2010年12月15日 星期三

工業廢水的綜合整治的技術方案

工業廢水的綜合整治的技術方案
在選定工業廢水的綜合整治的技術方案時,應訪該弄清以下問題:1、該項技術有沒有薄弱環節?工程實施後可能會出現什麼不良後果?2、針對該技術的薄弱環節,可以採取哪些對策來減輕其不良影響?
3、該技術在工程運行管理上要著哪些關鍵環節?在動手治理前,應該對受污 染水體的治理有個大概的了解。
工業廢水的綜合整治有三:
1)改進工法 減少排放
2)循環利用 化害有利
3)查明流失 減輕負荷工業廢水的綜合整治,就是由政府各個有關部門與各相關企業共同行動,從工業結構、廠礦佈局、原料供應、合作關係、生產工藝、排水去向、廢水治理、綜合利用等方面,通過深入的科學研究與論證,做出相對最合理的安排,使得各有關企業污染物排放量降到最低的限度。這也是實現可持續發展戰略,進行清潔生產的首要條件。一)改進工藝 減少排放改進工藝是綜合整治的一項重要步驟,也是實行清潔生產的關鍵所在。在原材料準備、生產制造、深度加工過程中,往往包括著許多工序,在若干工序中產生各種不同的副產物。這些副產物一部分可能是有使用價值的副產品,但大多是以廢水、廢氣、廢渣形態排出來的廢棄物。改進工藝的目的是盡可能減少乃至完全杜絕這些雜質、副產物的產生。簡化生產過程,減少生產工序,往往可以減少副產物的排放量,但最根本的還是要從生產技術路線來解決問題。二)綜合利用 化害有利1、努力減少廢物的比例要使社會生產活動不產生任何廢物是不可能的,但是人們通過不斷的努力,可以使生產過程產生的流程廢物和最終的制品廢物,所占比例逐步減少。要減少流程廢物,主要通過改進生產工藝來實現。要減少制品廢物,關鍵在於提高產品質量,努力延長產品的使用壽命。2、努力增大社會物流的三個內循環的比例:再製造、重複使用和再加工這三個循環,稱為物流的三個內循環。我們要努力增大這三個內循環的比例份額,盡量使一切可以進入社會物流內循環的廢物不直接排入環境之中。這樣就可以節約資源,減輕環境消化廢物的負擔。3、努力提高排入環境的廢物的可再生性環境具有一定的容納各種廢物的能力,並且能使其中一部分廢物再生為新的有使用價值的資源。例如一定數量的可生化性良好的低濃度有機廢水,被環境中的物理、化學、生物化學作用,轉化為水、二氧化碳、硝酸鹽、氮氣以及各種無機物。但是環境的這種淨化能力是有限的,排入環境的廢水濃度過高,數量過大,可生化性不好甚至有很強的毒性,環境都是接受不了的。環境除了具有一定的再生能力之外,也具有隱顯性和災害放大性。排放環境的廢物超過環境的再生能力,有些危害馬上顯露出來。還有一些人們意想不到的更大危害,有的要過很長時間纔會發生。一旦發生,往往成為難於解決的災難。例酸雨、臭氧層空洞、溫室效應以及湖泊富營養化等等均是例證。因此,排入環境的廢水和其它廢物,必須在排放之前進行處理,使之不超過環境的容納限度。國家制定的污水排放濃度標準和各地方政府具體規定的排放總量控制指標,就是這種保障的法律和行政的約束條件。三) 查明流失 減輕負荷盡管對各工業企業進行綜合整治,努力改進生產工藝,努力增大物流的社會內循環,但從總體上說,要進行清潔生產,實施可持續發展戰略,治理工業廢水和其他廢物,必須是不可避免的。
在制定廢水治理方案之前,除了上述各項工作之外,還有一件工作必須要做,這就是查清廢棄物料流失去向,使必須治理的廢水或其他廢物的濃度和數量都減少到最低限度,減輕治理工程的總負荷。
