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關鍵詞:環(huán)保型水處理技術;污水處理;反滲透處理技術;高級氧化處理技術;微污染水處理技術
中圖分類號:X799 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)26-0107-02
我國是一個干旱缺水的國家,水資源總量為2.8億立方米,但人均占有量僅為2300立方米,是世界平均值的1/4,為世界上最貧水的國家之一。預計到2030我國人均水資源量將降至1760立方米,供水量不足將給人們的正常的生產(chǎn)生活造成影響。我國水資源缺乏再加上近年來水污染嚴重,這些嚴重制約著我國經(jīng)濟的發(fā)展,因此我國相關部門要做好水資源工作,節(jié)約水資源,并做好污水的處理工作,爭取使我國的水資源問題早日得到解決。本文主要是對環(huán)保型污水處理技術進行具體論述,具體如下:
1 環(huán)保型水處理技術概述
水資源是人類賴以生存發(fā)展的基礎,但我國水資源人均占有量小,水污染較為嚴重,因此為實現(xiàn)我國經(jīng)濟持續(xù)健康的發(fā)展,必須處理好水污染問題,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)保型水處理技術便應運而生。
水處理技術是指通過物理、化學和生物手段對水質(zhì)進行處理,使其滿足人們?nèi)粘I钚枰凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的技術。環(huán)保型水處理技術是指對環(huán)境沒有污染、對人體沒有危害的水處理技術。環(huán)保型水處理技術與一般的水處理技術不同,主要是采用化學或物理的方法對水質(zhì)進行處理,其中物理方法的優(yōu)勢更加明顯。物理方法具有安全無害、經(jīng)濟效益高、使用方便周期長、保護環(huán)境等優(yōu)點,因此環(huán)保型水處理技術主要采用物理手段對污水進行處理。使用環(huán)保型水處理技術進行污水處理,能夠有效改善水質(zhì),確保冷卻水的正常循環(huán)使用,從而保證工農(nóng)業(yè)和生活用水的有序運行,既節(jié)約水資源,又降低水污染。目前我國水污染問題嚴重,因此要大力發(fā)展環(huán)保型水處理技術,以緩解水污染問題。
2 我國主要的環(huán)保型水處理技術
目前我國應用的環(huán)保型處理技術主要有五種,具體如下所述:
2.1 反滲透處理技術
現(xiàn)階段,我國沿海城市供水公司使用的環(huán)保型水處理技術主要是反滲透處理技術,該技術采用的原理是在一定的溫度下,采用容易透水但難透鹽的半透膜,將淡水和海水分離。因為淡水和海水中的摩爾分率不同,所以可以將其進行分離。反滲透處理技術的優(yōu)越性是:對富含鹽分比較多的水源如海水、湖泊進行分解處理,實現(xiàn)海水與淡水的分離,從而為人們的生產(chǎn)生活提供淡水資源,緩解我國用水緊張問題。
2.2 高級氧化處理技術
高級氧化處理技術適用于水資源污染嚴重和對水質(zhì)要求高的情況,該技術的原理是借助一定條件下產(chǎn)生的具有強氧化能力的自由基,對水中的污染物進行分解,優(yōu)化水質(zhì)。該處理技術雖然成本比較高,但是凈化出來的水質(zhì)量較高,因此可用于遠期的發(fā)展需要。高級氧化處理技術是當代環(huán)保型水處理技術一個重要的研究課題,必將具有良好的發(fā)展前景,成為我國環(huán)保型水處理技術的先導。
2.3 微污染水處理技術
微污染水處理技術是對傳統(tǒng)的水處理工藝進行強化,現(xiàn)階段主要存在兩種技術模式:強化過濾和強化混凝。強化過濾是對普通濾池進行生物強化,由生物濾料與石英砂濾料組合而成,該工藝能起生物過濾作用,不增加任何新的設施,讓濾料既能去濁,又能降解有機物、氨氮、亞硝酸鹽氮等。強化混凝是指改善混凝劑匹配和優(yōu)化混凝工藝條件,提高混凝沉淀對有機物的去除率。這兩種處理技術適用于不同的水質(zhì),經(jīng)該處理技術之后的水質(zhì)能達到國家對供水質(zhì)量標準和檢驗系數(shù)的要求,改善水質(zhì)。
2.4 超聲水處理技術
超聲水處理技術是一種新型的水處理技術,主要是對微污染水進行生物處理,能夠有效分解水中的化學污染物。微污染水是指飲用水源受到主要有機物污染,使部分指標超過飲用水源的衛(wèi)生標準。該技術會增強膜生物反應器的生物活性和有機負荷,提高有機物的凈化
效率。
2.5 膜處理技術
現(xiàn)階段我國普遍使用的環(huán)保型水處理技術是膜處理技術,該技術能提高飲用水水質(zhì),在處理水污染工作中發(fā)揮著重要的作用。膜處理技術不僅能改善飲用水水質(zhì),而且能最大程度地減少水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)
物量。
總之,環(huán)保型水處理技術能夠改善水質(zhì),減少生活污水,有效緩解水污染和水資源緊張問題,所以說具有廣闊的發(fā)展前景。
3 我國環(huán)保型水處理技術的發(fā)展狀況
3.1 環(huán)保型水處理技術應用過程中存在的問題及其
措施
3.1.1 環(huán)保型水處理技術較落后。與歐美等發(fā)達國家相比,我國的環(huán)保型水處理技術比較落后。研究力度不夠,水處理產(chǎn)業(yè)弱小,結果導致污水得不到有效處理,水資源的循環(huán)利用率比較低。
3.1.2 水處理技術的發(fā)展缺少完整學科的支持。水處理作為一門邊緣學科,是在給排水與廢水處理的基礎上,綜合了化學技術、生物技術與工程和新材料等多個學科的相關原理技術,結果導致原有的概念知識體系已不能滿足水處理實踐的要求。
解決環(huán)保型水處理技術問題,促進我國環(huán)保型水處理技術的進一步發(fā)展,可以采用以下應對措施:首先,政府出臺相關的政策法規(guī),提供法律保障;其次,改進技術水平和改變思想觀念;再次,城市建設及其相關的房地產(chǎn)建設必須安裝配套的相關設施,如城市管網(wǎng)、給排水設施;最后,擴展支撐學科的發(fā)展,從相關學科中汲取精華。
