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關(guān)鍵詞:循環(huán)經(jīng)濟型;水資源;節(jié)約利用
水資源是人們生活生產(chǎn)中必不可少的一種資源,是人類賴以生存基礎(chǔ)。然而,當前水資源卻出現(xiàn)了一系列問題,水資源的短缺、水資源的缺乏都給人們正常的生產(chǎn)生活帶來了一定的困擾。在這種情況下,循環(huán)經(jīng)濟型水資源的利用就顯得格外重要。
1循環(huán)經(jīng)濟型水資源節(jié)約利用的概述
所謂的循環(huán)經(jīng)濟型主要針對的是對人經(jīng)濟行為的一種約束,這是生態(tài)學給與的基本概念。循環(huán)和高效是循環(huán)經(jīng)濟型的核心內(nèi)容,低污染和低能耗是其追求的目標,這也是實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展和社會效益最大化的重要的舉措。要想實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟型水資源節(jié)約利用,就應(yīng)當從實際的水資源情況和水資源的利用現(xiàn)狀出發(fā),將水資源的節(jié)約利用和循環(huán)經(jīng)濟有機的結(jié)合起來,維持生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟增長的平衡,使得水資源遭受破壞的面積達到最小,真正意義上實現(xiàn)良性循環(huán)的經(jīng)濟發(fā)展模式。
2如何建立循環(huán)經(jīng)濟型水資源節(jié)約利用模式
2.1在水資源開發(fā)環(huán)節(jié)的措施
可直接利用的淡水資源在水資源總量中所占的比例很小,因此,雖然水資源總量是一個非常龐大的數(shù)目,但是對于人們?nèi)粘I钏玫牡Y源來說依然不容樂觀。再加上淡水資源的分布及其不均勻,加劇了水資源的短缺。目前,在我國經(jīng)常用的水資源開發(fā)模式有四大類:跨流域調(diào)水、雨水收集、海水淡化、微咸水的利用,這四種利用方式有其不同的特點和受眾人群。對于跨流域調(diào)水來說,這一途徑主要是通過改變河流的流向或者是挖掘河道引水,來將水資源豐富地區(qū)的水引向水資源匱乏的地區(qū),其中,我國目前正在實行的南水北調(diào)工程就是代表工程。雨水收集工程,主要是通過進行各種集雨的裝置來實現(xiàn)對雨水的收集再利用,通過這一方式收集到的雨水主要用于澆灌、洗車等對于水質(zhì)量要求不高的用水。海水淡化是靠近海邊的人群得到淡水資源的一種很重要的方式,借助于海水脫鹽的方式進而得到淡水資源,滿足其日常生活的需求。最后通過對于微咸水的利用,可以減少對淡水資源的使用量,微咸水的利用一般主要是農(nóng)業(yè)灌溉。這四個途徑都是水資源開發(fā)的重要途徑。
2.2在水資源保護環(huán)節(jié)的措施
在水資源的保護環(huán)節(jié),可以通過兩個重要的方面來實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟型。第一是控制水源地的開采規(guī)模,在這個環(huán)節(jié)中主要是農(nóng)業(yè)取水,由于農(nóng)業(yè)取水量一般較大,而且在農(nóng)業(yè)取水的過程有很大的浪費,因此,應(yīng)當盡力避免浪費的現(xiàn)象,對農(nóng)業(yè)取水加以適當?shù)南拗疲挥羞@樣才能實現(xiàn)水源地的持續(xù)利用。第二就是防治水資源,在這個環(huán)節(jié)中,應(yīng)當建立合適的水資源監(jiān)督立法體系,來對污染水資源的企業(yè)或者是個人進行威懾,提升全民保護水資源的責任意識,嚴格的監(jiān)督相關(guān)企業(yè)污染物的排放,杜絕不法企業(yè)排放污染物污染水源現(xiàn)象的發(fā)生,法律的監(jiān)督是避免此現(xiàn)象的重要措施。
2.3在水資源節(jié)約環(huán)節(jié)的措施
水資源的節(jié)約是一個十分重要的環(huán)節(jié),因為,再多的水資源只要不懂得節(jié)約,終究會枯竭。生活節(jié)水、工業(yè)節(jié)水和農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水是節(jié)水的重要方式。在生活節(jié)水方面,主要是日常用水的節(jié)約。比如,洗菜水和淘米水可以澆灌花草,洗澡水可以用來沖洗馬桶,洗澡時不要一直開著水龍頭等,這都是人們?nèi)粘I钪须S手可以做到的。在工業(yè)用水方面,節(jié)水主要是在控制用水的力度方面,工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)當盡量使用節(jié)水的設(shè)備以及采用節(jié)水的工藝等。農(nóng)業(yè)灌溉用水方面主要是通過改變灌溉的方式,比如將漫灌改為滴灌或者是滴灌的方式,通過這些改變來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的節(jié)水。
2.4在水資源的再生方面的措施
水資源再生問題是建立循環(huán)經(jīng)濟型水資源利用的關(guān)鍵所在,通過對水資源的再生利用即達到了水資源的節(jié)約利用又完成了循環(huán)經(jīng)濟型的創(chuàng)建。對于污水的處理,從其的性質(zhì)上考慮在處理方式上一般可以分為三級:第一級是對污水中的較大的固體懸浮物的過濾;第二級的處理是將污水中溶解的有機物和膠體狀的物質(zhì)進行一定的處理;第三極的處理主要是將其中的有毒有害難降解的有機物和溶解性的有機物的處理。在這其中用到的處理方法主要包括活性炭的吸附、離子交換法以及電滲析法。污水在經(jīng)過一系列的處理后,還需要進行相關(guān)的檢測,才能再利用,真正到達再生目的。
3結(jié)語
總而言之,循環(huán)經(jīng)濟型的水資源利用是解決經(jīng)濟增長與環(huán)境問題矛盾的一個重要的舉措,節(jié)水措施和節(jié)水工藝使用是達成循環(huán)經(jīng)濟型水資源利用的一個重要的因素,可以有效的促進水資源的高效合理運用。面對當前緊張的水資源現(xiàn)狀以及經(jīng)濟發(fā)展模式,建立循環(huán)經(jīng)濟型的水資源利用模式是十分緊迫的,既符合了可持續(xù)發(fā)展的大前提又符合人們的切身利益。
參考文獻
[1]李婉琦.循環(huán)經(jīng)濟型水資源節(jié)約利用模式研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,(10):534-535.
[2]閆肅.節(jié)水技術(shù)在內(nèi)蒙古火電廠的應(yīng)用探討[J].節(jié)能,2014,(6):192-193.
