铝灰资源化处理与应用

铝灰资源化处理与应用（精选9篇）

铝灰资源化处理与应用 篇1

承包商(简称甲方)：

分包人(简称乙方)：

依照《中华人民共和国合同法》及其它有关法律、行政法规，遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，鉴于甲方与承包人已经签订总承包合同，承包人和分包人双方就分包事项经协商达成一致，订立本合同。

一、工程概况：

1、工程名称：新疆神火铝业公司铝灰处理工程

2、工程地点：新疆神火煤电有限公司院内

3、工程内容及范围：

(1)该工程所需设备由甲方与发包商协商解决，按照甲方与发包商的约定的工艺进行施工;

(2)除尘系统按照倒灰房+球磨机出料口+提升机顶部+振动筛顶部设置吸尘罩(外配简易风量调节阀)进行收尘，收尘气体经风管入双筒旋风除尘器和布袋除尘后，尾气经烟筒排空;

(3)乙方处理的铝灰应达到标准;

(4)乙方将处理后的铝颗粒和筛下的铝灰分类包装，按照指定地点摆放;

(5)乙方负责辖区内的卫生打扫工作;

(6)结算方式和结算价格： 。

结算方式：按规定，由甲乙双方联合进行过磅验收，以铝颗粒实际过磅净重为准作为结算数量：

结算价格：。

二、承包方式：

甲方负责铝灰处理工作人员、材料工器具、劳保及施工人员的食宿，乙方工作人员的意外险由乙方负责。

三、铝灰的质量验收：

铝灰质量如达不到双方约定的标准，乙方可进行返工清理。

四、结算方式：

每月底根据乙方实际交付的.数量进行结算

五、甲方的权利与义务：

1、甲方与发包商指定地点供乙方修建临时宿舍;

2、甲方负责协调乙方施工人员的生活和施工需要的水、电接入事宜;

3、甲方负责协助乙方办理出门证等相关手续。

六、乙方的权利与义务：

1、乙方应当尽可能按照20吨/天的处理量进行处理;

2、乙方由于天气原因或者突发情况以及不可抗力造成的停工后，一切恢复正常后乙方应当立即开工，完成工作量，甲方应当协助;

3、未经甲方同意乙方不得擅自将施工用的任何设备物资调离施工现场;

乙方在施工过程中故意造成甲方设备损坏的，由甲乙双方共同协商解决;

乙方必须执行《中华人民共和国安全生产法》及各级人民政府关于安全生产的法规、条例和规定，必须采取一切必要措施和手段强化施工安全管理，提高安全施工水平，保持严格的安全施工秩序以保证施工人员在施工中的安全与健康，并确保本劳务正常实施开展;

乙方在施工中发生重大人身伤亡事故、设备安全事故应当及时通知甲方，并将事故调查和处理意见报告甲方;

七、保证金及合同解除：

1、合同签订后，乙方需支付甲方保证金 (大写)，合同到期后甲方应如数退还;若甲方延期支付或拒付，乙方将按月息2%收取甲方利息，直至承包人连款带息支付后。

2、如乙方由于自身原因无法切实履行合同 ，乙方应当提前通知甲方，否则视为单方违约。

八、其他条款：

1、本合同一式两份，甲乙双方各一份;

2、本合同自甲乙双方签字或按手印之日起生效;

3、如有未尽事宜双方可以补充协议，补充协议与本合同具有同等效力。

九、争议解决方式：

如双方在本合同的履行中发生争议，应当本着友好协商的原则进行解决;如双方不能达成一致可以向甲方或乙方所在地的人民法院起诉，也可以向仲裁机构申请仲裁。

承包人： 分包人：

身份证号： 身份证号：

住所： 住所：

电话： 电话：

传真： 传真：

开户银行： 开户银行：

账号： 账号：

邮政编码： 邮政编码：

订立时间： 订立时间：

铝灰资源化处理与应用 篇2

关键词：造纸黑液,废水处理,资源化

造纸废水的处理早在上世纪就是废水处理领域的难题, 随着人们环境意识的提高, 对污染物的处置已经不仅仅只停留在处理上, 越来越多的人开始探讨如何将污染物资源化, 造纸黑液污染重, 其中所含的化学物质也就较多, 对造纸黑液的资源化也就成了人们研究的热点问题。

1 制浆造纸黑液的产生与特点

碱法制浆是用碱性药剂处理植物纤维, 将原料中的木素溶出, 并尽可能保留纤维素和半纤维素。其核心是蒸煮, 即在高温高压下使原料与蒸煮剂反应而形成浆料, 反应后的制浆废液因其色黑而称黑液。黑液中的BOD5发生量约为250~350Kg (以1t浆计) , 占全厂BOD5发生负荷的90%左右, 且具有高浓度和难降解的特性。黑液中的具体组成见表1。

注:无机物、总碱、硫酸钠均以氢氧化钠计。除麦草为烧碱法外, 其余均为硫酸盐法。

制浆造纸黑液不论是木材为原料还是草类原料, 利用化学浆的主要组分纤维含量一般都不超过50%, 其中含污染物种类较多, 是造纸整个工艺中含污染物最多的部分, 有悬浮物、难生物降解和易生物降解有机物、毒性物质、酸碱物质、色度物质等, 处理难度大, 污染重。

2 制浆造纸黑液的处理和资源化

蒸煮黑液的回收利用是实现清洁生产的关键, 碱法硫酸盐法制浆产量占全国总浆产量的65%以上, 每年消耗商品碱100万吨以上, 黑液中有机物总量在千万吨以上。蒸煮黑液的化学品和热能回收, 是制浆工艺不可缺少的组成部分, 可回收蒸煮用碱的95%-98%, 回收热量不但可满足黑液蒸发用气和制浆用气并大幅度削减污染。因此化学浆蒸煮黑液的回收利用是清洁生产的首要环节。

2.1 碱回收法

碱回收处理法是目前解决黑液问题比较有效的方法, 通过黑液提取、蒸发、燃烧、苛化四个主要工段, 可将黑液中SS、COD、BOD一并彻底去除, 并可回收碱, 产生二次蒸汽 (能量) 。然而, 碱回收系统由于技术要求和设备投资都较高, 因此目前仅应用于大型造纸厂。

2.1.1 黑液提取

提取制浆黑液, 尤其是草浆黑液, 以选用新型鼓式真空洗浆机为佳, 草浆黑液提取率可达85%, 我国一些企业从国外引进的带式洗浆机对草浆黑液提取率可达90%以上。经提取后黑液应符合下列工艺参数 (见表2) , 以利于黑液浓缩。

2.1.2 黑液蒸发浓缩

提取工段送来的黑液含固形物10%左右, 常用多效蒸发器将浓度增大到约50%, 以利于后续燃烧;草浆黑液因含硅多, 粘度大, 一般只能达到40%左右。蒸发工段送燃烧的浓黑液应符合表3的要求。

