和接觸氧化工藝,出水COD180 mg/L,臭氧投加量20 mg/L。由于臭氧發生器生產技術不成熟,故障率較高,且運行費用高(臭氧發生器用電功率15KW)。
1.3改造工藝的確定
印染廢水具有色度高、成分復雜、不易降解、可生化性差等特點,單獨采用傳統活性污泥或接觸氧化技術等好氧技術脫色效果差。同時,為了避免臭氧脫色帶來的運行費用高及故障率高的問題,該工程選用“混凝脫色+ABR+推流式活性污泥”的組合技術,再經深度處理即可達到回用水水質,工藝流程如下:
1.4工藝說明
1.4.1降溫調節池
降溫調節池主要收集車間排水。由于車間產品變化頻繁,水質水量變化較大,且水溫高,特設置廢水降溫調節單元,以實現廢水的均量、均質和降溫。
1.4.2混凝沉淀池
降溫調節池的廢水提升進入混凝反應沉淀,泵前加入PAC,反應區加PAM,隨后進入沉淀池,污泥排入濃縮池,污水則進入ABR。由于該廢水中的分散染料具有較好的混凝特性,脫色效果較明顯。
1.4.3ABR池
混凝沉淀出水進ABR,池內設填料,填料高度3m。在ABR池,染料及其他有機化合物分解為小分子有機物。一方面發色基團破壞,起到了脫色作用;另一方面廢水的可生化性得到提高。
1.4.4預曝沉淀池
預曝沉淀池由原有的接觸氧化池改造。
1.4.5推流式活性污泥池
預曝后的水進入推流式活性污泥池,在好氧微生物作用下,降解廢水中的有機物。
1.4.6二沉池
推流式活性污泥池出水進入二沉池,污泥部分回流至推流式活性污泥池,剩余污泥排入濃縮池,上清液進中間水池。
1.4.7過濾器
過濾器主要為砂濾器及碳濾器,二沉出水經中間水池提升進入砂濾器以去除殘余懸浮物,再進入碳濾器后,回用于車間,砂濾出水可排放。
1.5單元設計參數
主要工藝單元參數見表4。
改造后污水站運行良好,出水優于一級A標準。且經過幾年運行,出水回用于車間后,產品質量未受影響。
3.經濟技術分析
本工程設計水量800m3/d,總投資168萬元,運行費用主要為電費及藥劑費,電費0.4元/噸水;藥劑費用0.144元/噸水,合計0.544元/噸水,噸水費用比技改前降低一半。
4.結論
4.1印染廢水具有水量大水質多變的特點,需要較大調節池,以穩定水質水量。
4.2對于含分散染料的廢水,生化前置混凝脫色效果較好,色度去除率可達55%。
4.3厭氧技術對于印染廢水脫色具有很好效果,脫色率80%以上。
純堿在污水處理中的作用范文2
關鍵詞:染整廢水;資源回收;水回用工藝
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A文章編號:1005-569X(2010)02-0032-04
1 引 言
紡織染整工業是我國輕化工程中發展時間較長的一個支柱產業,我國加入WTO后,該產業逐漸與國際接軌。目前,染整工業廢水的處理仍是整個業界亟待解決的難題。
染整廢水來自兩個部分:一部分來自原材料的初步加工;另一部分來自紡織原料的染整加工過程。本文將就紡織染整工業廢水的回收技術方法進行系統的闡述,并從清潔生產的角度,探討針織染色廠生產廢水的治理和綜合利用方法。
2 染整廢水中的資源回收
染整廢水成分包括一些堿類、染料、羊毛脂和蠟等,有些成分回收起來工藝簡單,成本較低,而且回收的物質能再次運用到生產中,顯著提高生產的經濟效益。
2.1 染料的回收
由于不同的染料其固色率不同,染色廢水中往往有相當一部分未利用的染料,若能予以回收并重新利用,不僅具有較高的經濟效益,且可大大降低染色廢水的污染負荷。但由于染色過程中加了大量的染色助劑,且不同染料在溶液中性能差異較大,給染料回收帶來了一定的困難。有關染料回收技術大多數處于研究開發階段,工業化應用相對較少。
理論上來講,對于一些水溶性較差的染料,可以通過諸如氣浮、絮凝沉淀、膜分離等理化法使之與水固液分離,從而得以回收,但是在實際生產中實施起來卻非常困難。張伯倫等[1]使用外壓膜管式超濾器,對上海新風色織廠染色廢水采用超濾法進行靛藍還原染料回收,濃廢水經粗細隔柵和過濾機初步處理后經調節池穩定,直接進行超濾處理,運行中取得較好的結果。
2.2 絲光淡堿的回收
絲光廢水燒堿含量非常高,可達40~60g/L,采取中和處理需大量酸劑,成本代價巨大。若采取回收技術,回收后堿液可供煮練、絲光、染色和印花使用,且不影響產品質量。目前通常采用石灰――純堿凈化后多效蒸發濃縮的方法處理絲光廢水,該技術已在我國印染廠廣泛應用。該法的不足是工藝流程長、操作復雜、沉渣多。
國內葉恰[2]等人曾經報道另一種堿回收技術,即先將堿液蒸發濃縮,將達311g/L回收堿液于室溫28℃左右加入27%雙氧水,攪拌后放置24h后凈化處理,凈化效果良好。堿液有機含雜量為2.86g/L,可直接利用并不影響絲光效果,且無沉渣產生。
2.3 毛紡織染整廢水中羊毛脂的回收
毛紡織染整廢水主要來源于洗毛工藝,廢水中羊毛脂含量高,有機污染負荷重,應予以單獨處理并進行羊毛脂回收。回收方法主要有離心分離法、氣浮法、混凝法、酸裂解法、電解法、萃取法、超濾法等,實際應用中應根據廢水情況,合理選擇處理方法與工藝。其各種工藝的處理效果見表1。
如杜仰民[3]等采用TX型系列高效混凝劑處理生產現場洗毛廢水,其COD去除率可達98%以上,絮體采用溶劑萃取法和機械離心法,可回收大量羊毛脂。
2.4 蠟染印花洗蠟廢水中的蠟回收
洗蠟廢水中的松香蠟質含量很高,不加以回收直接排放到環境,不僅浪費大量資源,而且對環境造成嚴重的污染。該產業廢水中松香蠟質的存在狀態,因洗蠟方式的不同所采用的回收方式亦不同。
采用機械水洗方式洗蠟廢水中的松香蠟質,主要以懸浮的狀態存在,成分較為簡單。若采用傳統的沉淀、過濾等物理方法回收的話,回收率不高,且工作量大、成本高。在實踐中,可采用雙級氣浮工藝處理實際洗蠟廢水,蠟回收率可達90%以上,大大提高了蠟回收率,且回收蠟質含水率低,易于重新利用[4]。回收蠟質可用于生產車間重新上蠟使用,并且蠟回收后的廢水可回用于洗蠟工段。
工業生產中另一種洗蠟的方式是采用堿洗法,該類廢水中的蠟主要成呈散態,直接分離的方法比較難以實現。多數企業是將其與其他廢水合并處理,這種做法不利于資源節約。在實踐中,采用酸析法取得了較好的回收效果[5]。該法是將廢水的pH值調節到3~4,此時松香蠟質轉變為疏水狀態并凝結成絮狀體,具有了吸附其他雜質的能力,而后通過沉淀或氣浮的方法分離絮狀體,實現固液分離,從而實現蠟質的回收。另一種不以回收利用為目的的處理方法是:對印花水洗廢水進行電化學處理,出水直接與堿洗廢水混合,可同時實現印花廢水脫色和堿洗廢水的脫蠟,其各項污染指標去除率均可達到90%以上,處理效果明顯且處理費用低。
2.5 絲織物精煉廢水中絲膠的回收
絲織物精煉廢水中絲膠含量高,對其進行回收后,可廣泛用于紡織、生物、醫藥等領域,具有較大的經濟效益,而且還能大幅度降低對含絲膠廢水處理的難度。對于絲膠回收的方法較多,有混凝法、離心分離法、溶劑萃取法、酸析法等等。其中超濾法多用于高效高純度的絲膠回收。此外,還有冷凍法回收的例子[6]:調節pH至蛋白質等電點(約為7左右)以上,在-24℃下冷凍,絲膠回收率可達70%,廢水COD值下降70%以上,其工藝簡單,回收率較高,不足是能耗大。
3 染整廢水綜合利用方法的探討