3.2 環(huán)保型水處理技術的發(fā)展前景
目前我國水污染嚴重,水資源短缺,因此必須做好水資源的保護工作。隨著我國城市化水平進程的不斷深入,人們生活水平的不斷提高,人們追求高品質(zhì)的生活環(huán)境,環(huán)保意識不斷增強,對日常飲用水的質(zhì)量要求也不斷提高,因此環(huán)保型水處理技術在未來具有良好的發(fā)展前景。
4 結語
綜上所述,目前全球水資源緊缺,我國水污染問題嚴重,要加大水污染問題的處理力度。環(huán)保型水處理技術對污水廢水進行處理,能提高水資源的水質(zhì),提高資源的重復利用率,對改善水環(huán)境問題具有重要的意義,因此要做好環(huán)保型水處理技術的相關工作。目前環(huán)保型水處理技術在我國取得了一些成效,但我國仍處于研制開發(fā)階段,在使用過程中出現(xiàn)了一些問題,因此為保障我國水資源的可持續(xù)發(fā)展,要加大其資金、技術等方面的投入,同時借鑒國外先進技術,結合本國實際情況發(fā)展適合自己的技術,根據(jù)我國可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護戰(zhàn)略方針,走中國特色的水資源發(fā)展之路。
參考文獻
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[關鍵字] 地下水資源 開采 環(huán)境地質(zhì) 影響
[中圖分類號] P66 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-1-23-2
水,是我們生命的源泉,我們要保護水資源。為此,對地下水資源開采對環(huán)境地質(zhì)產(chǎn)生的影響的探討有其必要性。
1 目前我國地下水開采現(xiàn)狀
目前我國部分地區(qū)地下水出現(xiàn)短暫性缺水等狀況,主要是在華北地區(qū),少數(shù)南方地區(qū),還有一個嚴重性問題是水體污染,目前的地下水情況局勢非常嚴重,總體狀況不容樂觀,全國地下水開采比例具體如圖1所示。
2 我國地下水資源及其環(huán)境問題調(diào)查評價
2.1 地下水資源評價技術
(1)案例分析:以華北平原為例,地下水流數(shù)值模擬水文地質(zhì)參數(shù)參考值如表1:
(2)評價基本原則:要緊密配合地下水資源量的評價工作,確保工作目標、評價對象以及結論和決策意見的一致性;在評價中充分考慮以往的工作基礎,充分利用以往的相關成果,要重視和遵守各種水質(zhì)評價標準和評價方法。
(3)評價方法:首先,地下水脆弱性評價。主要涉及到的公式如下:
式中:Q綜合潛力-地下水綜合潛力(億 m3/a);Q開采潛力-地下水開采潛力(億 m3/a);Q利用潛力-地下水利用潛力(億 m3/a);Q開采盈余-地下水開采盈余量(億 m3/a);Q可擴大開-地下水可擴大的開采資源量(億 m3/a);Q開資-開采層的開采資源量(億 m3/a);Q開采-開采層的開采量(億 m3/a);M綜合-地下水綜合潛力模數(shù)(萬 m3/km2·a);F-面積(km2)。
通過地下潛力的分析,對地下水的開發(fā)利用應進行限制,并同時調(diào)整國民經(jīng)濟規(guī)劃。
2.2 地下水資源開采對環(huán)境地質(zhì)產(chǎn)生的影響
根據(jù)以上調(diào)查發(fā)現(xiàn)地下水資源過度開采可能引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題,大體有以下方面:
(1)地面沉降
地面沉降最為主要的原因就是由于過量開采地下水所造成的,持續(xù)的地面沉降,不僅改變了區(qū)域地貌形態(tài)和地表水的自然排泄條件,造成洪澇災害頻發(fā),還將造成局部農(nóng)田低洼,常年積水,造成了對農(nóng)業(yè)的潛在威脅。這是因為地下水水位大幅急速下降,以至整個地勢形成地下水降落漏斗,進而引發(fā)的地面沉降、塌陷。
(2)環(huán)境惡化
過度開采地下水,會使得河流,湖泊水量減少,形成干涸等災害;減少泉流量,而泉流量減少則破壞了古建筑物與文物的保護,甚至因泉水枯竭使古井和旅游景點失去了應有的旅游價值;水井枯竭,單井用水量減少造成水井報廢,或掉泵,含沙量增加,使設備維修費與耗電量增加;影響植被生長;影響水土保持,造成水土流失;破壞房屋、公路、鐵路、橋梁、水利、市政公用設施、礦山等工程建筑物開裂、傾斜、倒塌、埋沒,造成人與牲畜傷亡,使地下水水質(zhì)惡化。
(3)海水入侵
超采地下水,除會引發(fā)地面沉降,河流,湖泊水量減少形成干涸等災害以外,還要造成大量的海水入侵,海水倒灌污染純凈水源。
3 防治措施
3.1 強化保護水資源意識
節(jié)約用水是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施,因此,需要強化人們保護水資源意識,如努力創(chuàng)建節(jié)水型城市,實施可持續(xù)發(fā)展;大力普及節(jié)水型生活用水器具,節(jié)約用水、保護水資源,另外,要做到開源與節(jié)流并重,節(jié)流優(yōu)先、治污為本、科學開源,綜合利用。
3.2 加強地下水管理
要進一步完善節(jié)水管理的法規(guī)體系,在貫徹實施國家現(xiàn)有法律法規(guī)的基礎上,進一步加強水資源的管理,提高城市供水價格,提高污水處理收費標準,應盡快研究污水回用問題,關閉自備井,同時,要加強節(jié)約用水的技術進步,提高我國節(jié)約用水的科技水平,要進一步加大保護水資源和節(jié)約用水工作的宣傳力度。
3.3 強化立法執(zhí)法
國家和政府要實行計劃用水,厲行節(jié)約用水的措施,加大水資源立法執(zhí)法,真正做到惜水、愛水、節(jié)水,從個人做起,堅持把節(jié)約用水放在首位。另外,要做到依法管水,科學用水,自覺節(jié)水,強化我國節(jié)約用水管理,節(jié)約和保護水資源,全理開采地下水資源。