2.1.3 燃烧

燃烧工段是将木素等有机物燃烧, 设备主要是燃烧炉, 有全水冷壁燃烧炉, 移动式圆型夹套熔炉半水冷壁喷射炉, 简易喷射炉等。

2.1.4 苛化

黑液燃烧后, 从燃烧炉底部流出碳酸钠和硫化钠熔融物, 其溶于稀白液后称绿液。苛化工段主要是往绿液中加石灰, 使碳酸钠转化为氢氧化钠。澄清后的Na OH白液即蒸煮用的碱液;沉淀后的Ca CO3白泥需进行洗涤以回收其中的残碱, 经过滤脱水后回收白泥中的Ca CO3。对于草浆碱的白泥中含硅高, 难以回收Ca CO3, 只能堆置或进行综合利用。

杜兆年、贺连娟通过对模拟溶液的试验研究, 选择了一种有效的除硅剂并应用于真实黑液。加入除硅剂, 改进工艺后, 能使黑液硅含量降低95%以上, 而碱损失却只有5%左右。此工艺基本解决了白泥回收中硅含量过高的问题[1]。北京轻工学院开发的蒸煮同步除硅技术只需将少量特定的工业副产品投入蒸煮液中, 也可达到同步除硅的效果, 在为期数月的生产试验中投入除硅剂2%, 蒸煮后黑液含硅降低65%, 出蒸发浓黑液粘度降低50%以上。艾天召等对传统造纸黑液碱回收苛化工序进行了技术改进, 从根本上避免了废渣 (白泥) 的产生, 使碱回收法省去白泥污染治理工序, 同时直接生产出烧碱和高附加值系列功能型碳酸钙, 取得了较好的经济效益和环境效益[2], 实现了废渣的资源化。

2.2 酸析法—分离木素

传统的酸析法是将碱性黑液用酸沉淀, 使木素脱钠, 再次成为不溶物, 以分离出木素。这种工艺比较成熟, 与碱回收处理法相比, 最大的优点是设备投资少, 可以在中小型造纸厂应用。

利用烟道气酸析黑液是近年来处理黑液的另一种方法。对蒸煮黑液进行烟道气酸析, 终点p H值可达9.2, 极大地减轻了二次酸性废水的污染。张玉蕴[3]在对黑液中木质素、硅酸析出条件及其胶体特性, 对烟气中二氧化硫气的催化氧化原理和胶体微粒絮凝理论等一系列问题进行研究的基础上, 提出并设计了“黑液烟气酸析净化—单阳膜电渗析”的碱回收工艺流程。该工艺采用了以废治废的方法, 既消除了烟道气污染, 又避免了木质素沉淀堵槽的现象, 从而提高了碱的回收率, 降低了吨碱的耗电量。陈均志等[4]利用烟道气浓缩经过挤压提取的黑液, 再将黑液化学改性后用作建筑材料粘结增强剂, 工艺路线如图1所示[3]。

实验表明, 该改性黑液的加入可明显改善生坯的成型、干燥性能, 提高烘烧后成品的抗压强度, 降低吸水性能, 并为建材行业节约大量的地下水。

2.3 黑液综合利用的可能途径

黑液中有多种有机质, 如果进行开放处理, 不仅使本来放错了地方的资源得不到回收, 还要用其他的药剂去处理它, 这样就大大浪费了资源。在理论上黑液有很多综合利用的可能, 下表给出了碱法/硫酸盐法制浆黑液的各种综合利用可能途径。

实践生产中黑液的综合利用也达到了较好的水平, 主要有以下几方面: (1) 直接利用草浆黑液加入煤粉制造黑液水煤浆, 通过燃烧获得热能, 燃烧残渣可用作建材; (2) 将黑液通过化学法改性, 用作钻井泥浆降粘剂; (3) 提取黑液中的木质素, 通过化学方法对其进行改性, 成为化工原料, 可制成减水剂、沥青乳化剂、水处理剂等, 对此已有大量研究成果; (4) 对木浆造纸黑液回收后产生的白泥, 做建筑浆材以及烧制水泥。民丰造纸厂、贵港甘化厂利用碱回收白泥做水泥原料已有多年历史[4]; (5) 南昌大学蒋柏泉教授利用制浆废液中的有害物质之一MNA做减水剂, 降低普钙水分, 取得了很好的效果[6]; (6) 北京大学环境工程系何泽能教授利用木质素盐处理原油污染的土壤, 也取得了很好的效果。由此可见, 黑液中的很多成份, 甚至是含量甚微的组分, 在实际的生产中都有很重要的应用。这些也都是达到了资源化和以废治污的目的[7]。

综合利用黑液, 达到了废物再利用、废物资源化的目的, 是制浆造纸厂进行清洁生产, 对黑液进行处理的主要方向。

3 结语

随着科技的不断进展, 制浆造纸废水处理和资源化技术日新月异, 但黑液废水的处理仍是一个主要问题。对它的处理也从以前的处理改为现在的综合利用, 相信, 随着科技发展, 对造纸黑液的综合利用会有更好的前景。

参考文献

[1]杜兆年, 贺连娟.麦草浆黑液碱回收除硅工艺试验研究[J].甘肃环境研究与监测, 2002, 15 (3) :153～155.

[2]艾天召, 董学芝, 蒋智霞等.黑液碱回收中直接生产碳酸钙新工艺[J].纸和造纸, 2003 (4) :59～60.

[3]王秋云, 冯桂平.制浆造纸污染治理与节水节能[J].国际造纸, 2003, 21 (1) :48～50.

[4]陈均志, 唐宏科, 张光华等.造纸黑液的资源化利用研究[J].西北轻工业学院学报, 2002, 20 (6) :78～80.

[5]北京水环境技术与设备研究中心等.三废处理工程技术手册[M].化学工业出版社2000, 81～121,

[6]蒋柏泉, 郑典模, 严进, 胡九成.制浆废液降低普钙水分的研究[J].环境污染治理技术与设备.2006 (, 6) :65～68.

[7]何泽能, 李振山, 籍国东.木质素盐在原油污染土壤清洗中的应用[J].环境污染治理技术与设备.2006 (, 6) :31～34.

[8]穆环珍, 杨问波, 黄衍初.造纸黑液木质素利用研究进展[J].环境污染治理技术与设备, 2001, 2 (3) :26～30.

[9]徐鸽, 张静.造纸黑液综合利用新途径[J].环境污染与防治 (网络版) .2005, (9) .