根據清潔生產的要求,染整行業除了對廢水中的有用物質進行必要的回收外,還必須對生產用水量加以調節,盡量減少水耗。另外,染整過程中產生的廢水還含有大量的余熱,排入環境后浪費大量熱能,對水體造成熱污染。如何采用優化的工藝,使水量能夠在保證產品質量的情況下用量最少,同時能夠回收利用廢水中的余熱,是當前染整行業中廢水綜合利用的關鍵問題[7]。下面提出并分析針織染整廠的染色廢水的幾種綜合利用方案。
3.1 針織染整的用水要求
一般來說,我國的針織染色主要以間歇式浸染法為主,這種方法所用的水大概有以下3種:蒸汽用水、冷卻用水和浴中用水。
3.1.1 蒸汽用水
蒸汽用水是用于鍋爐蒸汽的用水,水質要求最高,必須經過軟化和除氧等處理。蒸汽在染色機用于加熱后冷凝成水,即冷凝水。在大多數情況下,蒸汽輸送過程、熱交換過程和冷凝水輸送過程不會產生污染。因此,冷凝水的水質為最好,在沒有污染的情況下符合鍋爐水的水質要求,可以直接用作鍋爐用水。
3.1.2 冷卻用水
冷卻用水是降低針織物煮漂、皂洗、染色等過程中浴中溫度的用水,理論上對水質的要求并不高。主要是要求水溫低,并且是越低越好。然而在實際生產中,要考慮到在熱交換器處的結垢問題。所以對于水中雜質和硬度等因素有一定的要求。
3.1.3 浴中用水
浴中用水是指所有進入染色機的水,包括有染色用水、煮漂用水、皂洗用水、水洗用水和洗缸用水。浴中用水成分復雜,對于用水水質和產生廢水的水質也因所處工序和采用技術的不同而存在很大的差異。例如,染色過程對于水質的要求最高[8],而洗缸用水對于水質的要求就最低。以染色工序產生的廢水為例,排放的廢水不僅色度、COD和pH值等污染物指標要遠遠高于其他用水,還與使用的設備和工藝等因素有關[9]。
浴中用水是染色生產用水余熱利用的主要來源。它不僅所含余熱值大,而且水量集中排放,容易利用[10]。一般情況,每噸染色產品所有浴中用水所含余熱約0.15~0.22噸標煤。
3.2 廢水綜合利用方案探討
以上對針織染整廠廢水類型,廢水水質和水溫以及各道工序所需水溫水質進行了介紹,下面從清潔生產、能源節約的角度,比較以下5種綜合利用方案,并分析各方案的利弊。
3.2.1 直排方案
該方案未對廢水進行回收和綜合利用,直接將其排放。該方案是為了與其它方案對比而提出的,它不需要對染色設備做任何改造,總的耗水量就是各個部分用水量的總和,實際運行成本與水費、電費及污水處理費有關。該方案的流程示意圖見圖1。
3.2.2 冷凝冷卻水綜合利用方案
冷凝水一般符合浴中用水的水質要求,如果冷卻水是采用新鮮水的話,就可以將冷凝水和冷卻水合并一起回用。該方案的流程見圖2。
這種方案構造簡單,在原有設備基礎上只需添加若干個蓄水池和疏水管網。冷凝水和冷卻水經收集后,直接作為浴中用水用到生產中。此方案簡單易行,但是也存在一定的弊端:蓄水池的建設會造成占地面積較大,而且冷卻水和冷凝水也不可能達到100%的回用率(經每一次回用后,都會有一些作為染色機的廢水排出)。當冷凝水和冷卻水回用溫度較高時,會對回用的效果產生影響,特別是對染整工序。由于加熱蒸汽和冷卻水共用一個熱交換器,使得冷凝水不能直接回用到鍋爐中,導致這部分熱能損失。
3.2.3 達標處理水回用方案
通常,經過達標處理的廢水水溫與常溫相近,可以作為冷卻水回用到生產中。工藝流程見圖3。
將處理達標后的污水進行回用,只需要鋪設一個回用系統,投資不多,而且可以將原來的冷卻水用量全部節省,回用率很高。但是,用達標處理水來進行冷卻,易污染熱交換器,蒸汽的冷凝水也無法直接作為鍋爐用水回用,損失了冷凝水的余熱。
3.2.4 冷凝水冷卻水分別回用方案
冷卻水冷凝水分別回用方案是對方案2的改進,它采用了兩個熱交換器,一個用于冷卻,一個用于加熱,加熱的蒸汽不會受到冷卻水的污染,可以直接作為鍋爐水回用到鍋爐中。不僅利用了冷凝水,還充分回收利用了熱能。而冷卻水仍然通過蓄水池和輸水管網作為浴中用水回用。該方案的工藝流程見圖4。
該方案水利用率的大小與實際情況許多因素有關。該方案的投資較大,但是水和熱能的利用率也較高。
3.2.5 冷凝水和達標排放水分別回用方案
該方案是將方案3和方案4進行聯合并加以改造產生的。它也是采用了兩個熱交換器,分別用于對染色機加熱和冷卻。此工藝冷凝水可以全部回用到鍋爐,能充分利用其余熱。而使用處理達標的污水回用作冷卻水,較高地節省了水的消耗,同時采用了單獨的熱交換器,也不會對冷凝水造成污染。
該方案是5種方案中水回用率最高,但其投資相對最高的一種方案。
4 結 語
(1)方案一的直排方式,沒有回用工藝,雖前期投資節省,但會污染環境,而且后續對廢水的處理和在新鮮水消耗上將付出更大的代價; 方案2和方案3,前期投資較少,在節能和減排方面有一定的作用,對于一些剛剛起步的小企業來說,是比較可行的方案;方案4和5,前期投資較大,但從長遠來看,無論是環境效益、社會效應還是經濟效益,都是利大于弊。
(2)水的回用和對其余熱的利用狀況的好壞,很大程度上與設備基建上的投資多少緊密關聯。5種方案各有長短,各企業廠家要根據自己的實際情況,在滿足清潔生產的要求下,結合各自的場地、水源、設備改造成本、污水處理情況和費用,選擇適當的工藝。不斷提高綜合利用水平,最大限度的實現低消耗、零排放。
參考文獻:
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Discuss the Methods of Recycling and Comprehensive Utilization of Dyeing Wastewater
Peng Qingquan, Miao Lifen, Ding Zhonghao
(Wuhan University of Science and Engneering, Wuhan 430200,China)
純堿在污水處理中的作用范文3
關鍵詞:曲線頂管;軸線控制與糾偏;施工技術
中圖分類號: TU74文獻標識碼: A
引言
在頂管的設計和施工的過程之中,由于原來的地下各類管道擁擠、地面建筑物的環境保護要求以及地質條件的差異等等的原因,頂管路線總是會被迫定為曲線。在這樣的情況之下,采用的是盾構機械或者是頂管設施就會使得管節的中心線充分的按照設計的弧線前進的施工技術,稱之為曲線頂管技術。是目前應用較多的管道敷設方法,而曲線頂管是頂管工程的前沿技術,解決了直線頂管在基礎設施日益完善的城市為了避讓障礙物而不得不增設頂管井或甚至在地下對接的問題,大大優化了施工方案。
1、頂管現場平面布置
1.1、頂管工作井來合理的安排龍門吊來負責頂鐵吊運以及鋼管和地面、井內的吊裝工作,在現場之內來設一個臨時的堆場,供鋼管、周轉材料以及其他的半成品等等的堆放,頂管現場會考慮到一定鋼管的貯存量。
工作井圍蔽之內布置泥漿房、空壓機房、水泵房以及試驗室、修理間、工具間等等。中央控制、通訊以及自動控制臺都在頂進控制室之內。
1.2、工作井內布置
在工作井之內沿著頂管軸線方向在一個臨時的后座墻上來安裝一個裝剛性的后座,環形頂鐵、剛性頂鐵、導軌以及主頂千斤頂等等頂進設備。工作井邊側的設置之下井扶梯一座供施工人員來上下。管內供電以及工作井之內電力配電箱都位于一個工作井之內。管內的測量起始于平臺安裝在主頂千斤頂之間的軸線之上,獨立和混凝土的底板會互相的連接,并且還得與千斤頂支架進行分離,從而就可以確保頂進的時候測量平臺的穩定。
沿著井壁依次的進行安裝1.5寸供氣管線、供電、4寸供水與出泥管、1.5寸壓漿管。井內二側工作平臺來布置頂鐵、后座主頂油泵車、泥水旁通裝置、電焊機以及配電箱。管內照明采用的是24V低壓的照明燈,在每8m的地方就得布置1只。工作井內照明采用高壓的水銀燈。在其施工的期間在工作井之內以及管道之內應該得配置足夠的排水設備,來保障雨季汛期的管道安全。
