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整理人: yvonneh(2000-11-19 02:09:21), 站内信件
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暑期认识实习报告
为期一周的认识实习很快结了,时间虽然很短,但是学到了很多东西。老师带领 我们先后走访了东北制药总厂、沈阳统一方便面厂、沈阳铁路信号厂、沈阳机车 车辆厂等几大工厂。由专业技术人员现场给我们讲解污水处理的工艺流程,使我 们对污水处理有了一个感性认识。最后由专家给我们做报告,我们对环境工程专 业及它的地位、我国生态破坏、环境污染和环境保护的现状、沈阳的三废治理状 况等有了一个初步了解,从而达到了认识实习的目的。
认识实习第一站是东北制药总厂,东药是大型国有企业,在污水处理上有着先 进的技术和经验。他们的宣传口号是“不是企业消灭污染,就是污染消灭企业” 。东药有万吨VC的生产装置,这也使它们的废水当中含有大量的蛋白质,故COD( 化学需氧量)很高。对于这些废水东药所采取的方法是深井曝气。通常氧的供应将 空气中的氧强制溶解在混合液中的过程。
东药使用了直径为2米,深度为100米的隔板式深井曝气结构。液体设计流速为 1—2米。通过曝气可以提供给废水大量的氧,也起了很好的搅拌混合作用,使活 性污泥在混合液中保持悬浮状态,与污水充分接触混合。常用的曝气方法有鼓风 曝气和机械曝气两种。鼓风曝气的过程是将压缩空气通过管道系统送入池底的空 气扩散装置,并以气泡的形式扩散到混合液,使气泡中的氧迅速转移到液相中供 微生物需要。机械曝气的过程是利用安装在曝气池水面的叶轮的转动,剧烈地搅 动水面,使液体循环流动,不断更新液面并产生强烈水跃,从而使空气中的氧与 水滴或水跃的界面充分接触而转移到液相中去。东药所采取的是鼓风曝气的方法 ,其工艺流程如下图所示:
压缩空气
原水池 调配池 深井 脱气池 沉降池 出水排放
污泥回流
使用深井曝气的费用低,仅为0.6元/公斤COD。进行这样的处理过程之后,排放的 水一般还不太合格,因为好氧菌无法处理生产维生素C时所产生的高分子蛋白。因 此工厂又使用厌氧处理方法。
厌氧处理方法有很多优点,如它不需要充氧,能耗低,污泥产量少和所需氮磷 元素少,因而运行费用低,并可获得大量生物能——沼气。影响厌氧消化的因素 有温度、PH、碱度及碳氮比、有机负荷率、搅拌、有毒物质等。其主要的处理装 置为生物流化床。其设计容积负荷为2.4kgCOD/m3﹒d流化床的工艺流程如下:
压缩空气
原水池 调配池 流化床 沉降池 出口排水
沉淀回流
流化床内装有一定量的细颗粒载体。其粒径小于1mm。在其表面形成一层生物膜。 生物膜的厚度取决于进水浓度和水流速度。当废水通过时,颗粒在水流的带动下 膨胀或流化。由于有很大的比表面,且生物膜附着于载体表面,不会流失,因此 有很高的生物量,同时具有较好的传质条件,细菌易与营养物接触,代谢产物也 较容易排泄出去,细菌具有较高的活性,所以设备具有很高的容积负荷。流化床 的发明和使用是厌氧处理的革命,它大大提高了处理废水的速度,而且带来了很 大的经济效益,如用好氧的处理处理一公斤COD要3元,而用厌氧的处理方法只需 6角,还有处理产生的沼气具有很高的经济价值,据厂内人员介绍,他们在过去五 六年间由于未对产生的沼气进行利用就造成了一千多万元的损失,现进行改造之 后,回收的气体中甲烷含量达67—72%、CO2约为20%左右,还有少量H2S气体,食 堂用来炖菜,实现了很好的经济价值。
沈阳统一方便面产生的废水含有大量的油脂,处理这种废水应采用活性污泥法进 行处理。活性污泥法的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。在曝气池中不断地进 行曝气,给停留在曝气池的大量微生物提供的氧气。经过适当的预处理满足生物 处理水质要求的废水被不断地引入曝气池,中的混合液(活性污泥和废水的混合 液体)不断排出,流至二次沉淀池,经固液分离后,上层清液不断从二沉淀池中 排出。一部分沉淀下来的活性污泥则要不断回到曝气池中,以保持曝气池中充足 的生物量,用来分解扬花废水中的有机物。由于有机物去除的同时,不断产生一 定数量的活性污泥,为维持处理系统中一定的生物量,必须不断把多余的活性污 泥废弃,通常从二次沉淀池排出多余的污泥(称剩余污泥)。