另外,相關管理機構不能推脫責任,把地下水資源開采列入相關規(guī)劃中,避免水資源利用與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾,如我國一些地區(qū)許多次把水資源利用列入相關規(guī)劃中,并且對地下水的開采利用有嚴格保護的規(guī)定,在水資源管理方面相當嚴格,進而有效地保證了水資源的合理利用。
3.4 合理開發(fā)水資源
如何合理開發(fā)、利用水資源,做到可持續(xù)發(fā)展,首先要解決水污染問題,要處理好水的循環(huán)利用,最后要注重水的來源開發(fā)。也就是水質(zhì)、水量、水源。尤其是我國作為一個缺水國家,而且水資源分布極不均勻,節(jié)約用水和合理開發(fā)利用水資源是每個公民應盡的責任和義務。如在新疆的一些綠洲地區(qū),如何合理開發(fā)利用水資源,已成為當?shù)仄毡殛P注的問題,發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),種植用水少的農(nóng)作物,節(jié)約用水,防止水污染,這些都是控制地下水資源過度開采的主要措施。
從水量平衡原理論述,實現(xiàn)一個地區(qū)水資源的合理開發(fā)與利用,第一,要考慮"三水"的轉(zhuǎn)化;第二,對于地下水,一個地區(qū)的開采量=補給增量+排泄減量+開采漏斗內(nèi)的儲存量;第三,對于地表水,可利用量基本上=入境水量-出境水量其他還有一些細節(jié)問題要考慮。
3.5 加強監(jiān)測管理
合理開采地下水,加強監(jiān)測地下水資源利用也是一種有效的方法,要通過嚴格的監(jiān)測與管理,做到不盲目開采,另外,除了合理開采地下水之外,地下水人工回灌和優(yōu)化工程設計是控制地面沉降的好辦法,人工回灌就是將水源通過泵機組交換熱量后,再注入到地下含水層中去。這樣做既可保持含水層水頭壓力,防止地面沉降,而且水源水經(jīng)過熱泵機組后,只是交換了熱量,水質(zhì)幾乎沒發(fā)生變化,不會引起地下水污染。對地下水開采實行動態(tài)控制,打破條塊分割,實現(xiàn)地下水開采協(xié)調(diào)管理,優(yōu)化地下水的開采布局。
4 強化水資源開采管理
4.1 嚴格控制是下水開采系數(shù)
在地下水開采過程中,要制定地下水開采系數(shù),并且嚴格按照這個系數(shù)執(zhí)行。所謂地下水開采系數(shù)是用于地下水潛力評價的一個標準,對地下水潛力的評估一般采用"開采程度"的概念,以采補平衡為基礎,即:地下水開采系數(shù)=地下水開采量/可開采資源量 如果開采系數(shù)為1,說明達到平衡,這一地區(qū)的地下水潛力為零。根據(jù)這一概念,一般認為開采系數(shù)小于0.3為潛力巨大地區(qū),開采系數(shù)大于1.2為嚴重超采區(qū),通過對地下水開采系數(shù)的控制,加強對地下水資源的保護。
4.2 加強水資源綜合管理
在水資源綜合治理過程中,具體可以通過以下方法來執(zhí)行:首先,以預防為主,加強管理,加強供水水源地保護。保護作為供水水源的地下水免受污染,是一項十分重要的工作。進行城市規(guī)劃時,應將可能形成污染源的居民點、廠礦企業(yè)布置在遠離含水層補給區(qū)的下游方向;另外,要綜合防治地下水污染,鑒于地下水污染的治理相當困難,防治工作的重點是控制污染源,有效地切斷污染物進入地下水的途徑。第三,開展地下水環(huán)境脆弱性調(diào)查評價及編制評價圖冊,建設地下水環(huán)境管理示范區(qū),選擇少數(shù)地區(qū),作為地下水環(huán)境管理示范區(qū)進行長期的建設。
4.3做好調(diào)查研究
水文站要觀測及搜集河流、湖泊、水庫等水體的水文、氣象資料,強化自己基層水文機構職能和作用,通過收集實測資料,提供探索基本水文規(guī)律的資料,滿足水資源評價、水文計算、水文情報、水文預報和水文科學研究的需要,并且根據(jù)資料,制定合理的管理計劃,采取綜合措施,控制地下水開采量,一方面,既可以從源頭上控制水資源的管理和污染防治,另一方面,還可以對我國的地形變及水位、水質(zhì)動態(tài)進行全面的監(jiān)測,進而保證水文地質(zhì)工作的有效進行。
4.4 強化危機意識
要清楚地認識到水資源危機,針對目前地下水過度開采的狀況,制定一些可行性的保護地下水資源的措施,由于地下水污染,往往是逐漸深入的,難及時發(fā)現(xiàn),需要處理好工業(yè)污水 農(nóng)業(yè)污水 生活污水,如對一些污染較為嚴重的企業(yè)要實行限期治理;抓好水資源的綜合利用,以過度開采對地下水的危害,杜絕城市新污染源的產(chǎn)生,根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,建立地下水處理的項目。
關鍵詞:船舶;通海式壓載水;氣囊式;水封式
An Idea of Discharging Ballast Water Directly Overboard
GUO Rui , ZHANG Jihong
( Guangzhou Wenchong Shipyard Co., Ltd. Guangzhou 510725 )
Abstract: IMO has already considered that Marine species invasion caused by ballast water as one of the four most threatened marine problems. This article discusses how to solve the remote emission problem of ballast water as the normal sailing of ships is kept and gives the conceptual analysis on it.