2、曲線頂管測量技術
測量對曲線頂管的軸線控制是至關重要的。由于在曲線頂管的管內,測量儀器不能與機頭通視,而且在頂進的過程之中,整體管道都是處在無規則動態,還會發生旋轉的情況。因此我們采用的是人工地下導線測量的方法,在測量的時候,頂管務必得立即停止,在二次測量之間,操作人員雖然沒有及時的了解到機頭的姿態并進行糾偏,但是還可以充分的滿足曲線頂管施工的各項要求。然而采用自動引導測量系統就會顯得更加的方便。
該系統是由頂管工作井下一臺固定在儀器墩之上的自動全站儀〔T1〕以及固定在井壁之上的二個后視點(PL和PR)所組成的頂管貫通到測量地下導線起始的基準點,按照其連續導線的形式隨著頂管頂進的線形與長度,在管道之內固定安置若干臺棱鏡和自動全站儀(T2、T3)。
由于距離機頭最近的全站儀最后測量是固定安置機頭之內的棱鏡P1、P2的坐標,然后再進行歸算,最后求得當前機頭位置中心P0的坐標(X、Y、Z)。所有全站儀都和安裝在機頭之內的工業計算機(IPC)是通過專用雙向通訊電纜來進行連接。使得每一臺全站儀的測量都按照由IPC機,然后再到IPC機來進行一個數據的處理,還得和設計圖的管道中心軸線來及進行比較,在計算機的屏幕之上顯示出來機頭中心的當前位置,10m內的機頭中心軌跡線、機頭旋轉角、上下偏差以及左右偏差,當前機頭位置的測量的時間以及里程。在每測得一次機頭的坐標,圖形就會刷新一次,機頭當前位置圖的字體顏色就會改變一次,從而顯示出來一個新的值。三臺全站儀,每刷新一次其測量的時間大約為4分鐘。系統就會周而復始重新來開始進行測量,從而來實現了機頭的跟蹤測量,真正的做到“隨測隨糾”,這樣就可以在最大程度上來有效地保障頂管的質量并還得大大的提高整體的施工進度,其效果也是非常的明顯。
3、軌跡控制與糾偏技術
在頂管施工過程中,隨著管節在不斷的頂進,頂管軸線也在變化,會使得和設計的軸線產生偏差的情況,所以我們務必得采取糾偏的措施,從而就可以減小其設計的軸線與頂進軸線之間的偏差值,使其可以在最大程度上趨于一致。頂進的軸線在發生偏差的時候,我們可以通過調節糾偏千斤頂的伸縮量,使得其偏差值逐漸的減少并回到所設計的軸線位置。為了正確地導入控制,在出現任何偏差的現象之下,均不允許方向有急劇化地變化。在方向發生過急的情況之下,因其管端的局部根本就無法控制或是集中荷載的強制力,管子本身就會產生一個較為嚴重的損壞,這一點并不是針對頂管線路最前面的幾節管子來說的,對所有的管子其情況是一樣的。所以就,務必得在糾偏的時候取一種中間的狀態,并且為避免機頭后面的管道向設計曲線外側滑移,糾偏控制應遵循內包絡線原則,即實際軌跡在設計曲線的內側運動。與預定的線路之間偏差越小,所許的控制運動也越小,每次控制的導入必須及時且適中,否則會降低推頂效率及引起地面沉降。管道在進入曲線段的時候,管段之間的頂力傳遞面是靠向曲線的內側,因此中繼環進入曲線段之后頂力要及時的調正,使得其他管段的傳力和中繼環的頂力合力中心是一致的。其調正的辦法就是曲線外側的中繼油缸要完全的封住,也就是部份油缸不得使用。再就是將停用油缸的數量可以通過其來進行計算。其最為簡單的方法就是觀測中繼環轉角有沒有變化。轉角就會出現增加的現象,其表示的就是要增加停用的油缸,合力的中心還得要靠向曲線的內側;轉角假如減小,其表示的就是停用的油缸太多了,得及時的減少;只有當轉角不增不減的是偶,或者是變化不大的時候,我們就可以認為調正是非常的正確。
4、觸變泥漿壓注工藝
在頂管的過程之中,我們設想在土層和管外壁之間所形成一個完整的環狀觸變泥漿套,這樣一來,土層就不是直接的和管子進行接觸。整個管道是飄浮在泥漿套之中的。其結果必然會導致頂進的阻力就會大大的縮小。這樣一來我們就可以看出來,注漿工藝對頂管施工,尤其是曲線的頂管施工非常的重要。實際的施工表明了,在一個良好的漿套情況之下,對地表變形的影響和直線頂管以及曲線頂管的頂力是極為相似的,也就是說并沒有因為曲線而使得地表隆沉量增大以及頂力增加。
4.1、泥漿的組成與配方
觸變泥漿是由水、純堿、CMC以及膨潤土按照一定的比例配方而成的。其中不同的土質,我們應該采用的是不同的配方,才可以充分的滿足其不同的需要。膨潤土是觸變泥漿的關鍵材料,依據其中的相關資料,作為頂管施工用的膨潤土應該選用鈉基膨潤土,由其拌制而成的漿液,在觸變之后的流動性以及靜止下來的固化性、膠凝性均比鈣基膨潤土拌制的漿液要好很多,對土層的與支承的效果好。
4.2、壓漿工藝
(1)同步跟蹤注漿
因其頂距是比較長的,因此地面泥漿站配制好的觸變泥漿,在經過液壓注漿泵增壓之后,再進入到輸漿的總管,將漿液壓送到機頭尾部的儲漿箱之內。再由一臺螺桿泵向機尾同步的進行壓漿,來充分的確保當掘進機向前的時候,在其后形成的環形空隙就會立即的被泥漿所充填,從而也就形成了一個完整的泥漿環套。
(2)補壓漿
管節在頂進過程中,由于有部分漿液流失到土層中去,因此必須利用砼管節上的壓漿孔進行補壓漿。一般在一節管節頂進結束后,就應進行補壓漿。而且還要視每段頂進的阻力情況,隨機采取分段補壓漿。
(3)洞口處的壓漿
頂管工作井制作時,應在預留孔處預埋三至四根注漿孔管,以便在頂管過程中能在井內向洞口環形空隙內壓漿。洞口處壓漿可以避免管道入土后即被土體握裹的危險。
(4)壓漿量與注漿壓力
壓漿量原則上控制在同步跟蹤壓漿量為管節外理論空隙體積的3-4倍左右,補壓漿量一般為管節外理論空隙體積的2倍左右。
注漿壓力值通常是取得了1.0~1.2rH。
(5)曲線段的注漿方法
由于在曲線段的外側存在法向分力的作用,對土體擾動和摩阻力都會增大,所以當掘進機進入曲線段時,我們增加了對曲線外側的注漿量,以便形成完整泥漿套。
5、地面沉降控制技術
在頂管推進過程中,引起地層移動的主要因素有:掘進機后面管道外周因注漿填充引起的土體變化、頂管掘進機開挖面引起的土體變化、管道接縫及中繼間接縫中泥水流失而引起的地層變化、掘進機糾偏引起的土體變化、管道在頂進中與地層摩擦而引起的地層變化。這些因素引起的地層變化導致土體向開挖面及管道外周移動,從而引起地面沉降。
在對頂進路線設計時,為減小曲線頂管對地面的影響,宜將曲線段設置在頂進方向的末端,即靠近接收井一端,其起始直線段應盡可能長,減少曲線段管節對土體產生擾動。
6、穿越部位漿置換加固
在頂管結束后需用水泥漿液通過注漿孔壓入土體內,起到對漿進行置換和對管道周邊土體進行加固,以達到對原污水管及其他管段起到更好的保護。
7、曲線頂進過程中的防水措施
在曲線頂管頂進過程中,由于曲線頂管管段受力不均,如受力部位混凝土管恰有質量問題,向下有可能會發生管段破裂情況,從而引起地下水倒灌,為防止地下水倒灌淹沒機頭,一般計劃在頂進線路中均勻設置3-5道壩以減緩水流流速,壩由沙石袋堆砌而成,同時在各壩前安裝水泵,預設專用排水管,由專人監控管段漏水情況,發現漏水情況立即啟動水泵抽水。
結束語
隨著社會的發展,人們環保意識不斷加強,城市的規劃越來越嚴格,城市污水處理量越大,需要建設的污水管道不斷增加。過去,人們受施工現場條件控制,很多時候很難開挖,或無法穿過河道等困難,污水管道敷設處處受制。隨著頂管法的日漸成熟,以上問題可迎刃而解,污水管道的布置可以越來越靈活,可極大滿足人們對污水處理的要求。
參考文獻
[1]王開運.淺談曲線頂管施工技術[J].科技致富向導,2013,17:99.