对含有有机物和细菌的污水,不断曝气,维持足够的溶解氧,经过一定的时间后 ,就会产生絮状的污泥。活性污泥法就是以活性污泥来净化废水的生物处理方法 。从外观上看,活性污泥根据废水水质的不同有着不同的颜色。如果轻轻胶东, 易于呈悬浮状物;静止片刻,也易下沉。活性污泥无臭味,有微微的土腥味。为 了增加活性污泥与废水的接触面积,提高处理效果,活性污泥应具有颗粒松散, 易于吸收氧化有机物的能力。但经过曝气池之后,在澄清时,又希望活性污泥与 水能迅速分离,因此又要求活性污泥具有良好的凝聚沉降性能。
活性污泥是由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥 上不能为生物所降解的有机物和无机物组成。其中微生物是活性污泥的主要组成 部分。活性污泥微生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群 体相结合所组成的一个生态系。细菌是活性污泥在组成和净化功能上的中心,是 微生物的最主要的成分。在一定能量水平(即细菌的活动能量)下,大部分细菌 构成了活性污泥的絮状体,并形成了菌胶团,具有良好的自身凝聚和沉淀能力。 故而处理之后的废水比较容易沉淀分离。
活性污泥微生物能够连续从污水中去除有机物,它是由以下几个过程组成的。
一、 初期去处与吸附作用
在很多活性污泥系统里,当污水与活性污泥接触后很短时间(3-5分钟)内就 出现了很高的有机物(BOD)去处率。这种初高速去处现象是吸附作用引起的。由 于污泥表面积很大(介于2000~10000m2/m3混合液),且表面具有多糖类粘质层, 因此污水中悬浮的和胶体的物质是被絮凝和吸附去除的。初期被去除的BOD像一种 备用的食物源一样,贮存在微生物细胞表面,经几小时曝气后,才会相继吸入代 谢。
二、 微生物的代谢作用
活性污泥微生物以污水中各种有机物作为营养,在有氧条件下,将其中一部分 有机物合成新的细胞物质;对另一部分有机物则进行有机代谢,即进行分解以获 得合成新细胞所需要的能量,并形成CO2和H2O等稳定物质。当供氧充足时,活性 污泥的增长和有机物的去除是并行的;污泥增长旺盛时期,也就是有机物去除的 快速时期。
三、絮凝体的形成与凝聚沉淀
为了使菌体从水中分离出去,现多使用重力沉淀法。所以必须使分散的菌体凝 聚,从而易于沉淀。
统一方便面厂的污水处理设备是从德国进口的,价值一千多万,在沈阳市是先 进的,是沈阳市污水处理的模范企业。但是还存在一个难题,就是污泥的二次
污染问题,污泥的焚烧造成了一个世界性的难题。
随后我们又参观了沈信,该厂主要生产铁路信号器材。废水主要来自于电镀。 由于电镀废水含大量的重金属镍、铬、铜、锌等金属离子,故沈信先期采用离子 交换法处理镍和铬,用电解法处理铜,用化学法处理锌,但这样产生的固体废弃 物和浓缩液不好处理。因此,现在的这套设备采用的是化学法。化学法具有效果 好、操作方便、投资少等优点。其主要设备为酸洗池、综合塔和一步净化器。化 学沉淀法是往水中投加某种化学药剂,使与水中是溶解物质发生反应,生成难溶 与水的盐类,形成沉渣,从而降低水中溶解物质的含量。所谓离子交换法是一种 借助离子交换剂上的离子和废水中的离子进行反应而除去废水中的有害的方法。 离子交换过程是一种特殊的吸附过程,其优点为:离子的祛除效率高、设备较简 单、操作容易控制。
离子交换可以分为几个阶段。第一阶段是形成交换带的过程,在交换带内进行离 子交换反应;第二阶段是以形成的交换带以一定的速度向前推移的过程。
最后,我们参观了沈阳机车车辆厂。该厂的污水主要是含油废水和生活污水。
由于实现了水的回收利用,因此,沈阳机车车辆厂对环境的影响十分小,而且大 大降低了处理成本。
实习的最后一天,我们听了宋博士关于环境保护和可持续发展的报告。他提出 人类发展经历了四个阶段:
一、 公元一万年前的人类萌芽阶段。
在这一阶段,主要的环境问题是原生环境问题,即火山爆发、洪水泛滥等。由 大自然自身造成的环境问题也叫一次环境问题,而由人类的活动产生的环境问题 叫二次环境问题。此时的人类力量很弱,面对自然的威胁只能采取迁徙的方法。
二、 公元一万年到18世纪的农业发展阶段
在这一时期,铁器开始被发明和利用,人类对环境的影响也越来越大。其主要 的环境问题已变为人类农业生产所造成的水土流失。但这些影响相对而言,还是 比较小的。
三、 18世纪到2000年的工业文明时代