Key words: Vessel; Ballast water discharged directly overboard; Air bag type; Water Seal type
1 前言
就傳統(tǒng)的船舶設計來說,壓載水系統(tǒng)是重要的船舶系統(tǒng),是船舶能夠安全航行的重要保證。尤其是在貨船空船的情況下,我們需要足夠的壓載水來滿足船舶的吃水要求,從而保證船舶能夠正常航行,主要是提供必需的推進裝置吃水和減少橫吹對船舶帶來的不利影響。近年來,國際組織和各國政府對有關壓載水排放的限制變得越來越嚴厲。2004年,IMO已經(jīng)通過了《關于船舶壓載水及其沉淀物控制和管理的國際公約》,對壓載水的控制和管理提出了明確的要求。公約規(guī)定,實施的壓載水管理的船舶所排放的壓載水,應滿足D-2標準,即對各類生物、微生物的單位體積含量給出了比較苛刻的要求。目前,船舶建造的各方都在積極應對,主要是利用壓載水處理裝置的處理使得壓載水中所含生物、微生物的含量滿足公約要求的標準。
要解決壓載水污染的問題,目前主要有2個方向。
1)通過處理壓載水,殺死壓載水中所含的海洋生物,使得排出舷外的壓載用海水滿足排放要求。這一方案,目前在大量的船舶中使用,只是體積龐大的壓載水處理裝置會使機艙內(nèi)更加擁擠,處理大量海水所需要的能源會提高碳排量,一些需要加藥的壓載水處理裝置更是對使用和維護帶來麻煩。對海生物的殺死、排放操作,也會在一定程度上影響海洋系統(tǒng)本身的平衡,只是個治標不治本的方法。
2)改變船舶系統(tǒng)的設計思路,代替壓載水來控制船舶的吃水。無壓載水船舶,目前主要有V型船身設計、貫通流系統(tǒng)船身設計和單一結構船身設計。從這一角度出發(fā),參考無壓載水船舶的特點,結合具體的情況,提出通海式壓載水船舶的設想,這種船舶本身也有壓載水,只是壓載水不進入船舶內(nèi)部,壓載艙與外界海域直接連通,利用海洋自身的生態(tài)平衡來解決生物異地入侵問題,以此解決異地排放壓載水所帶來的污染問題。
2 分析
依據(jù)氣囊下水的概念和游泳圈的工作原理,以及在沉船打撈中應用的壓氣排水打撈法。在壓載艙位于輕載水線以下部分安裝格柵(類似海底門格柵形式),用以直接連通海水,艙頂需布置有透氣閥門,且處于常開狀態(tài),在壓載艙內(nèi)部安裝氣囊,氣囊通過水密壁處的通艙件與船艙內(nèi)部的管路連接,為了使得受力均勻,氣囊連接適合頂入式。分析得知,此時的壓載艙與附近的海水形成連通器,根據(jù)連通器原理,壓載艙內(nèi)的液面和艙外的液面同高。向氣囊注入一定量空氣,就會排出相當體積的水,即通過控制氣囊內(nèi)部氣體的量來控制船舶的重量,當然也就能夠控制船舶的吃水狀態(tài)。
當船舶需要裝載貨物時,向氣囊注入足量壓縮空氣,根據(jù)連通器原理,能夠減輕船舶的載重量。根據(jù)阿基米德定律,船舶會上浮以減少其排水量。于是通過向氣囊注入壓縮空氣來滿足減小船舶吃水的要求。反之,當船舶需要卸載貨物時,由于載重量減小,則船舶會浮起來,減少氣囊內(nèi)部的氣體量,則外界的海水會填充入壓載艙來占據(jù)原來氣體的體積,替換由于卸貨所導致的載重量減小。特別需要指出,由于在裝卸貨時,氣囊的內(nèi)部氣壓會有少量變化。則應利用吃水傳感器和氣體流量計來通過開式和反饋系統(tǒng)來控制整個壓艙過程,來滿足各個壓載艙的壓載量調(diào)節(jié)。氣囊式壓載布置見圖1。
圖1 氣囊式壓載布置示意圖
通過分析氣囊式通海壓載系統(tǒng),如果關閉艙頂部的透氣閥,則可以利用艙頂封閉的氣體來代替氣囊,通過注入或者排出壓載艙頂部的氣體,則可以調(diào)節(jié)該封閉氣體的氣壓。對壓載艙通海格柵處的海水進行力學平衡分析,提高封閉氣體氣壓可以將壓載艙內(nèi)部海水的液面降低,也就提高了吃水量。反之,排出一定量氣體,則可以增大船舶的載重量,降低吃水量。同時,利用吃水傳感器、氣體流量計結合真空式壓力計的測量參數(shù),對船舶的吃水狀態(tài)做出調(diào)節(jié)和監(jiān)測。水封式壓載布置見圖2。