純堿在污水處理中的作用范文4
關鍵詞:氯酸鈉;二氧化氯;水處理;紙漿處理
一、氯酸鈉概述
氯酸鈉是一種重要的無機化工產品,其分子式為NaClO3,分子量106.44。通常我們見到的是白色或微黃色晶體,在介穩狀態呈晶體或斜方晶體。相對密度2.490,熔點255℃,味咸而涼,易溶于水,微溶于乙醇、液氨、甘油。有潮解性。加熱到300℃以上就可分解放出氧氣。在酸性溶液中有強氧化作用,在中性或弱堿性溶液中氧化能力非常低,與硫、磷及有機物混合或受撞擊易引起燃燒和爆炸。
二、氯酸鈉應用及發展
氯酸鈉是一種重要的無機化工產品,在世界范圍內的應用市場廣泛。國際上氯酸鈉92%用作紙漿處理和飲用水處理的原料:北美氯酸鈉98%用于紙漿和造紙業,其余2%用于制備氯酸鹽、礦業等。歐洲氯酸鈉84%用于造紙業,7.8%用于制造其他氯酸鹽、亞氯酸鹽,4.2%用于制造除草劑,其余4%用于鈾礦及其他。日本氯酸鈉73%用于造紙業,6%用于氧化劑及其他氯酸鹽的制備,5%用于除草劑,16%用于紡織及和其他行業。目前全世界氯酸鈉的產銷量約為300萬噸,生產廠家主要集中在北美(加拿大、美國)和北歐(蘇格蘭、瑞典)。其中北美產量約為170萬噸/年,北歐產量約為72萬噸/年,日本產量約為8萬噸/年。加拿大和美國的生產能力超過190萬噸/年,瑞典、法國的氯酸鈉產量也在20萬噸/年以上,而我國卻不足20萬噸(包括用于生產氯酸鉀所消耗的氯酸鈉)。美國是氯酸鈉消耗大國,雖連續擴建新裝置仍需從加拿大、瑞典等國進口,以滿足紙漿漂白、飲用水處理等方面的需求。在歐洲的芬蘭、瑞典、法國等國家,紙漿和紙制品生產商用二氧化氯作漂白劑的發展迅速。在日本其需求量也在連年上升,是氯酸鈉的長期進口國。
國外紙漿廠之所以采用二氧化氯漂白的主要原因:一是環保工作的需要,采用傳統的方法用氯氣漂白紙漿會產生強致癌物,還易與水中的腐殖質形成氯代烴,與水中酚類形成有怪味的氯酚,與水中的氨形成對魚和人類均有害的氯胺,且氯氣長期使用可引起水中某些微生物的抗藥性,污染地下水源,不利于環保。目前歐洲和北美都已立法禁止造紙業使用氯漂白;二是二氧化氯與其它用于漂白的氧化劑相比,其漂白性能好,它的氧化電位適中,能有效地處理附著在纖維上的色素和污物而不影響其纖維強度,而且紙漿織物的白度可由原來氯漂的75°提高到85°。用二氧化氯漂白紙漿,生產的紙品在潮濕空氣中不隨時間延長而發黃變色,保證了紙品質量,價值也比較高。到目前為止,還未發現一種在成本及紙漿白度與強度方面超過二氧化氯的替代品。因此,制漿領域采用氯氣漂白紙漿的方法將很快被二氧化氯漂白法所取代。
氯酸鈉在水處理方面主要是應用氯酸鈉衍生的二氧化氯。在城市飲用水和污水處理中,國際上通常采用3種消毒方式,即液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒,中國基本上是采用液氯消毒。采用液氯消毒,在殺菌的同時,又帶來游離氯對各種有機物的氯化作用,在水體當中產生三氯甲烷、二惡英、氯酚等致辭癌物,危害人類的健康。
近幾年國家有關部門在對飲用水質的調查中發現,各地的飲用水中有各種不同屬性的有機物300多種,其中三氯甲烷含量最為突出,一些地方的飲用水中三氯甲烷含量310μg/L。二氧化氯與液氯消毒相比,兩者的消毒體系非常相似,但二氧化氯消毒不會與水中的有機物產生三氯甲烷,不會產生氯化胺,卻能破壞酚、硫化物、氧化物和其他許多有機物;與臭氧消毒相比,二氧化氯消毒投資少,產率高,在水中的滯留時間長,能夠有效地殺除和控制各種細菌,同時也不會與水中的溴化物、次溴酸物反應,產生對人體有害的物質。由此可見,二氧化氯不僅是一種比液氯更有效的殺菌劑和殺病毒劑,且其氧化能力僅次于臭氧(投資低于臭氧),消毒過程中幾乎不形成三氯甲烷和揮發性有機氯,同時生成的總有機氯也要比液氯少得多,其取代液氯已成為時代的必然。目前,二氧化氯在歐美國家得到了普遍應用,而中國則剛剛起步,許多科研院所和自來水公司都已紛紛開展研究,并取得了一定的成績。
三、氯酸鈉技術簡介
氯酸鈉的生產方法主要有化學法和電解法。
化學法:化學法是以石灰為原料,將石灰制成石灰乳,然后氯化。在析出了氯化鈣結晶后的氯酸鈣溶液中,加入硫酸鈉或碳酸鈉進行復分解反應,生成氯酸鈉溶液和硫酸鈉產品。由于化學法生產氯酸鈉有工藝流程長、設備多、占地面積大、操作環境差、生產成本高等原因,目前國內外氯酸鈉生產均不采用這一方法。
電解法是以原鹽或精制鹽為原料,原鹽需先制成飽和的粗鹵水,然后加入純堿、燒堿和氯化鋇,除去粗鹽水中的鈣、鎂及硫酸根離子,并過濾得一級精制鹽水。一級精制鹽水再經離子交換處理或膜處理得到二級精制鹽水,然后在二次精制鹽水中加入重鉻酸鈉、鹽酸,調節PH值后送入無隔膜的電解槽中進行電解。電解得到的氯酸鈉溶液,經過脫次氯酸鈉、結晶、分離、干燥得到結晶氯酸鈉成品,現在所有廠家都采用的是電解法工藝生產氯酸鈉,其工藝過程大體包括鹽水工序、電解工序、結晶干燥工序等,現分述如下:
(一)鹽水工序
北美、歐洲國家氯酸鈉生產所用氯化鈉均為精制氯化鈉,其鈣鎂含量極低,鹽水精制工序常采用二級凈化處理(采用膜過濾、離子交換處理等技術,進一步除去鹵水中的雜質離子)。因精鹽中雜質含量少,故而鹽水精制工序生產線短,排渣量少,減少了對環境的污染。國外氯酸鈉生產廠家都非常注重鹽水的凈化處理,因為鹽水的質量好壞直接影響電耗和洗槽周期。
國內氯酸鈉原料采用礦鹽、鹵水、海水,原料雜質較多,精制生產線長。由于原料精制設備簡陋,精鹽水鈣、鎂含量高,故而造成槽電壓升得快,洗槽周期短,一般在三個月洗一次,進行鹽水的二次精制可使鹵水含鈣鎂量降低,還可降低電耗、延長洗槽周期,提高生產效率。
(二)電解工序
電解工序是生產氯酸鈉的最主要工序。電解槽是氯酸鈉生產的關鍵設備。二十世紀六、七十年代鈦基涂釕金屬陽極開始應用于氯堿電解槽。經過近幾十年來的發展該項技術已成為相對完善的技術。值得一提的是某一公司開發了一個反應器帶成百個電解槽的裝置。該技術巧妙地解決了電化學腐蝕問題,使裝置結構和操作簡化,電流效率又高。國外單線生產能力一般在三萬至五萬噸/年,電流密度一般在2500-3000A/m2,電流效率在94%-95%。