治理廢水的基本原理治理廢水的技術方法盡管有許許多多,但其最基本的作用原理卻隻有三項,即:分離、轉化和利用。分離,采用各種技術方法,把廢水中的懸浮物或膠體微粒、微滴分離出來,從而使廢水得到淨化,或者使廢水中污染物減少到最低限度。轉化,對於已經溶解在水中,無法"取"出來或者不需要"取"出來的污染物,採用生物化學的的方法、化學和電化學的方法,使水中溶解的污染物轉化成無害的物質(如轉化成 H2O、 CO2、 CH4、NO3 -等等),或者轉化成容易分離的物質(如沉澱物、附著物、上浮物、不溶性氣體等等)。總之,使水中污染物發生有利於治理的化學、生物化學變化。利用,有些廢水(主要是高濃度的廢液),未經處理或者稍加處理有可能找到新的用途,可以成為有用的資源,用於再制造、再加工,從而徹底解決了廢水(或其他廢物)的治理問題。
『濕地藻類』的種類和數量非常多,且對人類和其他濕地動物賴以生存的環境重要性並不亞於其他的生物。今就其重要性略述於下;
(一)在濕地生態系重要性方面
1.扮演初級生產者的角色絕大多數濕地藻類是自營性生物,體內含有光合作用色素和其他輔助色素,可以直接吸收太陽光能,進行光合作用,將無機的二氧化碳轉變為有機的碳水化合物,直接或間接提供給其他濕地動物當作食物,而本身生長只需要環境中所提供的無機營養鹽、微量元素和適合的生長條件即可。
2.扮演氧氣生產者的角色濕地藻類進行光合作用時,光能會將水分子分解並放出氧氣,並將光能轉變成化學能,這些氧氣是水中溶氧和水中動物呼吸作用所需氧氣的主要來源。



3.參與物質與能量的循環一個穩定的自然生態系中,透過生產者、消費者與分解者三者之間的複雜關係完成物質與能量的循環,『濕地藻類』是濕地生態系的生產者之一,利用太陽光能將二氧化碳和環境中的無機鹽類和礦物元素合成有機物,同時太陽光能轉化成其他生物可利用的化學能,透過食物鏈和食物網的架構直接或間接提供消費者使用,並將物質和能量轉移到消費者身上,而生產者和消費者死亡後,有機的死屍被分解者所分解,並轉化成無機鹽類,無機鹽類又被這些生產者所吸收利用,由此可見,這些藻類在生態系的物質和能量循環過程中,可以說是擔任基本啟動功能的任務,如果他們缺席了,那濕地生態系就會失衡。
(二)對人類的經濟重要性
濕地藻類對人類和其他動物來說包含了正面有利和有負面有害的重要性。
1.正面的重要性
(1)食品許多濕地藻類富含很高的營養價值,可做為營養食品,如小球藻屬(Chlorella)和螺旋藻屬(Spirulina)等的部分藻種,在日本、美、德等國家已有大量培養製成藻片作為營養食品以補充和均衡營養。臺灣目前也有公司大量培養小球藻和螺旋藻並製成藻片上市。
(2)飼(餌)料許多水產養殖業者在飼養魚蝦時,將濕地藻類作為小魚和蝦的補充餌料。
(3)土壤改良部分藍藻適合生長在高酸鹼質(pH)和高鹽分的環境中,可降低酸鹼值和鹽分,以改善高鹽分和鹼性溼地,並增加氮、磷和有機物的含量,使其成為可耕農地。
(4)抗生素部分濕地藻類會產生抗菌物質,能有效的抵抗病源菌,如取自小球藻(Chlorella)的Chlorellin;林氏藻屬(Lyngbya)的萃取物,可以殺死單胞菌(Pseudomonas)和分枝桿菌(Mycobacterium)的菌株,或抑制其抗藥性,此外,部分藍藻具有殺幼蟲劑的成份和效果,可毒殺蚊子幼蟲。
(5)肥料有些藍藻富含氮、磷等成分,具有良好的肥力效能,是很好的天然肥料。許多熱帶國家有利用乾凅池沼的底泥作為農田肥料,因為這些底泥中富含大量的藍藻。此外,水稻田中生長有具固氮能力的藍藻,可提升稻米產量。
(6)水的自淨作用 水的自淨是一種自然發生的去污過程,由於自然界的濕地中具有許多微生物,這些微生物可以將水中的有機污染物分解成無機物,在分解過程中,有些過程是需要氧氣的參與,藻類的存在可以提供氧化過程所需的氧氣,而分解的最後無機產物可提供給藻類生長利用,此外,部分藻類也可以直接利用有機碳作為碳源,由此可見藻類參與水自淨的重要性。