圖2 水封式壓載布置示意圖
對比以上兩種情況,可以分析出氣囊式通海和水封式通海的特點。
1)氣囊式:由于氣囊最大程度也就只能做到完全不充入氣體,且此時的壓載艙載重量最大,加大吃水量,但是若想進一步加大載重量則無法滿足,需要在初步設計時根據(jù)船舶的類型予以考慮。由于結構的限制,對氣囊的形狀也有一定的要求,對大規(guī)模生產(chǎn)帶來了不便。同時,每個壓載艙應安裝備用氣囊,確保船舶和人員的安全。由于氣囊是封閉的,對其的監(jiān)測可以使得船舶傾斜對吃水的控制影響較小,方便調(diào)控。壓載艙頂部的透氣閥常開,艙內(nèi)氣壓為標準大氣壓,因此船體結構的強度不需要特殊考慮,參照傳統(tǒng)船舶的要求即可。
2)水封式:對比海面大氣壓強,有正壓和負壓之分,操控的幅度較大。但是,由于有了正壓到負壓之分,也需要加大相關結構強度,應在設計和施工時予以考慮。船舶傾斜時,由于重力作用,會對封閉氣體的壓力造成影響,降低了控制精度。
從設計上來講將大量的壓載水管用壓縮空氣管來代替,同樣流量的壓縮空氣管的通徑要比壓載水管要小,且安裝和維修工作得以大大簡化,也減少了建造成本。
對緊急狀況的應對。由于壓載艙格柵附近安裝液壓水密裝置,則可以在海上環(huán)境惡劣時臨時關閉液壓裝置,則可以使得通海式的壓載艙變成獨立密閉的壓載艙。也可以通過關閉頂部透氣閥來控制,但這些操作只限于在公海內(nèi)關閉,且關閉的行程量應該給予限制,以避免遠距離的海水造成異地生物入侵。此種設計避免了壓載水進入船舶內(nèi)部,利用海洋本身的生物平衡來解決壓載水的污染問題。環(huán)境異常惡劣這種狀況一般只會在深海遇到,只要控制好開啟水密裝置的時間和行程量,同樣避免了不同水域之間的水污染問題。如若氣囊出現(xiàn)問題,則需要進廠維修,同時為了安全起見,需要對氣囊的生產(chǎn)資質(zhì)和使用周期做出細致的規(guī)定。
3 結論及展望
船舶大致分工程類船舶和運輸類船舶,現(xiàn)就這兩類船型作出分析。
工程類船舶,通常只有少量的壓載艙,且艙的容積比較小,更方便通海式壓載設計的應用。通過對其油水艙的合理布局,以最小的壓載量來滿足船舶的航行和系泊狀況,就可以減少通海式壓載所需要的通海數(shù)量和面積,適合氣囊式通海壓載系統(tǒng)。對于無推進或者輔助推進的海工平臺,用壓縮空氣來控制平臺的載重情況,可以減少平臺內(nèi)部設備艙的布置空間,減少管路的安裝和維護,增大平臺的裝載量。
運輸類船舶,通常需要大量的空間來存放壓載水,以平衡其在裝卸載貨物時的造成的載重差,在一定程度上需求的壓載水越多,其相應的載貨能力也越強。由于壓載艙的數(shù)量和容積都比較大,相對適合水封式通海壓載系統(tǒng)。
從效率上講,以壓縮空氣來控制壓載水比用壓載水泵來控制壓載水方便。同樣通徑管路中,壓縮空氣管路的氣體流量比壓載水管路的液體流量要大的多,也就能更加迅速的對船舶的載重狀態(tài)予以控制。降低了管路的安裝和維護難度。
總的來說,目前是以壓載水處理裝置作為主流的壓載水污染控制手段,但是就長遠的角度來說,壓載水處理系統(tǒng)需要消耗巨大。以活性氧化技術處理1000 t水用電12 kWh,而IMO估計每年全球各地轉(zhuǎn)運的壓載水高達100億t,則一年為處理壓載水所花費的電量為1.2億kWh。在環(huán)保和低碳已經(jīng)變得日益重要的今天,應該進一步的減少對資源的浪費。怎樣才能不處理壓載水,又不會造成排放污染將變得越來越迫切。文中只是給出了一個思路,如何才能實現(xiàn)這一設想還需要很長的路要走。
參考文獻
[1] 楊清雙、陳凡、熊煥昌. 國外船舶壓艙水管理和處理技術 [M] .