铝灰资源化处理与应用 篇3

关键字：煤矿;生活污水;资源化

中图分类号：X752 文献标识码：A

在一般城市生活污水处理系统中，曝气池混合液的底物浓度和微生物浓度相比，底物浓度是限制因素，也就是说微生物的增殖处于减速阶段，是底物浓度控制着代谢过程。这里所谓的低底物浓度，对于生活污水来说BOD。约在30mgl/以下，一般的活性污泥系统是在比它低得多的条件下运行的。对于煤矿生活污水的处理，有人认为采用活性污泥法处理效果不好是因为进水的BODS浓度低（多数为50一10mgl/），而造成微生物的营养不足以致不易去除，实际上我国城市生活污水BODS浓度相对于微生物浓度也是不足的，但处理效果较好。

埃肯费尔德模式是至今影响着活性污泥法设计与运行的一种重要模式。他研究低底物浓度相降解规律后得出：在低物浓度的条件下，完全混合活性污泥系统的出流水质仅与BODr一VSS负荷有关，而与入流底物无关。对于推流式活性污泥法也有类似的结论。

可见进水BODS浓度低不是煤矿生活污水处理效率低的原因。

在活性污泥法处理系统中BOD、的去除率低一般有以下几个原因：（1）平均生物固体停留时间短，微生物浓度低;（2）N或P元素不足;（3）PH值太低或太高;（4）进水存在有毒物质;（5）曝气量不足;（6）混合不好或有短路。

对于煤矿生活污水一般不存在N、P不足的问题，（3）（4）（5）（6）都是不可能的或可以避免的。BODS的去除率低的原因只能归结于“平均生物固体停留时间短，微生物浓度低”。分析其原因是因为煤矿生活污水处理中仍沿袭城市生活污水的设计参数，尽管设计时选择污泥浓度参数取其下限，其值也是较高的，在实际运行中曝气池内的活性污泥浓度是达不到的。例如我们对污水站调查后，污泥浓度的平均值仅1000一1500rngMLss/l，比城市污水中采用的2000一6000mgl/低的多。值实际是超负荷运行的，也就是有机物易对微生物来说相对过量，自然BOD。的去除率达不到设计要求，出水效果得不到保证。在煤矿生活污水处理中，只要设计时选用的污泥浓度、容积负荷等参数符合实际，设施是可以良好运行的。

为提高单位体积污水处理量，在保证出水水质的条件，只有提高污泥浓度值，污泥体积负荷就可以增加，在活性污泥法处理系统中，可以通过两条途径提高活性污泥浓度：（l）增加曝气池中活性污泥的平均停留时间，也就是增大污泥的泥龄〔相应要加长曝气时间）;（2）增大污泥的回流比。延时曝气法就是在第一种状况下运行的，其特征就是曝气时间长（约1一3天），微生物生长在内源代谢阶段，污泥浓度高达2.5一5.0MLSSl/（比普通曝气法高2倍）。延时曝气法因管理方便、耐冲击负荷，处理效果较好，在煤矿污水处理上得到了应用。例如山西阳泉矿务局贵石沟污水处理厂采用氧化沟技术（其原理同延时曝气法），Bod5去除率达90%，但因其曝气时间长，曝气池的筑造费、耗电量随处理量迅速增长，主要用于小型处理站。另一种途径就是完全混合法，其回流比l00%一400%，曝气池中的微生物量可以较大程度地增加，出水水质可以得到保证。例如平煤污水处理中心污水厂采用表面曝气完全混合决，污泥回流比较大，BOD5去除率也较高。需要注意的是回流比增大会造成回流设备费用增高。

除了在活性污泥法中有上述两途径可以提高曝气池中生物量外，生物膜法中接触氧化法也可以较大地提高微生物浓度。活性污泥法曝气池中的活性污泥处于悬浮状态，其浓度在1.59l/左右，而接触氧化法中绝大部分的微生物附着在填料上，单位体积内的水中和填料上的微生物浓度往往达到59l/，提高了三倍之多。由于微生物量的增加，相应地提高了容积负荷，接触氧化法处理效果好的另一个原因是，曝气产生的气泡撞击填料，提高了氧的转移效率即提高了氧的利用率。

煤矿企业实现现代化绿色矿产资源开采还需走很长的路，在这个过程中，加强煤炭资源开采绿色技术应用十分必要。但现在的企业为追求短期经济效益，往往忽略了企业长远发展的重要性。当前煤矿企业生产经营模式仍是传统的高污染和高排放模式，因此，相关国家主管部门应从源头上对这种现状进行管理，提供给企业一定的资金和技术支持，不断推动企业的绿色发展。

参考文献：

[1] 陈静，杜辉，孙强，王钦涛.高速公路附属区生活污水处理设施的管理[J]. 交通环保. 2004（06）

[2] 丹丹. 大连市生活污水处理率将达到70%[J]. 给水排水. 2005（09）

[3] 李剑锋. 北宿矿生活污水处理有新法[J]. 水处理技术. 2005（12）

[4] 企业独立生活污水处理设施若基本处理生活污水其性质可认定为城市污水集中处理设施[J]. 新疆环境保护. 2005（03）

[5] 辛廷慧. 环保盈利型生活污水处理并生产生物气体的技术[J]. 太阳能. 2006（06）

[6] 张广文. 中小规模生活污水处理工艺探讨[J]. 科技咨询导报. 2007（11）

[7] 梁平. 高校生活污水处理的现状及对策[J]. 化工之友. 2007（15）

[8] 李博，李培新，曲纪锋.  自动化控制在煤矿生活污水处理中的应用[J]. 山东煤炭科技. 2007（06）

[9] 九江石化新建450万吨/年生活污水处理与回用装置[J]. 中国建设信息（水工业市场）. 2008（12）

铝灰资源化处理与应用 篇4

电子与电器设备废弃物是指废弃的电子电器设备(Waste Electrical and Electronic Equipment,简称WEEE),其中包括了废旧电脑、电视机、洗衣机、电冰箱以及其他通信设备和电子仪器仪表等电子设备。随着电子工业的不断发展,电子设备得以广泛使用,但同时也给人类带来了大量的资源消耗和污染环境问题。合理利用电子与电器设备废弃物,变废为宝变得尤为重要。

1 电子与电器设备废弃物产生现状

电子、电器设备的更新换代速度不断加快,进而产生了大量废弃的电子与电器设备废弃物。例如在西欧地区,早在1998年就产生了近600万吨的电子与电器设备废弃物,而其数量则每年至少以3%~5%的速度不断递增。此外,在美国的一项研究结果显示[1],截至2004年,已有超过31500万台计算机报废,而在2014年期间,有近21000万的智能手机报废;在中国,相关的调查研究显示,2013年废弃的电脑数量达到了近千万台,而电视机、冰箱的废弃量超过了千万,而在2014年期间,废弃的电脑、电视机、洗衣机3类产品分别超过了3000万。可见,电子与电器设备废弃物每天都是出于激增状态的。

而近几年,随着电子与电器设备废弃物资源化处理技术的不断发展,中国开始利用电子与电器设备废弃物资源来缓解能源资源紧张的问题。研究显示,电子与电器设备废弃物中含有大量的汞、铅、镉、铬、聚合溴化联苯(PBB)及聚合溴化联苯乙醚(PBDE)等有毒有害物质[2],因此一旦处理不当而流露在外,必然会造成严重的环境污染问题。因此,对于电子与电器设备废弃物采取有效的处理措施,一方面减少其带来的污染,另一方面也可通过资源化再循环而延长其生命周期。

2 电子废弃物的特点

2.1 数量多

据调查显示,目前欧洲国家每年的电子与电器设备废弃物高达4.1亿吨,几乎占了城市垃圾的1%,且每年以16%~28%的速度增长。此外,美国环境保护署调查显示,仅美国每年的电子与电器设备废弃物几乎达到了2亿吨,几乎占了整个欧洲国家的一半左右,而电子与电器设备废弃物也占了美国城市垃圾的近1.6%,且每年以20%~28%的速度在增长。在中国,每年的电子与电器设备废弃物几乎达到了3.7亿吨,是全世界电子与电器设备废弃物较大的国家之一。