一、水資源循環(huán)概述
(一)水資源循環(huán)的內(nèi)涵
水資源的循環(huán)包括水的自然循環(huán)和水的社會循環(huán)。水的自然循環(huán)是指水在自然界中以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種存在方式,通過蒸發(fā),凝結(jié)成云,再形成雨雪降落回到水體天然生態(tài)系統(tǒng)的過程。水的社會循環(huán)是指在其自然循環(huán)的過程當中,人類不斷利用地表徑流和地下水來滿足生產(chǎn)和生活的需要而造成的人為的循環(huán),包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和居民生活用水三個子系統(tǒng),本文認為,水資源循環(huán)的內(nèi)涵是以遵循生態(tài)循環(huán)體系的客觀要求為前提,以循環(huán)經(jīng)濟的理念和模式為基礎(chǔ),將循環(huán)經(jīng)濟的思路貫穿到水資源的開發(fā)、供應(yīng)、輸送、使用、排放、處理和回用的全過程中,通過清潔生產(chǎn)、生態(tài)工業(yè)鏈等方式,運用價格機制、激勵政策、法規(guī)體系等手段,促使人們在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市生活和生態(tài)環(huán)境用水的各個環(huán)節(jié)中,在節(jié)約的基礎(chǔ)上循環(huán)用水,通過循環(huán)用水來促進節(jié)約,形成兼顧經(jīng)濟、社會、環(huán)境三大效益的水資源循環(huán)利用模式。
(二)水資源循環(huán)的特點
水資源循環(huán)的特點應(yīng)當是以“減量化、再利用、再循環(huán)”為原則,以科學技術(shù)的進步為推動力,以水資源的可持續(xù)利用為目標,通過不斷改進工藝和技術(shù)設(shè)備,將節(jié)約用水和循環(huán)用水滲透到生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水的各個環(huán)節(jié)和領(lǐng)域,從而提高水資源的利用效率,實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
(三)水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新的意義
創(chuàng)新是技術(shù)進步的必然選擇。目前我國的社會生活及生產(chǎn)過程對水資源的使用過分依賴,與水資源利用的技術(shù)水平較低有著直接的關(guān)系。我國現(xiàn)有的技術(shù)水平尚不能滿足發(fā)展水資源循環(huán)的需要,關(guān)于水資源的許多工程技術(shù)問題都還需要進一步的研究,因此,必須通過不斷的技術(shù)進步來實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用,而創(chuàng)新是技術(shù)進步的源泉,只有創(chuàng)新才能推動發(fā)展,所以對水資源循環(huán)技術(shù)的創(chuàng)新是實現(xiàn)水資源循環(huán)利用的必然選擇。
二、水資源循環(huán)利用技術(shù)現(xiàn)狀及問題
水資源的循環(huán)利用技術(shù)在不同的領(lǐng)域有著不同的具體表現(xiàn)。水資源循環(huán)不僅指水資源在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市生活等人工生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)利用,還包括對水的天然生態(tài)系統(tǒng)的保護、合理開發(fā)以及水資源在人工生態(tài)系統(tǒng)和天然生態(tài)系統(tǒng)的反復循環(huán)。
(一)關(guān)于農(nóng)業(yè)循環(huán)用水技術(shù)現(xiàn)狀及問題
我國農(nóng)業(yè)用水量占據(jù)全國用水總量的2/3以上,因此,發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)用水技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義。農(nóng)業(yè)用水主要包括水源、渠系輸水、田間灌水、土壤保水以及作物用水五個環(huán)節(jié),我國目前在田間灌水技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展取得了一定的成果,如新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團創(chuàng)新完成的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的膜下滴灌技術(shù)系統(tǒng),集成了地膜覆蓋技術(shù)和滴灌技術(shù),為我國干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新的技術(shù)平臺。但是,從農(nóng)業(yè)循環(huán)用水的整體技術(shù)來看,仍然存在著許多問題。
我國農(nóng)業(yè)循環(huán)用水技術(shù)的應(yīng)用程度非常有限。噴灌和微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用面積僅占灌溉面積的2.6%左右,遠遠沒有達到農(nóng)業(yè)循環(huán)用水的要求。土壤保水和作物用水環(huán)節(jié)取得的一些技術(shù)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用速度非常有限,難以得到大面積推廣和應(yīng)用。大部分單項技術(shù)之間的集成和連接脫節(jié),沒能形成可以發(fā)揮整體效益的技術(shù)集成體系和適宜于不同地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)狀況的技術(shù)應(yīng)用模式,不利于水資源循環(huán)利用的發(fā)展。
(二)關(guān)于工業(yè)循環(huán)用水技術(shù)現(xiàn)狀及問題
工業(yè)冷卻用水量占工業(yè)用水總量的80%左右,因此發(fā)展高效冷卻節(jié)水技術(shù)是工業(yè)循環(huán)用水的重點。循環(huán)冷卻水在循環(huán)使用的過程中濃縮到一定倍數(shù)時必須排出一定的濃縮水,而補充一些新鮮水。排出的濃縮水要重新進入水循環(huán)系統(tǒng)中必須經(jīng)過廢水回用技術(shù)的處理。目前對于工業(yè)廢水的深度處理技術(shù),研究和應(yīng)用最多的是物理處理技術(shù),主要包括混凝、砂濾、微絮凝、吸附、超濾、反滲透和離子交換等。
目前沿海一些淡水資源缺乏的城市,開發(fā)利用海水代替淡水作為工業(yè)冷卻水已經(jīng)取得了初步成效。海水冷卻技術(shù)包括海水直流冷卻技術(shù)和海水循環(huán)冷卻技術(shù)。我國基本具備了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的海水冷卻的關(guān)鍵技術(shù),但海水直流冷卻技術(shù)尚存在著一些問題如取水量大、工程一次性投資大、排污量大、海水污染明顯等,而海水循環(huán)冷卻技術(shù)在我國尚處于研究和工程示范階段,與國外先進的海水冷卻塔技術(shù)還有著一定的差距。