國內大多公司采用一個反應器帶三至五個電解槽的汽提外循環氯酸鈉電解
裝置。近兩年來,為了更加完善電解槽,對一些結構要素進行了優化。使單線生產能力可達4.0萬噸/年。
(三)結晶工序
幾乎所有的生產線都采用真空結晶技術,有外循環式(3萬噸/年以下)和內循環式真空結晶器,其熱源為電解反應產生的熱量。(3萬噸/年以上)用水環式真空泵抽真空。
德國的麥索(MESO)公司是全球最大的結晶器專業設計制造商,其設備專一用來生產大粒晶體。脫水工序均采用臥式自動卸料離心機,干燥工序選用沸騰床干燥器。國內比較大的生產廠家一般采用引進技術生產大粒晶體。
(四)氯酸鈉生產過程主要的化學反應式為:
總反應式:NaCL+3H2O=NaCLO3+3H2
陽極:2CL-CL2+2e
陰極:2H2O+2eH2+2OH-
液相反應:CL2+H2O=HCLO+H++CL-
HCLO=H++CLO-
2HCLO+CLO-CLO3-+2CL-+2H+
四、環境保護:
國外發達國家都非常重視環境保護工作,生產過程全密閉循環,幾乎做到了零排放。由于原料鹽是精制鹽,廢渣排放量極少;廢氣中的氯全部回收利用,幾乎無廢氣排出,洗液、雨水通過室外雨水溝全部回收處理。一些發達國家在設計時就非常注重環保,有的工廠在基建時就在地下鋪建橡塑板,以防對地面造成污染,工廠搬遷時可還原地表。
目前我國對環境治理要求比較嚴格,因此在建此類項目時要考慮環境的影響。應盡量減少環境污染。同時隨著國家對環境治理力度的加強,會剌激氯酸鈉的消耗,從而促進氯酸鈉行業的發展。
五、國內氯酸鈉生產的機遇與挑戰
我國氯酸鈉的消費結構、消費量與發達國家相比有很大差距。歐美消費量達200多萬噸,且90%用于造紙和水處理;我國消費量小,且75%用作制造氯酸鉀作為生產煙花的原料。國內潛在市場廣闊:現在我國在造紙業使用氯酸鈉正處于發展階段,今后幾十年里二氧化氯漂白將在造紙行業占主導地位。二氧化氯是目前國際公認的一種高效、低毒、快速、廣譜的第四代新型滅菌消毒劑,是聯合國世界衛生組織確認的安全、高效、無毒新型強氧化殺菌消毒劑。在飲用水消毒上,二氧化氯取代氯氣是必然趨勢,其用量也在逐年上升。國內經濟的發展和消費水平的快速提高,使氯酸鈉的應用范圍不斷擴大,如電子、環保、消毒、石油、開采等行業需求加大;以上種種原因都極大地刺激了氯酸鈉的消費。但是,氯酸鈉生產投資大,很多企業無力承擔。加入WTO后,國內氯酸鈉生產成本比國外高,國外產品的擁入勢必會影響國內氯酸鈉產業的發展。再者,綠色和平組織主張向完全無氯漂白工藝發展,也會給國內氯酸鈉的使用產生一定的影響。有學者稱:由于我國氯酸鈉生產尚處于發展階段,在近二、三十年內,二氧化氯在水處理及造紙方面的應用將是這些行業的主流,不會有太大的變化。以上眾多因素,生產企業在生產時,一是要加大投入技術力量、設備,提高產品在國際上的竟爭力,在生產的同時做好環境保護及三廢的治理工作,為社會的可持續發展做出應有的貢獻。
參考資料:
無機化工產品大全化學工業出版社
純堿在污水處理中的作用范文5
(廣東精英紡織有限公司,廣東四會526000)
【摘要】介紹了CVC織物分散/活性染料低浴比免還原清洗染色工藝及染色后處理工藝的優化。以染廠實際批量生產的染色物為測試物,通過對染色物布面效果、顏色重現性及色牢度等方面的評估與檢測,并結合該工藝與傳統染色工藝曲線對比,得出該工藝染色具有良好的染色穩定性、重現性與色牢度,比傳統染色工藝可節時2h,節水30%。
關鍵詞 分散染料;活性染料;免還原清洗;后處理;CVC織物
Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2015.04.006
中圖分類號:TS193.7+1文獻標識碼:A文章編號:2095-0101(2015)04-0019-03
0引言
在國際流行服裝面料中,多組分纖維紡織品琳瑯滿目,層出不窮,深受廣大消費者的青睞。混紡織物以一種纖維的特性來彌補另一種纖維的不足,通過混紡技術提高混紡紗的性能,獲得各種花色品種的全新效果,同時達到降低紡織品成本的目的。其中CVC織物的產品仍占據著重要的地位。
CVC織物分散/活性低浴比免還原清洗染色工藝具有流程短,耗能、耗水量低,染料選擇范圍廣,綠色環保等特點,可大大降低污水處理負荷,對印染企業降低生產成本、節能減排具有重要意義[1]。在實際應用中發現該工藝還有提升空間,為此,采用上海雅運紡織助劑有限公司生產的高效皂洗劑ArgacelTCW,優化了染色之后的皂洗后處理,從而減少了整個后處理過程的洗水次數,進一步縮短了工藝時間,減少了水的用量,節約了成本[2]。
本試驗以染缸應用優化后的染色工藝,低浴比生產黑色大貨為依據,通過對染色物的布面效果、染色重現性和色牢度等方面進行評估與檢測,并結合該工藝與傳統染色工藝曲線對比,來考察該工藝的優越性。
1試驗部分
1.1材料
18.22tex棉60%/滌40%CVC平紋布(自產)。
1.2設備與儀器
UFH-6T300KG型高溫高壓染色機(三技精密機械有限公司);
SW-24AⅡ型耐洗色牢度試驗機(溫州大榮紡織儀器有限公司);
YB571A型摩擦牢度測試機(溫州大榮紡織儀器有限公司);
Datacolor600TM型電腦測色儀[德塔顏色商貿(上海)有限公司]。
1.3染化料與助劑
染化料:
分散黃棕SPW-3G、分散紅玉SPW、分散黑WSP、活性橙HF-3RW、活性紅HF-B、活性藍HF-GD(東莞市湛化化工染料有限公司)。
助劑:
螯合分散劑PE(江門市潤祥紡織科技有限公司)、還原防止劑AR(HUNTSMAN)、高效皂洗劑TCW(上海雅運紡織助劑有限公司)。其余冰醋酸HAc、元明粉NaS2O4、純堿Na2CO3、燒堿NaOH均為工業級。
1.4染色工藝
1.4.1配方
分散配方:
分散黃棕SPW-3G(%)(owf) 0.09
分散紅玉SPW(%)(owf) 0.10
分散黑WSP(%)(owf) 0.95
AR還原防止劑(g/L) 2
pH值(用冰醋酸調節) 4.0~4.5
活性配方:
活性橙HF-3RW(%)(owf) 0.80
活性紅HF-B(%)(owf) 0.50
活性藍HF-GD(%)(owf) 2.10