2.2 危害大

据国外一个关于电子与电器设备废弃物问题的组织相关调查演技显示,电子与电器设备废弃物内含有大量的有毒有害物质,以显示器的显像管为例,每个显示器的显像管中含有大量的铅,同时电路板中也含有大量的铅,而铅是一种能够破坏人的神经、血液系统甚至是肾脏的物质,此外,显示器中的阴极高速电子管含有大量的钡和其他的危险的发光物质,而电脑线路板中则含有含氯的阻燃剂,一旦发生燃烧,就会释放出非常多的致癌物质。这些有害金属物质一旦流露,不仅会对土壤造成严重的污染,而且还会严重污染地下水,进而影响到人类的身体健康,甚至会造成病变。

2.3 潜在价值高

电子与电器设备废弃物中除了具有大量的有毒有害物质以外,还具有非常多的贵重金属物质,因此从资源回收角度看,电子与电器设备废弃物具有非常高的潜在价值。如表1所示为几种电子与电器设备废弃物的组成成分所示。

可见,每台电脑中其金属含量几乎达到了35%左右,洗碗机中的金属含量则达到了近55%,可见电子与电器设备废弃物中金属含量是非常高的。

3 电子与电器设备废弃物的处理

由于电子与电器设备废弃物种类多,结构复杂,一般将其拆分为印刷电路板(PBC)、电缆电线以及显像管等。本文主要简单介绍几种关键处理技术。

3.1 化学处理

所谓的化学处理就是将破碎后的电子与电器设备废弃物颗粒在酸性或碱性液体中浸泡,再将浸泡的液体经过萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤以及蒸馏等一系列过程,最终得到有价值的回收物质。

3.2 火法冶金

所谓的火法冶金就是利用冶金炉进行高温加热,进而剥离非金属物质,使得贵金属能够完全熔融于其他金属熔炼物料或熔盐中主要用于电子与电器设备废弃物的贵金属提炼。火法冶金简单、方便,且回收率高,因此在20世纪80年代得到了广泛的应用[4,5]。但其也存在二次污染、其他有色金属回收率低、能耗大、处理设备昂贵、经济效益不高等特点。因此也不适合广泛推广使用。

3.3 机械处理

机械处理就是运用物理性质的差异进行分选的方法,其中主要包括了拆卸、破碎、分选等步骤,在经过分选处理后,还需要经过后续的处理才可获得金属、塑料、玻璃等再生原料。由于机械处理法成本低、操作简单,且不易造成二次污染,因此具有比较明显的优势,目前在电子与电器设备废弃物资源化处理中应用的比较广泛。

4 结语

鉴于目前电子与电器设备废弃物对环境污染的影响和其中所含有的金属、贵金属以及塑料等具有较高利用价值的材料,在环保的前提下提高经济效益成为电子与电器设备废弃物资源化处理技术的热点。目前,针对电子与电器设备废弃物资源化处理技术已形成多种,但随着科技的快速发展,电子与电器设备废弃物的处理技术与设备也应该不断发展,且目前大部分方法还有待发展,因此在未来的发展中,还需要加强对电子与电器设备废弃物处理技术的研究。且每种方法存在着不同的特点优势,因此,针对不同的电子与电器设备废弃物类型,需要结合其实际情况来进行选择,以提高处理的效率。

参考文献

[1]白婷婷.论我国电子废弃物法律制度的完善[D].上海:华东政法大学,2013.

[2]王红梅,于云江,刘茜.国外电子废弃物回收处理系统及相关法律法规建设对中国的启示[J].环境科学与管理,2010(9):1-5.

[3]鲁修文,刘在平,李明高.我国电子废弃物回收处理现状、问题及对策[J].环境科学与技术,2012(S1):455-457.

[4]曾健华,蒋中伟.广西电子废弃物处理现状与发展对策[J].广西科学院学报,2012(4):316-319.

铝灰资源化处理与应用 篇5

重金属废水生物制剂直接深度处理技术路线为“生物制剂配合－水解－深度脱钙”。处理后出水中铜、铅、镉、锌、砷、汞等金属离子均达到《生活饮用水水源水质标准》(CJ3020-93)，钙离子浓度可控（低于100mg/L）。

创新点：“生物制剂配合－两段水解－深度脱钙”直接深度处理酸性高浓度重金属废水新工艺，用于处理株洲冶炼集团有限公司重金属废水，处理后水中Cu、Pb、Cd、Zn、As、Hg金属离子均达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，可循环使用；新工艺产渣量比传统中和法明显减少，渣中锌含量高达34.85%，可返回锌系统；开发的生物制剂及其处理工艺为国内外首创，其生物制剂在重金属废水处理中的应用技术居国际领先水平，对有色重金属废水的处理与资源化具有重要的示范作用和推广价值。

铝灰资源化处理与应用 篇6

[关键词]精品资源共享课;发电厂水处理;课程建设

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0127-02

发电厂水处理既是高等学校能源动力学科水质工程专业的重要专业课程之一，也是武汉大学能源动力学科下的重点课程群。武汉大学发电厂水处理课程于2003年开始创建，并于2014年被评为湖北省精品课程。目前，发电厂水处理课程群包括“4+1”：水处理理论与技术、核电站水质工程、膜处理、废水回用技术，以及水处理实验。该课程教学团队有教授2人，副教授2人，高工3人，讲师1人。

教育部开展“国家精品课程”之后，又进一步推出了“国家级精品资源共享课”的申报与建设，其主要目的是推动并实施我国高校教学的改革，进一步提高教学质量。[1]一方面，将武汉大学发电厂水处理课程建设为国家级精品资源共享课，主要是为了与教育部“国家级精品资源共享课”的建设相适应，实现发电厂水处理课程的信息、网络和实用一体化，在教学内容、教学方法、教学资源等方面进行系列更新与改革，从而促进发电厂水处理课程的共建与共享，提高人才培养质量。另一方面，在目前已有的省级精品课程的基础上，要进一步建设发电厂水处理精品资源共享课，在课程的共建与共享、多种教学方法的开展及课程资源的先进性和实用性等方面，存在的问题有待我们进行探索和实践。我们需要充分研究课程的教学特点和教学规律，深入挖掘优秀的教学资源，使发电厂水处理课程常建常新，为培养高素质人才创造良好的教学环境。[2] [3]

一、国家级精品资源共享课的建设要求

（一）对组建课程组团队的要求

一流的教师团队是国家级精品资源共享课的教师队伍必须具备的条件。首先，课程组长，即学术带头人除具有高级职称外，还需具备深厚的学术造诣及丰富的教学经验，学术带头人负责整个团队的组织与建设。队伍成员由具有丰富的课程建设经验和先进的教学理念的教师组成。同时，队伍在知识及年龄结构方面要合理。

（二）对教学内容及方法的要求

教学内容应包括基本原理、概念、方法和技能、典型案例等，不仅要包含学科中基本的知识，还应包含本学科最新的研究成果。在教学方法上，既要体现创新性，使学生学习的积极性得到提高，又要体现现代化多媒体技术在教学中的应用。应开展传统教学模式的改革，采用将启发、案例分析、讨论等多种方法相结合的教学模式。

