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纯碱在污水处理中的作用

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纯碱在污水处理中的作用范文第1篇

关键词:化工污水 处理技术 化学法 物理法

随着我国经济的发展和科学技术水平的不断提高,化学工业逐渐的占据了国民经济的主导位置,其发展对公民经济的发展有着直接的影响,更是一个国家综合国力的衡量标准。而化工污染问题也成为了化工企业主要的问题,造成化工污染的原因有很多,化学的产品品种多、有毒有害物质成分复杂、污水排放量大、工艺过程复杂等,还有就是由于工业部门的设备和控制技术相对比较落后。

一、化工污水处理技术分析

我国目前石化行业污水的处理方法主要有直接处理法、化学处理法、物理处理法以及生物处理法。直接处理法采用的是深井注入、稀释或者是焚烧等处理方法,其中应用最广泛的就是焚烧处理法,但是这种处理方法对大气会有一定的影响,所以在实际的应用中会受到一定的限制。化学处理法采用的是湿式空气氧化的技术,在高温高压的环境下,利用氧化反应去掉残渣中的硫化物,而且温度和压力越高,其残渣的处理效果就会越好,但是化学处理法的设备资金以及运行费用相对较高,也会受到一定的限制。物理处理法就是利用物理作用,对污水中的物质进行分离回收和处理。生物处理法就是利用微生物来对废水中的有机物 进行降解,从而保证了污水处理系统的正常运转和排放的标准。

二、主要的化工污水处理技术

1.化学处理法

化学处理法主要是利用化学反应,对污水中的污染物质进行回收、分离或者是软化的处理,包括化学反应中的氧化、中和、电解、离子交换以及渗析等方法。

1.1中和法

中和法最主要的是处理含酸、含碱的污水,比如说化工企业中化学药剂的排水、油品油罐的洗水以及锅炉水的处理等,都适用中和法来进行处理。运用一定的手段,来对水的酸碱度进行调节,使碱性废水的PH值在11~12之间,使酸性废水的PH值在1~2之间。酸碱废水的中和方法主要有酸碱废水相互中和法、过滤中和法以及投药中和法。酸碱废水相互中和法是对废水的回收与利用,如果相互中和之后,仍不能达到处理的要求,则就要进行投药中和的方法。投药中和的处理方法对于任何浓度的酸碱废水都有一定的作用,化工企业中大多使用的是石灰、石灰石、烧碱和纯碱等,其中最常用的是烧碱。过滤中和一般适用于对含硝酸和盐酸的废水的处理,并且利用大理石、石灰石等作为过滤材料。

1.2氧化还原法

氧化还原法是利用化学物质氧化和还原的性质,把有毒物质转化成无毒或者是毒性较轻的物质,从而达到对废水处理的目的。氧化还原法主要有臭氧氧化还原法、湿式氧化法、声化学氧化法。臭氧氧化还原法主要是利用臭氧,臭氧的氧化能力很轻,对于处理含酚的废水乙级降低COD和 BOD都有着显著的效果,但是臭氧氧化还原法的资金投入大。湿式氧化法则是在高温高压的密闭容器内,利用空气中的氧气氧化废水中的有机物的一种方法,由于整个过程是在液体中进行的,所以被称为是湿式氧化法,与其他的废水处理方法相比,湿式氧化法的处理效果好、使用的范围广、氧化的速度快,同时能够对物料进行回收再利用。声化学氧化法则是利用超声波来进行研究,将氧化、焚烧等多种处理办法融合在一起,更有效的解决化工污水的问题,尤其是难降解的有机物。

1.3絮凝法

絮凝法是化工污水处理的重要手段之一,主要是通过向废水中加入混凝剂来破坏水中胶体颗粒的稳定状态,分解形成絮状的物质。对于废水中的浊度、色度以及有机物和污染物都能够去除,其处理的过程主要利用的是胶体粒子的性质,以及混凝剂与胶体粒子之间的相互作用。常用的混凝剂有铝盐和铁盐。由于无机高分子混凝剂价格低,处理效率高,已经被越来越多的企业所应用,并逐渐的成为了主流药剂的趋势。目前我国也已经采用了复合絮凝剂来进行污水的处理,效果明显高于单一的絮凝剂效果。

2.物理处理法

物理处理法就是利用物理作用,将废水中的污染物质进行分离、回收和处理。最常用的物理处理方法就是膜分离法和吸附法。膜分离法就是利用膜将两种物质分开,膜分离技术中,物质的状态不发生改变,适用范围广、装置简单、处理效率高。常见的分离方法有电渗析、反渗透、微滤、液膜等方法。吸附法指的是气体或者是液体在流动的过程中,与多孔的颗粒进行接触,多孔颗粒有选择性的吸收流动物质中的成分,从而达到污水处理的目的。吸附的作用力主要是静电力和化学引力。在废水的处理过程中,比较常见的吸附剂有活性炭、费石、碳纤维活性白土等。

3.生物法

生物法就是利用微生物对有机物的降解,来实现对废水中成溶解或胶状的物质的处理。由于参与处理的微生物的种类不同,生物处理方又可以分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。同时还可以根据微生物在水中的状态不同,可以分为活性污泥法和生物膜法,还有介于两者之间的生物接触氧化法。

3.1好氧生物处理法

好氧生物的处理过程就是对废水中的有机物,通过细菌的细胞壁来进行吸收,对于固体和胶状的有机物则是在细菌体外进行溶解之后再进入细菌体内进行分解,同时细菌在不断的增长。

3.2厌氧生物处理法

厌氧生物处理技术是在缺氧的环境下,利用厌氧生物对废水中的有机物进行分解的新技术。其主要的特点就是在处理的过程中,污泥的产生量少,同时分解生成的甲烷等气体还能够回收作为燃料进行利用。

3.3活性污泥法

活性污泥法是利用悬浮在废水中的微生物群体来对废水中的有机物进行吸附和氧化分解。活性污泥主要由三个阶段组成,吸附阶段、氧化阶段以及絮凝沉淀阶段。在吸附阶段,微生物大量的繁殖,并聚集在活性污泥的表面上,将有机物吸附到污泥上。氧化阶段就是对吸附来的有机物进行氧化分解,并释放一部分的能量。絮凝沉淀阶段则是将氧化阶段氧化后的有机体凝聚和沉淀,并从水中分离出去。

3.4生物膜法

生物膜法主要是利用好氧微生物和原生动物、后生动物等的生长繁殖形成生物膜,对有机物进行吸附和降解。生物膜的培养过程可以是先将生活污水送入到曝气池中,池内设置有滤料等载体,污水和滤料长时间接触后,在滤料表面就会形成生物膜,等到生物膜逐渐的形成后,再将工业污水排放到生物池中,并且逐步的加大工业废水的排放量,加以驯化和培养。

3.5生物接触氧化法

生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之间的生物处理方法。生物接触氧化法是在曝气池中设置生物膜载体,一般情况下,用填料作为载体。曝气时,充氧的污水与填料内的生物膜及悬浮状态的活性污泥进行充分接触,利用生物膜和悬浮活性污泥中的微生物对污水进行联合作用,具有耐冲击、高效的优点,非常有发展前途。

三、总结

随着科学技术的不断更新和进步,化工企业的技术也在不断的发展,化工企业污水也越来越复杂。但是对于化工污水的处理方法也是多种多样的,一般情况下,根据废水的成分不同来确定使用的处理方法,目前使用的处理方主要就是化学处理法、物理处理法以及生物处理法,而且正在逐步的向着三种技术融合的方向发展。合理的对化工污水进行处理,能够有效的缓解水污染的问题,同时给企业带来一定的综合效益。

参考文献

[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011(04).

[2]腾宇欣,孙华.化工污水处理技术的新进展[J].中国石油和化工标准与质量,2011(05).

[3]胡国伟.浅析化工企业废水处理工艺的相关研究[J].黑龙江科技信息,2011(12).