这一时期的主要特点是蒸汽机的发明和使用。人类在这一时期开始了对资源的 大量掠夺,对环境造成的影响是以往几万年总和的千万倍。这一时期的主要环境 问题有:
1、全球变暖
由于人类大量使用化石燃料,同时大面积地破坏森林,使空气中的CO2含量大 为提高。而CO2大量吸收短波光线,从而使全球变暖,这也就是我们平时所说的温 室效应。温室效应不仅使冰川融化,海平面上升,而且将破坏生物的生活规律, 给人类的生活带来极大的影响。
2、臭氧层的破坏
由于含氟物质的大量使用,臭氧层被大面积地破坏,据报道南极的臭氧空洞的 面积已经相当于中国的国土面积那么大了。臭氧层的大面积地破坏,使紫外线大 量进入地球,严重影响人类的身体健康。在我国现使用消耗臭氧的物质为清洗剂 的工厂有2000多家。而又有消息说作为清洗剂的四氟化碳、氯氟化碳、1,1,1- 三氯乙烷将分别于2004、2006、2010年元旦前停止生产和使用。
3、水资源的破坏
地球上可利用的水资源极少,在我国水资源总量为二万七千二百一十亿吨,居 世界第六,人均不足世界四分之一。我国每年因缺水造成千亿元损失。保护水资 源刻不容缓。为此我们应当积极进行减流、治污,而不是盲目开源。
4、土地的荒漠化
土地的荒漠化包括沙化、岩碱化等。我国很多城市每年都要遭受沙尘暴袭击。现 国家已投入大量资金进行治理,据报道甘肃河西走廊防风治沙已见成效。
5、生物多样性的破坏
生物多样性的破坏包括物种的减少和生物基因的减少。由于人类无节制的猎杀 和砍伐,以及生态环境的破坏,生物多样性正遭到前所未有的破坏。
6、海洋的破坏
由于污染物的大量排放,海里经常出现大面积的赤潮(海洋中微生物的大量繁 殖造成的),不仅导致部分海域的缺氧而使鱼类等大量死亡,而且还排放了一些 有毒物质。同时过度打捞也极大地破坏了海洋资源。
7、有毒化学品的过境转移
一些发达国家,为了自身利益而将一些有毒化学品进行过境转移,极大地影响 了其它国家的环境。
8、酸雨日益频繁
酸雨是由于过多的二氧化硫和含氮氧化物被排到大气中造成的。PH值小于5、 6的降水一般都叫酸雨。酸雨不仅会侵蚀建筑物等,还会造成动植物的大面积死亡 。
面对如此严重的环境问题,1972年在瑞典的斯德哥尔摩召开了第一次世界环境大 会,共同讨论环境问题。环境问题日益受到了人们的重视。1987年挪威首相不莱 克伦首次提出了可持续发展概论。在这些条件下,20世纪后,人类终于进入了第 四个发展阶段,即可持续发展时代。在这个时代,人们将十分注重环保事业,而 不再盲目发展,走可持续发展的道路。
宋博士还说要把自己融入到专业中去,把专业融入到社会中去,专业才会有 方向,自己才会有前途。
国家制定了各种关于环境保护的法规,这些法规在大城市执行得比较好,而在农 村就没有那么乐观了。很少有人去关注农村的环境污染,我说的不是指化肥、农 药的污染,而是化工厂造成的污染。这次回乡我做了一次调查,在我们村的西北 角有一化工厂,距离有三百米左右,以前是砖瓦厂,三面是池塘,一面是公路。 化工厂是后来由私人和乡政府共同创办的,主要生产亮氨酸、谷氨酸,原料为人 和动物的毛发。我调查后发现该化工厂根本没有任何处理废气、污水的装置。国 家的法规在这儿成了一纸空文,废气任意排放,废水则直接排放到后面的池塘中 。那种废气的气味令人恶心,每当刮西北风的时候,我们村的老百姓便要遭到“ 毒气”的洗礼。废水蓄积的时间太长,毒性越来越厉害,池塘里的芦苇死了精光 ,边上的挺粗的杨树也纷纷枯死。今年春天该化工厂竟然把蓄积好几年的废水抽 出顺着田里的水渠排放到田头的小河里,顺着小河又流淌到大河里。河里的鱼儿 只好选择死亡这条路了,有不懂事的小孩捡了一些死鱼回家吃,结果中毒了,一 家人花了四百多元。不几日废水所流过的水渠上的杨树的叶子变黄了,纷纷落下 ,不出几日树也死了。其毒性可见一斑。
对此,村里的干部与村民无一出来与其论理,这是关系到自己生命健康的大事啊 !地方政府为了眼前的一点利益而置国家的法规于不顾,视老百姓的生命健康为 儿戏,这些吃俸禄的人有是怎样的国家干部,又是怎样的党员,党性有去了哪儿 ,他们的良知有去了哪儿呢?
这是反的一面,为数却不少,要治理好这片死角,还有很长的路要走。要维护老 百姓的合法利益,我应该怎样做?我应该带着这个问题走进大三的学习当中去, 用我的专业知识做我的利刃,去破解这个问题。
敢问路在何方,路在脚下。
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