關鍵詞:超濾膜技術;環(huán)境工程;水處理
由于我國水環(huán)境問題越來越嚴重,一些有害物質(zhì)很難能夠排除,給人們的日常生活造成了一定的健康隱患。想要解決這方面的問題,就要提高水的質(zhì)量,而超濾膜技術對于水處理工程具有非常大的幫助作用。
1超濾膜技術的概念、運用原理和特點
1.1概念和運用原理
在溶液分離的前提下來加強濃縮處理技術,這就叫作超濾膜技術。操作原理主要包括兩個層面:第一是超濾原理。它主要是給溶液中的溶質(zhì)創(chuàng)設出一個很難經(jīng)過的膜,同時還要讓其他物質(zhì)能夠通過。但想要成功的實現(xiàn)這一原理,就必須要得到足夠的壓力,這樣才能把所有物質(zhì)都推往膜的方向。由于科技的發(fā)展,超濾技術得到了一定程度的提高,目前超濾運作原理已經(jīng)由過去的單層膜變成了多層膜,這大大地加強了其實用性。同時,它還可以更好地把溶液里所含有的雜質(zhì)合理地進行排除,讓一些沒有污染的物質(zhì)順利的經(jīng)過濾膜,進入膜的另一側(cè);第二就是微透過原理。分子量在超濾膜技術中大概能夠保住500萬的數(shù)量,而它們的質(zhì)量通常會在0.002um到0.100um之間。通過實驗能夠發(fā)現(xiàn),可以通過濾膜的只是一些細小的無污染物質(zhì),這就是微透過原理。超濾膜技術自身具有處理水污染的能力,能夠清理所有的顆粒物,從而確保水的質(zhì)量。另外,超濾膜技術還可以過濾水中的有害物質(zhì),保證飲水的安全性,所以許多人都比較青睞于超濾膜技術。目前,超濾膜技術還被用到污水處理回收以及海水淡化等工作當中。
1.2超濾膜技術的作業(yè)特點
超濾膜技術所具備的一些特點擁有較強的實用性。超濾膜技術的發(fā)展,主要采用的是過濾的特征,過濾期間完全屬于物理范疇。所以,過濾膜的顯著特點就是其物理特征,它不僅能夠起到環(huán)保的作用,而且無須使用很多化學藥劑就可以起到凈化效果,確保了水資源不會遭到化學藥物的再次污染,從而讓水資源的質(zhì)量得到了充足的提高;超濾膜技術的第二個特點在于和傳統(tǒng)的過濾膜相比,目前所使用的超濾膜更為先進,在處理效果上有明顯的提高,其中較為突出的是可以過濾傳統(tǒng)過濾膜無法過濾的物質(zhì);它的第三個特點在于沒有太過煩瑣的操作步驟,這主要是因為其作業(yè)原理比較合理。超濾膜技術本來就是在具有一定壓力的情況下讓物質(zhì)經(jīng)過膜孔,而不用進行額外的操作,因此就保證了水處理工作的簡便性;它的第四個特點在于其具有比較強的抗酸性,很難受到廢水所含有的酸堿物質(zhì)的侵害,所以超濾膜技術可以被使用到所有的污水處理工作當中。超濾膜技術還具有抗溫性,最好效果可以達到140℃,即便在消毒的時候使用高溫氣體,也不會由于受到?jīng)_擊而出現(xiàn)被損壞的情況。另外,和過去的凈化技術相比,超濾膜的成本并不是很高,但在對水處理效果上卻明顯好于傳統(tǒng)凈化技術,更為重要的是,它能夠為環(huán)境工程建設節(jié)省部分經(jīng)濟投入。
2應用超濾膜技術存在的問題
2.1缺乏完善的超濾膜處理技術組合
自來水廠生產(chǎn)的純凈水,將會隨著超濾膜技術的應用而增長一定的成本,所以在選擇水處理工藝的時候,首先要對現(xiàn)場環(huán)境有一個具體的了解,然后再根據(jù)取水特點,分析怎樣選用凈水處理工藝。通過實踐發(fā)現(xiàn),如果水原料的硬度以及無機鹽物質(zhì)濃度都比較大的話,則可以選擇雙模技術;如果水質(zhì)不錯,但凈水處理工序比較簡單,則可以選用超濾技術,這樣就可以減少水污染程度,降低生產(chǎn)純凈水的成本。不過一般在現(xiàn)實狀況比較煩瑣的情況下,一些生產(chǎn)廠家會選擇超濾技術,如此一來,就會讓生產(chǎn)成本以及工序增多,所以對于經(jīng)濟情況并不是太好的地區(qū)來說,這種方法并不適用。
2.2超濾膜技術的應用會消耗一定的能源
想要更好地運用超濾模技術來進行水處理工作,最基本的前提就是要具備良好的驅(qū)動動力。在進行水處理的過程中,外來動力必不可少,但這種情況造成能源的過度消耗,進一步增加水處理成本。在選用超濾設備的時候,一定要認真檢查它對能量的消耗程度,并從中挑選出耗能最小的設備,這樣就能在節(jié)省能源的情況下,進行凈水處理工作。
2.3超濾膜技術的應用形成污染問題
使用超濾膜技術會造成一定的污染,會降低原水容量通過超濾膜的能力,增大能源的消耗量,造成精華水生產(chǎn)成本的增加。如果發(fā)生超濾膜污染的情況,會嚴重影響超濾膜技術在水處理工作中的使用率,一旦污染程度較大,就必須要采用化學藥劑來凈化超濾膜?,F(xiàn)在,自來水廠要時隔五個月才對超濾膜進行凈化工作,并且凈化的步驟比較煩瑣,稍有不慎就很有可能導致水污染程度的惡化。所以,相關工作者一定要加強保護超濾膜的力度,延長它的使用壽命。
3應用策略
3.1對超濾膜處理技術組合進行改善
盡管在水處理的工作中運用超濾膜技術會具有明顯的成果,不過此技術在工作期間會將許多分子遺留下來,所以在運用超濾膜技術進行水處理工作的時候,最好能夠和其他技術結合。例如,在使用粉末活性炭和超濾膜技術的時候,如果使用的劑量較多,那么超濾膜的運行時間就會變長,不過水通量就會下降。同時,如果一直加大劑量的話,劑量和超濾膜之間會形成互補的關系,從而能夠很好地調(diào)節(jié)水濁度,遏制住水的致突變活性。
3.2對超濾膜清洗處理水平進行提升
對水進行處理的過程中能夠發(fā)現(xiàn),在處理超濾膜污染問題的時候,應當充分了解污染的差異性,從而采用合理的方法。同時,要做好前期準備工作,萬一碰到污染情況能夠及時拿出事先準備好的處理方案,使污染問題能夠得到及時的解決。此外,在對凈水處理期間,一定要準確的分析出水原料的具體情況,確保能夠選用合理的處理技術,這樣就可以提升水的質(zhì)量,同時還能夠減少超濾膜污染的程度。