纯碱在污水处理中的作用范文第2篇

(东至县住房与城乡建设委员会,安徽 东至 247200)

【摘要】顶管施工作为非开挖施工技术之一,具有施工时不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合成本低、安全性好等优点,其应用前景十分广阔。本文主要结合某市政截污管道工程的施工案例,对顶管技术在砂砾层土体工程中的施工控制措施的应用做了分析和探讨。

关键词 顶管技术;砂砾层;市政工程

1 工程概况

某城市截污管道工程是该地区环境治理的重点工程项目,污水管线布簧沿原护城河两岸布置,其原始地貌属河流冲洪阶地及山坡地,沿线较平缓。污水将被输送到新建的污水处理厂进行处理。管道敖设直径为DNl500的钢筋混凝土管,现场施工条件复杂,顶管穿越的地质情况复杂,主要为含砾中粗砂层、淤泥质土层。管道覆土约6.5m,且管线敷设在道路上,因此采用顶进设计方案。管道沿线共设2座工作井和2座接收井,工作井和接收井均采用沉井法施工,井底深度为7-9m。顶管管材选用用F型接口钢筋混凝土管。

2 砂砾层土体工程中顶管施工技术控制措施应用

在砾砂层中采用项管法施工,由于管道周围砂土坍塌无法形成卸力拱,导致管周水平土压力和垂直土压力增大,加大了管道顶进的摩擦阻力和工具管头部阻力,该摩阻力是管道顶进的主要阻力,为了充分发挥顶力的作用,在相同顶力条件下,为达到尽可能长的顶进距离。须采用一定的措施尽可能降低顶进中的管壁外周摩擦阻力。本工程采用管壁外周加注触变泥浆,在土层与管道之间注入泥浆,形成一定厚度的泥浆环,使工具管和顶进的管道在泥浆环中向前滑移,来达到减阻的目的。

2.1 泥浆剂选用

泥浆剂又称为触变泥浆,是由膨润上、CMc(粉末化学浆糊)、纯碱和水按一定比例配方组成。膨润土是触变泥浆的主要材料,作为顶管施工用的膨润土应选纳基膨润土,由其拌制成的浆液,触变以后的流动性和静止下来的胶凝性、固化性都比钙基膨润长拌制的浆液要好,对土层的支承和效果好。

2.2 触变泥浆施工控制

注浆减摩是项管施工中非常重要的一个环节。合理使用触变泥浆可以保持土体稳定,减少塌方起到减阻和护壁作用。浆液通过注浆系统由注浆孔注入周围土中。

触变泥浆的工作原理是:管道外环空间充满触变泥浆形成的泥浆环套,不仅减少了土层对管子的垂直压力,而且因泥浆具有浮力作用,减轻了管道对下部土层的正压力,泥浆处于流动湿润状志,从而保持为湿润摩擦——一种摩擦系数较小的摩阻状态。有触变泥浆,其减阻效果可达30-60%。

注浆主要有3个作用,一是起作用,将管土之间的干摩擦变为湿润摩擦,减小摩擦阻力:二是起支撑作用,在注浆压力下使隧洞变的稳定:三是改良土质,通过泥浆向管道周围土体的渗透作用来改良不好的土质。

顶管施工过程中,如果注入的浆能在管子的外周形成一个比较完整的浆套,则其减摩效果将是十分令人满意的。在顶管时,管子随着距离的增长,在经过不同的土质时,推力上升得很快,一旦推力超过混凝土管所能承受的极限时,混凝土管就有可能被破坏。如果是这样,工程就有报废的可能。当然,出现这种情况的原因可能是多种多样的,但是起到减摩的浆套无法形成或无法完全形成则可能是主要的原因之一。

2.3 压浆与补浆施工控制

触变泥浆减摩效果的好坏,与注浆孔的布置、注浆泵的选用和注浆压力与浆液注入量有关。顶管掘进机后部环向均匀设置压浆孔,一般为3或4只。顶进时,及时进行跟踪补浆,确保在掘进机后面及时形成完整的泥浆环套。顶管掘进机后面管子上都布置有压浆孔,其后每三节管道中有一节布置有压浆孔。

地面泥浆站配置好的触变泥浆,经液压注浆泵增压后,进入输浆总管,通过环形分管注入顶管机及管节的压浆孔形成泥浆套。当管节顶进时,利用掘进机尾部环向均匀布置的压浆孔,与顶进同步进行跟踪注浆,以确保当掘进机顶进时所形成的管壁周围空隙被触变泥浆全部填充从而形成完整的泥浆环套。在顶进过程,由于浆液的流失,还应进行补浆。一般在一节管节顶进结束后以及管道阻力过大时,都应进行补压浆。

选用的注浆压力值应不使膨润土悬浮液从注浆孔喷出,在孔口周围形成高压密区,原则上控制在同步跟踪压浆量为管节外理论空隙体积的8倍左右,补压浆量一般为管节外理论空隙体积。

对注浆工艺,应予控制的参数主要是注浆压力和注浆量,二者均应适度。注浆压力的合理确定与由上覆地层产生的水土压力值有关,注浆压力值不宜过高,应根据浆液的粘度和管路输送长度,以及管壁处的土压力值经试验确定。

2.4 压注触变泥浆控制

(1)机尾三节混凝土管同步压浆,以形成原始浆套,填充固有间隙和纠偏间隙。

(2)沿线(及洞口)压浆,以补充管道不直形成的沿线浆套缺损。

(3)定点压浆,根据沉降测量反馈数据,对沉降过大处补偿性压浆,以支撑地表。

(4)触变泥浆的配比选料中,膨润土应选择膨胀倍率大、杂质小,颗粒在250目以上的优质膨润土较好。石膏具有使浆液保持其减摩效果持久的功能,同时又提可高浆液的胶凝强度,是触变泥浆配比中的必选品。

(5)在顶管施工时,要做好压浆量、点的记录,确保压浆工作到点,以降低管外壁摩擦阻力,提高顶管质量。地面沿线有专人巡视,防止压浆打穿地层造成浆套损坏。

(6)注浆前,在与机头相连的三节混凝土管以后的施工管上设置注浆孔,每隔6m设置一圈压浆孔,每个压浆孔上安装一只1.5寸球阀,由橡胶软管与压浆总管相连。压浆总管是一根1.5寸钢管,连接压浆泵。压浆系统上设有流量、压力调节阀。触变泥浆选用标准配方浆料,在拌料筒内按一定比例兑水充分拌制后,储放24h后方可使用。

2.5 施工质量保证措施

(1)制定严格的质量管理制度并进行定期的检查,确保施工质量;

(2)所有管节质量、接口焊接质量必须符合规定质量要求,运到现场应附有产品的合格证明,并逐一进行外观检查;

(3)所有顶管设备,必须经过维修保养,在进入工作井安装时必须进行单机和整机联动调试,在顶进中必须贯彻执行保养制度;

(4)建立完整的施工管理质量检查体系,进行定期和不定期的质量检查,每月二次定期召开质量会议,并做好记录;

(5)在顶进施工过程中,必须合理安排施工人员,确保24h日夜连续施工;

(6)在拆除封门前必须检查洞口止水圈与机头外壳的环形间隙是否密封,无泥浆注入;

(7)测量纠偏是顶进中的控制关键,必须贯彻勤测微纠的原则;

(8)工作井内应设置由地面水准点引入的临时水准点,在交接班时进行仪器高程的校对与调整;

(9)在顶进注浆过程中,认真做好压入量、压浆压力和压浆点位的原始记录。

3 结语

随着城市对环保标准要求的提高,城市市区建设的污水管线铺设量越来越大,顶管技术得到极其广泛的应用。论文结合工程案例,对于在砾砂层土体中进行的顶管施工技术控制措施做了分析,在顶进过程中采用管壁外周加注触变泥浆,给出合理的注浆控制参数,以达到减阻的施工措施,确保了本工程的顺利实施。

参考文献

[1]颜培育.排水管道顶管施工的常见问题分析[J].建材发展导向(下),2014(9).

[2]仲佳豪.浅谈管道工程中顶管施工技术应用[J].科技创新与应用,2014(24).