(三)關(guān)于城市生活用水技術(shù)現(xiàn)狀及問題
城市生活節(jié)水的主要技術(shù)途徑是采用節(jié)水型用水器具和防漏防滲管道等。節(jié)水型用水器具包括節(jié)水型水龍頭、節(jié)水型便器系統(tǒng)、節(jié)水型淋浴設(shè)施等等。循環(huán)用水的技術(shù)主要有再生水利用技術(shù)和城區(qū)雨水、海水、苦咸水利用技術(shù)等等。目前城市生活用水中每年因輸配水管和用水器具漏水引起的損失占據(jù)了生活用水的很大一部分,有些城市僅此一項損失的水高達20%。因此,加強城市輸水環(huán)節(jié)技術(shù)的開發(fā)對實現(xiàn)城市生活用水的循環(huán)有著總要的戰(zhàn)略意義。
(四)關(guān)于水體天然生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及問題
我國長期以來的用水規(guī)劃均是以工農(nóng)業(yè)為主,忽視生態(tài)環(huán)境用水需求。對人工生態(tài)系統(tǒng)起著支撐作用的水體天然生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸退化,如果不及時更新用水觀念,關(guān)注水體天然生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用就只能是一句空話。下面以三峽庫區(qū)為例探討一下水體天然生態(tài)系統(tǒng)中存在的問題。
三峽工程是世界上最大的水利樞紐工程,自建成以來,三峽水庫水體自凈能力較建庫前增大約3倍,其防洪、無排放發(fā)電和航運效益為經(jīng)濟發(fā)展和改善庫區(qū)的水體生態(tài)環(huán)境做出了巨大貢獻。但是,三峽工程對水體生態(tài)環(huán)境也帶來了一些不利的影響。庫區(qū)兩岸排放的工業(yè)廢水、每年漲水帶入江中的生活垃圾、農(nóng)藥化肥的使用不當、船舶事故及白色污染排放等等給三峽水體的生態(tài)環(huán)境造成了極大的污染。此外由于排入水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)不斷增加,防止庫區(qū)水的富營養(yǎng)化也是我們必須考慮的一個問題。
我國目前對水污染控制技術(shù)和水環(huán)境保護技術(shù)的研究取得了一定的成果,但是要從根本上解決水體的生態(tài)環(huán)境問題,必須全面推廣清潔生產(chǎn)技術(shù),從源頭防止污染的發(fā)生,形成一個良性的水資源循環(huán)流動體系,實現(xiàn)經(jīng)濟與生態(tài)的和諧發(fā)展。
三、水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新的政策保障
(一)建立高效有序的水資源管理體制
目前大部分地區(qū)水資源的開發(fā)利用尚處于無序狀態(tài),水資源短缺與浪費現(xiàn)象共存。工業(yè)用水擠占農(nóng)業(yè)用水,農(nóng)業(yè)用水又擠占生態(tài)用水,由于水權(quán)不明晰,爭水搶水現(xiàn)象時有發(fā)生,缺乏統(tǒng)一的調(diào)控和管理,這對水資源循環(huán)利用的發(fā)展是極為不利的。所以要加強和完善政府的水資源一體化的宏觀調(diào)控功能,建立高效有序的水資源管理體制,對農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市生活和生態(tài)環(huán)境的用水需求進行合理配置,使不同的區(qū)域和部門之間協(xié)調(diào)起來,在對水資源有序開發(fā)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)水資源在整個水體生態(tài)環(huán)境中的良性循環(huán)。
(二)保證投融資渠道的暢通
技術(shù)創(chuàng)新需要大量的資金支持,因此暢通的融資渠道是進行水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新的前提條件。實施在財政、金融、稅收等方面的優(yōu)惠扶持,進行直接或間接投資,是政府部門在技術(shù)創(chuàng)新中最主要、最普遍的職能,也是科學技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展最直接、最有力的推動。目前我國水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新最主要的投融資方式有政府對科研項目直接進行投資、對技術(shù)創(chuàng)新項目提供低息貸款、采取優(yōu)惠的稅收政策等等。除此之外,政府可以對水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新投資額較大的企業(yè)進行適當?shù)难a貼,或者通過爭取國際援助,挖掘國際資金市場的巨大潛力,為水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新提供充足的資金。
(三)提供創(chuàng)新的后備保障
1.加強法制建設(shè)。目前我國關(guān)于水資源循環(huán)技術(shù)的法律、法規(guī)還比較薄弱,水資源循環(huán)技術(shù)的創(chuàng)新缺乏有力的支持和保護。政府應(yīng)當逐步完善和健全與技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)的法律、法規(guī),使創(chuàng)新過程中出現(xiàn)的問題和糾紛有法可依,加強執(zhí)法力度,做到有法必依。還要建立專利制度,為技術(shù)創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)提供有效的保護。
2.創(chuàng)新技術(shù)的選擇。水資源循環(huán)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)當放在重點節(jié)水領(lǐng)域,并針對農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市生活和水體天然生態(tài)環(huán)境用水過程中存在的具體問題,結(jié)合各領(lǐng)域和各地區(qū)的實際情況,因地制宜,開發(fā)適合我國國情的循環(huán)用水技術(shù)。此外還要注意單項用水技術(shù)的集成,通過技術(shù)之間的聯(lián)系和優(yōu)化配置發(fā)揮出整體優(yōu)勢,形成水資源循環(huán)利用的技術(shù)體系。
3.創(chuàng)新風險的規(guī)避。在技術(shù)創(chuàng)新的過程中,由于外部環(huán)境的不確定性和創(chuàng)新項目本身的難度和復雜性,使創(chuàng)新活動隨時可能中斷或失敗。為了推動水循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展,政府應(yīng)當引入風險機制,建立風險資本,組織風險投資機構(gòu),減輕和轉(zhuǎn)移水循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新的風險。
(四)完善創(chuàng)新的服務(wù)體系