螯合分散劑PE(g/L) 1
元明粉NaS2O4(g/L) 120
純堿Na2CO3(g/L) 5
液堿NaOH(%)2.2
浴比1∶4
1.4.2工藝曲線
圖1為舊傳統分散/活性染色工藝,圖2為新分散/活性免清洗染色工藝。
CVC織物傳統分散/活性染色工藝即先用分散染料染滌綸,排液洗水后,用燒堿、保險粉做還原清洗,經冰醋酸中和,煮熱水,再用活性染料染棉,加堿固色保溫后排液,洗水,冰醋酸中和,煮熱水,再皂洗,之后煮熱水兩次,洗水,過酸,再洗水后固色。
CVC織物分散/活性染料低浴比免還原清洗染色工藝即先用分散染料染滌綸,降溫排液后直接入清水用活性染料染棉,加堿固色保溫后排液,洗水,經冰醋酸中和后,再用高效皂洗劑TCW2g/L,90℃皂煮15min[2],排液后再煮熱水,洗水后固色。
1.5試驗
試驗是以工廠實際生產為依據的,工廠存在很多的影響因素,所以一定要保證試驗樣板的準確。應用上述優化后的染色工藝,用同一批次染化料與助劑,在同一UFH-6T300KG型高溫高壓染色機及規范的值機人員操作下,對同一紗牌18.22tex棉滌CVC平紋布進行連續染色生產。染色加工過程全程跟進,做好記錄。在保證定型工藝條件一致(130℃,24m/min)的情況下在成品時取樣。
取樣方法為:每疋布在布頭、布尾中間部分剪A4樣板,作好標記,留待疋差對比;從中抽取一整疋布在專用查布平臺擺段差及左中右陰陽,先從外觀上以目視測評布面染花、陰陽等布面效果問題,并取好樣品留待牢度測試與電腦測色。后續5缸依此方法取樣。
1.6測試
耐皂洗色牢度:參照GB/T3921-2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》進行測試。
耐摩擦色牢度:按GB/T3920-2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》進行測試。
織物的色差測試:用Datacolor600TM電腦測色儀測色。
2實驗與分析
2.1布面效果評價
成品查布時疋差、段差、左中右陰陽的擺放表明,目視布面整體效果合格,無染花、陰陽等問題。
隨機以大貨中剪取的一塊A4樣板作為標準色入電腦存檔,布頭、布中、布尾及布面左中右采集的樣板分別對標準色進行電腦測色,結果如表1。
從表1中可以看出,整疋布布面色差值是很小的,表明布面沒有染花、段差和陰陽等問題。
2.2不同批次樣色差比較
將采集的6個批次樣板分別對標準色進行電腦測色,測試結果如表2。
從表2中可以看出,不同批次樣的色差值也是很小的,表明在同等條件下,用分散/活性免還原清洗染色工藝染色顏色穩定,重現性良好。
2.3不同批次樣色牢度比較
將采集的6個批次樣板分別進行牢度測試,結果如表3。
從表3中可以看出,不同批次樣的整體牢度在4~5級,是比較理想的,只是濕摩擦牢度稍差只有3級,這是由于黑色屬于深色,色牢度難達到,但也符合國家標準。若客戶有更高的要求時,就需要修改工藝。
2.4新舊兩種染色工藝的原理及工藝流程對比
CVC織物傳統染色方法是先用分散染料染滌綸,經還原清洗后再用活性染料染棉,再經水洗皂洗后固色處理,從而獲得良好的染色效果和染色牢度。滌綸上的浮色以及分散染料對棉組分的沾色可以通過中間的還原清洗去除,此時對分散染料與活性染料沒有特別要求。該工藝流程復雜,耗時、耗水、耗能[3]。
新型分散/活性免還原清洗染色工藝是先用分散染料染滌綸后排掉分散染料殘液,重新入清水用活性染料染染棉,之后采用上海雅運紡織助劑有限公司生產的高效皂洗劑TCW(2g/L,90℃×15min)[2]加強皂洗后處理,從而達到染色牢度要求。這樣的處理可以適用于較多的分散和活性染料種類。該工藝流程短,節時、節水和節能。
新型分散/活性免還原清洗染色工藝較傳統分散/活性染色工藝,省去了分散染料染染滌綸后的還原清洗工序(包括染滌后洗水,還原清洗升溫保溫,之后的洗水,酸中和及煮熱水等步驟,至少節水5缸,節時1h),又減少了皂洗后處理階段的洗水次數(包括90℃、95℃煮熱水各一次,洗水兩次,節水4缸,節時1h),這是由于染滌綸后排掉了分散染料殘液,同時使用了具有強力洗滌、增溶和分散功能的高效皂洗劑TCW,不僅對滌綸纖維上的浮色、棉組分上沾污的分散染料和活性染料浮色具有增溶和凈洗作用,而且對洗液中的染料與浮色也具有懸浮、分散和防再沾污作用[2]。所以我們優化了皂洗后處理工藝,減少了洗水次數。
另外也有人在研究一浴一步法(堿性染色),即分散染料、活性染料與助劑同時加入染浴,在堿性條件進行,升溫過程中棉染色,之后在132℃保溫染滌綸。這就要求活性染料要有很好的高溫穩定性,主要是其自身的水解及分散染料和分散劑反應的問題,活性染料的水解,導致了固色率降低,染色深度明顯下降,染料利用率低。而且由于活性染料染色加入大量中性電解質促染而破壞了分散染料分散體系的穩定性,使得染料容易凝聚,易出現色花和染斑,加重了分散染料對棉的沾色和染缸的沾污,耐洗和耐摩擦牢度也隨之降低[3],雖然該工藝流程很短,操作簡單,耗能、耗水量低,但是對染料的要求更高,選擇范圍更窄,因為棉織物用活性染料染色必須在堿性條件下固色,而常規分散染料必須在酸性條件下才能很好地上染[4]。因此此工藝暫未得到廣泛應用。
根據以上結果,再結合圖1舊傳統分散/活性染色工藝曲線與圖2新分散/活性免還原清洗染色工藝曲線對比,可以清楚知道,后者比前者節時約2h、節水至少30%,節能,省助劑,具有節能減排優越性。
3結語
3.1分散/活性低浴比免還原清洗染色有良好的顏色穩定性與重現性,染色物布面效果良好,染色牢度除濕擦3級外,其它都在4~5級。
3.2分散/活性低浴比免還原清洗染色藝省去了還原清洗工序,優化了皂洗工藝,節時2h,節水至少30%,節約了成本。
3.3分散/活性低浴比免還原清洗染色工藝拓展了分散染料與活性染料的選擇范圍,有利于更大范圍的應用。
參考文獻
[1]曹萬里,顧志安,呂志陽.滌/棉分散/活性免還原清洗染色[J].印染,2010,22:23-25.
[2]王建慶,吳嬋娟,劉海林.滌/棉織物分散/活性染料染色的免還原凈洗技術[J].紡織學報,2013,(4):70-73.