纯碱在污水处理中的作用范文第3篇

【关键词】印染废水烟气除尘废水 悬浮固体(SS) 去除率

概述

印染废水中有机物含量高、色度深、水质变化复杂、碱性强而废水量大,因此成为较难处理的工业废水之一。目前,国内对印染废水的处理工艺是以生化法为主,但生化法与物理法、化学法串联才能取得较好的处理效果,而且对被处理的工业废水有机物浓度和pH值都有一定的要求、所以必须利用臭氧氧化、混凝沉淀、活性炭吸附、预曝气等方法对印染废水进行处理,也就带来了专业设备和处理的成本问题。

我国目前绝大多数印染企业的动力能源都还以燃煤型为主,与印染企业比邻的其它工矿企业亦同。由此产生的燃煤烟气长期以来一直是工业生产中主要的大气污染源,先普遍采用湿法处理,经平流沉淀池固液分离后沉淀出粉煤灰,沉淀后出水呈酸性。

将上述两种废水在适当的条件下混合,使得印染废水的PH值至6-9之间,能有效的降低废水当中的SS,使得SS的去除率大于60%。通过不同实验条件下的数据分析,比较及对比印染废水主要排放指标项目的处理效果,确定两种废水最优的体积比,湿度等参数,使得SS的去除率达到峰值,以废治废,降低治理成本。

2实验研究

2.1印染废水成分

印染废水是印染加工过程中处理、染色、印花和整理四道工序排出的混合废水,印染废水所含的污染物很多,包括各种染料、助剂、浆料、漂白剂、表明活性剂、整理剂(如硬挺剂、荧光增白剂等),还包括纤维屑、淀粉、有机质、油脂、含氮化合物、硫代硫酸钠等。此外还有各种催化剂、添加剂等等,使得印染废水中的COD、SS和碱性剂ABS这些难降解的有机物含量高,都使印染废水的可生化性变差。

2.2除尘灰水成分

燃煤烟气除尘灰水成分复杂,灰水中含有SO2、SO3、CO2和NOX等大量酸性气体的化合物,除尘灰水的PH值通常在4~5;粉煤灰颗粒中主要含二氧化硅、氧化铁、氧化镁、氧化锌、氧化钙和未燃尽的活性炭粒等固体物质。颗粒结构疏松,比表面积在2700―3500cm2/g,具有很强的吸附能力。此外,粉煤灰颗粒中部分Fe2O3和Al2O3等难溶物质,在酸性条件下,少量溶解成无机絮凝剂。具体化学组成见表1。

表1粉煤灰的基本化学组成(%)

2.3悬浮固体―SS

悬浮固体是指剩留在滤料上并在103~105℃下烘干至恒重的固体。悬浮固体的挥发性部分称为悬浮固体(VSS);悬浮物体的矿物部分称为固定式悬浮固体(FSS)。测定方法是将水样通过滤料后,烘干固体残留物后减去滤料重量,即为固体悬浮物(SS)。

SS常伴随有机物一起出现,并引起微生物的孪生而使水质变坏,SS能够遮挡阳光,减少水生生物的光合作用,高浓度时会妨碍鱼类产卵与繁殖,以致鱼类死亡,同时造成河流的淤塞。故工业废水中的SS应妥善处理。

2.4实验原理

利用两种废水的差异性及组成特点,使两者混合发生中和、吸附和混凝作用,能有效降低印染废水SS,并调整其PH值达到适于微生物处理的范围。

2.4.1 中和作用

燃煤烟气除尘灰水中溶有大量的SO2 、CO2、Nox和H2S等酸性气体及其水合物,能与印染废水中的烧硷、纯碱等碱性物质发生反应,有效降低印染废水的强碱性,反应过程中,印染废水的pH值可由12以上降至7~8.有关反应有:

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

NaOH+SO2=NaHSO3

NaSO3+H2O+SO2=2NaHSO3

NaOH+CO2=NaCO3+H2O

NaCO3+H2O+CO2=2NaHCO3

2.4.2混凝作用

粉煤灰中的主要化学成分Fe2O3、Al2O3和SiO2等难溶物质,在溶有大量SO2 、SO3 、CO2和Nox等酸性气体的灰水中,Fe2O3、Al2O3 部分溶解为无机混凝剂,在水中形成[Al(H2O)6]3+、[Fe(H2O)6]3+ 等络合物,并可与水膜化的水分子作用被OH取代,进一步形成多核结构,如:

[Al(H2O)6]3++H2O [Al(OH)(H2O)5] 2++H3O+

一方面,单羟基络合物可以进一步水解,另一方面水解产物中的OH-具有的桥键性质,可以把单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物,如:

2[Al(OH)(H2O)5]2++H2O [(H2O)4A<OHOH>Al(H2O4)] 4++2H2O

由于许多核络物带正电,对印染废水中大量带负电的胶体颗粒能产生强有力的吸附与电中和脱稳,产生絮凝作用,且粉煤灰中含有少量的Na+、Ca+等离子充当絮凝助剂,促进絮凝体的主要氢氧化物的形成,加大絮体矾花的强度。当粉煤灰微粒与絮凝体结合在一起时,因质量的增大而更加牢固,提高了沉淀速度和去除悬浮物、色素等有机物的效果。

吸附作用

粉煤灰是煤燃烧排放出的一种粘土类火山灰质材料。在显微镜下,粉煤灰呈现结晶体、多孔玻璃体和未燃碳等微小颗粒组成的复合结构。由于未燃的多孔性碳粒和多孔玻璃体的结构疏松,形状不规则,故具有较大的比表面积,达2700~3500cm2/g当除尘灰水与印染废水混合后,粉煤灰巨大的比表面积和多孔性能自发地进行降低表面能的放热吸附作用,具有吸附去除SS的能力。而且粉煤灰微粒中存在着大量的Fe、Al、Si等能与吸附质(污染物分子)通过化学键发生结合,即同时存在物理吸附与化学吸附。

主要实验仪器、实验样品

2.5.1主要实验仪器

称量瓶、玻璃漏斗、分析天平、烘箱、锥形瓶、移液瓶、定量滤纸、PH试纸、水浴锅、干燥器。

2.5.2实验样品

本实验采用的除尘灰水和印染废水样品,分别采至印染厂动力车间燃煤锅炉烟气水膜除尘器出口灰水,以及该厂污水处理站的印染废水进水口污水。

2.6实验方法

采用重量法则定―SS

2.6.1水样的准备

(1)在室温下配置不同的体积的除尘灰水与印染废水的混合液,振荡5min后,置于室温下静置:

(2)加热除尘灰水、印染废水至50℃左右(工况条件),同(1)按不同的体积比混合两种废水,振荡5min后,在50℃温度下静置:

(3)对上述两种不同情况的混合液按0.5 、1.0、1.5、2.0h四个阶段分别取均匀适量水样,同时测定混合液的pH值。

2.6.2 实验步骤

(1)将中速定量滤纸折好放入干净的称量瓶中,开盖,置烘箱中在103~105℃下烘干2h,取出瓶盖,置于干燥器内冷却到室温,称取质量,反复烘干、称量,直至两次称量的质量差≤0.2mg。

(2)用无齿镊子将滤纸放入干净的玻璃漏斗中,将准备好的水样通过滤纸自然过滤,并用滤液洗涤试管2~3次,重复过滤操作以减少误差。

(3)用无齿镊子取下滤纸放入原来的称量瓶中,开盖,在103~105℃的烘箱中烘干2h后,盖上瓶盖移入干燥器内冷却至室温,称取质量,反复烘干、称量,直至前后称量的质量差≤0.4mg为止。

计算公式

悬浮固体(mg/L)=[(A-B)×1000×1000]÷V

A――悬浮固体+滤纸及称量瓶重(g):

B――滤纸及称量瓶瓶重(g):

V――水样体积(mL);

SS去除率(%)=[(原印染废水中的SS-处理后上清液中SS)÷原印染废水中的SS]×100%

3. 实验结果与分析

3.1 SS去除率与体积的关系

表2是在室温条件下的实验――印染废水与除尘灰水以不同体积比混合,振荡5min静置1h后测其上清液SS值和pH及SS的去除率的变化情况:

表2室温条件下不同体积比混合液与原始样品SS、pH及去除率

由上表可以看出,随着印染废水与除尘灰水体积比酌减减小,静置沉淀后上清液的SS由高到低,SS去除率显著增加,这说明除尘灰水用量越多,SS去除率越高。要提高SS的去除率,就必须适当提高除尘灰水与印染废水的体积比,增大除尘灰水的用量,但如果除尘灰水用量过大,会使废水处理设施负荷增大,故应选择既能有效去除SS达到排放标准,又能够在废水处理设施允许的负荷范围内。

SS的去除率与静沉时间的关系

在表2中的其它各项实验条件保持不变的情况下,适当延长实验静置沉淀的时间,测得印染废水与除尘灰水体积比为12的混合液中SS去除率变化情况。见表3:

表3 体积比为12混合液室温条件下不同静沉时间上清液的SS及SS去除率

通过表3可以知道,同一体积比的混合液在室温条件下,随静置时间的延长SS的去除率增大,静沉1.5-2.0的去除率差异不大,可见12混合液静沉时间超过1.5小时SS去除率的提高意义不大。相对于考虑SS排放标准及工厂实际生产,静沉时间应在1.0-1.5小时。

SS的去除率与温度的关系

在实际工厂生产条件下,水膜除尘器的出口灰水温度是50℃(±2℃),表4是在表2的其它各项因素保持不变的情况下,重复实验操作,只是将静沉时的温度改为50℃,测得上清液SS值及SS去除率见表4:

表450℃时不同体积比混合液与原始样品SS值及去除率

对比表2和表4两种温度条件下混合液中SS的去除率,可以发现:工况温度和室温两种条件下混合静沉,SS去除率随温度略有变化,但差异不大。说明在工况温度与室温的变化范围内,温度的变化对混合液SS的去除率影响不大。

实验分析两种废水最佳混合体积比

通过以上实验结果分析,利用燃煤烟气除尘灰水处理高浓度印染废水,要使SS的去除率达到最高值,且上清液的PH值能满足后续生物系统中微生物的生长要求(Ph=6.5~8.5),关键因素之一就是确定两种废水的最佳体积比。从表2中可以得知,从1:2至1:5形成的混合液的pH值均可满足微生物的生长要求。在实际生产条件下,印染企业的印染废水量要远大于除尘灰水的量,而且过多增大废水的总量,会增大后续处理的水力、动力负荷,造成不必要的高负担。故在高浓度印染废水预处理中,取1:2~1:3的体积比较为恰当,SS的去除率亦较高。

结论

(1)印染废水与除尘灰水的体积比取1:2~1:3,可使SS去除率达到理想状态,且混合液的pH值也能满足后续生物处理的要求;

(2)印染废水除尘灰水混合后静置沉淀时间不同,SS的去除率有所影响,并非越长越好,静沉时间为1.0~1.5小时可使SS去除率接近峰值;

(3)印染废水与除尘灰水混合后静置过程的温度高低,对混凝与吸附作用有影响,但在工况温度与室温范围内变化对混凝、吸附作用影响不大。在50℃条件下混合,于室温条件下静置,可保证反应正常进行,使SS有较高的去除率;

纯碱在污水处理中的作用范文第4篇

【关键词】丝胶蛋白;应用;组织工程;结构进展

蚕丝通过脱胶可以形成一种球状的蛋白质结构,这种蛋白质结构对其进行分析,其主要成分便是我们常说的丝胶蛋白。一般蚕丝可以分为外层丝胶和内层丝素两种不同的成分,丝胶一般都是包覆在丝素的,对丝素有着良好的保护和胶结作用,可以有效的防止因受到其他因素影响而造成丝纤维的损伤。因此对于丝织物而言,其在丝胶选择与提取的时候,首先要对丝织物的染色、整序进行全面处理和分析从而提取无污染、纯度高的丝胶蛋白。就目前社会发展中,丝胶的提取与制取已经从传统的方向朝着非催化、膜过滤、高温水解法和酶水解法等方向转变。丝胶蛋白作为目前的一种新型微生物而受到人们的高度重视。丝胶蛋白还具备着生物相容性好的特性,是一种性能优良的生物材料和凝胶型材料,同时其还具备着药物稀释以及酶固化载体的性能,因此在社会各行业得到高度重视,尤其是在化妆品制造业、纤维制品和医学领域,更是得到了前所未有的开发与发展。时至今日,丝胶材料的开发已经整合了多种学科领域,以期在日后的工作中能够为其发展提供广阔的应用前景。

一、组织工程概述

组织工程学是由多种学科相互交叉形成的边缘性学科,组织工程的兴起与建设为临床医疗提供了发展基础,也被人们称之为再生医学。目前我们常说的组织工程是以生物活性物质为基础,通过各种技术方法和管理手段构建形成的一种综合性物质模式,并对各种动植物器官和组织有着再造与修复技术。当前,组织工程已经涉及到多种学科,诸如生物学、工程学、材料学等,并且成为临床治疗工作中再造骨、软骨等器官修复与再造的关键手段。

就目前社会发展而言,人体组织损伤、缺损都容易引起其功能,传统的修复方法都是通过对自身组织进行移植、修复,这种方法虽然在一定程度上得到满意的治疗效果,但是它都是一种以牺牲自身健康为代价的方法,极容易引起人体其他器官出现损伤与破坏,甚至是造成并发症的出现。就目前常见的人体器官功能衰竭现象分析,通常都是采用药物治疗以及短暂的替代疗法,虽然在一定程度上可以挽救部分患者的生命和降低其疼痛感,但是其工体器官的源极有限,因此极容易引起免疫出现问题,由此带来的并发症可以说是一种致命的。

二、丝胶蛋白概述

丝胶蛋白就其字面意思分析,其就是一种丝胶状态的蛋白质,也被人们称之为球类蛋白质,在蚕丝中,其约占蛋白质总量的三分之一左右,但蚕丝营茧的时候,其能够发生粘合作用,从而构成氨基酸等物质,易溶于水中。就目前的蚕丝成分分析而言,其主要的组成成分为丝素与丝胶,其中丝胶主要存在于茧丝的,对于丝素发挥着重要的保护和胶结作用。一般情况下,丝胶都是由氨基酸和天门冬氨酸等多种天然材料构成,其有着良好的水溶性要求。由于制丝以及纺织工艺的高速发展,丝胶的研究也变得越来越深入。现阶段的社会发展中,人们对于丝胶的研究逐步广泛,也不再局限于传统的天然蛋白质结构之中,是利用各种可再生和能利用资源进行全面分析,从而对其中的活性成分控制与分析[1]。

三、丝胶蛋白的提取与应用

1、提取

就目前社会发展而言,常见的丝胶提取主要可以分为两种方法,其一是利用茧、废丝等作为原材料,对其进行清洗和杂物处理之后在采用高温水浴的方式来进行脱胶,然后再利用丝胶溶液来进行浓缩和干燥处理,从而制取固体粉末丝胶模式,在采用温热进行纯碱浸渍和处理,在利用高温脱胶,然后提取出需要的丝胶粉末和丝胶溶液[2]。

另一种途径是通过对茧以及废弃的丝进行水煮从而利用在废液中提取丝胶溶液的方式来进行提取。茧或者相关的丝织物经过脱胶和高温煮沸之后容易形成脱胶盐类化合物,在利用放水沉淀的方式来提取。这种方法不但有效的提高了废水中存在的胶质物,也有效的降低了废水污染。

2、丝胶蛋白在组织工程学中的应用

2.1固定化酶载体

丝胶可用作固定化酶载体。相关工作人员在在研究固定化酶载体时发现,用丝胶膜作固定化酶载体,可使酶的抗热性、抗电渗性、酶活性的稳定性明显提高,但固定化酶的活性得率相对较低。岩元淳m1等将丝胶与问规聚乙烯醇混合制成膜(丝胶30%),再覆以聚乙烯醇,制得的混合膜机械性能优良,丝胶和酶的溶出量低,膜中的固定化酶能维持较长时间的活性.放置8个月时活性降低率不低于20%;也有工作人员经过研究发现为增加固定化酶载体的表面积,将丝胶及其与丝素的混合液分别经酶固定化后涂在无纺布表面,与相同处理的丝素比较,以丝胶和丝素混合的方法使固定化酶的活性能进一步提高。