1.培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新需要大量優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才,政府應(yīng)當充分依托我國的教育資源,加大對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)力度,開展多種形式的技能培訓,不斷提高技術(shù)人員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
2.暢通的信息渠道。一個良好的創(chuàng)新環(huán)境,必須有暢通的信息渠道作支撐。要充分利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供國內(nèi)外最新技術(shù)動態(tài),搭建市場需求信息平臺,使創(chuàng)新根據(jù)市場的需求有的放矢,從而降低創(chuàng)新的風險。
3.建立水資源循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用和推廣渠道。技術(shù)創(chuàng)新不是目的,而是實現(xiàn)水資源循環(huán)的手段。歸根結(jié)底,技術(shù)創(chuàng)新的成果只有應(yīng)用到實際的生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水過程當中,才能推動水資源循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,發(fā)揮其經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
4.提高群眾的節(jié)水意識。只有群眾在實際行動中做到主動節(jié)水,才能把創(chuàng)新成果的效益發(fā)揮到最大,更好地為實現(xiàn)水資源的循環(huán)而服務(wù)。
四、結(jié)束語
節(jié)水措施
1鹽硝201、301換熱器冷凝水的利用
公司熱電站所使用的水全部來自于新鮮用水,熱電站用水量為175萬t/a,其中116萬t/a經(jīng)化學水處理后用于鍋爐產(chǎn)汽,而此工序用水完全可以由制鹽201、301換熱器蒸發(fā)系統(tǒng)的冷凝水來代替。由水質(zhì)化驗情況和鍋爐供水水質(zhì)要求可知:制鹽201、301換熱器冷凝水中Cl-(40mg/L以下)和電導(90μS/cm以下)指標完全符合鍋爐用水且水溫較高減少了蒸汽用量。為充分利用201、301換熱器的冷凝水,公司嚴格控制工藝,減少泡沫夾帶,在制鹽201、301換熱器冷凝水管道安裝在線監(jiān)控裝置(電導儀、PLC、電磁閥),當水質(zhì)超標時自動報警排放,水質(zhì)合格后恢復輸送,并專門接了一根清水管用于201、301除沫器的沖洗,保證回水質(zhì)量。由于201、301返回鍋爐冷凝水有一定量的富余,為不浪費水源,公司在原化學水車間北側(cè)空地建設(shè)2個900m3冷凝水儲罐,在鍋爐供水發(fā)生故障時用于故障搶修或安全停爐應(yīng)急之用,可以保證鍋爐供水4h~5h。通過此舉每年可節(jié)約新鮮水100萬t。
2制鹽VP-203冷凝水及部分大清水用戶的冷卻水回收利用
取VP-203冷凝水化驗水質(zhì)可知,其Cl-(70mg/L以下)和電導(200μS/cm以下)遠低于清水的Cl-(180mg/L)電導(600μS/cm)且pH值與清水相近,完全可以并入清水管網(wǎng)進行回收利用。由于冷凝水溫度在70℃左右,不能直接進入清水管網(wǎng),否則造成清水管網(wǎng)水溫升高影響鹽硝水循環(huán)系統(tǒng)的水溫差縮小影響真空度。為合理利用這部分水及部分清水大戶的冷卻水,公司在制鹽車間北面建設(shè)一個冷凝水及冷卻水回收池(熱水池),一個冷卻塔(底部帶冷水池)。一是將熱電站各泵、風機、冷渣機、發(fā)電機空氣冷卻器及鹽硝車間各泵、風機、離心機等用量大且易回收的設(shè)備冷卻水進行回收;二是將制鹽VP-203桶冷凝水進行回收冷卻至35℃。制鹽可回收冷凝水有120m3/h,這兩部分水回收后可大大減少清水用量,甚至可以做到甩掉清水井運行,可節(jié)約清水約145萬t/a。工藝流程簡圖如圖1所示。
3鹵水凈化廢水回用
鹵水凈化工段產(chǎn)生廢水主要來源有:(1)地面沖刷廢水、泵冷卻循環(huán)廢水、管道滲漏廢水、各大儲罐(原鹵水儲罐、清水儲罐和精鹵儲罐)滲漏、清晰廢水與雨水沖刷廢水;(2)鈣鎂泥漿經(jīng)過過濾后產(chǎn)生的廢水及清液,此部分為主要廢水產(chǎn)生過程。公司建設(shè)一個10m×10m×4.5m鈣鎂泥沉淀池用于沉淀鈣鎂泥及收集工段所產(chǎn)生的滲液廢水,并配備專用泵用于抽取沉淀后的清液;清液與泥漿濾液通過廢水管道,一并輸回至采鹵廠。工藝簡圖如圖2所示。
4主廠區(qū)工業(yè)廢水利用
主廠區(qū)工業(yè)廢水的產(chǎn)生主要來自制鹽車間、熱電車間、倉儲車間,如各車間的地面沖洗水、制鹽車間的蒸發(fā)罐及加熱室的沖洗水、鹽硝濕式除塵器的除塵水還有VP-303的冷凝水及部分雨水等。這部分水量較大,而且水中鹽含量較高,水質(zhì)化驗檢測表明氯離子含量高達40g/L左右,這些水若不加以合理利用勢必對外排污,對環(huán)境污染較大。公司在制鹽廠北面建了一個10m×10m×4.5m水泥混凝土廢水池,對相關(guān)的地面進行硬化,排水溝進行修理,并做好防滲處理,進行廢水集中收集。收集后的廢水,沉降處理后由泛水泵送到礦山注井。廢水池年收集經(jīng)由制鹽工段的低濃度制鹽廢水256萬t/a及其他車間廢水17萬t/a,去除損耗后,每年可收集廢水253萬t,該部分廢水全部由輸送管道送回至采鹵廠。該部分含鹽水既節(jié)省用于采鹵用清水253萬t/a,也可增加鹵水中氯化鈉的含量。工藝簡圖如圖3所示。
5不需要使用清水的地方改用冷凝水
如鹽、硝干燥床濕式除塵器完全可以用冷凝水代替清水除塵,這部分用水量達30m3/h,可節(jié)約清水用量21.6萬t/a,還有廁所及地面沖洗也可改用冷凝水,節(jié)約清水用量。綜上所述,通過采用一系列的節(jié)水措施,實現(xiàn)了“三個水循環(huán)利用”即:一是蒸發(fā)出來的含鹽廢水,回礦山注井,實現(xiàn)了采鹵用水的閉路循環(huán)。二是鍋爐蒸汽到制鹽首效加熱室冷凝成水后,回收至鍋爐,實現(xiàn)了鍋爐用水的閉路循環(huán)。三是各泵、風機、冷渣機等設(shè)備冷卻用清水,回收至冷卻水池經(jīng)過風冷涼水塔冷卻后循環(huán)利用,實現(xiàn)了設(shè)備冷卻水的閉路循環(huán)。通過實現(xiàn)“三個水循環(huán)”使中鹽新干鹽化有限公司達到了年節(jié)水519.6萬t/a的節(jié)水效果。
經(jīng)濟效益分析
該節(jié)水工程經(jīng)濟效益:一是通過工業(yè)清水的循環(huán)利用可以減少取水及排放費用50萬元;二是回收加熱室的冷凝水至鍋爐可以提高鍋爐的熱效率,減少噸汽煤耗及節(jié)約用水100萬t,可節(jié)省水化處理費用按公司水化處理成本7元/t水計算,每年可節(jié)約水化成本700萬元;三是回收含鹽廢水至礦山注井可以減少礦山清水用量及提高鹵井返鹵的含鹽濃度便于鹽硝生產(chǎn);四是通過節(jié)水減少了排水,一方面減少了對環(huán)境的污染,同時也減少了污染賠償費用。
[關(guān)鍵詞]田間排水溝 尾水濕地 生態(tài)河道 水循環(huán) 零排放
中圖分類號:U284.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)46-0326-02