(7)污水處理與排放自然界污水的來源大都是「家庭廢水」和「工業廢污」。這些廢污排入承受水體後,使水體中的溶解性和懸浮性有機和無機成分快速增加,也導致水的溶氧量缺乏,許多水中生物更因無法容忍水體理化環境的驟變而死亡。此種環境下提供大量厭氧細菌和病源菌的滋生,當厭氧菌分解有機廢污和濕地物死屍時,更產生惡臭的氣味,讓人厭惡至極,病源菌的滋生,更給人類生命帶來嚴重的威脅。此外,廢污也會污染飲用水,如果擷取含有廢污的原水作為飲用水的來源,由於原水中可能富含氮、磷、鉀和硫等無機營養鹽,對水的處理上造成困擾,更對人類健康有不良的影響。今日社會,由於工商業發達及都市人口快速成長和過分集中,未經處理的廢水排放到自然界的水體後,這些廢污已然超出自然水體自淨作用所能承受的範圍,因而造成嚴重的水質污染問題。當然,廢水處理的問題是必然要做的,在廢水連串的處理過程中,「污水氧化處理池」的設立便是要使污水中的有機物能夠完全氧化,並轉變成無機物。許多濕地藻類如小球藻屬(Chlorella)、單胞藻屬(Chlamydomonas)、柵藻屬(Scenedesmus)和裸藻屬(Euglenia)等的一些藻種,可在污水氧化處理池中大量繁殖,並提供氧氣給細菌分解有機污染物之用,使廢污能夠快速而完全的被分解氧化成無機物質,此外,這些藻類又能從污水中獲取生長所需的無機營養鹽,而處理污水用的藻類再收穫後又可以當作動物飼料、農地肥料或提供給魚池的小魚當餌料。
(8)生物學相關研究的材料濕地藻類常用來做為生態學、古環境氣候學、細胞學、生理學、生物化學、遺傳學、分子生物學等相關研究的材料。
(9)水污染的指標生物雖然許多藻類可以同時在同一環境或不同的環境中生長,但有些藻類對污染物的敏感程度不同,有的只能在乾淨的水域出現,有的則可在中度污染或只在重污染的環境中出現,依據這些狀況可將藻類列為各級水污染的指標生物。
(10)刑事案件的判定不同的濕地環境中常有特殊藻種的出現,如矽藻含有堅硬的矽質壁,通常不易被一般酸鹼分解,在溺水案件的判定上,可作為輔助的證據。
(二)負面的重要性
(1)藻毒部分藻類如小定鞭金藻(Prymnesium parvum)、裸甲藻屬(Gymnodinium)和微囊藻 屬(Microcystis)等的部分藻種有毒,如果魚類和家畜飲用含有這些毒藻的水後,會導致死亡。膝溝藻屬(Gonyaulax)的部分藻種會產生內毒素,當貝類攝食後,毒素可累積在貝類的消化道內,如果這些貝類被其他動物或人類攝食後,會導致中毒,產生痲痹現象,甚至死亡。多種會形成藻華的藻種如銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae)和水華束絲藻Aphanizomenon flos-aquae)等被證實對動物有毒。有些毒藻發生的濕地,如誤飲或游泳,可能會造成多種併發症,如魚腥藻屬(Anabaena)和微囊藻屬(Microcystis)會導致胃腸不適的症狀,短裸甲藻(Gymnodinium brevis)會導致呼吸不協調症狀,鞘絲藻屬(Lyngbya)會導致皮膚過敏症狀。
(2)影響濕地動物濕地藻類對濕地動物的負面影響,最遽驟而明顯的是藻類大量生長形成藻華或在表水層形成大面積的藻塊與浮渣,覆蓋整個濕地環境,會造成下層水體缺氧,導致魚、貝類因缺氧窒息而大量死亡。有時在強光和高溫下,當藻華或藻塊快速而大量瓦解時,可能釋出一些有毒物質對濕地動物有害,或藻塊阻塞水中動物的口和鰓而窒息死亡。
(3)影響公共給水品質許多藻類生長在水庫和池塘等濕地環境直接或間接帶來許多問題;
(A)休閒娛樂的損失許多藻類在魚池、湖泊和水庫中超量生長形成藻華或藻塊,除了造成景觀不雅外,也降低了游泳、垂釣的價值和樂趣。
(B)異味的產生許多濕地藻類如黃群藻屬(Synura)、針桿藻屬(Synedra)、星桿藻屬(Asterionella)、魚腥藻屬(Anabaena)、顫藻屬(Oscillatoria)、微囊藻屬 (Microcystis)和錐囊藻屬(Dinobryon)的代謝物質或分解物質會使水產生異味,而降低給水品質,有的藻種更會讓魚體產生臭土味,而影響經濟水產的收益。