2.2人工合成高分子材料的添加剂

丝胶可用作人工合成高分子材料的添加剂。丝胶由氨基酸组成,故能被微生物分解。将丝胶导入聚氨酯后发现,所得高分子不仅能被生物降解,而且能成为优异的地球环境保护材料,还能使聚氨酯的物理性能得到改良[3]。利用丝胶的吸湿性,以过硫酸钾作引发剂,将丝胶(占20%一50%)与丙烯酸混合制得的高分子聚合体具有较强的吸水性能.吸水率(丝胶吸水后不溶凝胶的质量与吸水前丝胶粉末的比例)可高达104;如果将丝胶、丙烯酸和丙烯酰氨三者混合。不断增强,这类新产品的销量正在逐渐增长。

纯碱在污水处理中的作用范文第5篇

关键词:铅冶炼;生产工艺;环境风险;评价

1引言

铅是最软的重金属,由于铅熔点低、密度大、展性好、易加工、延性差,对电和热的传导性能不好及高温下易挥发等特点,铅在制酸工业、蓄电池、电缆包皮及冶金工业设备的防腐衬里等许多领域中得到应用。但铅和其化合物对人体各组织均有毒性,中毒途径可由呼吸道吸入其蒸气或粉尘,然后呼吸道中吞噬细胞将其迅速带至血液,或经消化道吸收,进入血循环而发生中毒[1]。由于铅的毒性,人类从冶炼利用铅开始,就饱受铅污染的毒害,特别近年来,我国许多地方频频发生铅中毒事件,对涉铅冶炼的环境风险控制已十分迫切,而国内外对铅冶炼的环境风险研究不多,环评单位在进行环评时对其风险缺乏科学、深入的评价,铅冶炼企业对自身的环境风险缺乏了解,环境监管部门对铅冶炼的环境风险知之不多、监管措施难以到位,从而导致环境污染事故频发、污染纠纷不断,成为影响所在区域社会稳定的不可忽视的因素,本文总结了多年的研究成果和实践经验,系统地研究了铅冶炼的环境风险产生的机理、危害,针对不同的风险,试验总结出了切实可行的防范措施,以期对铅冶炼的环境保护工作有所帮助(本文以6万t/年铅规模为例)。

2铅冶炼工艺介绍

国内外的粗铅生产工艺仍然是烧结一鼓风炉还原熔炼法为主导方法,各国在此法的基础上积极研究改正,国际上先后出现了几种新的炼铅方法[2];如前苏联的Kivcet法、德国Lurgi公司的QSL法、瑞典波立.登公司的Kald0法和澳大利亚的IsA炼铅法、Ausmelt炼铅法;我国研究开发了氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅法。下面以常用的氧气底吹熔炼——鼓风炉还原炼铅法对铅冶炼工艺进行说明,工艺流程见图1。

2.1粗铅火法冶炼

铅精矿和熔剂、返料(铅烟尘)配料、制粒后,送氧气底吹熔炼炉进行氧化熔炼,产出一次粗铅和铅氧化渣,一次粗铅铸锭后送电解精炼车间,铅氧化渣经铸渣机铸块后,由链斗输送机送至鼓风炉车间的铅氧化渣仓。熔炼炉产出的烟气经余热锅炉回收余热、电收尘器收尘后,送硫酸车间制酸。铅烟尘送烟尘仓返回熔炼配料。鼓风炉还原所需焦炭筛分后和块状熔剂分别送入鼓风炉车间的焦炭仓和熔剂仓。铅氧化渣块、焦炭块、熔剂块计量后采用电动加料小车从鼓风炉两侧加入鼓风炉内。鼓风炉产出的粗铅铸锭后送精炼车间,炉渣进入电热前床沉淀保温,然后放入渣包吊运至烟化炉工段。鼓风炉高铅渣需加入硫铁矿,主要作用是造渣除铜。烟化炉产出的氧化锌尘收集后外卖,炉渣水碎后堆存或外卖。氧气底吹熔炼炉和鼓风炉产出的粗铅锭送精炼车间。氧气底吹熔池熔炼的化学反应有:

2PbS+3O2=2PbO+2SO2;2Pb+O2=2PbO;PbS+2O2=PbSO4;2FeS+3O2+SiO2=2FeO-SiO2+2SO2;2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2;PbS+O2=Pb+SO2;2PbS+3O2=2PbO+2SO2;PbS+2PbO=3Pb+SO2。

高铅渣还原熔炼的化学反应有:

PbO+CO=Pb+CO2;PbO-SiO2+2FeO+CO=Pb+2FeO-SiO2+CO2;PbO-SiO2+CaO+CO=Pb+CaO-SiO2+CO2;PbO-Fe2O3+CO=Pb+Fe2O3+CO2;PbSO4+4CO=PbS+4CO2;2PbO+PbS=3Pb+SO2;PbS+Fe=Pb+FeS。

2.2电解精炼

氧气底吹熔炼炉和鼓风炉产出的粗铅锭经火法精炼除杂后,铸成阳极板,整型后进行电解。将制取的阴极片及浇铸的阳极板放入电解槽,将高位槽流下来的硅氟酸铅溶液注入电解槽进行循环电解,电解产出的析出铅送熔铅锅进行熔铸,进一步除杂,用铸锭机铸成铅锭,部分电铅用于制取阴极片。电解后产出的残阳极在残极洗槽中刷洗,洗后的残极返火法熔炼,重新浇铸阳极板。残极洗刷产生的阳极泥浆经两次浆化洗涤过滤得到阳极泥,阳极泥在厂内暂存,洗液及滤液分别返回残极洗槽和电解循环槽。火法除铜和精炼产出的铜浮渣和碱渣送浮渣反射炉处理,产出粗铅和铅铜锍。粗铅返回熔铅锅,铅铜锍外卖。

2.3烟气制酸

2.3.1净化工段

来自电收尘器的SO2烟气,进入净化工段的高效洗涤器的逆喷管顶部,与逆喷上来的稀硫酸接触,在此过程中喷淋酸中的水分被蒸发,烟气湿度增大、温度降低,同时烟气中大部分As、尘及SO3被洗涤下来进入循环酸中。从高效洗涤器出来的烟气再进入填料塔与喷淋稀酸逆向接触,使烟气进一步降温、除尘出口温度达到41.5℃。

从填料塔出来的烟气然后自下而上通过两级电除雾器,在高压电场的作用下气体中的酸雾被捕集下来,烟气则送往干吸工段。从高效洗涤器出来的稀酸进入沉降槽,沉降槽底流经脱吸、过滤后用泵送往污酸处理站,上清液溢流至高效洗涤器循环槽;用泵扬至高效洗涤器逆喷管喷淋。从填料塔出来的稀酸,经泵打至稀酸板式冷却器,再经冷却后进入气体冷却塔塔顶喷淋。

2.3.2干吸工段

从电除雾器出来的SO2烟气进入干燥塔,在塔内与塔顶喷淋下来的93%硫酸逆向接触,烟气中的水份被浓酸干燥,经塔顶丝网捕沫器捕沫后通过SO2鼓风机送往转化工段,进行第一次转化。

从转化工段Ⅲ热交换器出来的一次转化烟气经SO3冷却器进入第一吸收塔,在塔内与塔顶喷淋下来的98%硫酸逆向接触,SO3被吸收,烟气则再次进入转化工段进行二次转化。

从转化工段热交换器出来的经二次转化后的烟气进入第二吸收塔,在塔内与塔顶喷淋下来的98%硫酸逆向接触,SO3被吸收,烟气则送往烟囱排放。从干燥塔、一吸塔、二吸塔出来的循环酸自流至各自的循环槽,然后用泵送到各自浓酸冷却器,经冷却后再进入塔顶喷淋。为保证干燥塔塔顶喷淋酸浓度为93%,在干燥循环槽用吸收酸泵出口管串来的98%酸调节酸度。同样地,为保证吸收塔塔顶喷淋酸浓度为98%,在吸收循环槽用干燥酸泵出口管串来的93%酸调节酸浓度。