昆山地處太湖流域,境內(nèi)土地肥沃,氣候溫和,雨量充沛,河道縱橫交錯,湖蕩眾多。作為典型的蘇南平原河網(wǎng)地區(qū),昆山自古就蘊育了發(fā)達的農(nóng)耕和漁業(yè)文化。其中,以錦溪大米為代表的生態(tài)農(nóng)業(yè)和巴城陽澄湖大閘蟹為特色的水產(chǎn)養(yǎng)殖,已經(jīng)成為昆山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的響亮名片。隨著區(qū)域內(nèi)工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水得到有效控制,農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)取代點源成為水環(huán)境污染的最重要來源,據(jù)研究顯示,即使在點源污染全面控制之后,江河、湖泊、海洋的水質(zhì)達標率也僅為65%、42%和78%[1]。楊林章等在對上海淀山湖、安徽巢湖、云南洱海等湖泊的調(diào)查表明,農(nóng)業(yè)面源污染對水環(huán)境污染的貢獻率已經(jīng)全面超過點源污染,成為水環(huán)境污染控制的重要內(nèi)容[2]。
1. 昆山農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀
昆山農(nóng)業(yè)面源污染主要由水稻種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水造成,由于昆山市本地水資源充沛,水稻種植方式傳統(tǒng),灌排方式較為粗放,以及規(guī)模龐大的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),造成農(nóng)業(yè)及養(yǎng)殖尾水直接排入就近河湖的現(xiàn)象十分突出,不斷透支區(qū)域水環(huán)境容量,對全市水環(huán)境質(zhì)量造成了較大影響。根據(jù)2013年昆山市水功能區(qū)斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,全年監(jiān)測未達標次數(shù)中,超標因子中含有氨氮的占比高達82%,特別是作為水稻主產(chǎn)區(qū)的昆南和水產(chǎn)養(yǎng)殖集中區(qū)的昆北,這一比例更是接近100%。考慮到全市污水管網(wǎng)在城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)和鄉(xiāng)村覆蓋率已達96%,90%和100%(截止2013年底),截污已逐步完善,因此基本可以推斷超標的氨氮大部分來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復合肥使用和水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料投放。
2. 應(yīng)對措施及存在的問題
近年來,為控制全市農(nóng)村面源污染,提高區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量,昆山市通過建設(shè)農(nóng)村污水收集處理設(shè)施,推廣商品有機肥使用和大宗農(nóng)藥補貼,有效減少了N、P投放總量。通過利用稻田高效水肥,節(jié)水灌溉和減污技術(shù),結(jié)合灌區(qū)更新改造、河湖生態(tài)修復工程以及人工濕地構(gòu)建,系統(tǒng)控制了農(nóng)業(yè)面源污染擴散。2007-2013 年期間,累計改造生態(tài)灌區(qū)275 個,改造面積6.5 萬畝,構(gòu)建各類濕地50 余處,改造生態(tài)排水骨干河道31.3 Km。累計節(jié)約灌溉用水4326.2萬m3,減少氮肥使用量2669.2噸,并大幅削減了稻田排水及其氮磷輸出量,其中TN 和TP 輸出量分別減少1472 噸和420.8噸。
雖然現(xiàn)有的節(jié)水灌溉控污減排工程模式實現(xiàn)了N、P等污染物的削減,但處理之后的尾水實際進入自然水體的污染物總量仍然較大。根據(jù)2011―2013年度昆山市水功能區(qū)監(jiān)測年報數(shù)據(jù)顯示,三年內(nèi)氨氮的超標率分別為:55.3%、52.7%、44.1%,超標率雖有逐年降低趨勢,但仍處于較高比例。究其原因,一是現(xiàn)有的節(jié)水控污工程模式采取的都是單向模式,利用的是從“生態(tài)排水溝凈化―人工濕地處理―生態(tài)河道排放”的單向處理方式,并未實現(xiàn)灌區(qū)內(nèi)部的水循環(huán)處理,導致仍有大量污染物外排;二是區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)尾水污染物總量早已超出水環(huán)境承載力,雖實現(xiàn)了總量的削減,但仍然無法完全將其控制在區(qū)域水環(huán)境承載力范圍內(nèi),因此對整體的水環(huán)境質(zhì)量的提升貢獻有限。
3. 水循環(huán)零排放模式探討
昆山是太湖流域典型的低洼圩田平原,對圩區(qū)和灌區(qū)的劃分十分清晰,灌排水利工程設(shè)施相對完備,為灌區(qū)的水循環(huán)生態(tài)處理提供了有利條件。針對全市圩內(nèi)低田(半高田)封閉和圩外高田開放兩種類型的灌區(qū),本文提出利用昆山發(fā)達的河湖水系以及數(shù)量眾多的溝渠塘堰,構(gòu)建兩種生態(tài)處理水循環(huán)運轉(zhuǎn)模式,通過灌溉站的微動力驅(qū)動,持續(xù)削減區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)尾水中的N、P等污染物,并利用凈化處理后的水作為灌溉用水和養(yǎng)殖補水,實現(xiàn)水資源和營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)利用,并為區(qū)域內(nèi)污染物零排放的實現(xiàn)提供可能。
3.1 圩內(nèi)低田(半高田)封閉型灌區(qū)水循環(huán)模式構(gòu)建
圩內(nèi)低田(半高田)封閉型灌區(qū)地處低洼地帶,為保障區(qū)域防洪排澇安全和正常農(nóng)業(yè)耕作,全年排澇站的進水閘門和出水閘門基本處于關(guān)閉狀態(tài),為水循環(huán)創(chuàng)造了先天優(yōu)勢,通過構(gòu)建“灌溉站―農(nóng)田―田間排水溝―尾水小型濕地―圩內(nèi)生態(tài)河道―灌溉站”的水循環(huán)系統(tǒng)(圖1),使灌溉用水通過農(nóng)田作物吸收,田間排水溝自然吸收,尾水小型濕地二級凈化,最后排入封閉圩區(qū)內(nèi)的生態(tài)河道進行深度處理,河道各處的灌溉站利用凈化后的尾水循環(huán)灌溉農(nóng)田,實現(xiàn)水資源和營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)利用和污染物零排放。
“田間排水溝+尾水小型濕地+圩內(nèi)生態(tài)河道”組成的凈化系統(tǒng)具有節(jié)水、防污雙重功能,對灌區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)十分必要。系統(tǒng)通過構(gòu)建三級凈化,分層次消減以N、P為代表的農(nóng)田面源污染:第一級凈化――田間排水溝的節(jié)水減污作用,由于滲漏與地表排出的水量減少,隨水流出的污染物量減少,大約可削減N、P15%~25%;第二級凈化――尾水濕地,通過水生動植物、微生物的轉(zhuǎn)化和生物吸收等作用,可削減N、P約40%~60%。第三級凈化――圩內(nèi)生態(tài)河道,也可將其視為另一種帶狀形式的濕地,可削減N、P約15%~25%。通過三級凈化的處理,N、P污染物總量可減少70%以上[3]。
3.2 圩外高田開放灌區(qū)水循環(huán)模式構(gòu)建