（三）对教学资源的要求

国家级精品资源共享课中的教学资源有基本资源和拓展资源两种。基本资源包括课程介绍、教学大纲、教学日历、教案、重难点指导、作业、参考资料等必需资源;拓展资源包括案例、专题、学科专业知识检索、仿真实验实训、试题库、作业等内容。[4]

（四）对网络建设的要求

国家级精品资源共享课既要具备教学功能，又要在学生和教师之间产生互动。应将现代化网络技术应用于国家级精品资源共享课，为广大教师及学生提供一个高效的教学与学习的平台。

二、发电厂水处理省级精品资源共享课的现状

（一）基本资源的建设现状及比较

与国家级精品资源共享课的基本资源建设要求相比[5] [6]，笔者发现武汉大学发电厂水处理课程关于此部分的基本内容已经具备，少部分内容需要补充、完善和升级。对比国家级精品资源共享课程基本资源应符合的格式与技术要求，本文列出了武汉大学发电厂水处理课程需要进一步提高的措施。

课程建设：发电厂水处理课程在教学方法及组织形式上需要多样化，教材与参考资料需要进一步更新。

教学大纲：需要进一步改革原教学内容的结构、模块，教学活动、教学方法应该多样化。

教学日历：本课程的课外作业有待充实、补充和完善。

演示文稿：多媒体的模板设计应具有朴素、颜色美观适宜的特点;课程的名称、章或节的序号应在适当位置进行标注;版式设计、导航设计应进一步提高。

教学录像：本课程需要进一步检查，将课程录制的视频压缩采用国家级精品资源共享课程的特定要求。

教学案例：教学案例必须具有典型意义，能说明一定的实际问题，本课程在此方面有待进一步加强。

例题：例题必须典型且结构完整，还应包括题干和解答过程。

作业/试卷：在考查范围内的主要知识点、题量和难度分布方面需要进一步核查、改进与提高。

（二）拓展资源的建设

对照国家级精品资源共享课拓展资源的建设要求，发电厂水处理课程在案例、专题讲座、学科专业知识检索、仿真实验实训（实习）、试题库、作业等方面的基本内容已经具备，但需要补充、完善和升级，有的还需要更新及进一步建设。例如：在文献资源方面，应检查并核对法律法规、行业及企业规范、国家标准等文献，采用最新的正式文件。对于问题的解答，应包括问题正文、问题解答、参考资料和关键词等内容。

三、把发电厂水处理课程建设成国际级精品资源共享课的思考

（一）对教学方法的思考

根据武汉大学发电厂水处理课程群中各课程内容的特点，本课程应综合使用多种教学模式，将启发、案例分析、讨论、专家讲座、实践等教学方法综合应用于课程的教学中。

（二）对课程资源建设的思考

发电厂水处理课程群中的教案、重点难点指导、作业、参考资料目录等基本资源将进一步得到充实、完善、提高，课程组全体教师将全力以赴做好此项工作。

（三）拓展资源建设

1.充实完善多媒体课件及制作视频教学录像

多媒体课件将按照国家级精品资源共享课要求，全面修改提高。根据国家级精品资源共享课对视频录制的规定，武汉大学发电厂水处理课程将全程进行视频录像，展示教师讲述的全部过程，并注重在教学过程中的互动性，做到教学相长。

2.创建丰富的多媒体教学资源

按照国家级精品资源共享课要求，武汉大学发电厂水处理课程群将多种形式的教学案例应用于教学中，为教师和学生提供一种启发式的教学资源。同时，课程组教师将认真、精心编写各章节的知识点素材，提供参考示范性的讲解教案。同时，在各章教学内容的习题与思考、课后学习辅导、虚拟仿真演示课件等方面也要进一步完善与加强。

3.更新和建设课程网络教学平台

建立发电厂水处理课程群的知识点讲解库系统。建立网络在线题库系统，建立自测题库，自测题库分为在线练习与在线考试两部分。在网络学习辅导系统方面需要更新和完善，每一单元应包含基本要求、要点、难点、检测、扩展等部分，以提高学生的课外自主学习能力。创建动画课件系统，制作交互式动画课件，将抽象复杂的概念用生动形象的动画展示。建立实验教学虚拟仿真系统，开发“发电厂水处理实验教学虚拟仿真系统”，包括实验课程简介、实验大纲、实验教学、实验动画演示、仪器使用、网络题库等优质实验教学资源。创建课程资源检索系统，开发资源检索模块，提供常见问题及解答、名词术语及专业术语等多功能检索。新增教师与学习者互动功能：利用先进的网络技术，使系统具备学习者和教师进行互动的功能。

四、结语

武汉大学发电厂水处理课程组通过多年的教学实践，将发电厂水处理建设成了省级精品课程、省级精品资源共享课程。笔者通过思考，认为要将发电厂水处理建设成国家级精品资源共享课程，更新课程内容，改革教学方法，优化育人观念是目前进一步建设国家级精品共享课程建设所面临的主要问题。将武汉大学发电厂水处理建设成为国家精品资源共享课程，是促进并提高本科教学质量的一项重要措施，也是推进武汉大学能源化学工程专业建设和学科发展的重要机遇。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 任越.国家精品资源共享课建设的目标与发展思路探究[J].继续教育研究，2014（7）：119-121.

[2] 曹源芳.国内外开放课比较与国内精品资源共享课的建设策略[J].江苏论坛，2014（11）：77-80.

[3] 刘丽翠.国家精品课程建设与共享的现状调查及对策研究[M].武汉：华中科技大学出版社，2009.

[4] 许艳丽，马德俊，刘刚.国家精品课程网站中教学视频的应用研究[J].电化教育研究，2012（2）：88-92.

[5] 江南，金晓磊，王晓理，张鹤.国家级精品资源共享课的建设与思考——以“地图学”课程建设为例[J].中国大学教学，2014（6）：34-37.

[6] 赵华甫，吴克宁，黄勤，苗阳，田毅，胡业翠，高硕.“土地资源学”国家级精品资源共享课建设研究[J].中国地质教育，2014（2）：39-42.

铝灰资源化处理与应用 篇7

为了加快本刊稿件处理速度,提高稿件处理效率,现将本刊稿件处理流程告知作者。流程如下:

第一步: 作者投稿到本刊邮箱: zykfsc@ 163. com; zykfysc@ 188. com。第二步: 2 - 3个工作日内本刊发出邮件回复。第三步: 主动索要查重报告。第四步: 等待专家审稿,在审稿截止时间前主动联系催要审稿结果。第五步: 作者根据专家意见修改稿件,采用的稿件等待我们的邮件通知。第六步: 作者收到初步用稿通知后,及时修改稿件和缴纳相关费用。第七步: 收到费用后我们会主动联系作者,开具发票和正式用稿通知。第八步: 杂志印刷完成后,我们会及时通知并寄出,请作者注意查收信件。第九步: 请作者关注自己的文章是否在国内各大数据库及时上传上网。