2.3.3转化工段

从SO2鼓风机出来约70℃的SO2烟气依次通过热交换器,使其温度达到420℃,然后进入转化器,经三段触媒的转化,转化率达到93%以上,此时的SO3烟气再经Ⅲ热交换器降温后,送往干吸工段第一吸收塔。出一吸收塔的烟气由于还含有部分SO2,再次进入转化器,经第四段触媒的转化,使转化率达到99.8%,此时的SO3烟气经降温后,送往干吸工段的第二吸收塔进行二次吸收。从干吸工段产出的成品酸用泵送至贮酸罐,贮酸罐的成品酸自流至计量槽,经计量后用泵送至汽车槽车。

2.4阳极泥的回收处理

阳极泥经湿法脱砷后送熔炼转炉内进行还原熔炼产出贵铅,贵铅再进入氧化精炼转炉除去贵铅中的铋和碲,产出合金板,合金板在硝酸和硝酸银溶液中电解,合金板为阳极,不锈钢板为阴极,电解液循环使用,产出海绵银,海绵银经洗涤、晾干及铸锭即为白银产品。工程同时建设转炉铋渣处理车间回收铋,采用铋渣浸出氯氧铋反射炉熔炼粗铋粗铋精炼流程,生产出Bi≥99.99%的精铋。

2.4.1阳极泥综合回收金、银

(1)阳极泥脱砷处理。电解产生的阳极泥因含贵金属,送贵金属系统回收银、金、铋等贵金属。为防止和减轻砷的污染,本工程采用“银冶炼砷治理湿法新技术”,即在阳极泥进入火法冶炼之前用氢氧化钠溶液对阳极泥进行处理,将砷以不溶性砷酸钙的形式产出,经氢氧化钠处理后的阳极泥送火法冶炼。

阳极泥提炼白银的传统工艺是还原熔炼-氧化精炼-电解,阳极泥中的砷在还原熔炼和氧化精炼时进入烟尘,含砷烟尘在收集、转运过程中容易对环境和人体健康造成影响。本工程拟采用湿法脱砷再进行还原熔炼,使砷以不溶性砷酸钙的形式固定,极大地减少了砷污染环境的危害性。具体做法是:用氢氧化钠溶液浸出阳极泥,砷以砷酸钠的形式进入浸出液,过滤后,浸出渣送还原熔炼,浸出液加石灰,砷以砷酸钙的形式沉淀,过滤后产出砷酸钙渣,滤液返回浸出。经浸出后的阳极泥中砷含量约0.55%,用浸出后的阳极泥提炼银的烟尘中砷

(2)阳极泥还原熔炼。经脱砷处理后的阳极泥送反射炉进行熔炼,铅阳极泥中大部分杂质主要以氧化物形态存在,在高温和配有还原剂的情况下,部分砷、锑以低价氧化物挥发进入烟尘(本工程预先采用阳极泥脱砷技术,挥发烟尘中砷较少),部分与加入的熔剂作用而造渣。氧化铅大部分被加入的碳还原成金属,由于铅是金银的良好捕集剂,铅在沉降中大量熔解金、银等贵金属,形成贵铅而使金、银与大部分杂质分离。主要反应式如下:

Na2CO3+As2O5=Na2O·As2O5+ CO2;Na2CO3+Sb2O5=Na2O·Sb2O5+ CO2;Na2CO3+SiO2= Na2O·SiO2+ CO2;FeO+ SiO2= FeO·SiO2;2CaF2+2SiO2=SiF4+Ca2SiO4;2PbO+C=2Pb+CO2;PbO+CO=Pb+ CO2;PbO+Fe=Pb+ FeO;As2O5(Sb2O5)+2CO=As2O3(Sb2O3)+2CO2。

(3)贵铅氧化精炼。根据各金属对氧的亲和力大小不同,在氧化过程中,砷、锑、铅、铋、铜等以氧化物形态进入烟尘及渣中,碲被氧化成二氧化碲,部分与加入的纯碱生成亚碲酸钠形成碲渣,金银由于和氧的亲和力小,过程中不断提高纯度,从而达到初步精炼提纯。主要反应式如下:

2Pb+O2=2PbO;4As(Sb)+3O2=2As2O3(Sb2O3);4Bi+3O2=3Bi2O3;4Cu+O2=2Cu2O;Te+O2= TeO2;TeO2+Na2CO3=Na2TeCO3+ CO2

(4)银电解。根据金银合金板中各金属标准电极电位不同,以硝酸银溶液为电解介质,在电流作用下,阴极上析出银,标准电极电位较负或较正的金属分别进入电解液或阳极泥中,从而达到提纯银及富集金的目的。电极反应式如下:在阳极:Ag-e=Ag+;在阴极:Ag++e=Ag。

(5)金电解。根据金与其它杂质标准电极电位不同,以三氯化金溶液为电解介质,进行可溶阳极电解,金在阳极溶解,阴极析出,从而达到提纯金的目的。电极反应如下:

在阳极:Au+4Cl——3e=AuCl4-;AuCl-4=Au3++4Cl-。在阴极:Au3++3e= Au。

2.4.2精铋生产

(1)氯氧铋制取。转炉铋渣用鄂式破碎机初碎,再经雷蒙磨磨至80~120目,用盐酸、氯化铵水溶液浸出,控制适当的盐酸和NaCl溶液浓度等条件,使铋、铜尽可能进入溶液,而铅、银等金属则尽可能少的溶解而留在浸出渣中,然后过滤,固液分离,浸出渣(即铅银渣)送银冶炼系统回收银,浸出液进行分步水解,先水解铋,加入适量的NaOH控制好pH,铋以氯氧铋的形式水解沉淀,过滤后,滤渣即为氯氧铋,进反射炉还原熔炼,滤液进入下一步水解沉淀铜,铜以氯氧铜的形式沉淀,外售给铜冶炼厂回收其中的铜,沉淀铜后的滤液返回浸出。浸出和水解过程的主要化学反应如下:

Bi2O3+8Cl-+6H+2BiCl-4+3H2O;Bi2O3+10Cl-+6H+2BiCl-5+3H2O;Bi2O4+OH+BiOCl+3Cl-。

(2)氧化铋的粗炼和精炼。氯氧铋、返尘、纯碱、还原煤按一定的比例混合,加入反射炉内升温,在900~1000℃的条件下发生还原,造渣反应,产出炉渣、粗铋,反应完成后,依次放出粗铋、炉渣。

反射炉还原熔炼产出含铋在94%的粗铋,杂质有砷、锑、碲、铅、银等,氧化铋渣中砷、锑、碲等易挥发的物质在转炉熔炼中虽已绝大部分挥发进入转炉烟气,由于精铋要求高,因此,粗铋精炼中仍然有除砷、锑的过程。

粗铋精炼是在精炼锅中进行,精炼过程基本原理是利用各种杂质不同的性质采用不同的方法将其从粗铋中除去,各种杂质的去除方法如下。

①除砷、锑:由于砷、锑氧化物易挥发,而铋在精炼温度下是不会挥发的,向熔化铋液中鼓入压缩空气,砷、锑迅速被氧化并挥发进入烟气而从粗铋中除去,烟气经布袋除尘后排空,收集的烟灰与转炉烟灰混合外售回收锑。②除银:在铋的熔体中加入纯金属锌,锌能与金、银形成一系列难熔化合物,这些化合物比重小,呈浮渣产出,经搅拌浮在铋熔体上面,俗称银锌壳,送银冶炼系统回收银。③除铅、锌:由于铅、锌对氯的亲和力大于铋对氯的亲和力,往铋熔体中通入氯气,能有效地去除铅和锌,铅和锌形成氯化铅和氯化锌,从铋熔体中以渣的形式捞出。