圩外高田開放灌區(qū)由于地勢較高,區(qū)域內(nèi)防洪排澇壓力較小,為保障水系暢通,排澇站的進水閘門和出水閘門一般保持開啟狀態(tài)。相比圩內(nèi)封閉型灌區(qū),開放型灌區(qū)構(gòu)建水循環(huán)系統(tǒng)的難度要大,因此,本文提出在排水支溝末端設(shè)置防污型溢流閘門,將尾水濕地出水引入灌區(qū)內(nèi)改造之后的溝渠塘堰,將其作為尾水濕地出水的“蓄水池”和“凈化池”,替代封閉型灌區(qū)內(nèi)圩內(nèi)生態(tài)河道的功能,形成封閉水環(huán)境,從而構(gòu)建了“灌溉站--農(nóng)田―生態(tài)排水溝―尾水濕地―溝塘濕地―灌溉站”的水循環(huán)處理模式(圖2)。通過人工生態(tài)改造,使溝渠塘堰變?yōu)閮艋芰?、蓄水容量大的溝塘濕地,同時,利用灌區(qū)各個位置,不同方位的溝渠塘堰,可以搭配改造成多種形式、多樣水生植物優(yōu)勢種的溝塘濕地,有條件的灌區(qū)還可把各個溝塘濕地疏通連接起來,形成生物多樣豐富的區(qū)域性人工濕地,進一步增強蓄水調(diào)節(jié)和生態(tài)凈化功能。
“田間排水溝+尾水小型濕地+溝塘濕地”組成的凈化系統(tǒng)同樣具有節(jié)水、防污雙重功能,系統(tǒng)通過構(gòu)建三級凈化,對 N、P污染物總量的削減效果明顯。另外,在溝塘濕地構(gòu)建時可以考慮結(jié)合當?shù)厮a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),通過引入周圍水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水,豐富水體中營養(yǎng)物質(zhì)種類,為水生動植物形成一個完整的食物鏈,也為農(nóng)業(yè)尾水和養(yǎng)殖尾水治理提供一個完整的經(jīng)濟系統(tǒng)。
3.3 灌溉站水動力循環(huán)
封閉灌區(qū)和開放灌區(qū)內(nèi)的水循環(huán)驅(qū)動都依賴于灌溉站的動力輸出,利用水泵沿水流方向輸出動力,形成水動力循環(huán),持續(xù)對灌區(qū)內(nèi)的污染物進行凈化處理。水循環(huán)方式分為兩種,分別針對灌溉期和非灌溉期。其中,在農(nóng)田灌水期間的路徑為:“灌溉站――農(nóng)田――田間排水溝――尾水濕地――圩內(nèi)生態(tài)河道(或溝塘濕地)――灌溉站”,在非灌溉期間為:“灌溉站――尾水濕地――圩內(nèi)生態(tài)河道(或溝塘濕地)――灌溉站”。這就要求灌溉站除了具體日常直接向農(nóng)田灌水的功能外,還需具備向尾水濕地排水的能力,這也是保持整個系統(tǒng)持續(xù)運行,高效發(fā)揮生態(tài)凈化功能的必備條件。
為了探究灌溉站輸出動力、循環(huán)周期與凈化效率的最適比,根據(jù)昆山市水利局聯(lián)合河海大學在花橋天福灌區(qū)開展的《高效節(jié)水灌溉關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范》研究得知,農(nóng)田排水在田間排水溝、尾水濕地和圩內(nèi)生態(tài)河道的最適水力停留時間為分別為田間施肥后的第4、第5和第6天,三者對TN的降解率能夠達到83.7%、77.2%、86.1%。因此可以推斷,封閉型灌區(qū)內(nèi)水循環(huán)周期大致在15天左右,在灌溉站輸出動力時,保持尾水在15天內(nèi)完成一個周期的運轉(zhuǎn),理論上能夠發(fā)揮出整個生態(tài)系統(tǒng)最高的凈化效率。另外,在開放型灌區(qū)內(nèi),因溝塘濕地存在構(gòu)建形式和改造數(shù)量的差異,最佳水循環(huán)周期需根據(jù)實際情況具體分析。
4.組合模式各單元環(huán)節(jié)設(shè)計
4.1 田間排水溝
昆山地區(qū)一般為小型灌區(qū),田間排水溝尺寸較小,寬度較窄,排澇降漬為其首要功能,因此不宜人為種植各類植物,可在格賓網(wǎng)、三維植被網(wǎng)或蜂窩狀水泥板基礎(chǔ)上保持原生態(tài)面貌,有選擇性地在溝中水體污染嚴重地段或溝渠系統(tǒng)末端擺放攔截箱以加強溝渠系統(tǒng)的去處功能[4]。在部分排水降漬要求較低的灌區(qū),可適當考慮低密度栽種酸模、莎草等體積小、凈水效率高、土保持能力強的植物。
4.2 尾水小型濕地
尾水小型濕地是指對圍繞灌區(qū)四周的排水支溝進行適當拓寬和生態(tài)改造,使其成為具備抗污染沖擊負荷的封閉式小型人工濕地。經(jīng)改造后的尾水小型濕地作為承納尾水的第一個蓄水池和凈化池,是田間排水溝與生態(tài)河道或溝塘濕地之間的一個緩沖帶,既可以利用農(nóng)田尾水在其中相對較長的水力停留時間,通過植物吸收和濕地內(nèi)部微生物作用,消減農(nóng)田面源污染,同時,又能夠在降雨時吸納短時激增的農(nóng)田面源徑流,減輕了下級凈化系統(tǒng)的抗污染負荷壓力,提高了系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定性和可靠性。由于小型尾水濕地仍然要承擔排澇降漬的功能,在有限的空間中同樣應(yīng)布置體積小、密度適中、抗污能力強、耐受性高的水生植物。
4.3 圩內(nèi)生態(tài)河道
具有減污功能的圩內(nèi)生態(tài)河道主要包括生態(tài)護岸及護底工程,生態(tài)護岸、護底可采取網(wǎng)墊植被復合型、水生植物護岸等技術(shù),護底可采用植物型防滲砌塊等[5]。昆山的圩內(nèi)生態(tài)河道總長約2800公里,普遍在河岸上栽種香樟、柳樹等,常水位以上堤設(shè)置草皮(高羊毛草或結(jié)縷草)覆蓋,河道中選擇蘆葦、再力花、菖蒲等。要注意的是圩內(nèi)生態(tài)河道首先應(yīng)具備的特征是其水利工程屬性,也要滿足排滯排澇及水流的不沖不淤要求[3],在降雨時還應(yīng)具有行洪的作用,因此圩內(nèi)生態(tài)河道的挺水植物種植面積要適中,平衡生態(tài)需要和行洪要求。
5. 結(jié)語
針對圩內(nèi)低田(半高田)封閉和圩外高田開放灌區(qū)的特征,構(gòu)建的兩種典型水循環(huán)生態(tài)運行模式,通過對田間排水溝、圩內(nèi)河道以及溝渠塘堰的生態(tài)改造,加以灌溉站的水動力驅(qū)動循環(huán),持續(xù)性的消減農(nóng)業(yè)面源污染,為區(qū)域零排放的實現(xiàn)提供可能。圩內(nèi)低田(半高田)封閉灌區(qū)在實現(xiàn)區(qū)域水動力循環(huán)和污染物零排放上條件更為優(yōu)越,可行性更高;圩外高田開放灌區(qū)在溝渠塘堰較多的灌區(qū)同樣具備區(qū)域內(nèi)污染物零排放的可行性,但針對部分條件受限灌區(qū),可利用周圍具備改造條件的灌區(qū),在規(guī)劃設(shè)計時統(tǒng)籌考慮。
灌區(qū)各級濕地的規(guī)劃和布置還應(yīng)充分考慮濕地面積與其所承受排水的農(nóng)田面積比,太大則占用過多農(nóng)田,太小則又對N、P等污染物沒有去除效果或去除效果不明顯。特別是尾水小型濕地,在不具備拓寬改造條件時,應(yīng)首先保證其作為生態(tài)型支溝的排澇降漬功能。
昆山境內(nèi)境內(nèi)溝渠塘堰星羅棋布,加以眾多改造完成的景觀濕地,如在在生態(tài)灌區(qū)設(shè)計時,一并將其納入生態(tài)水循環(huán)體系,不僅節(jié)約了土地占用面積,而且可以充分發(fā)揮現(xiàn)有景觀濕地的生態(tài)功能。
參考文獻
[1] 朱兆良,David,孫波.中國農(nóng)業(yè)面源污染控制對策[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2006.