純堿在污水處理中的作用范文6
關鍵詞:縣域 循環經濟 鶴壁市
縣域作為國民經濟的基本單元,縣域循環經濟的構建是國家發展循環經濟的基礎。而當前,我國縣域經濟主要還是單一以自然資源的初級加工、利用為主導的高投入、高消耗、高污染、低效益的發展途徑,這種粗放型增長方式造成了經濟發展同資源環境的尖銳矛盾。因此,縣域經濟的發展需要轉變經濟增長方式,大力發展循環經濟。縣域循環經濟是指在縣級行政區范圍內,通過物質的閉路循環和能量的梯次使用,實現污染低排放甚至零排放,以促進社會、經濟與環境的可持續發展。
宏觀視角:鶴壁市縣域循環經濟發展現狀
鶴壁市位于河南省北部,下轄兩縣(浚縣、淇縣),三區(淇濱區、山城區、鶴山區)和淇濱經濟技術開發區。全市境內已發現30余種礦產資源,其中煤炭開發的規模最大,其次為水泥灰巖、白云巖、玄武巖等。鶴壁是典型的以煤立市的資源型城市,屬國家能源重化工基地和黃淮海平原農業綜合開發區。鶴壁自2005年劃為國家首批循環經濟試點市以來,先后規劃實施了總投資102億元的77個循環經濟重點項目,累計完成投資93億元。2009年,鶴壁萬元GDP能耗比上年下降8.93%,降幅位居全省首位;工業固體廢棄物綜合利用率達到91%,比全國平均水平高出近25個百分點,城市環境空氣質量優良率達到92.6%,并先后被確定為國家循環經濟標準化試點城市、全國可再生能源建筑應用示范城市。
鶴壁市淇、浚兩縣人口占全市總人口的64.1%,兩縣面積占全市的72.5%,縣域經濟占據全市經濟半壁江山。2009年,縣域生產總值達180.3億元(其中浚縣78.4億元, 淇縣101.9億元),占全市生產總值377億元的47.82%,財政收入、農民人均純收入、消費品零售總額等指標均逐年增長,表明兩縣社會經濟處在不斷上升良好趨勢。兩縣按照循環經濟“3R”原則,即減量化(Reducing)、再利用(Reusing)、再循環(Recycle)原則,通過拉長產業鏈條、推動產業間相互銜接、圍繞廢棄物開發新產品、創新生產工藝等措施,科學構建了煤電化材、金屬鎂、食品加工等循環產業鏈。同時,借鑒卡倫堡生態園區工業模式―面向共生企業的循環經濟,建設了浚縣黎陽工業園區、淇縣畜牧業循環經濟產業區、鶴淇產業集聚區等,使企業內部、企業與企業間、工業與農業等初步形成了良性循環。2009年,兩縣農業廢棄物綜合利用率達到90%,規模化養殖場畜禽糞便綜合利用率達到90%。
微觀層面:鶴壁市縣域循環經濟主要做法及成效
(一)圍繞綜合利用和產業鏈延伸推進項目建設
1.煤電化材產業方面。煤電化材產業重點發展煤變電、煤化工和煤電廢棄物綜合利用等循環產業鏈,圍繞煤電生產過程中產生的煤矸石、粉煤灰、煤層氣、礦井水等廢棄物利用拉長產業鏈(見圖1)。
第一,“原煤―煤泥、劣質煤―發電―灰渣―陶粒砂―制陶業”循環產業鏈。如淇縣建設的2x13.5萬千瓦綜合利用熱電廠,每年可消耗煤泥、劣質煤70萬噸,該電廠所產生的21萬噸灰渣全部制成陶粒砂及砌塊,可減少灰場占地300畝。
第二,“原煤―煤矸石、粉煤灰、瓦斯氣―標磚、發電”循環產業鏈。目前浚縣已在全縣范圍內實行“禁黏”,全部使用煤矸石磚和粉煤灰磚。
第三,“煤―甲醇―尾氣、余熱回收利用―發電―甲醇生產”循環產業鏈。如宏達化工公司投資4600萬元建成的“三廢”綜合利用工程,采用了國內先進工藝,對造氣、合成車間進行技改,把甲醇生產過程中產生的廢渣、廢氣、廢水回收再利用,使每噸甲醇生產成本降低了400元,每年可新增利潤2000萬元。
2.金屬鎂產業方面。金屬鎂產業以主攻發展高品質鎂合金生產為主導方向,構建起了“四個再利用鏈、一個精深加工鏈”(見圖2)。“四個再利用鏈”,即“工業廢水―水煤漿―金屬鎂冶煉、工業余熱―發電―金屬鎂冶煉、金屬鎂―金屬鎂廢渣―建材(制磚、水泥)、工業廢氣―純堿”;“一個精深加工鏈”,即“白云巖―金屬鎂―精鎂―鎂合金―鎂合金鑄件―鎂合金板材―各種專用產品” 。
如淇縣宏光鎂業有限公司利用新型水煤漿冶煉法和蓄熱式還原爐技術改革傳統工藝,使能源綜合利用率提高2倍,噸鎂成本降低2500元,能耗和環保達到國內先進水平。同時,利用金屬鎂廢渣和煤矸石等廢料生產耐火材料和新型陶瓷濾料,使金屬鎂產業循環鏈條得到進一步完善。
3.食品加工產業方面。食品加工產業循環鏈條見圖3。淇、浚兩縣作為河南省農業大縣,通過培育和完善農業產業循環鏈、實施生態農業,圍繞畜牧養殖業和食品加工業產生的糞便、下腳料等廢棄物綜合利用,共建設起19家有機肥廠,2個大型沼氣站和7座沼氣發電站,年產有機肥40萬噸,沼氣1200萬立方米,年發電2200萬度,實現農業生產和食品加工產業的再利用、清潔化、產品無害化和經濟效益的最大化。
第一,“糧食種植―畜禽養殖―畜產品精深加工―廢棄物處理再利用”的生態循環鏈。以畜禽養殖加工工業為龍頭,向上帶動種植業發展,向下帶動畜禽產品精深加工,而畜禽加工產業的廢棄物,又成為其他關聯企業的原料,形成較完整的循環鏈。如以大用、永達公司為龍頭的“種植業―養殖業―食品加工業―動物糞便、內臟、血水等廢棄物綜合利用―生物有機肥、蛋白飼料”循環產業鏈條,利用雞血生產血源性生物活性蛋白項目,綜合利用雞血2萬噸,可消化周圍150公里范圍內屠宰生產線產生的雞血。
第二,“畜禽養殖―糞便―沼氣―有機肥―無公害農產品”生產鏈。通過發展沼氣制成有機肥料,使大量畜禽糞便轉化為新能源,為無公害農產品生產提供了條件。如裕豐果業公司建立了“養殖―動物糞便―有機肥、沼氣―果業和立體高效農業”循環產業鏈,年處理6萬噸豬糞便,年產20萬噸生物有機復合肥生產線(利用生物發酵菌種發酵畜禽糞便,配以秸桿制成有機復合肥),形成了農、林、牧相結合,“豬、沼、果”集一體的現代生態循環農業園區。
第三,以農作物秸稈綜合利用為重點,推進秸稈發電,形成“農作物秸稈―綜合利用生態”循環鏈。如以瑞洲紙業公司為龍頭的“商品漿―造紙―黑液―提取磺化木質素―飼料添加劑、建材強度促進劑”循環產業鏈,圍繞種植業廢棄物利用,從玉米芯和玉米秸稈分別提取醣清、低聚木糖,開發環保型造紙原料、新型有機肥。此外,作為河南首家秸稈發電循環經濟項目的浚縣國能生物發電廠,采用混合上料系統,每年發電可消耗40萬畝農作物產生的秸稈25萬噸,2009年發電量突破1.8億千瓦時,在省同行業同期發電量位居第一。
(二)強化政府責任以優化政策環境
一是完善政策措施。鶴壁市政府出臺了鼓勵循環經濟發展的若干政策規定,如每年從市財政拿出1500萬元,用于循環經濟項目貼息和獎勵,并在《鶴壁市節能環保產品政府采購實施意見》中對于納入“節能和環境標志產品政府采購清單”的產品,按照所投節能、環保產品的金額占投標項目總金額的比例,給予一定幅度優惠。二是扶持重點企業加大技術創新力度,著力突破循環關鍵鏈接技術和節能降耗技術。鶴壁市科技局每年拿出三分之一的科技三項費用資金用于支持循環經濟重點技術改造項目。
(三)加大環保執法力度且深化工業污染防治
鶴壁市目前已全部關閉了“新五小、十五小”企業,促進資源向優勢企業集中。對不能穩定達標排放的工業企業,一律停產或關閉;對進行強制性清潔審核的企業,列出明細表,以責任目標的形式下達各縣區政府和有關單位;取締集中供熱區燃煤鍋爐、窯爐、茶爐,改用氣、電等清潔能源燃料。同時,制訂《鶴壁市加快工業結構調整關閉污染嚴重金屬鎂、化工助劑生產企業專項實施方案》,關閉了年生產能力1000噸以下的金屬鎂生產企業和污染嚴重的化工企業,淘汰了小水泥立窯生產線和草類制漿生產線,對17家企業實施強制性清潔生產審核。
(四)制定循環經濟標準體系且建立標準化信息平臺