3涉及的主要环境风险源及环境风险分析

3.1浓硫酸的贮运泄漏

生产出来的硫酸通过专用的硫酸罐车外运,在浓硫酸的贮存、运输过程中均存在泄漏风险。硫酸贮罐一旦发生泄漏,有可能通过雨水进入水体或农田导致水生生物和农作物死亡,或通过污水管网进入废水处理站,引起pH降低,对废水处理站处理效果产生影响。如果运输过程中发生交通事故引起泄漏,将会引起植被、农作物或者是水体中的水生生物大量死亡。

3.2腐蚀性气体泄漏

SO2、SO3为本工程主要的腐蚀性气体,正常情况下,氧气底吹熔炼及烟气的输送、制酸系统均处于负压条件下运转,外逸的可能性较小。一旦出现设备管线腐蚀、风机故障或发生停电现象,高浓度的SO2、SO3烟气就会外泄造成严重的环境污染。

3.3氧气底吹熔炼炉开、停炉的烟气

由于熔炼炉开炉烟气SO2浓度低、转化率低,后续处理设施不提前开启或后续处理设施不延后关闭导致停炉烟气直排大气等,烟气中SO2、酸雾、Pb都将超标排放,对大气环境产生污染影响。

3.4废气事故排放

本工程气型污染源较多,最大的气型污染源为氧气底吹熔炼烟气,可能发生的事故有:制酸系统出现故障停运,氧气底吹熔炼烟气经电除尘后直排大气,制酸工艺参数达不到设计指标,SO2转化率、SO3吸收率下降,除尘设施效率下降,都将造成SO2、SO3、Pb对环境的污染。

3.5废水事故排放

主要是污酸处理站失效或者酸性废水站失效,污酸和酸性废水直接向外环境排放,严重污染周边环境。

3.6制氧站的爆炸

氧气站在压缩空气过程中,因空气压缩机散热不好或排气管形成积炭,就会在轴瓦、电机和排气管的没水分离器、冷却器及管道中发生爆炸引起火灾;制氧站的各种压力容器控制不当,也会发生容器爆炸。

如果运输过程中发生交通事故引起泄漏,将会引起植被、农作物或者是水体中的水生生物大量死亡。

4环境风险防范处置措施

4.1成立应急处转瞬机构和制定应急预案

成立“事故应急救援指挥领导小组”,严格按《危险品安全管理条例》和《常用化学危险品贮存通则》的要求落实《重大危险化学品事故应急救援预案》。根据1987年2月17日国务院的《化学危险品安全管理条例》、《化学危险品安全管理条例实施细则》(化劳发[1992]677号)、《工作场所安全使用化学品规定》([1996]劳部发423号)等法规安全使用、生产、储存、运输、装卸危险化学品。

4.2关于硫酸泄漏

为了防止罐区泄漏事故的发生对外环境的危害,工程设计应在硫酸罐区按规范设置围堰,围堰规格为长×宽×高:45m×30m×1.5m,有效容积2025m3;在生产过程中保持2个硫酸储罐一用一备,并设置应急输酸装置,当发生大规模泄漏时可将围堰内的硫酸泵送入缓冲罐,而后输至备用罐。对罐区及周边地面进行硬化、防腐、防渗处理,雨后及时将围堰内积水排出。发生运输过程事故应立即停车检查泄漏部位,根据事故大小和处置的难易程度向单位或有关政府部门报警,并立即实施现场清除。每一个运输车辆都配备备用转运箱,为泄漏物料现场紧急清除提供条件。对于严重的泄漏情况,由公司应急救援队到现场帮助进行清除,并评估和监测泄漏影响,直至确保安全为止。对于特别重大的泄漏,如翻车导致水环境污染,应通过救援队对下游进行隔离,对受污染水体进行回收清除和化学处理,对现场进行控制,直至消除影响。

4.3关于污酸事故

(1)建立污酸事故池,一旦污酸处理装置出现故障停运,熔炼烟气洗涤产生的污酸可及时排入事故池中,以免污酸大量外泄污染水环境。污酸事故池的容积至少可以贮存1d的污酸量160m3。污酸泄漏设溢流报警控制系统、存放时液位按80%设计,污酸事故池的容积应为200m3。

(2)污酸处理设施维修引起硫化氢中毒的风险。由于污酸处理硫化段会产生硫化氢废气,硫化氢比空气重,易沉降于设施底部,因此,设施维修时易引起硫化氢中毒风险。

硫化氢为无色有腐旦臭味的气体,能溶于水,比空气重,熔点-85.5℃,沸点-60.7℃,少量吸入后会引起头痛、晕眩,大量吸入硫化氢时引起严重中毒甚至死亡。空气中(即车间)允许最大含量为0.01mg/L。

对污酸处理设施特别是硫化槽进行维修时,应先检测设施内硫化氢气体的浓度,小于0.01mg/L,才能实施维修作业。

4.4污水处理站事故

使用双电路供电;处理站机电设备关键部位建议采用一用一备方式;厂废水排放口安装水质在线监测仪,监控水质达标情况。设废水事故池,容积为300m3。

4.5关于氧气底吹熔炼炉开、停炉的烟气处理

据调查,为了避免开炉和停炉后恢复生产时SO2浓度低而引起转化率低从而导致尾气超标排放的问题,现今各硫酸生产厂家均采用电加热方式先预热转化床,即在开炉或恢复生产前3~4h即开启转化床的加热装置,开炉初期较低的SO2烟气在经加热的转化床时也能达到较高的转化率,尾气排放可以达到标准要求。

本工程氧气底吹熔炼使用的是95%的纯氧气体,烟气中SO2更加容易达到较高的浓度,同时采用电加热方式预热转化床,能保证开炉时高转化率。

据经验,建设单位应在硫酸生产规程中明确提出“氧气底吹炉投料前半小时,开启一级洗涤器、冷却塔循环酸泵等”要求,进一步降低氧气底吹熔炼炉开、停炉的烟气对外环境的影响。

4.6关于制酸系统出现故障时烟气的处理

当制酸系统出现故障时氧气底吹熔炼炉应相应停炉,待制酸系统故障排除恢复正常生产后才能恢复开炉,同时启动付烟道和应急处理设施。采用“钠法”即Na2CO3吸收法作为SO2风险排放应急治理措施[3]。“钠法”是国内外常用的烟气脱硫工艺,流程短、效果好,不存在结垢堵塞问题。烟气风险排放的时间短,治理措施简单易行。工艺流程如图2所示。

主要化学反应有:

SO2+H2O2H++SO2-3;2SO2-3+ O22SO2-4;2H++SO2-3+Na2CO3+6H2ONa2SO3·7H2O+ CO2;SO2-4+2Na++7H2ONa2SO4·10H2O。

当控制pH为9、液气比为151/m3时,脱硫率可达到95%,虽然SO2的排放浓度不能满足达标排放的要求,但可在很大程度上减少事故排放对环境的危害。

4.7事故联锁紧急停车系统

各生产装置均设事故联锁紧急停车系统,应设专人加强生产设备特别是熔炼炉、制酸车间和“三废”处理设施的管理和维护,减少事故发生的几率。发生上述排污事故时,应立即停产。

参考文献:

[1] 饶湖英,吴一行,张程等.中、重度儿童铅中毒Ⅰ值的意义及治疗[J].中国医学导报,2012(26):38~40.