3.3加大對新生代濾膜的研發(fā)力度
超濾膜如果在水處理期間被污染,就會很容易造成再次污染,后果就是水的質(zhì)量嚴重下降。如果采用化學藥劑來清理超濾膜的話,操作過程特別煩瑣。因此,應該加快對新生代濾膜的研發(fā)力度。這種濾膜能夠確保水通量達到令人滿意的程度,而且在抗氧化以及污染能力方面也比傳統(tǒng)的濾膜要好很多。此外,還要確保新生代濾膜能夠具有較長的使用壽命,這樣就能夠節(jié)省一部分生產(chǎn)成本。
4超濾膜技術在環(huán)境工程水處理中的運用
4.1科學處理造紙污水
造紙污水是非常難處理的一種污水,它所包括的有害物質(zhì)特別多,如果不能徹底凈化,就會對環(huán)境造成非常大的破壞。不過,現(xiàn)在造紙污水的處理工作由于超濾膜技術的使用而得到了明顯的改善。運用此項技術,可以很大限度的排出造紙污水中所含有的雜質(zhì)。和過去的處理方法相比,超濾膜技術必須要進行濃縮作業(yè),這樣就能夠很好地把所清除的雜質(zhì)都搜集到一起,起到循環(huán)使用的效果。另外,采用超濾膜技術還可以將造紙污水中的有害物質(zhì)全部凈化,很大程度的提高環(huán)保效果。
4.2凈化處理人們?nèi)粘5娘嬘盟?/p>
由于人們生活水平的日益提高,純凈水已經(jīng)成為主導飲用水。不過水污染問題較為嚴重,因此讓一些有毒物質(zhì)滲入水里,更為嚴重的是,還繁殖出更多的污染源。面對這樣的情況,要采用有效辦法提升水處理技術。超濾膜技術不但能夠很好地清除掉飲用水中所有的有毒物質(zhì),而且還能夠在加入多重膜的情況下,讓水里的污染物質(zhì)降到最低。另外,其凈化速率也非???,可以在很短的時間里對飲用水進行充分的凈化。
4.3對油質(zhì)廢水進行處理
在人們平時做飯的時候,比較容易產(chǎn)生油質(zhì)廢水?,F(xiàn)在,在做飯的時候放油已經(jīng)是極為普遍的情況,造成污水中有非常多的油質(zhì)。在處理的方法上,主要是采用普通的物理過濾方式,這種方式清理一般的油質(zhì)還算管用,但是在清理包含乳化劑油質(zhì)污水的時候,卻無法達到理想的處理效果。所以,很多人開始使用超濾膜技術來對包含乳化劑的油質(zhì)污水進行處理。超濾膜技術能夠把油性分子有效的阻擋在膜的一側(cè),而且還可以對水的氧化物質(zhì)進行處理,從而清除包含乳化劑的油性物質(zhì)。
5結束語
通過以上內(nèi)容我們能夠了解到,如果能夠科學合理的使用超濾膜技術,則能夠很好地凈化人們?nèi)粘5娘嬘盟⒖茖W的處理造紙污水和油質(zhì)廢水,使人們擁有健康的生活。但想要做好這些,就必須要提升超濾膜處理技術組合以及超濾膜清洗處理水平,另外還要加大對新生代濾膜的研發(fā)力度。
參考文獻:
[1]朱國軍.超濾膜技術在環(huán)境工程水處理中的應用管窺[J].生物技術世界,2014,(8):15-16.
[2]宋靜.超濾膜技術在環(huán)境工程水處理中的應用[J].北京農(nóng)業(yè),2015,(17):209.
關鍵詞:地質(zhì)災害 膨脹土 軟土 緩變形地質(zhì)災害
Abstract:The approach about types of geological disasters, focusing on expansive soil and soft soil to judging if it is geological disasters.
Key words: geological disastersexpansive soilsoft soil
中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A 文章編號:
隨著近年來工程建設的增多,以及全球氣候波動加劇、地殼運動異常增多,地質(zhì)災害頻發(fā),對地質(zhì)災害的勘察和防治工作也越來越受到重視, 2003年,中華人民共和國國務院下發(fā)了第394號令,頒布了地質(zhì)災害防治條例。此后,地質(zhì)災害評估更是作為用地審批的前置工作之一,成為工程地質(zhì)建設中的一個必備項目,大規(guī)模進入勘察建設行業(yè)。
由于地質(zhì)災害評估主要自2004年開始展開,時間不長,尚未形成相關的規(guī)范,而地質(zhì)災害防治條例作為國務院令,對技術細節(jié)無法面面俱到,故在操作過程中,包括地質(zhì)災害評審專家,不同人對地質(zhì)災害的許多方面存在一些不同理解,本文主要針對地質(zhì)災害類型進行探討。
在學術上地質(zhì)災害的定義較多,但歸納起來主要有四種。一是地質(zhì)災害是地質(zhì)環(huán)境的一種變異現(xiàn)象;二是直接或間接惡化環(huán)境、降低環(huán)境質(zhì)量,危害人類和生物圈發(fā)展的地質(zhì)事件,如地震、地裂縫、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地面沉降等;三是地質(zhì)災害是指那些對人類生命財產(chǎn)安全造成危害和潛在威脅的自然和人為地質(zhì)作用(現(xiàn)象);四是在自然和人為因素的作用和影響下形成的,對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成損失的地質(zhì)作用(現(xiàn)象),按致災速度可分為突變性和緩變性兩大類,前者如崩塌、滑坡、泥石流等,后者如水土流失、土地沙漠化等。