鶴壁市圍繞煤電化材、食品加工、金屬鎂三大產業鏈制定和組織實施符合地方產業特點的循環經濟標準體系,收集標準1000多項,參與制定了《鎂冶煉企業產品能源消耗限額》等國家標準和行業標準9項,組織制定了《秸稈氨化技術規程》等地方標準4項;制定了《鶴壁市主要行業循環經濟評價指標體系(試行)》,為循環經濟標準化實施建立了科學、有效的評價方法。另外,鶴壁市與中國標準化研究院、河南省社會科學院、河南省資源綜合利用與節能協會等專業單位合作,建立循環經濟標準化專家數據庫,及時跟蹤三大產業鏈的技術標準研制,整合鶴壁市質監、科技、環保、農業、畜牧等10多個部門的資源,建立了多元參與的循環經濟標準化信息服務網絡平臺。平臺建立以來,開展標準查詢、研制、培訓等服務5000多次,提高了企業的標準化能力和水平,推動了標準化與信息化的有機結合。
(五)加強技術交流與合作
鶴壁市一方面成立了循環經濟協會和循環經濟工程技術服務中心,加強與省內外專家和企業的交流,不斷提高循環經濟發展水平,另一方面支持鼓勵重點企業與大專院校、科研單位聯合,積極與清華、上海交大、北京有色金屬研究總院等科研院所“聯姻”,建立長期戰略合作關系,推進“產、學、研”一體化。目前,鶴壁市已擁有“上海交通大學輕金屬研究中心鶴壁分中心”、“河南省鎂合金工程技術中心”等一系列研發中心,這為加快金屬鎂科研成果的轉化、加工技術的進步、產業結構的升級搭建了平臺。
(六)推進節約型城市建設
積極推進污水處理、垃圾處理、中水回用、地熱利用等工程,并規定建筑工程新型墻體材料設計使用量不低于70%,嚴格按照建筑節能65%的標準建設節約型住宅小區,開展低碳社區試點工作。同時,出臺了《浚縣衛河流域水污染綜合整治實施方案》和《關于加強淇河生態保護建設與資源綜合開發的意見》,實施了淇縣污水處理廠、“淇水春天”節約型居住小區等項目。
(七)鼓勵發展觀光農業
觀光農業是一種利用自然環境、生態資源、結合農林漁牧業生產、農村文化及農家生活,在不耽誤農業生產的基礎上又為城市居民提供休閑體驗活動的農業經營模式。浚縣是國家歷史文化名城,大山、浮丘山、浚縣古廟會每年吸引游客400多萬,淇縣則以其云蒙山、朝歌古都和鬼谷、女媧、殷商文化獨具魅力,這都為發展觀光農業創造了良好條件。兩縣按照“科學規劃、市場運作、效益優先、因地制宜”的原則建設了多個生態觀光農業示范園,如“淇縣高村鎮浮山生態觀光農業示范園”、“金山觀光農業生態園”等,其中“淇縣太行無核棗觀光園”被國家標準化管理委員會確定為全國農業標準化示范區。2009年,淇縣被國務院發展研究中心縣域經濟專家委員會評為“中國最佳生態旅游縣”。
(八)注重宣傳循環經濟理念
循環經濟建設需要社會、企業和市民的共同參與、主動參與,為此,鶴壁市開展了形式多樣的宣傳、教育和培訓活動。鶴壁市多次邀請專家舉辦循環經濟講座,在《鶴壁日報》開辟循環經濟專欄,編印了《鶴壁市循環經濟知識讀本》,創辦了“鶴壁市循環經濟網”等,并多次舉辦了學習《循環經濟促進法》和《節約能源法》等電視大賽,為發展循環經濟創造了良好的輿論氛圍。
縣域循環經濟發展存在的主要問題
循環型城市體系建設發展相對薄弱。相對于在生產營利性行業取得的成效而言,鶴壁市縣域循環經濟在社會公益性事業上發展不足。對照國家《循環經濟評價指標體系》內容,鶴壁市縣域生活污水再生率較低,縣區生活垃圾處理還處在無害化填埋階段,再生資源回收利用體系建設尚未完善,缺少專業化的、達到規模經濟要求的進行廢棄物收集、分類、加工處理和再利用的專門企業。
產業規劃和布局缺乏循環經濟理念。對于中小企業而言,由于循環利用其自身產生的廢棄物難以產生規模效應,與利用新的資源相比缺乏成本優勢,使得其獨立的循環利用不具備經濟可行性。因此只有積極搭建相互之間的產業生態鏈,形成規模效應,在企業間建立起“工業代謝”和“共生共存”關系才能實現經濟的循環運作。而目前受一些實際因素的影響,鶴壁市產業規劃部門多習慣于依據地理區位、產業內容等傳統因素來進行產業規劃和管理。
金融支持縣域循環經濟發展力度不足。目前鶴壁市兩縣超過90%的中小企業存在融資難的問題,尤其是對于短期經濟效益較小的循環經濟企業,融資更是難上加難。主要表現在銀行貸款難,只有個別獲得政府支持的企業能夠從銀行獲得少量貸款;融資渠道窄,多數靠企業之間相互拆借、通過民間貸款和從融資擔保公司貸款;融資成本高,企業通過民間借貸和從融資擔保公司貸款月利率多在20‰左右。
公眾基礎尚未形成。公眾參與循環經濟的意識尚未真正形成,多數市民對清潔生產、資源綜合利用、節能、節水、節地和環保工作意識不強,缺乏綠色消費意識和“誰污染誰付費”的基本理念。同時,循環經濟缺乏民間環保組織等非營利機構的介入。
縣域循環經濟發展對策與措施
(一)發揮政府宏觀調控作用促進循環經濟政策順利實施
首先,政府應科學制定產業規劃,促進產業結構升級,注意避免低水平的重復建設。其次,政府應在現有財政能力下,積極建立技術研發與推廣平臺。如對于企業無力承擔的研發項目,政府出資引進或與科研機構聯合進行技術研發攻關,聘任技術專家為企業清潔生產和園區建設提供專業化的咨詢服務。第三,政府可通過征收“庇古稅”、嚴格執行廢物排放標準等措施促使企業改進生產工藝。根據科斯關于市場失靈造成外部性問題的理論,政府應構建或鼓勵建立某種特殊領域(如二氧化硫排放)的產權市場,使得外部成本內部化,解決局部的環境問題。
(二)建立綠色GDP核算體系且完善政府政績考核機制
現行的GDP核算體系未考慮環境因素,只扣除了治理環境所發生的費用,而未將環境污染的損失和環境收益計入在內,這在客觀上鼓勵了政府、企業和個人追逐經濟利益的最大化,而忽視了相應的社會和環境效益。而綠色GDP核算體系將經濟活動中所付出的資源耗減成本和環境降級成本從現行GDP中予以扣除,體現了環境與經濟的綜合核算。因此,有必要將政績考核制度由“灰色指標”過渡到“綠色指標”,即創造每單位GDP所耗資源與所釋放的污染物越低越好,本地區每個勞動者的全負荷勞動生產率與單位國土面積所承載的經濟總量越高越好。
(三)積極發揮金融支持在縣域循環經濟發展中的作用
發展循環經濟需要建立投融資政策支持體系,既要充分發揮市場機制的作用,又要強調政府的主導作用。一方面,銀行要不斷創新多元化擔保方式,降低擔保機構準入門檻。同時由政府出資組建的信用擔保機構也應積極拓展符合農村特點的擔保業務,拓寬企業融資渠道。另一方面,政府應綜合運用規劃、投資、農業、財稅、金融等政策措施,建立一個良性、面向市場、有利于循環經濟發展的投融資政策支持體系和環境。對綠色貸款項目可實行優惠利率,加大金融對綠色信貸和低碳經濟的扶持力度,有力促進縣域產業結構調整升級和節能減排工作。
(四)加強循環經濟的宣傳和教育以提高公眾環境意識
一是通過廣泛宣傳、普及有關環境和法律知識,定期鶴壁市環境現狀公告等方式,使社會各階層人群了解發展循環經濟的必要性與緊迫性,提高公眾的環境意識。二是從學校教育等基礎性工作入手,如在經濟、管理、環境等專業高等教育中,設置循環經濟相關課程。三是積極倡導綠色消費,推廣環境標志產品和綠色食品。根據知識經濟學原理,消費決定生產,公眾的綠色消費是循環經濟發展的內在動力。
綜上,鶴壁市兩縣在探索循環經濟發展的道路上,逐漸形成了“政府主導、部門協作、企業為主、社會參與”的模式,并已初見成效。國家發改委2011年1月決定,將鶴壁市循環經濟發展模式作為典型向全國推介,并稱之為“鶴壁模式”。“鶴壁模式”可以概括為:按照循環經濟理念改造傳統產業,打造工農業循環經濟產業體系,形成以煤電化材、金屬鎂等為主的工業循環經濟產業鏈;以種養殖、農畜產品深加工、畜牧產品下腳料高值利用、糞便生化處理生產有機肥、秸稈發電、沼氣發電等為特色的農業循環經濟產業鏈。建設工、農業循環經濟產業集聚區,形成煤化工、精細化工、食品加工等產業集聚、共生耦合的循環型產業體系。逐步實現了從資源依賴型產業向資源效益型產業、資源型工業城市向生態型城市的轉變。
參考文獻:
1.鶴壁市人民政府.鶴壁市循環經濟工作總結[Z].2010
2.河南省統計局.河南省統計年鑒[M].中國統計出版社,2010