铝灰资源化处理与应用 篇8

水是一切生命存在的必要条件, 其在人类日常生活中的重要性不言而喻。而人们所说的淡水资源, 通常主要是包含江河湖泊中的水、冰川以及地下水等等。世界上的淡水资源呈现出极度不均匀的分布格局, 大约65%的水资源集中分布在以巴西、俄罗斯为代表的不到十个国家, 而大约占世界总人口数40%的其余80多个国家与地区却处于用水紧张的状态。我国的淡水资源也并不是很丰富, 据资料显示, 尽管我国的淡水资源总量在世界排名第六位, 大约有2.7万亿立方米, 但由于我国是一个十三亿人口的大国, 从而使得我国的人均淡水量竟大约仅占世界人均水量的1/4。同时, 随着我国人口增长与经济快速发展进而导致的我国人均用水量需求的增加, 使得我国本就处于紧张状态的可利用淡水资源进一步加剧。自进入21世纪以来, 随着我国产业经济的快速发展, 工业用水的需求量急剧增长, 从而进一步加剧了我国水资源供应与需求之间的矛盾。不仅如此, 水资源危机的存在也是加剧我国水资源短缺的一大主要原因, 其主要体现在人类对水资源的浪费使用以及水资源的严重污染等上问题上。

首先, 人们的意识观念存在一个误区, 错误主观地认为水资源是取之不尽、用之不竭的, 从而使得人们在日常生活中浪费用水现象严重。就好比我们使用后没有关紧的一个水龙头, 可想而知一天、一个月甚至是一年会造成多少水资源的浪费, 日常生活中这种水资源浪费现象时常发生。类似这样的在很多国家都存在这种现象, 其用水速度甚至远远超过了水的再生能力, 使得水资源更为紧张。

其次, 我国的水资源污染现象严重, 其主要体现在生活、工业与农业三个方面的污水排放上。第一, 我们日常生活中排放出来的生活废水, 其大部分都是没有经过任何的处理而直接排入了河流里, 而只有极少一部分是经过处理的, 从而使得河流里水资源的质量受到污染。第二, 伴随着近些年来我国工业经济的迅速发展, 其生产过程中所产生的废水种类与数量也迅速增长, 甚至可能包含有毒物质, 部分企业对污水同样不采取任何处理措施, 而任其随意排放至河流中, 使水质受到严重污染, 有毒物质的排放甚至可能对人类的身体健康造成危害。第三, 农业污水不仅数量大, 而且影响范围还十分广, 大多是来源于农作物栽培以及牲畜饲养等过程中所排放出来的。污水中还有氮磷等营养元素直接排入河流里, 不仅可导致水体富营养化, 引起水质发生变化, 危害人们的身体健康, 而且还会造成大面积的土壤污染, 从而破坏自然的生态系统平衡。水资源质量得到保证, 人们才能放心饮用并合理加以利用, 而我国严重的水资源污染明显降低了水资源的质量, 从而更一步加剧了我国水资源的紧缺。

另外, 我国北方部分地区气候比较干旱, 其降水量小但蒸发量却大, 浅层地下水资源又极度匮乏, 致使出现北方部分地区水源性缺水的现象。为了解决这一问题, 国家还特别启动了“南水北调”工程, 这也不能完全满足其用水需求, 有些地区在一定程度上还通过抽取浅层地下水来维持, 从而导致地下水资源过度开采, 远远超过了水资源的再生速度, 从而使得我国水资源紧缺现象并没有得到缓解。

2 针对我国淡水资源危机所采取的预警处理方案

水不仅仅是地球上一切生物能够生存的物质基础, 是维系自然生态环境可持续发展乃至人类生存的首要且不要条件, 而且严重的水资源匮乏在一定程度上甚至可能会制约我国经济的发展。因此, 面对我国如此严峻的水资源紧张形势, 怎样采取相应的预警处理方案, 保护我们的水资源, 是当前我们面前急需处理的问题。

2.1 树立节水意识, 珍惜每一滴宝贵的水资源

人们要树立节水意识, 节约用水, 从我们每个人开始做起, 从我们日常生活中每一个细小环节开始。每一滴水都是我们宝贵的资源, 在我们日常生活点滴中, 注意随手关好每一个水龙头, 刷牙洗脸时记得用水杯和洗脸盆接水, 不要让水龙头一直开着不停地放水等等;注意水资源的合理循环利用, 洗菜的水可以再次利用来冲洗厕所, 尽量不浪费任何一滴水。同时, 政府方面也可以出台相应的节水政策与措施, 注重节约用水的宣传, 介绍推广一些节约用水的小诀窍与方法, 强化全民节约用水意识, 节约光荣, 浪费可耻。

2.2 加大污水处理力度, 逐步改善水资源环境

如今, 我国水资源污染现象已经非常严重, 积极采取相应的处理措施来解决水资源污染问题是一件刻不容缓的事。政府相关部门应从各个方面紧抓水资源处理问题, 从根本上有效制止水资源污染现象的扩大, 逐步改善水资源环境, 进而缓解我国淡水资源短缺的现状。我国是一个人口大国, 居民每天的生活污水排放量大, 所以, 首先做好生活废水的处理显得相当关键。生活污水还有大量的有机污染物, 而清除生活污水中的一些有机杂质效果, 较好的措施是通过物理、化学以及生物处理法, 使其转化为无危害的物质, 进而使得排放的生活废水的水质达到一定的排放标准或能够循环利用。其次, 产业经济的发展势必会导致工业污水的排放量日益增大, 工业废水含有一定的有害化学物质, 有可能对人体健康会造成危害, 所以工业废水的处理更迫在眉睫。由于许多工业废水还有的污染杂质较为复杂, 所以处理起来比较复杂, 费用也相对较为昂贵, 而且目前有一些技术问题并没有得到完全解决。所以, 政府应加大对工业污水处理技术的研 (下转第89页) (上接第78页) 发, 并对企业关于工业污水处理问题进行一定的扶持帮助, 使企业加强污水处理意识, 加大污水处理力度, 利用科学的污水处理方法及采用相关的处理设备, 并在处理过程中实行严格的监督, 尽量清除掉污水中的有害物质, 使得污水处理效果达到最佳。最后, 农业技术过程中污水的排放也是必然的, 怎样减少其各种农业污水对环境的污染也是相当必要的。而农业废水处理最常采用的方法就是对废水进行电解处理, 从而达到降解有机污染物的目的。这种方法不仅处理效果好, 而且成本比较低, 操作也较为方便, 具有很广泛的适用范围。如果我们能切实地加强对水资源污染的处理力度, 我们的水资源质量也能得到保证, 这样我们可利用的水资源增加了, 对缓解我国水资源短缺起到一定的作用。

3 结语

由此可见, 水资源对于我们生活的重要性毋庸置疑, 同样对于我国工业、农业上的需求也非常重要。但由于我们日常生活中的浪费用水现象严重, 以及来自生活、工业、农业多方面的水资源污染, 致使我国淡水资源一直处于严重短缺的状态, 这是一个应该值得引起我们高度重视与深思的问题。所以, 针对我国淡水资源的现状, 采取相应的预警处理方案使我国水资源紧张的形势得到缓解绝对是我们的首要任务。

参考文献

[1]隋聚艳, 蔡小超.浅谈我国水资源利用的现状及对策[J].科技信息, 2010 (1)

[2]王春堂.我国水资源现状及缓解用水紧张现状的措施[J].排灌机械, 2001 (2)

铝灰资源化处理与应用 篇9

工业废水包括工艺生产过程中排出的废水和废液, 其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。众所周知, 工业废水的危害性高于生活污水, 是环境污染, 特别是水污染的重要原因。虽然工业废水治理早已从19世纪末开始, 但是因其种类多、水质水量变化大、处理技术难以复制, 且仍有一些关键技术问题没有得到解决, 工业废水治理一直是水污染防治链条的难点和薄弱环节, 也是世界性难题。据国家环境保护部统计, 我国2014年的工业废水排放量已达205.3亿吨, 同比去年减少2.1%, 虽然占我国的水污染比例逐年下降, 但是工业废水排放量仍然较大, 尤其是排放达标率和重复利用率还是很低, 我国工业废水治理问题依然突出。

我国政府高度重视污水处理行业的发展, 出台和颁布了一系列鼓励和扶持行业发展的法规政策。长期以来工业废水传统处理以延长工艺流程、增大反应器容积、增加药剂投加量为思路, 但这种治理方式存在投资成本高、能耗高、处理成本高等问题;同时随着我国水环境形势的严峻以及环保标准的不断提高, 废水达标的难度也越来越大, 未来对污水处理企业的技术要求越来越严格, 行业技术水平向更高标准的污水深度化处理方向发展, 企业面临着前所未有的技术和环保压力。

随着我国经济持续发展和人民生活水平的不断提高, 工业废水治理已成为全社会共同关注的重大问题。针对解决工业废水处理问题的迫切需求, 中国科学院生态环境研究中心联合寿光富康制药有限公司和上海伟业环保工程有限公司, 组成了研究团队。团队突破上述传统废水处理思路, 提出了以关键污染物识别与定向调控为核心的思路, 经过多年不懈努力, 研发出基于延时芬顿氧化与生物耦合、基于原位生成纳米羟基氧化铁的氧化吸附技术及基于污染物分子结构调控的定向氧化技术等系列处理与资源化工艺, 解决了精细化工、石油、皮革、抗生素等行业废水达标处理中的若干难题, 实现了有价物质和废水的资源回收, 促进了地方政府和企业的可持续发展。

二、主要创新性成果

研究团队研发的工业废水与资源化技术突破以流程延长为主导的传统废水处理思路, 提出了以关键污染物识别与定向调控为核心的新理念, 在石油、精细化工等典型行业废水处理上攻克了一系列技术难题, 取得了创新性技术进展。

1.开发了难降解精细化工及制药有机废水处理与资源化工艺

(1) 基于延时芬顿氧化与生物耦合的难降解有机废水低耗处理工艺

芬顿氧化技术常被用来解决难降解有机废水处理问题[1], 但由于药剂使用量大应用一直受到限制。国内外研究者针对上述问题, 提出了利用固相催化剂降低亚铁用量、利用光催化促进芬顿反应等技术措施, 但相关技术仍不成熟, 未能实现规模化应用。团队经研究发现, 在H2O2耗竭后, 芬顿体系仍然具有改善污染物可生化性的剩余氧化能力 (见图1) 。这种剩余氧化能力可能与反应中产生的高价铁物种Fe (IV-V) 有关。根据上述发现开发了基于延时芬顿氧化与生物耦合的难降解有机废水低耗处理技术, 可节省30%~40%的芬顿试剂[2]。在将该技术与常规物化、生物技术有机结合的基础上, 成功建成了用以解决无锡福祈制药有限公司废水问题的抗生素废水处理工程 (1200m3/日, 见图2左图) , 也是我国第一座常规污染物与抗药基因协同控制废水处理工程, 以及山东瑞康精化有限公司的热敏染料废水处理工程 (110m3/日, 见图2右图) [3]。

(2) 以原位生成纳米羟基氧化铁吸附剂的废水深度处理技术为核心的组合工艺

研究发现, 芬顿反应过程生成的Fe3+比一般铁盐具有更强的水解趋势, 能够快速与H2O2分解释放的OH-结合生成纳米羟基氧化铁 (见图3中的Fe (b) ) [4,5,6]。原位生成的纳米羟基氧化铁比表面积大、电中和能力强, 对于水中有机物具有很强的吸附能力。基于该发现, 团队研制出了一种可高效吸附难降解污染物的原位生成纳米羟基氧化铁的氧化吸附技术。

该技术已经应用于山东胜利油田孤二联含聚采油废水 (见图4左图) 破乳 (100000m3/日) [7]、内蒙古乌海焦化废水深度处理 (600m3/日, 见图4右图) 、辛集皮革园区污水厂的达标改造 (氧化吸附技术, 100000 m3/日) 等工程。

(3) 基于物质分子结构调控的难降解污染物定向氧化技术

各种高分子化合物的广泛存在于化工园区废水、合成制药废水、采油废水中, 该类污染物由于分子量大、结构稳定, 生物处理、芬顿氧化均无法有效去除, 影响废水达标排放。

团队经研究发现, 基于霍夫曼降解反应, 通过对高分子聚合物亲水酰胺基的定点消除, 可使污染物因水溶性下降而从水中析出 (见图5) , 由此, 研发出一种将针对特定基团的定向氧化与混凝沉淀耦合处理工艺。

以该技术为核心, 与厌氧生物预处理及常规生化技术进行有机组合, 研究成果为支持了寿光永康化学工业有限公司制药中间体超高浓度废水 (化学需氧量110000mg/L, 138m3/日) 工程设计和建设运行提供了有力支持, 其中脉冲均匀布水装置、进水水质调配等关键设备与技术将厌氧发酵成功应用到高含硫、高含卤代物废水 (见图6左图) 等复杂工业废水预处理上[8];将定向氧化技术与大孔树脂吸附技术结合, 成功实现寿光卫东化工有限公司阻燃剂生产废水 (200 m3/日) 达标排放, 同时有效回收了中间体2-羟基联苯基-2-次磷酸 (HPPA) 450吨, 大幅降低了废水处理成本 (见图6右图) 。

2.油田污染物处理技术与工艺开发

(1) 中和聚合物表面电荷的凝聚沉淀技术

目前我国聚合物驱油已经在大规模应用, 由于聚合物难以生化与氧化去除, 因此聚合物采油废水外排达标问题亟待解决。针对聚合物表面电性与水溶性的关系, 提出了聚合物电性中和沉淀技术, 并于2013年5月在新疆油田成功完成现场中试。经此工艺处理后含聚污水化学需氧量 (COD) 由450mg/L降至40mg/L以下 (见图7) , 非离子型高分子絮凝剂 (PAM) 由350mg/L降至3mg/L以下。

(2) 基于声场强化回收原油的油泥处理技术

针对含油污泥油与砂分离困难, 将声场的空化效应与清洗液高增溶性、生物高效处理有机组合, 研发出基于声场强化原油回收的油泥资源化和无害化的工艺路线及设备装置, 实现油泥油回收率大于95%, 油泥清洗处理后含油量≤2%;生化处理含油量≤0.5%。在2011年大庆油田采油九厂中试 (15m3/日, 见图8) 验证成果的基础上, 2015年在冀东油田实现含油污泥示范工程应用 (100m3/日, 见图9) , 建立了集油泥抓取、输送、预处理、声场强化清洗于一体的油泥处理系统, 将油泥含油量从30%降低到8‰以下, 原油回收率达97%以上, 每年回收原油26280吨, 企业取得经济效益1534.8万元/年 (按原油价格2000元/吨计算) [9]。