(C)濾床的阻塞有些藻類如小球藻屬(Chlorella)、顫藻屬(Oscillatoria)和部分矽藻等,會阻塞自來水廠的過濾床,縮小過濾範圍,使水處理的困難度更高,而造成經濟損失。
(D)水色改變許多藻類如小球藻屬(Chlorella)、單胞藻屬(Chlamydomonas)、裸藻屬(Euglena)、顫藻屬(Oscillatoria)等,會造成原水和處理過後的水色加深,而影響飲水品質。
(E)影響商品品質許多須大量用水的工業生產如食品、製紙和製藥等工業在生產商品時,如使用污染有藻類黏質物或因藻類引起水色加深的水,則會降低商品品質。
(F)改變水的理化特性藻類過量生長可能改變水中酸鹼質、二氧化碳、氧氣等的含量,而改變了水的理化特性。
由於上述的重要性看來,濕地藻類的確與人類的生活息息相關,所以『濕地藻類』是值得大家去認識的生物群。濕地常見的藻類群
濕地的環境多種多樣,包含淡水(如湖泊、潭、池塘、沼澤、溪流、河川)、半鹹水(河口域)與鹹水(潮間帶)環境等環境,所出現的藻類也有所差異。濕地常見的藻類群包含藍藻、綠藻、裸藻、矽藻、甲藻等,其特徵略述如表(表一)。
優養化(藻化)的湖泊廢水處理的技術優養化(藻化)的湖泊廢水處理的技術,大致可以採用三種方法:
一、是利用豐沛雨季的水有效地更換湖水;
二、收集湖泊中的(廢棄物)藻類、水生植物,運出湖區,以求使這些含氮、磷、鉀的物質盡可能的排出水中;
三、是向水體中投加固磷物質,使水中的磷元素,形成不溶於水的沉澱物沉積於底泥中,不再溶出。
處理優養化(藻化)關鍵在污染源的控制。主要是控制含磷、氮、鉀的污水向水體中排放。一般含磷含氮污水來源非常廣泛。舉凡化肥廠、農藥廠、若干化工廠、洗滌劑廠、製革廠、屠宰廠、肉類食品加工廠、家禽與牲畜飼養場(禽畜糞尿)、牛奶場等等均有一定量的含磷含氮污水排放。
化肥(氮肥 、磷肥、復合肥)施用於農田,小部分被作物吸收,大部分隨著農田退水和雨水的地表徑流進入河流,彙入湖泊。農藥中含磷農藥也非常多,真正消耗掉的是極少部分。不論是消耗掉的還是未消耗的含磷農藥,最終都是隨著雨水的地表徑流進入水體。這是湖泊優養化(藻化)一個十分重要的污染源。河川、湖泊中網箱放養魚、鱉、蝦、蟹,不斷向水中投放大量飼料,這是又一個重要的污染源,這也是亟待解決的一個問題。治理廢水的基本原理:治理廢水的技術方法盡管有許許多多,但其最基本的作用原理卻隻有三項,即:分離、轉化和利用。分離,採用本技術功法,把廢水中的懸浮沉澱物,將其固液分離,從而使廢水得到淨化,或者使廢水中污染物減少到最低限度。轉化,對於已經溶解在水中,無法"取"出來或者不需要"取"出來的污染物,採用生物化學的的方法、化學和電化學的方法,使水中溶解的污染物轉化成無害的物質(如轉化成 H2O、 CO2、 CH4、NO3 -等等)。
利用,有些廢棄物(主要是藻類),經過處理後有新的用途,可以成為有用的資源,用於土壤改良或飼料,從而徹底解決了廢水(或其他廢棄物)的處理問題。

※本公司研發之技術工法及材料,具有水質改良治本功能,使用後恢復水質原物理特性,達到淨化的效果。

※淨水材料-氣納能量石特性:
a. 含多種礦質化微量元素,無毒、無菌、 不溶解。
b. 多孔隙,比表面積50-60m2/g。
c. 高溫鍛燒,鋁元素的粘質作用被消除。
d. 特殊礦物質結構,具有電流磁場。
e. 附帶半永續性遠紅外線4-12微米波,可不斷釋放負離子。
f. 成本較低可應用在土壤改良、農、 漁牧之生產及環保工程等。
g. PH值 : 7.0-8.0,比重 : 0.5-0.7g/cm2。
h. 提高水中溶氧量,淨化水質。適用在水產養殖及汙水淨化。

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