[2] 楊林章,施衛(wèi)明,薛利紅等.農(nóng)村面源污染治理的“4R”治理技術(shù):總體思路與“4R”治理技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2013.
[3] 茆智.構(gòu)建節(jié)水防污型生態(tài)灌區(qū)[J].中國水利,2009,19(28)1.
[4] 楊林章,周小平,王建國,等.用于農(nóng)田非點源污染控制的生態(tài)攔截型溝渠系統(tǒng)及其效果[J].生態(tài)學雜志,2005,24(11):1371-1374.
[5] 顧斌杰. 生態(tài)灌區(qū)構(gòu)建原理及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 南京:河海大學,2006.
[6] 劉恩玲,謝拾冰.人工濕地污水處理技術(shù)應(yīng)用研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學,2008,
關(guān)鍵詞:煤炭產(chǎn)業(yè)礦井水 工業(yè) 生活污水 水資源的循環(huán)利用 水資源可持續(xù)發(fā)展
1、煤炭產(chǎn)業(yè)水資源的污染來源及危害
當前,我國煤礦區(qū)水污染源主要來自煤礦開采外排的礦井水、洗(選)煤水、炸藥廠廢水、焦化廠廢水和礦區(qū)生活污水。其中礦井排水污染是煤礦區(qū)水污染的主要來源,約占礦區(qū)水污染源的近80%。據(jù)統(tǒng)計,目前全國煤礦外排礦井水23億噸以上,其中得到凈化利用的不足40%。 煤礦的水污染另一個主要來源就是洗(選)煤廠、炸藥廠、焦化廠等工礦企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水。以洗煤廠為例,現(xiàn)在大多數(shù)洗(選)煤廠普遍采用的濕法洗煤工藝,在洗選煤過程中產(chǎn)生大量洗煤水,一般洗選1噸原煤用水量4~5m3,這些洗煤水含有大量的煤泥和泥沙等懸浮物,以及大量石油類藥劑、酚、甲醇和有害重金屬離子(如As, Cr, Pb, Hg和Mn等元素離子)。另外,堆積越來越多的煤矸石山壓占了大量土地資源,而且經(jīng)降水的淋溶和沖刷也將矸石中含有的大量有害物質(zhì)(尤其是重金屬離子)帶入了附近的水系總,造成周圍環(huán)境的水體污染。礦區(qū)生活污水也是煤礦區(qū)水體污染的重要來源,居民日常生活中產(chǎn)生大量的污水,而這些未經(jīng)處理的污水中含有大量的懸浮物、硫化物、化學需氧量和生化需氧量等污染物,對礦區(qū)周圍的地表水和地下水造成了污染。
2、煤炭產(chǎn)業(yè)污水資源的循環(huán)利用
2.1 礦井水循環(huán)利用
實現(xiàn)礦井水資源化,首先必須摸清礦井水的水質(zhì)種類,據(jù)此進行治理方式和工藝的研究,探尋礦井水的綜合利用。從礦井水資源化的角度,根據(jù)其物理化學性質(zhì),一般可將其劃分為4種類型,即潔凈礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦井水、酸性礦井水。具體礦區(qū)及具體類型的礦井水應(yīng)視具體情況區(qū)別對待。一般礦井水利用流程:礦井采區(qū)老塘水通過防滲管道采用自流的方式直接接進入采區(qū)主要巷道,最后匯集到收集沉淀池進行一次沉淀凈化,匯集的水再由收集沉淀池通過防滲管道排至專門開鑿的井底車場水倉進行二次沉淀凈化,經(jīng)過兩級沉淀的水最后通過中央泵房排至地面中水回用系統(tǒng),加入適量的含氯漂白劑等消毒劑,對礦井水中可能含有的細菌進行全面的消毒。通過這樣幾次沉淀和消毒凈化,此時礦井水就可以凈化回用為生產(chǎn)和部分生活用水。
對礦井水加以循環(huán)利用是緩解礦區(qū)缺水問題是十分有效的措施,其利用途徑主要有三個方面,即煤炭生產(chǎn)過程用水,如洗煤廠、煤磚廠、煤焦化廠、輔助工廠等的煤炭加工用水;礦區(qū)生活用水,如噴泉景觀、噴灑道路、沖洗、辦公和生活飲用等;其它用途用水,如農(nóng)業(yè)灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、建筑施工等。礦井水的利用應(yīng)貫徹節(jié)約、方便的原則。因此,礦井水的利用應(yīng)為先井下后井上,先工業(yè)后生活,最后為其它用水。
2.2 工業(yè)污水的循環(huán)利用
煤礦區(qū)的工業(yè)污水主要來源于洗(選)煤廠、炸藥廠、焦化廠等工礦企業(yè)排出的工業(yè)廢水,現(xiàn)以洗煤水為例研究工業(yè)污水的循環(huán)利用。
洗煤水是選煤廠的主要水污染源,其生產(chǎn)用水可取自經(jīng)礦井水處理站處理后的礦井水或城市污水處理中心處理過的水。在生產(chǎn)過程中,對生產(chǎn)系統(tǒng)的全部煤泥水均經(jīng)濃縮機濃縮后,用壓濾機進行壓濾處理,以實現(xiàn)煤泥在廠內(nèi)回收,洗煤水在濃縮池內(nèi)閉路循環(huán)。
2.3 生活污水的循環(huán)利用
據(jù)近期資料,礦區(qū)生活污水中CODcr濃度范圍為39.39~351.17mg/L,平均299.04mg/L,BOD5濃度范圍為30.2~18.5mg/L,平均134.23mg/L,懸浮物濃度范圍75~411.5 mg/L,TKN平均25mg/L。生活污水中除了BOD、COD值較高外,還含有溶解性和膠體狀態(tài)的有機污染物。從礦區(qū)生活污水水質(zhì)分析來看,污水中含有多種污染物質(zhì),往往不能通過一種方法將其完全去除,通常需要采用幾種方法才能達到處理要求,根據(jù)對污水不同凈化要求,污水處理可以分為一級處理、二級處理和三級處理。