3. 工业废水处理及资源化技术孵化与转化平台的构建

针对京津冀一体化发展的迫切需求, 研究团队与地方政府和大型企业合作创建集实验室研究-技术孵化-工程应用于一体的工业废水处理与资源化研发与转化平台, 创建官产研合作模式, 突破了一系列技术应用难题。例如, 建立了以关键水处理材料、技术及设备研发为主要方向的“工业废水处理与资源化北京市重点实验室”、以技术孵化和转化为主要任务的“中科院唐山中心生态环境研究中心事业部”, 与中国石油公司新疆油田分公司共建“水质工程联合实验室”, 与寿光市人民政府和寿光富康制药有限公司共建“中科院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室-寿光水处理研究中心”, 开展工业废水治理技术研发与转化, 积极推动了地方经济与环境的可持续发展。

三、技术成果转化应用成效显著

针对化学药剂大量使用导致油田生产废水水质复杂、处理难度大的问题, 团队攻克了聚合物去除等技术难题, 部分成果已经得到转化应用。如, 研发的针对聚合物特定功能团的定点氧化技术及中和聚合物表面电荷的凝聚沉淀技术, 成果已应用在新疆油田火烧山联合站污水处理站 (3000m3/日) ;研发的以大分子有机物修饰氧化-生物转化为核心的钻井废水处理技术, 在大港油田进行应用 (500m3/日) ;开发的以声场强化原油回收为核心的油泥处理技术和设备, 经大庆油田中试验证后在冀东油田建成示范工程 (100m3/日) 。

此外, 研究团队还为大兴安定开发区废水处理工程 (气浮-生化工艺, 1500m3/日) , 三河市光伏线切废水处理工程 (以聚乙烯醇去除为核心的厌氧-好氧组合工艺, 2400m3/日) , 以及中石油宁夏石化公司合成氨工业甲醇冷凝液等低矿化度水回收工程建设 (生物接触氧化-多介质过滤工艺, 2400m3/日) 等提供了技术支持, 为解决区域性环境问题做出了重要贡献。

研究团队长期坚持工业废水处理与资源化研究方向, 在精细化工、石油等行业废水治理技术上取得一系列的突破, 帮助企业解决了多项技术难题。其中, 基于污染物特征的工业废水处理与资源化技术成果支持了工业废水处理/资源化工程建设或改造共16项 (近5年为11项) , 总处理规模4710.54万m3/年, 工程总投资11405万元, 实现COD减排50876吨/年, 实现水资源回收216万吨/年[10], 共回收HPPA450吨, 回收甲烷10.02225万m3, 共为企业节约开支1593.1万元, 团队获得技术服务收益484.89万元, 5项授权发明专利以出资额526.17万元实现作价入股。

四、面临的问题以及举措

研发的延时芬顿氧化与生化耦合、氧化吸附技术、定向氧化等技术已经在精细化工、石油、皮革、抗生素等行业废水的处理中得到成功应用。但是, 不同行业废水特征污染物不同, 水质千差万别, 为推动该研究成果更好、更广地应用到行业废水处理中, 仍然需要开展如下工作:

1.加强对其他行业废水的水质特征的研究

需要加强对行业废水的水质特征的研究, 通过对废水中关键污染物的识别及特性分析, 研究基于污染物特征的工业废水处理与资源化技术项目开发的技术处理该废水可行性及污染物特定结构的相关性, 在此基础上通过技术条件的研究提出在行业废水处理工程中推广应用该项目成果的技术路径, 形成相关技术集成和组合工艺, 从而构建基于特定结构污染物的工业废水处理及资源化技术, 推动上述研究成果在行业废水的产业化应用。

2.加强技术创新, 推动研究成果系统化

随着国家污水排放标准的不断提高及相关产业政策的调整, 现有的技术不能解决所有的问题。只有不断地进行技术创新, 不断地发展新型的水处理材料、技术和设备, 才能更好地解决工业废水的高效处理问题, 增强我国水处理设备产业核心竞争力及自主创新力量。

3.创新成果转化机制, 推动研究成果系统化

需要通过政府、中介和相关技术研发与转化应用平台加强与企业的合作, 进一步深入成果研究, 在与企业合作的不同工业废水处理实际工程中不断改进、调整、优化研究成果技术, 形成相关的专利成果;同时加强与相关设计部门合作, 将该项目研究成果进行标准化、设备化, 形成标准化技术与设备规范, 甚至可与软件企业合作研发相关技术设计或计算软件, 与出版社合作将研究成果形成书籍或专著, 通过上述举措不断推动研究成果系统化, 为成果的推广应用提供便利。

参考文献

[1]Yingxin Gao, Min Yang, Jianying Hu, et al.Fenton’s process for simultaneous removal of TOC and Fe2+from acidic waste liquor[J].Desalination, 2004, 160 (2) :123-130.

[2]Weicheng Li, Hong Chen, Qigui Niu, et al.Treatment of TMBA and Di-bromo-aldehyde manufacturing wastewater by the coupled Fenton pretreatment and UASB reactor with emphasis on optimization and chemicals analysis[J].Separation and Purification Technology, 2015, 142:40-47.

[3]Wei Ding, Yingxin Gao, Min Yang, et al.Treatment of 2-phenylamino-3-methyl-6-di-nbutylaminofluoran production effluent by combination of biological treatments and Fenton’s oxidation[J].Journal of Environmental Sciences, 2007, 19 (10) :1178-1182.

[4]杨敏, 高迎新, 王东升, 张昱.Fe (Ⅲ, Ⅱ) /H2O2体系中Fe (Ⅲ) 水解特征的对比[J].环境科学学报, 2003, 23 (2) :174-177.

[5]高迎新, 杨敏, 王东升, 张昱.Fenton反应中水解Fe (III) 的形态分布特征研究[J].环境科学学报, 2002, 22 (5) :551-556.

[6]Yinxin Gao, Dongsheng Wang, Yu Zhang, Min Yang.Characterization of Hydrolyzed Fe (III) Species Produced in Fenton’s reaction[J].Environmental Technology, 2009, 30 (14) :1585-1591.

[7]Ying Xin Gao, Min Yang, Yu Zhang, et al.Treatment of oilfield wastewater by Fenton’s process[J].Water Science Technology, 2004, 49 (4) :103-108.

[8]Weicheng Li, Qigui Niu, Hong Zhang, et al.UASB treatment of chemical synthesis–based pharmaceutical wastewater containing rich organic sulfur compounds and sulfates and associated microbial characteristics[J].Chemical Engineering Journal, 2015, 260:55-63.

[9]Yinxin Gao, Ran Ding, Song Wu, et al.Influence of ultrasonic waves on the removal of different oil components from oily sludge[J].Environmental Technology, 2015, 36 (14) :1771-1775.