纯碱在污水处理中的作用范文第6篇

关键词: 高中化学 化学试题 情感态度价值观主题

高中化学课程评价既要促进学生在科学素养各个方面的共同发展,又要有利于学生的个性发展。高中化学课程倡导评价方式的多样化,以促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面都得到发展。

课程改革发展过程中提出了基于情感态度价值观主题的高中化学试题的命制,它是引导新课程改革向纵深发展的动力之一。基于情感态度价值观主题的试题,就是以情感态度价值观为落脚点的试题。以情感态度价值观为试题的落脚点,既是化学学科展示育人魅力的重要表现,也是新课程标准下的学科要求。因此,探索和命制基于情感态度价值观主题的试题,既是推进新课程改革的需要,也是发挥化学教育价值功能的渠道。笔者主要结合2007、2008年(广东、海南、宁夏、山东)四省的高考题,谈谈对以情感态度价值观为主题的试题在结构特征和技巧等方面的初步探索和体会。

一、以情感态度价值观为主题的试题的结构特征

纸笔评价是一种重要而有效的评价方式。在高中教学中运用纸笔测验,重点在考查学生对化学的基本概念、基本原理,以及化学、技术与社会的相互关系的认识和理解上,重视考查学生综合运用所学知识、技能和方法分析和解决问题的能力,注意选择具有真实情境的综合性、开放性的问题。单纯地对知识的记忆和重现、单单强化解答习题的能力、孤立地对基础知识和基本技能进行测试的评价不应提倡,也不宜采用。因此符合此评价理念和评价目标的以情感态度价值观为主题的试题的结构是:

试题的结构具有一定的开放性,出题的意图放在考查学生对化学、技术与社会的相互关系的认识和理解上;考查学生综合运用所学知识、技能和方法分析和解决问题的能力,而且选题的情境是有真实情境性的,考查学生的综合实践能力。

以情感态度价值观为主题的试题有以下特征:

(一)从问题的构成看,基本呈现出由情境到问题的特征。给出一个真实具体的情境,将情感态度价值观因素融合进去,把现实的问题呈现在学生面前,让学生去感悟,理解现实,运用科学的规律去指导生活和学习,把握和预测未来。

3.(2008年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷))下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是(D)。

A.干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料

B.用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料

C.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇

D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应

分析:本题是典型的情境到问题的命题结构,将生活中的具体情境融入其中,考查学生的认识和判断能力,从而间接获得情感信息。

(二)从能力层次的角度看,认识、理解、分析问题、运用能力层次的问题。

题目主要把情感态度价值观的深层功能挖掘出来,考查学生在面对具体问题时的态度情感,以及运用知识的灵活度和应变能力。

31.(2008高考山东理综化学卷)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。

(2)炼钢时,除去磷的化学方程式为:2P+5FeO+3CaO =Ca (PO ) +5Fe;加入硅、锰和铝的目的是脱氧和调整钢的成分。

(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后(填“前”或“后”)加入,原因是避免Cr被氧化(或“氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去”)。

(4)炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是CO。从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作燃料(或还原剂)。

分析:这道题如果单纯地考查知识点就是老生常谈的问题,命题人从学生的认识、理解角度,将题目拉到现实的生产问题上,考查学生的运用和分析能力,并形成解决问题的习惯和思路。

(三)从情感态度价值观的角度看,是情感态度价值观的知识依托和能力依托,是情感态度价值观的具体测试。

选取带有情感因素的材料直接考查情感态度价值观的目标,或是从试题内容上体现情感态度价值观内容。

7.(2008年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷))某合作学习小组讨论辨析以下说法:

①粗盐和酸雨都是混合物;

②沼气和水蒸气都是可再生能源;

③冰和干冰既是纯净物又是化合物;

④不锈钢和目前流通的硬币都是合金;

⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸;

⑥纯碱和熟石灰都是碱;

⑦豆浆和雾都是胶体。

上述说法正确的是(D)。

A.①②③④B.①②⑤⑥

C.③⑤⑥⑦D.①③④⑦

14.下列有关能量转换的说法正确的是(AB)。

A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程

B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能

C.动物体内葡萄糖被氧化成CO 是热能转变成化学能的过程

D.植物通过光合作用将CO 转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程

分析:这两道题目都是以情感态度价值观的知识为依托,对情感态度价值观的具体测试,让学生自己去判断、去认识,在这个过程中形成自己的态度和价值观。

(四)从学生学习的角度看,试题呈现了归纳和梳理化学知识,分析和概括化学知识,从化学知识中得到认识,最后归结到学生的自己行为规范上。

通过对化学知识的分析、比较和归纳,上升到情感态度价值观高度,最终落实到学生的现实生活中,让学生体验情感态度的过程中,形成合理高尚的价值观,规范平时的行为。

34.(2008年高考理科综合宁夏卷(新课程)化学试题)分析下面案例并回答有关问题。

(2)某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分位Fe O ,还含有SiO 等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。

①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成有规模的工业体系。据此确定上图中相应工厂的名称A发电厂、B焦化厂、C炼铁厂、D水泥厂;

②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式Fe O +3CO=2Fe+3CO ,CaCO +SiO =CaSiO +CO ;

③从“三废”利用、环境保护等角度考虑,该地区和企业在生产中应采取的一些措施有(举出2种措施即可)用炼铁厂的炉渣(或CaSiO )作为水泥厂的原料;用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料;将石灰石煅烧成生石灰,用于吸收发电厂和焦化厂烧煤时产生的SO ,减少对空气的污染;建立污水处理系统。

分析:这道题梳理了化学物质铁的一些化学知识,要求学生熟悉炼铁过程和设备及它的生产经济效益,最关键的是要综合考虑的环境效益。命题人以一个巧妙的情境,把所有的知识点和环境效应渗入试题中,学生从中得到启发,并萌生环境保护意识,促使他们在日常生活中注重保护环境。

二、以情感态度价值观为主题的试题的命题技巧

在考试的命题中,往往通过以下两种方式渗透对情感态度价值观的考查:第一是选材,即选择与情感态度价值观相应材料作为试题的情景,选择具有丰富人文精神的文章作为阅读材料,选择环境保护等涉及价值观的内容作为试题的情景,等等;第二是设问,即要求学生作出有关的价值判断或态度取向。笔者谈谈自己的体会和习得的技巧。

(一)收集材料。

收集化学与生活、社会、联系的题材,可以参阅科技进步报刊时的记录,例如诺贝尔化学奖材料、最新材料、最近技术的出台,流行药物等。例如:2008年冬天的暖宝宝一下子成为了年轻人的钟爱,一贴暖宝宝身上就觉得很温暖,不再怕冷。那么化学教师可以收集暖宝宝中的成分、原理及它对健康的影响等方面的材料。

(二)确定主题。

确定主题主要依据课程标准,课程标准中有明确的情感态度价值观目标的内容。还要依据学生发展的需求,促进学生创新、适应能力的情感目标不可忽视。除此,依据教材精神,教材中有很多内容都有很好的精神主旨,吸取思想并加以具体化,这将是很好的主题。

选取主题需要注意的问题有:

1.从小处着眼,关注学生发展意义层面上的内容。

2.试题内容要紧扣化学学习过程中经常强化的内容。

3.选取积极向上、不断进取的内容,并以此带动学生的课外阅读。

(三)找情境,切准点,渗情感,成试题。

寻找有真实情境的问题,找准情感态度价值观目标内容的切入点,结合化学名人的探索精神,当今化学实验的绿色环保理念,以及化学知识带给科技发展人民生活改善的事实,把勇于创新、科学、不断进取的情感渗透进去,编制试题。

例如:能源方面的试题:

能源是人类生存和发展的重要支撑因素。请回答以下有关内容:

1.我国的能源消耗以煤为主,煤炭的储存量占世界储存量的13%,仅此于美国、俄罗斯,居世界第三位。据估计,全世界石油和天然气的资源于80年后将枯竭,煤炭最多供应200-300年。能源紧缺已成为世界经济和社会发展的一种制约因素,节约能源是解决能源紧缺的重要途径。根据你所学的化学知识,简述提高燃煤利用率的途径和方法。

2.传统化石燃料、石油、天然气的主要缺点是什么?为什么说“氢能源是最理想的能源”?

3.在地球上,氢元素主要以水存在,请设计利用水开发氢能源的方案。

在纸笔测验中,情感态度价值观是比较难直接进行测量的,但作为新课程的一个重要的目标,应该得到应有的重视。化学教师要在平时的教学测验中不断引入这类主题的题目,促进情感态度价值观目标的评价。

参考文献:

[1]刘俊利.基于情感、态度、价值观主题的试题初探[J].中学历史教学,2006,(11).

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

[3]薛仕静.情感态度价值观如何考[J].新课程研究,2007,(1).