按致災地質(zhì)作用和發(fā)生處所進行劃分,常見地質(zhì)災害共有12類、48種,它們是:1.地殼活動災害,如地震、火山、斷層錯動等;2.斜坡巖土體運動災害,如崩塌、滑坡、泥石流等;3.地面變形災害,如地面塌陷,地面沉降,地面開裂等;4.礦山和地下工程災害,如煤層自燃、洞井塌方、冒頂?shù)龋?.城市地質(zhì)災害,如建筑地基和基坑變形、垃圾堆積等;6.河、湖、水庫災害,如塌岸、淤積等;7.海岸帶災害;如海平面升降、海水入侵等;8.海洋地質(zhì)災害,如水下滑坡等;9.特殊巖土災害,如黃土濕陷、砂土液化等;10.土地退化災害,如水土流失、土地沙漠化等;11.水土污染和地球化學異常,如水污染、地方病等;12.水源枯竭災害,如泉水干、地下含水層疏干。
國外對地質(zhì)災害的也不盡相同,其英文表達為“geological disasters"和“geological hazards",日本和美國的地質(zhì)災害概念都包括地震和火山。
而我國的地質(zhì)災害防治條例中則規(guī)定,地質(zhì)災害包括自然因素或者人為活動引發(fā)的危害人民生命和財產(chǎn)安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質(zhì)作用有關的災害。
據(jù)湖北省地質(zhì)災害防治規(guī)劃(2003-2015):
我省地質(zhì)災害主要類型有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷(包括巖溶地面塌陷、采空區(qū)地面沉陷,以下同)、河流塌岸等突發(fā)型地質(zhì)災害和冷浸田、水土流失、地方病、膨脹土脹縮變形、軟土壓縮變形、大堤滲透變形等緩變型地質(zhì)災害,其中尤以崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷災害發(fā)生最為頻繁,破壞性最強,是本次規(guī)劃的對象。
另據(jù)網(wǎng)上一些公開的地質(zhì)災害防治規(guī)劃材料,如蚌埠市地質(zhì)災害防治規(guī)劃:
《蚌埠市地質(zhì)災害防治規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)是依法管理和監(jiān)督全市地質(zhì)災害防治的重要依據(jù)?!兑?guī)劃》經(jīng)安徽省國土資源廳組織專家審查,由蚌埠市 人民政府批準實施。
一、地質(zhì)災害的現(xiàn)狀
我市地質(zhì)災害類型主要有致災特殊土(膨脹土、液化土、軟土)變形類緩變性地質(zhì)災害和滑坡、采空塌陷等突發(fā)性地質(zhì)災害。
……
上述規(guī)劃中提出的特殊性巖土(膨脹土、軟土等)等緩變型地質(zhì)災害是否屬于地質(zhì)災害的種類之一呢。
筆者認為,作為廣義的地質(zhì)災害概念,軟土、膨脹土可以作為地質(zhì)災害較廣義范圍內(nèi)的類型之一,在工程地質(zhì)勘察報告中已有專門的章節(jié)對特殊性巖土、不良地質(zhì)作專門的闡述,但在地質(zhì)災害評估及勘察過程中,根據(jù)地質(zhì)災害防治條例精神,不應納入地質(zhì)災害評估范圍,現(xiàn)從以下幾個方面說明原因。
1防治條例羅列項目不包括軟土、膨脹土
地質(zhì)災害防治條例中羅列了山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等六項地質(zhì)災害。湖北省地質(zhì)環(huán)境管理條例規(guī)定,地質(zhì)災害是指山體崩塌、滑坡、危巖、泥石流、地面沉降、塌陷、裂縫等;寧夏規(guī)定,地質(zhì)災害包括山體崩塌、滑坡、泥石流、煤田火災、地面陷落、地裂縫、地下水污染、地下水疏干和由于地下水過量開采以及地下水位上升形成的水漬、水浸、水淹等災害;天津規(guī)定,地質(zhì)災害包括土壤沙化、土壤污染、建筑基坑變形等;遼寧規(guī)定,地質(zhì)災害包括滑坡、崩塌、地面沉陷、塌陷、變形、泥石流、海水入侵和砂土液化等;均未包括軟土、膨脹土地質(zhì)災害。
2軟土膨脹土災害易防易治
在軟土和膨脹土地區(qū),房屋和道路的開裂也并非普遍現(xiàn)象,事實上,按照相應的規(guī)范和處理手段,如采用堆載預壓、砂井、塑料排水板、摻石灰等處理手段,或是通過合理的基礎型式、適當?shù)幕A深度的選擇,軟土和膨脹土對房屋建筑和道路的危害和影響幾乎可以全部控制。
在實際工程過程中,軟土及膨脹土地區(qū)出現(xiàn)工程問題的,基本上都是由于未嚴格按規(guī)范操作、施工偷工減料(如插板深度不夠)、工期不足(堆載預壓需要一定的預壓時間)等原因造成。
3與勘察報告內(nèi)容重復
軟土、膨脹土作為工程上的常見病害之一,在相關勘查規(guī)范中已經(jīng)有較詳細的勘察手段和處理規(guī)定,是工程勘察報告的常規(guī)和重點部分,只要按照規(guī)范進行仔細勘察,施工時嚴格按照設計方案進行處理,則工程現(xiàn)狀上不會受其影響,工程建設也不會對其引發(fā)或加劇。
避免軟土、膨脹土災害問題,只需落實相關規(guī)范規(guī)定,按照地質(zhì)勘察報告及設計文件要求,嚴格施工管理即可,在地質(zhì)災害評估報告中,沒有必要再次重復相同內(nèi)容,建議相同的處理方法。
綜上,筆者認為,在地質(zhì)災害勘察及評估過程中,嚴格按照國務院地質(zhì)災害防治條例及各地國土資源部門的進一步解釋說明,對山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災害類型進行勘察及評估即可,軟土及膨脹土不應作為地質(zhì)災害類型之一進行地質(zhì)災害評估。
參考文獻(References):
中華人民共和國國務院令第394號,2003.11;
湖北省地質(zhì)災害防治規(guī)劃(2003-2015),2003,12;