一級處理的任務(wù)主要是去除污水中的漂浮物和懸浮物,同時通過中和、均衡等預(yù)處理對污水進行調(diào)節(jié),減輕后續(xù)處理的負擔,采用的方法主要有篩濾、沉淀、上浮和預(yù)曝氣。經(jīng)過一級處理的污水,懸浮物去除率能夠達到75%左右,BOD去除率能夠達到30%左右,處理后的水一般達不到排放標準,還需要進行二級處理。
二級處理的任務(wù)是大幅度去除溶解性和膠體狀態(tài)的有機污染物。采用的主要方法是生化法。經(jīng)過二級處理后,BOD去除率一般能夠達到90%左右,懸浮物去除率達到90%~95%,一般出水可達到三級出水標準,滿足農(nóng)田灌溉、電廠冷卻水和生活雜用等一般回用水標準。通常生化法可選用傳統(tǒng)活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池和氧化溝法等。這些方法的優(yōu)點是設(shè)計、管理經(jīng)驗豐富,水質(zhì)適應(yīng)性較強,出水水質(zhì)好,經(jīng)二級處理后可達到排放標準。
三級處理的目的在于進一步去除二級處理所未能夠去除的污染物,其中包括微生物未能夠降解的有機物和磷、氮等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機鹽。三級處理所采用的方法有很多,如生物脫氮、混凝沉淀、離子交換、活性炭過濾、臭氧氧化等。
經(jīng)過三級處理后的水即可滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活使用。
3、煤炭產(chǎn)業(yè)水資源的循環(huán)利用措施
發(fā)展水資源循環(huán)經(jīng)濟,是實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略手段。針對我國煤炭產(chǎn)業(yè)水資源的現(xiàn)狀,為了達到水資源開發(fā)利用中循環(huán)經(jīng)濟的最終目標,必須改進以往的水資源開發(fā)利用模式,將循環(huán)經(jīng)濟的原理運用到水資源開發(fā)利用中來,積極構(gòu)筑以循環(huán)經(jīng)濟為核心理念的水資源開發(fā)利用新模式。
(1)建立礦區(qū)水務(wù)產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)水資源循環(huán)利用
水資源作為一種不可替代不可再生的稀缺資源,必須進行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)配、合理使用。由于歷史原因,礦區(qū)內(nèi)供水與水處理分屬不同部門,當實行廢水資源化回用時,原有運行機制顯得落后,排水與供水存在較多矛盾,通過建立專門的水資源和水環(huán)境的水務(wù)公司,將取水、供水、排水及廢水資源化回用等各個環(huán)節(jié)統(tǒng)一管理,實現(xiàn)水資源效益最大化。
(2)清污分離,合理開發(fā)利用礦井水
為了保護礦井地下水不受污染,減少處理費用,提高水的利用率,應(yīng)當首先建立清水排放系統(tǒng)。井下含水層流出來的清水直接排出地面利用,使其不受煤塵污染。例如,山西的潞安干陽煤礦將滲人礦井的水按井下排放系統(tǒng)排放,不與其他污水混流,然后加上簡單處理再利用,使礦井水得到了合理利用。在嚴重缺水和帶壓開采的水文地質(zhì)條件復雜的礦區(qū),可以在開采區(qū)前方提前打抽水孔,將煤層上部含水層中的優(yōu)質(zhì)水直接抽出來飲用,防止采礦時全部流入巷道而遭污染,這樣既可以提高優(yōu)質(zhì)水的利用價值,又可以降壓開采,減少水患事故,大大降低礦井水的處理費用。
(3)礦井水回灌補源,保持地下水平衡
在煤礦區(qū)利用有利地段(如斷層基巖露頭漏失嚴重河道)或布置大口徑群孔將多余礦井水靠水的自然水頭壓力回灌到地下含水層中。目的是抬高地下水水位,增加地下水貯存量,保持地下水補給與排泄的宏觀平衡。逐漸形成一套人為的地下水補、通、排循環(huán)系統(tǒng)。
(4)推行清潔生產(chǎn),循環(huán)利用經(jīng)過處理的工業(yè)廢水,加強農(nóng)業(yè)節(jié)水
在礦區(qū)促進形成循環(huán)型清潔生產(chǎn);充分發(fā)揮城市污水收集管網(wǎng)設(shè)施,高效回收處理城市及工業(yè)污水,堅持城鎮(zhèn)用水與工業(yè)用水相結(jié)合,實現(xiàn)再生水的循環(huán)利用實現(xiàn)零排放;在城市中大力推廣使用”中水”;大力推廣家用節(jié)水器具的使用;實施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉,大力推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水新措施,有效節(jié)約農(nóng)業(yè)用水。
(5)建立節(jié)水型社會,提高礦區(qū)水資源的利用效率與效益
建設(shè)節(jié)水型社會是解決我國礦區(qū)水資源供需矛盾的有效措施,節(jié)水型社會就是人們在生活和生產(chǎn)的全過程中具有節(jié)水意識和觀念,在水資源開發(fā)利用的各個環(huán)節(jié),貫穿對水資源的節(jié)約和保護,逐步杜絕用水的結(jié)構(gòu)型、生產(chǎn)型、消費型浪費,使有限的水資源保障人民飲水安全和生產(chǎn)的供水;發(fā)揮更大的社會經(jīng)濟效益,創(chuàng)造更多的物質(zhì)財富;合理安排生態(tài)用水,創(chuàng)造良好的水環(huán)境。
參考文獻: