第一篇：稠油污水處理進(jìn)展與研究

稠油污水處理進(jìn)展與研究

李柳逸

（長(zhǎng)江大學(xué)，湖北省，430100）

摘要

遼河油田采用蒸汽吞吐的方式開(kāi)采稠油，這些數(shù)量巨大的稠油污水的合理處置是擺在油公司面前的一個(gè)非常嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)難題，已直接影響和制約了油田的可持續(xù)發(fā)展。顯

然解決油田蒸汽鍋爐供水和稠油污水處理雙重矛盾的最直接方法就是將稠油污水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后回用于高壓蒸汽鍋爐。一方面可將稠油污水進(jìn)行深度處理，不污染周圍環(huán)境，另一方面又可為鍋爐提供水溫較高的補(bǔ)給水，變廢為寶，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞： 稠油 污水 蒸汽鍋爐

Abstract Liao he oil field discovered a humming in mining thick steam in the way,.These huge amounts of a proper sewage disposal of oil and oil companies are in a very serious economic and technical difficulties, has direct impact andrestrain the field of sustainable development.Clearly resolve the thick steam the water and oil with the most direct way to double the contradictions are thick with proper waste treatment oil back to note the boiler.On substance can be dealt with in depth the sewage and does not pollute the environment around, and to provide water for the higher the supply of water, make waste profitable, has significant efficiency.Keywords：thickened oil waste water steam generator 前言

在油氣田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，隨著原油和天然氣的采出，通常會(huì)產(chǎn)生大量的含油污水。這部分污水被稱為油氣田污水、油氣田含油污水或油氣田采出水。根據(jù)油品性質(zhì)的不同，油田污水又可分為稠油污水、稀油污水和高凝油污水等[1-3]。由于各油氣田所處的油藏地質(zhì)、開(kāi)采工藝和開(kāi)采年限等不同，因此不同的油氣田污水，其水質(zhì)水量迥異。即使是同一油藏區(qū)塊，隨著開(kāi)采時(shí)間的變化，其水質(zhì)水量也在不斷發(fā)生變化。通常原油含水率由開(kāi)采初期的 5%~10%逐步上升到中后期的 80%~90%。油井開(kāi)采年限越長(zhǎng)，原油含水率就越高，原油脫出水水量就越大，水質(zhì)就越差，因而處理難度也就越大。在所有油氣田污水處理中，稠油污水因其水質(zhì)成分復(fù)雜、油水密度差小、乳化嚴(yán)重、處理難度最大。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)稠油污水合理處置的方法有三種： ① 回注 代替清水資源直接回注地層或配制聚合物后回注地層[4]； ②

回用 處理后作為熱采鍋爐的給水；

③

外排 處理后達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，直接排放。

1稠油污水的基本特征

1.1 稠油的基本概念以及來(lái)源

“稠油”是指在油層溫度下脫氣原油粘度大于 100mPa·S，相對(duì)密度大于 0.92 的 原油，國(guó)外稱之為“重油”。稠油與其他原油的主要區(qū)別在于它的粘度高、流動(dòng)性能差。在稠油的開(kāi)采過(guò)程中，通常會(huì)產(chǎn)生大量的采出液，它是原油、砂和水的混合液。采 出液中水與油的比例變化很大，取決于很多因素，包括油藏地質(zhì)、油井年限以及油井和 蒸汽之間的關(guān)系。然而在大多數(shù)情況下，采出液中水的體積是油的 2~20 倍，通常為 4 倍左右。從開(kāi)采的含水稠油中分離出的含油污水常稱為稠油污水，或稠油采出水。稠油開(kāi)采及處理的典型工藝見(jiàn)圖 1-1。

圖1-1 處理工藝圖

1.2 稠油污水的毒性以及組成

稠油污水水質(zhì)較復(fù)雜，不僅被原油所污染，而且在高溫高壓的油層中還溶解了地層 中的各種鹽類和氣體；在采油過(guò)程中，從油層里攜帶了許多懸浮固體；在油氣集輸過(guò)程 中還摻進(jìn)了各類化學(xué)藥劑；稠油污水中還含有大量的溶解性有機(jī)物?？傊碛臀鬯且?種水質(zhì)比較復(fù)雜的污水。世界上許多地區(qū)，稠油污水都是經(jīng)過(guò)一定的處理后回用于熱采 鍋爐或回注地層。而在海上平臺(tái)或其他地方，稠油污水一般是經(jīng)過(guò)一定的處理直接排海 或排到周圍環(huán)境，這些數(shù)量巨大的污染物將嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。任由稠油污水直接外排 是由于人們對(duì)稠油污水的組成及其對(duì)環(huán)境的副作用缺乏了解和認(rèn)識(shí)[5]。稠油污水處理工藝技術(shù)研究

2.1稠油污水回用于熱采鍋爐的工藝流程簡(jiǎn)介

稠油蒸汽開(kāi)采起始于 50 年代后期，目前已成為稠油開(kāi)采的主要方法。稠油熱采所需蒸汽通常由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生提供，這些蒸汽發(fā)生器為平行加熱爐，爐管為單向流布置，只能產(chǎn)生干度為70-80%的蒸汽，這些蒸汽以及液相中殘留的 20-30%的水全部注入到油層，不產(chǎn)生濃縮液，因此需要大量的補(bǔ)給水[6]。由于環(huán)境保護(hù)方面的原因，地下清水被限制使用。顯然解決油田蒸汽驅(qū)鍋爐供水和稠油污水的處理雙重矛盾的最直接的方法就是將稠油污水經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗蠡赜糜诟邏赫羝仩t。一方面可將稠油污水進(jìn)行深度處理，不污染周圍環(huán)境，另一方面又可為鍋爐提供水溫較高的補(bǔ)給水，變廢為寶，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。然而絕大多數(shù)的油田蒸汽發(fā)生器需要的是不含油、零硬度、低二氧化硅和低鹽度的補(bǔ)給水。但是許多稠油污水都是高含油量、高硬度、高二氧化硅和高含鹽，稠油污水和鍋爐補(bǔ)給水的典型水質(zhì)的對(duì)比見(jiàn)表 1-1。

表 1-1 油田蒸汽發(fā)生器水質(zhì)要求和稠油污水典型水質(zhì)的對(duì)比

參數(shù)

蒸汽發(fā)生器補(bǔ)給水

稠油污水典型水質(zhì) 油 懸浮物 硬度 二氧化硅 TDS 總鐵 溶解氧 1 0.5 50 7 000~8 000

0.05 0.01~0.04

200-2 000 60-1 500 100-1 500 30-300 3 000-30 000 0.1-2.0 —

鍋爐給水必須不含 Ca2+、Mg2+等離子，以防爐管或油層結(jié)垢。稠油污水的軟化工藝 不僅難以管理而且非常昂貴，當(dāng)稠油污水的總硬度大于 200mg/L 時(shí)，就不能單獨(dú)采用離 子交換樹(shù)脂，而應(yīng)采用石灰軟化與離子交換相結(jié)合的軟化工藝。石灰軟化可將硬度降至 30mg/L 左右，離子交換可降至 0。當(dāng)稠油污水中的 TDS 大于 3000mg/L 時(shí)，就需要采用 酸堿聯(lián)合再生的弱酸離子交換樹(shù)脂，而不能采用價(jià)格便宜的鹽再生的強(qiáng)酸鈉離子交換樹(shù) 脂[7]。該工藝需要酸堿化學(xué)藥劑儲(chǔ)罐、進(jìn)料系統(tǒng)和昂貴的再生液處理系統(tǒng)。

2.2 稠油污水回用于熱采鍋爐的工藝過(guò)程

稠油污水回用熱采鍋爐的前段處理工藝與回注處理基本相同，都是采用物化法等成熟處

[8]理工藝，主要去除油及懸浮物。后續(xù)深度處理主要著眼于污水的軟化。與常規(guī)清水軟化相比，油田污水的軟化具有更大的技術(shù)難度。

稠油污水處理后回用于熱采鍋爐的工藝流程其實(shí)可以歸納為三段分步處理，圖 1-2 為稠油污水回用于注汽鍋爐的典型處理工藝圖，這個(gè)工藝流程包括油和懸浮物的去除、硬度和二氧化硅的去除以及硬度的最終去除。如圖 1-2 所示，油的去除通常是采用撇油罐、IGF 和顆粒填料過(guò)濾等處理單元相結(jié)合。硬度的去除通常采用石灰軟化和離子交換相結(jié)合的方法或單獨(dú)采用離子交換，這主要取決于處理水中的硬度。如果二氧化硅濃度超標(biāo)，那么就要采用熱石灰軟化或者溫石灰軟化去除二氧化硅。

[9-11]

圖1-2稠油污水處理的典型工藝流程

稠油污水深度處理后回用，其水質(zhì)應(yīng)滿足熱采鍋爐給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)石油天然氣總公司在稠油集輸及蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（SY 0027—94）中規(guī)定了熱采鍋 爐給水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，詳見(jiàn)表1-2。

表1-2 熱采鍋爐給水水質(zhì)指標(biāo)

項(xiàng) 目 含油(mg/L)懸浮物(mg/L)總硬度(mg/L)總堿度(mg/L)二氧化硅(mg/L)可溶性固體(mg/L)總鐵(mg/L)pH 溶解氧(mg/L)

標(biāo) 準(zhǔn) ≤2.0 ≤2.0 ≤0.1 ≤2000 ≤50 ≤7000 ≤0.05 7.5 ~ 11 ≤0.05

備 注 不計(jì)溶解油

以CaCO3計(jì) 以CaCO3計(jì)

2.3 稠油污水水質(zhì)特性對(duì)處理工藝的影響

針對(duì)稠油污水黏度大、油水密度差小、乳化嚴(yán)重、水溫高、水質(zhì)水量變化大、處理 難度大的特點(diǎn)，認(rèn)為高效凈水藥劑的研制和開(kāi)發(fā)是稠油污水深度處理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[12-14]。強(qiáng) 化前段除油效果，減輕后段過(guò)濾系統(tǒng)的壓力，使整個(gè)工藝技術(shù)合理、緊湊和高效；同時(shí) 必須充分考慮污水的均質(zhì)均量，避免來(lái)水對(duì)整個(gè)工藝流程造成沖擊?；诔碛臀鬯?多變性和復(fù)雜性，本研究提出稠油污水處理應(yīng)充分考慮和研究的幾個(gè)方面：

（1）強(qiáng)化調(diào)節(jié)池的功能。由于稠油污水油水密度差小以及水質(zhì)水量變化較大的原 因，因此強(qiáng)化調(diào)節(jié)池的功能顯得非常重要，可以在調(diào)節(jié)池中布置曝氣裝置，對(duì)稠油污水 進(jìn)行預(yù)曝氣，這將有利于提高油水密度差，有利于浮油的去除，有利于水質(zhì)的穩(wěn)定，有 利于去除稠油污水中揮發(fā)性的有機(jī)物。

（2）加強(qiáng)高效凈水藥劑的研制和開(kāi)發(fā)。由于稠油污水乳化嚴(yán)重，為使油、水分離，破乳是先決條件。因此高效凈水藥劑的研制和開(kāi)發(fā)是稠油污水深度處理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，為使高效凈水藥劑發(fā)揮其高效的破乳功能，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定最佳投藥量、加藥點(diǎn)、攪 拌方式以及反應(yīng)時(shí)間等。

（3）選擇適合稠油污水處理的裝置。為強(qiáng)化稠油污水處理效果，工藝流程中必須

采用高效的油水分離設(shè)備，如斜板隔油和溶氣氣浮等設(shè)備。但它們也必須在投加高效的 凈水藥劑以及保持良好的水力條件下方能發(fā)揮預(yù)期的作用。

（4）稠油污水處理流程與原油脫水工藝應(yīng)統(tǒng)籌考慮。原油脫水的水質(zhì)對(duì)稠油污水 處理效果的影響很大。原油脫水用的破乳劑與污水處理所采用的藥劑應(yīng)有良好的配伍 性。另外應(yīng)保證脫水中油含量的穩(wěn)定性。

（5）稠油污水處理工藝流程應(yīng)緊湊、合理、高效以及耐沖擊。由于稠油污水水質(zhì) 水量變化較大，因此高效、緊湊、合理以及耐沖擊的工藝流程就顯得極為重要。

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第二篇：稠油污泥處理技術(shù)進(jìn)展

稠油污泥處理技術(shù)進(jìn)展

一、國(guó)內(nèi)外含油污泥主要處理技術(shù)現(xiàn)狀綜述

對(duì)含油污泥進(jìn)行無(wú)害化處理、清潔生產(chǎn)并回收其中資源的綜合處理，一直是國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)和石油工業(yè)的重點(diǎn)工作之一。世界上許多發(fā)達(dá)國(guó)家加強(qiáng)和完善了“三泥”處理法規(guī)，美國(guó)在1984年頒布了資源回收利用法令（RCRA）的危險(xiǎn)固體廢棄物修正案（HSWA），按HSWA的要求，排渣場(chǎng)處理設(shè)施須保證廢渣中的毒性組分被局限在排渣場(chǎng)內(nèi)，并保證不滲入地下水和地面水。1990年11月8日，美環(huán)保局又對(duì)煉廠五種被列為“K廢物”的特殊廢渣作出特殊要求，規(guī)定危險(xiǎn)化學(xué)品含量高于嚴(yán)格限制標(biāo)準(zhǔn)不得堆積在排渣場(chǎng)上。1992年8月，對(duì)煉油污水處理過(guò)程的初沉污泥和二沉污泥提出了同樣的要求，按指定的最佳示范有效技術(shù)（BDAT）的處理標(biāo)準(zhǔn)，這些廢物在進(jìn)入廢渣場(chǎng)前必須處理至無(wú)害，除非美國(guó)環(huán)保局根據(jù)具體情況特許，所有用BDAT處理的廢物將禁止用土地法處理。

我國(guó)含油污泥做為含油廢物類已被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物目錄》；《國(guó)家清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和《固體廢物環(huán)境污染防治法》也要求必須對(duì)含油污泥進(jìn)行無(wú)害化處理；未經(jīng)處理的含油污泥排放的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為l000元/噸次。

含油污泥本身種類繁多，成分復(fù)雜，性質(zhì)各異，因此處理技術(shù)須有針對(duì)性。以下將國(guó)內(nèi)外幾種主要含油污泥處理技術(shù)分為預(yù)處理技術(shù)和完全無(wú)害化處理技術(shù)并逐一介紹。

二、含油污泥的預(yù)處理技術(shù)

1、含油污泥的調(diào)質(zhì)和脫水

大部分含油污泥含水率較高，處理前需進(jìn)行調(diào)質(zhì)脫水減容。污泥脫水過(guò)程是污泥的懸浮粒子群和水的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而污泥的調(diào)質(zhì)則是通過(guò)化學(xué)或物理手段調(diào)整固體粒子群的排列狀態(tài)，使之適合不同脫水工藝的處理，以提高機(jī)械脫水性能。

由于含油污泥粘度高、過(guò)濾比阻大，多數(shù)污泥粒子屬“油性固體”(如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和石蠟等)，質(zhì)軟。隨著脫水的進(jìn)行，濾餅粒子變形，進(jìn)一步增加了比阻。而且在過(guò)濾過(guò)程中，這些變形粒子極易粘附在濾料上，堵塞濾孔:在離心脫水時(shí)，還因其粘度大、乳化嚴(yán)重，固一固一液粒子間粘附力強(qiáng)和密度差小等原因?qū)е路蛛x效果差。

Srivatsa, Aldo Corti等人分別發(fā)明了通過(guò)含油污泥調(diào)質(zhì)“機(jī)械脫水回收油的專利技術(shù)”，通過(guò)投加表面活性劑、稀釋劑(葵烷等)、電解質(zhì)((NaCL溶液)或破乳劑、潤(rùn)濕劑和pH值調(diào)節(jié)劑等，并加熱減粘(≥50℃)等調(diào)質(zhì)手段，實(shí)現(xiàn)水一油一固三相分離。

國(guó)內(nèi)煉廠含油污泥處理常采用在含油污泥中加入絮凝劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)，使污泥顆粒凝聚，以改善污泥脫水性能。絮凝劑為高分子無(wú)機(jī)和有機(jī)絮凝劑。高分子無(wú)機(jī)絮凝劑，如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等帶有污泥顆粒相反電荷，這些電荷能中和污泥上所帶的負(fù)電荷，破壞其穩(wěn)定性及親水性。高分子有機(jī)絮凝劑，在污泥顆粒間主要起吸附和架橋作用，使污泥凝聚。

國(guó)內(nèi)煉廠污泥前處理也普遍采用機(jī)械脫水工藝，以帶式壓濾機(jī)，離心機(jī)為主。對(duì)于帶式壓濾機(jī)，一般用于處理含油少的活性污泥，對(duì)于離心機(jī)，一般用于處理油泥和浮渣，離心轉(zhuǎn)速控制在1800-2000r/min，1800以下離心效果不好，2000r/min以上離心效果好，但泥餅難以擠出，噪音大。板框壓濾機(jī)處理量大，脫水效果好，運(yùn)行成本低，缺點(diǎn)是不能連續(xù)運(yùn)行。

2、化學(xué)熱洗工藝

化學(xué)熱洗法(也稱熱脫附法)是美國(guó)環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法，主要用于落地油泥的處理，原理是通過(guò)熱堿水溶液反復(fù)洗滌，再通過(guò)氣浮實(shí)現(xiàn)固液分離。洗滌溫度一般控制在70℃以上，液固比3：1，洗滌時(shí)間20min，能將含油30%落地油泥洗至殘油率≤3%?；旌蠅A由廉價(jià)堿和無(wú)機(jī)鹽組成，也可選用廉價(jià)的洗衣粉，該方法能量消耗較低。國(guó)內(nèi)這方面的研究較多，國(guó)家專利介紹了一種既經(jīng)濟(jì)又有效地從廢棄油泥中提取原油的工藝方法。先向攪拌器內(nèi)加入水，再按一定比例配制分離液。加熱，加入油泥，攪拌使之混合均勻，保持溫度在55℃-65℃，攪拌約1.5-2小時(shí)，沉淀10分鐘后，進(jìn)行油水分離。原油回用，殘土可燒磚。該方法雖然可以消除油泥對(duì)環(huán)境的污染，回收石油資源，且工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。由于不能連續(xù)運(yùn)行，尚未工業(yè)化。

賈茂郎等采用含明礬、食鹽溶液在加熱(70℃-90℃)條件下，將油泥分散和初級(jí)分離，經(jīng)初級(jí)分離的原油又經(jīng)離心分離后得到進(jìn)一步凈化。采用該方法回收的礦物油含水≤0.5%，雜質(zhì)≤1%，可供煉油廠使用。

3、熱解吸法

熱解吸法是目前國(guó)外用于含油污泥無(wú)害化處理的另一個(gè)方法，是一種改型的污泥高溫處理方法。油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度使烴類及有機(jī)物解吸，泥渣能達(dá)到美國(guó)最佳示范有效技術(shù)（BDAT)要求，烴類回收利用。目前，國(guó)外煉廠開(kāi)發(fā)了許多種熱解吸工藝。Richard J Ayen等于1992年報(bào)道的“低溫?zé)崽幚怼惫に?，是通過(guò)一密閉的溫度為250-450℃的旋轉(zhuǎn)加熱器把油泥中的有機(jī)物和水蒸發(fā)出來(lái)，并用氮?dú)庾鳛檩d體送至蒸發(fā)處理系統(tǒng)，殘留物作燃料用?，F(xiàn)已商業(yè)化應(yīng)用。

用熱解吸工藝可以生產(chǎn)出焦炭狀的產(chǎn)品，歐洲專利介紹了一種利用熱解吸生產(chǎn)焦炭狀產(chǎn)品的工藝，主要用來(lái)處理重油含量高的污泥，在干燥器中加熱污泥至100℃以上，烴類裂解溫度以下，絕氧保溫，使水及烴類物質(zhì)從污泥中蒸發(fā)并分離，烴類回收利用，剩余的固體物質(zhì)即焦炭狀的產(chǎn)品，可補(bǔ)充燃料，也可作為水泥回轉(zhuǎn)窯的燃料。

美國(guó)專利報(bào)道了一種回收抽提氣的污泥干燥技術(shù)。經(jīng)過(guò)機(jī)械脫水后的濾餅送至干燥裝置，這個(gè)裝置是利用鍋爐所排放的熱廢氣，污泥在旋轉(zhuǎn)式干燥器中通過(guò)熱廢氣加熱進(jìn)行干燥，污泥在高溫下，烴類和有機(jī)物得到解吸，并被熱廢氣帶走，被氣流帶走的固體顆粒從氣體中分離，干燥的廢氣的烴類物質(zhì)由鍋爐焚燒利用其熱能。經(jīng)過(guò)干燥處理的殘?jiān)鼭M足環(huán)境法規(guī)要求可直接填埋處理。

挪威石油公司的Term Tech熱解吸工藝是在一個(gè)裝有密鋼葉片轉(zhuǎn)子的反應(yīng)器中，把污泥加熱至399℃，通入蒸汽，使烴類在復(fù)雜的水合和裂化反應(yīng)中分離，經(jīng)冷凝回收，干燥的泥渣中烴含量小于500ppm。該技術(shù)己工業(yè)化，但能耗較高。

熱解吸技術(shù)在我國(guó)較少應(yīng)用，尤俊洪在專利中介紹了一種處理油泥的方法。將污泥和由磷酸等物質(zhì)組成的助劑一起放入安裝單向排氣閥的密閉反應(yīng)器中，置于預(yù)先加熱的反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行無(wú)氧分解，溫度控制在600-1000℃，反應(yīng)結(jié)束后快速冷卻，防止物料氧化，生成的物質(zhì)可進(jìn)一步加工成吸附劑或炭黑。

熱解吸技術(shù)含量高，反應(yīng)條件較苛刻，操作比較復(fù)雜，但有較好的發(fā)展前景，需進(jìn)一步完善。

4、溶劑萃取處理工藝

溶劑萃取作為一種回收油泥中礦物油及其他有機(jī)物的單元操作技術(shù)而被廣泛研究，包括正在開(kāi)發(fā)的超臨界流體萃取。溶劑一般有丙烷三乙胺、重整油和臨界液態(tài)C02等，油泥中的礦物油被溶劑萃取，通過(guò)蒸餾實(shí)現(xiàn)溶劑的循環(huán)使用。處理后泥渣達(dá)到BDAT要求，回收的礦物油再進(jìn)一步加工利用。

國(guó)外目前多采用溶劑萃取技術(shù)處理油船底泥和油罐底泥，美國(guó)專利報(bào)道了一種溶劑萃取-氧化處理油泥工藝。此工藝為：在油泥中加入一種輕質(zhì)烴作為萃取劑，萃取劑的粘度較低，一般含有2-9個(gè)碳原子，碳原子數(shù)越少萃取分離的效果越好。萃取后，油泥中礦物油和重質(zhì)有機(jī)質(zhì)被回收，殘存的聚合芳香烴物質(zhì)一般還需要用分子量比較高的烴類萃取。該專利技術(shù)采用氧化工藝取代第二步萃取，通過(guò)濕法氧化工藝處理，以空氣、氧氣、硝酸或硝酸鹽等作為氧化劑，在一定壓力和溫度的條件下反應(yīng)一段時(shí)間，有機(jī)物完全氧化為氣體物質(zhì)CO2、N2，最終殘?jiān)蠘?biāo)準(zhǔn)可實(shí)施填埋處理。

張秀霞等開(kāi)發(fā)了用三氯甲烷溶劑萃取一蒸汽蒸餾處理含油污泥的工藝技術(shù)。含油污泥脫水后，自然風(fēng)干去除雜物，粉碎。用三氯甲烷將污泥溶解，經(jīng)攪拌、離心后回收萃取液。含殘余重油和溶劑的污泥，經(jīng)蒸汽蒸餾處理，該方法可使油泥脫油率高達(dá)90%以上，比單一的溶劑萃取和直接蒸餾處理效果為好，但尚未在工程中得到檢驗(yàn)。

目前，萃取法處理含油污泥還在實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)階段。萃取法的優(yōu)點(diǎn)是處理含油污泥較徹底，能夠回收大部分的礦物油。但因萃取劑價(jià)格昂貴，在處理過(guò)程中有一定的損失，運(yùn)行成本較高，在我國(guó)煉廠含油污泥處理中尚未見(jiàn)應(yīng)用。此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是要開(kāi)發(fā)出性價(jià)比高的萃取劑。

5、含油污泥的綜合利用

① 污泥浮渣作為催化裂化裝置分餾塔的油漿

美國(guó)Navaj公司把含油浮渣注入FCC裝置作為分餾塔的急冷油漿，使浮渣大部分轉(zhuǎn)化為燃料油。由于其注入比例很低，對(duì)催化裂化過(guò)程影響較小。Mobil公司Solomon M開(kāi)發(fā)了把含油污泥作FCC裝置原料的技術(shù)，把含水較高的油泥先脫水處理，再加熱，并投加乳化劑，使水包油型乳化油轉(zhuǎn)化為油包水型，易與其它原料油混合均勻，流動(dòng)性好?；旌衔锪陷斎隖CC裝置反應(yīng)器，經(jīng)裂化反應(yīng)生成汽油。

② 作焦化裝置原料

90年代起，國(guó)外許多煉油廠就采用Mobil油泥焦化工藝來(lái)處理API隔油池油泥，用冷焦水與污泥調(diào)合后，作為驟冷介質(zhì)在清焦前對(duì)熱焦炭進(jìn)行冷卻，污泥中的水作為冷焦水或切焦水回用，烴類則循環(huán)回裝置。該技術(shù)改造焦化裝置、工藝復(fù)雜。Godino,Rino L等開(kāi)發(fā)了把濕含油污泥直接輸送到焦化裝置上部急冷罐的處理工藝。該工藝投資較少，但處理能力有限。

國(guó)內(nèi)目前使用油泥作焦化裝置原料的方法未見(jiàn)應(yīng)用，原因之一可能是油泥中含水較高，對(duì)焦化操作易產(chǎn)生不利影響，處理能力低。

③ 回收輕油、瀝青

Cochin煉油廠報(bào)導(dǎo)用含油廢渣制成各種等級(jí)的瀝青。此工藝每年從污泥中回收的輕質(zhì)油可達(dá)1700t，這些回收油與其他油品混合，調(diào)制燃料?；厥蛰p油后剩余的殘留物用于加工瀝青。

6、超熱蒸汽噴射處理技術(shù)

超熱蒸汽噴射處理技術(shù)是通過(guò)鍋爐產(chǎn)生的超高溫蒸汽（600℃）經(jīng)特制的噴嘴以2馬赫速度噴出，與油泥顆粒正面碰撞，在高溫及高速所產(chǎn)生的沖量作用下將油泥中所吸附或包含的油和水蒸出，含油蒸汽冷卻后實(shí)現(xiàn)油水分離，油泥中大部分礦物油被去除，殘?jiān)吐首畹涂蛇_(dá)0.08％。設(shè)備可用來(lái)干化離心濃縮后的油泥泥餅，處理后的殘?jiān)史勰?，可直接摻入煤粉中焚燒。缺點(diǎn)是運(yùn)行投資太大、成本太高。

二、完全無(wú)害化處理

大部分污泥處理最終都存在殘?jiān)鼰o(wú)害化的問(wèn)題，同城市污泥相似，含油污泥殘?jiān)耆珶o(wú)害化處理工藝與技術(shù)有固化、焚燒、生化處理、型煤綜合利用及氧化處理等。因含油污泥有較高的熱值，加工成型煤的技術(shù)也有較多研究。

1、固化處理

固體處理是通過(guò)物化法將含油污泥固化或包埋在惰性固化基材中的一種無(wú)害化處理技術(shù)。這種處理技術(shù)能較大程度地減少含油污泥中有害離子和有機(jī)物對(duì)土壤的侵蝕和瀝濾，從而減少對(duì)環(huán)境的影響和危害，是取代回填的一種更易為環(huán)境所接受的方法，近年來(lái)受到了重視。固化方法是較為理想的有害物質(zhì)減量化、無(wú)害化處理方法。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于含油污泥固化處理尚停留在研究階段，對(duì)于含油量較低的污泥尤其是含有NaCl, CaC12等鹽類較高的含油污泥優(yōu)先考慮采用固化處理。

2、焚燒處理

焚燒是將污泥進(jìn)行熱分解，經(jīng)氧化使污泥變成體積小，毒性小的爐渣。該法對(duì)原料的適應(yīng)能力較強(qiáng)，減容效果較好，但能耗高，投資大，操作復(fù)雜，可能產(chǎn)生粉塵、SO2等二次污染。含油污泥焚燒前一般需經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)和脫水處理，焚燒溫度控制在850℃左右,灰渣需進(jìn)一步處理。

法國(guó)、德國(guó)的石化企業(yè)多采用焚燒處理油泥，灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋場(chǎng)，焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱或發(fā)電。含油污泥經(jīng)焚燒處理后，有害物質(zhì)幾乎全部除去。但是，一般爐型焚燒污泥消耗大量燃料油助燃，熱量大都沒(méi)有回收利用，焚燒中產(chǎn)生嚴(yán)重的空氣污染，裝置的利用率較低。

我國(guó)絕大多數(shù)煉油廠都建有污泥焚燒裝置，采用較多的爐型有固定床焚燒爐、多段爐、回轉(zhuǎn)爐及流化床焚燒爐，如湖北荊門石化廠、長(zhǎng)嶺石化廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐，燕山石化采用流化床焚燒爐。

3、生物處理

生物法指微生物利用石油烴類作為碳源進(jìn)行同化降解，使其最終完全礦化，轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2O的過(guò)程。生物法處理不產(chǎn)生二次污染、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，但處理周期長(zhǎng)，且對(duì)環(huán)烷烴，芳烴，雜環(huán)類污染物的效果差，不適合高含油污泥(含油量≥5%)的處理。在含油污泥的生物處理過(guò)程中通常還需要加入氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

4、型煤綜合利用法

將粉煤和油泥粉碎，粒徑在0-4mm；按比例配制加水10%混碾；在29.3Mpa的成型壓力下壓制成型；自然風(fēng)干48小時(shí)即為成品。

制約油泥加工型煤技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素是排放的煙氣能否達(dá)標(biāo)。實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)的措施有兩條，一是調(diào)整油泥添加比例，二是添加脫硫除塵劑。國(guó)內(nèi)很多煉廠的實(shí)踐表明型煤綜合利用法處理油泥在技術(shù)上可行，強(qiáng)度指標(biāo)和燃燒指標(biāo)都能達(dá)到要求。但是型煤綜合利用法需加入大量的煤，資源的利用率低，有逐漸被其他方法取代的趨勢(shì)。

5、化學(xué)氧化法處理

化學(xué)氧化法適合于含油率較低的含油污泥的處理。向含油污泥中噴灑或注入化學(xué)氧化劑，使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理，化學(xué)氧化劑有臭氧、過(guò)氧化氫、高錳酸鉀、二氧化氯等。其中二氧化氯對(duì)石油烴類有較高的去除效率，反應(yīng)可在瞬間進(jìn)行，且二氧化氯的價(jià)格較低，運(yùn)行成本低，不產(chǎn)生二次污染，缺點(diǎn)是操作比較復(fù)雜，處理成本較高，不適合大量油泥的處理。

第三篇：復(fù)合材料的研究與進(jìn)展

復(fù)合材料的研究與進(jìn)展

摘要：所謂復(fù)合材料，指的是由兩種或兩種以上的材料經(jīng)過(guò)復(fù)合而制備的多相材料，是一種混合物。復(fù)合材料可以由金屬材料、陶瓷材料或高分子材料等復(fù)合而成，各種材料的性能之間相互補(bǔ)充或增強(qiáng)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而使復(fù)合材料的整體性能優(yōu)于原組成材料。復(fù)合材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，如：質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕性好等。被廣泛應(yīng)用于航空航天，汽車工業(yè)，化工紡織和醫(yī)療等領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料

一.復(fù)合材料的發(fā)展歷史

早在五千年年以前，在中東地區(qū)就有用蘆葦混合瀝青來(lái)造船的技術(shù)了，在古埃及，修建金字塔時(shí)用石灰、火山灰等作粘合劑，混和砂石等作砌料，這是最早最原始的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料。而在古代中國(guó)，復(fù)合材料的應(yīng)用則更為瑰麗廣泛，如：從西安東郊半坡村仰韶文化遺址，發(fā)現(xiàn)早在公元前2000年以前，古代人已經(jīng)用草莖增強(qiáng)土坯作住房墻體材料；中國(guó)沿用至今的漆器是用漆作基體，麻絨或絲絹織物作增強(qiáng)體的復(fù)合材料；1957年江蘇吳江梅堰遺址出土有油漆彩繪陶器，1978年浙江余姚河姆渡遺址出土的朱漆木碗，就是兩件最早的漆器實(shí)物；漢墓出土的漆器鼎壺、盆具和茶幾等，用漆作膠粘劑，絲麻作增強(qiáng)體。在湖北隨縣出土的2000多年前曾侯乙墓葬中，發(fā)現(xiàn)有用于車戰(zhàn)的長(zhǎng)達(dá)3米多的戈戟，用木芯外包縱向竹絲，以漆作膠粘劑，絲線環(huán)向纏繞，其設(shè)計(jì)思想與近代復(fù)合材料相仿；1000多年以前，中國(guó)已用木料和牛角制弓，可在戰(zhàn)車上放射；至元代，蒙古弓用木材芯子，受拉面貼單向纖維，受壓面粘牛角片，絲線纏繞，漆作膠粘，弓輕巧有力，是古代復(fù)合材料中制造水平高超的夾層結(jié)構(gòu)；在金屬基復(fù)合材料方面，如越王劍，是金屬包層復(fù)合材料制品，不僅光亮鋒利，而且韌性和耐蝕性優(yōu)異，埋藏在潮濕環(huán)境中幾千年，出土后依然寒光奪目，鋒利無(wú)比?！?】 到了近現(xiàn)代，隨著高技術(shù)發(fā)展的需要，在復(fù)合材料的基礎(chǔ)上又發(fā)展出性能高的先進(jìn)復(fù)合材料。例如在第一次世界大戰(zhàn)前，用膠粘劑將云母片熱壓制成人造云母板，在20世紀(jì)初市場(chǎng)上有蟲(chóng)膠漆片與紙復(fù)合制成的層壓板出售，但真正的纖維增強(qiáng)塑料工業(yè)，是在用合成樹(shù)脂代替天然樹(shù)脂、用人造纖維代替天然纖維以后才發(fā)展起來(lái)的。第一次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)人拖動(dòng)腳踏車輪拉拔玻璃纖維絲。20世紀(jì)30年代，美國(guó)發(fā)明用鉑柑渦生產(chǎn)連續(xù)玻璃纖維的技術(shù)，從此在世界范圍內(nèi)領(lǐng)域開(kāi)始取代金屬材料?！?】

到了現(xiàn)代，隨著航空航天工業(yè)汽車工業(yè)對(duì)于具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，耐腐蝕等優(yōu)越性能的材料的需求，發(fā)展了比強(qiáng)度、比模量、韌性、耐熱、抗環(huán)境能力和加工性能都好的先進(jìn)復(fù)合材料。二．復(fù)合材料對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)技術(shù)變革的作用

復(fù)合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：航空航天領(lǐng)域、汽車工業(yè)、化工紡織領(lǐng)域還有醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。1.航空航天領(lǐng)域

運(yùn)用于航天航空領(lǐng)域的復(fù)合材料具有熱穩(wěn)定性好，比強(qiáng)度、比剛度高的特性，可用于制造飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能電池翼和外殼、大型運(yùn)載火箭的verton復(fù)合材料殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等?！?】由于復(fù)合材料的出現(xiàn)，可以有效降低航天航空業(yè)的研究發(fā)展成本，而由于先進(jìn)復(fù)合材料本身的優(yōu)越性能，也使得航天飛機(jī)飛行器等的性能有了極大改善。例如高性能碳(石墨)纖維復(fù)合材料在導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭和衛(wèi)星飛行器上就發(fā)揮著不可替代的作用，它的應(yīng)用水平和規(guī)模已關(guān)系到武器裝備的跨越式提升和型號(hào)研制的成敗。

碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，以樹(shù)脂為基體，碳纖維為增強(qiáng)體的復(fù)合材料碳纖維具有碳材料的固有本征特性，又有紡織纖維的柔軟可加工性，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展推動(dòng)了航天整體技術(shù)的發(fā)展。碳纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于導(dǎo)彈彈頭、彈體箭體和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的結(jié)構(gòu)部件和衛(wèi)星主體結(jié)構(gòu)承力件上，碳/碳和碳/酚醛是彈頭端頭和發(fā)動(dòng)機(jī)噴管喉襯及耐燒蝕部件等重要防熱材料，在美國(guó)侏儒、民兵、三叉戟等戰(zhàn)略導(dǎo)彈上均已成熟應(yīng)用，美國(guó)、日本、法國(guó)的固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體主要采用碳纖維復(fù)合材料。在美國(guó)75%的碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域。【4】在二十一世紀(jì)人們對(duì)于地球的探索已臻完善，下一步是對(duì)太空的探索，一個(gè)國(guó)家只有掌握了更高的航空航天技術(shù)，能研制出性能更優(yōu)越的航空器才能在對(duì)太空的探索中占得先機(jī)。而復(fù)合材料五一是一個(gè)很好的發(fā)展方向。2.汽車工業(yè)

從全球范圍看，汽車工業(yè)是復(fù)合材料最大的用戶，可降解復(fù)合材料由于具有特殊的振動(dòng)阻尼特性，可減振和降低噪聲、抗疲勞性能好，損傷后易修理，便于整體成形，而受到汽車工業(yè)的青睞。復(fù)合材料可用于制造汽車車身、受力構(gòu)件、傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)架及其內(nèi)部構(gòu)件。同時(shí)復(fù)合材料在汽車中的應(yīng)用仍有極大的發(fā)展空間，例如：為降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲，增加轎車的舒適性，正著力開(kāi)發(fā)兩層冷軋板間粘附熱塑性樹(shù)脂的減振鋼板【5】；為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)向高速、增壓、高負(fù)荷方向發(fā)展的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、連桿、軸瓦已開(kāi)始應(yīng)用金屬基復(fù)合材料。為滿足汽車輕量化要求，必將會(huì)有越來(lái)越多的新型復(fù)合材料將被應(yīng)用到汽車制造業(yè)中。就我國(guó)來(lái)看，汽車工業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要組成部分，在汽車工業(yè)方面，復(fù)合材料應(yīng)用前景廣闊，產(chǎn)生的利潤(rùn)高，生產(chǎn)成本較低，可以很好的推動(dòng)我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，從而促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)，使我國(guó)更好更快地發(fā)展。

化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹(shù)脂基體復(fù)合而成的材料，可用于制造化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床、精密儀器等。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，復(fù)合材料已用于制造人工心臟、人工肺及人工血管等，用人造復(fù)合材料器官挽救生命的設(shè)想將成為現(xiàn)實(shí)，而復(fù)合材料牙齒，復(fù)合材料骨骼及用于創(chuàng)傷外科的復(fù)合材料呼吸器、支架、假肢、人工肌肉、人工皮膚等均有成功事例。【6】由于碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和不吸收X射線特性，可用于制造醫(yī)用X光機(jī)和矯形支架等，碳纖維復(fù)合材料還具有生物組織相容性和血液相容性，生物環(huán)境下穩(wěn)定性好，在生物醫(yī)療器材方面也有著光明的應(yīng)用前景。

此外，復(fù)合材料還用于制造體育運(yùn)動(dòng)器件和用作建筑材料等。正因?yàn)閺?fù)合材料能在如此之多的產(chǎn)業(yè)中得到運(yùn)用，所以復(fù)合材料的發(fā)展前景是美好的，所含有的經(jīng)濟(jì)意義也是不可忽視的，復(fù)合材料不再是單一的運(yùn)用各種材料，而是有機(jī)的將各種材料結(jié)合起來(lái)，揚(yáng)其所長(zhǎng)避其所短，這種協(xié)同作用在現(xiàn)代的材料研究中也是非常有利的。同時(shí)正因?yàn)閺?fù)合材料的巨大潛力，必將推動(dòng)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和引領(lǐng)一個(gè)材料風(fēng)潮。三.復(fù)合材料的發(fā)展前景

21世紀(jì)的高性能樹(shù)脂基復(fù)合材料技術(shù)是賦予復(fù)合材料自修復(fù)性、自分解性、自診斷性、自制功能等為一體的智能化材料。以開(kāi)發(fā)高剛度、高強(qiáng)度、高濕熱環(huán)境下使用的復(fù)合材料為重點(diǎn)，構(gòu)筑材料、成型加工、設(shè)計(jì)、檢查一體化的材料系統(tǒng)。組織系統(tǒng)上將是聯(lián)盟和集團(tuán)化，這將更充分的利用各方面的資源（技術(shù)資源、物質(zhì)資源），緊密聯(lián)系各方面的優(yōu)勢(shì)，以推動(dòng)復(fù)合材料工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

由材料、結(jié)構(gòu)和電子互相融合而構(gòu)成的智能材料與結(jié)構(gòu)，是當(dāng)今材料與結(jié)構(gòu)高新技術(shù)發(fā)展的方向。隨著智能材料與結(jié)構(gòu)的發(fā)展還將出現(xiàn)一批新的學(xué)科與技術(shù)。包括： 綜合材料學(xué)、精細(xì)工藝學(xué)、材料仿生學(xué)、生物工藝學(xué)、分子電子學(xué)、自適應(yīng)力學(xué)以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和人工智能學(xué)等。智能材料與結(jié)構(gòu)已被許多國(guó)家確認(rèn)為必須重點(diǎn)發(fā)展的一門新技術(shù)，成為21 世紀(jì)復(fù)合材料一個(gè)重要發(fā)展方向。參考文獻(xiàn)： 【1】：復(fù)合材料發(fā)展史潘福森濟(jì)南大學(xué) 【2】：復(fù)合材料發(fā)展史佚名豆丁網(wǎng) 【3】：摻雜改性C /C復(fù)合材料研究進(jìn)壇崔紅習(xí)聯(lián)生劉勇瓊張強(qiáng)孟祥西安航天復(fù)合材料研究所 【4】：碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用及國(guó)外的最新進(jìn)展任杰西安科技大學(xué) 【5】：先進(jìn)復(fù)合材料在航空航天中的應(yīng)用及發(fā)展胡軍 【6】：復(fù)合材料的發(fā)展概述李旭飛江蘇大學(xué)

第四篇：物理化學(xué)的研究與進(jìn)展

《物理化學(xué)的研究與進(jìn)展》結(jié)課總結(jié)

姓名：關(guān)懷 學(xué)號(hào)：12013017

摘要：

作為一門simina課程，《物理化學(xué)的研究與進(jìn)展》的課堂形式以展示交流為主，小組成員之間分工合作，就某一物理化學(xué)研究前沿領(lǐng)域進(jìn)行信息收集，整理和展示。我們小組先后對(duì)鋰離子電池、傳感器的原理與應(yīng)用、相變化的原理與應(yīng)用、先進(jìn)材料等方面進(jìn)行探究。以互聯(lián)網(wǎng)資源為主，查閱相關(guān)領(lǐng)域的理論研究發(fā)展軌跡及相應(yīng)的應(yīng)用，并以小組為單位將探究成果用ppt的形式展現(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，每個(gè)人的搜索信息整理信息的能力以及成員之間的交流合作都得到了明顯的提升。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)的進(jìn)展、鋰離子電池、傳感器、相平衡、先進(jìn)材料

正文

一、物理化學(xué)的研究與進(jìn)展

物理化學(xué)是以物理的原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為，發(fā)現(xiàn)并建立化學(xué)體系中特殊規(guī)律的學(xué)科。隨著科學(xué)的迅速發(fā)展和各門學(xué)科之間的相互滲透，物理化學(xué)與物理學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)之間存在著越來(lái)越多的互相重疊的新領(lǐng)域，從而不斷地派生出許多新的分支學(xué)科，如物理有機(jī)化學(xué)、生物物理化學(xué)、化學(xué)物理學(xué)等。物理化學(xué)還與許多非化學(xué)的學(xué)科有著密切的聯(lián)系，如冶金過(guò)程物理化學(xué)、海洋物理化學(xué)。

一般公認(rèn)的物理化學(xué)的研究?jī)?nèi)容大致可以概括為三個(gè)方面：

1.化學(xué)體系的宏觀平衡性質(zhì) 以熱力學(xué)的三個(gè)基本定律為基礎(chǔ)，研究宏觀化學(xué)體系（含有分子數(shù)目量級(jí)在10左右的體系）在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、溶解態(tài)以及高分散狀態(tài)的平衡態(tài)物理化學(xué)性質(zhì)及其規(guī)律性。由于以平衡態(tài)為前提，時(shí)間不再是變量。屬于這方面的物理化學(xué)分支學(xué)科有化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)統(tǒng)計(jì)力學(xué)、溶液化學(xué)、膠體化學(xué)和表面化學(xué)。

2.化學(xué)體系的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 以量子力學(xué)為理論基礎(chǔ)，研究分子、分子簇和晶體的結(jié)構(gòu)，物體的體相中原子和分子的空間結(jié)構(gòu)、表面相的結(jié)構(gòu)，以及結(jié)構(gòu)與物性之間的關(guān)系與規(guī)律性。屬于這方面的物理化學(xué)分支學(xué)科有結(jié)構(gòu)化學(xué)、晶體化學(xué)和量子化學(xué)。

3.化學(xué)體系的動(dòng)態(tài)性質(zhì) 研究由于化學(xué)或物理因素的擾動(dòng)而引起的體系的化學(xué)變化過(guò)程速率和變化機(jī)理。此時(shí)，時(shí)間是與過(guò)程密切相關(guān)的重要變量之一。屬于這方面的物理化學(xué)分支學(xué)科有化學(xué)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)動(dòng)態(tài)學(xué)、催化科學(xué)與技術(shù)、光化學(xué)、電化學(xué)、磁化學(xué)、聲化學(xué)、力化學(xué)（以摩擦化學(xué)為代表）等。

在理論研究方面，快速大型電子計(jì)算機(jī)和數(shù)值方法的廣泛應(yīng)用，擴(kuò)展了量子化學(xué)在定量計(jì)算方面的能力。研究對(duì)象不僅涉及大分子，還可用以模擬復(fù)雜體系的動(dòng)態(tài)過(guò)程。福井謙一提出的前線軌道理論以及R.B.伍德沃德和R.霍夫曼提出的分子軌道對(duì)稱守恒原理，是量子化學(xué)應(yīng)用于具體化學(xué)體系時(shí)的重要理論成果。但是仍然沒(méi)有達(dá)到人們所期望的利用量子化學(xué)為基礎(chǔ)解決和認(rèn)識(shí)所有化學(xué)問(wèn)題的水平。量子力學(xué)基本原理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的緊密結(jié)合將有助于解決這個(gè)問(wèn)題。為此，發(fā)展能夠應(yīng)用于復(fù)雜分子體系的量子化學(xué)計(jì)算方法是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的前提之一。因而W.科恩以電子密度泛函理論和J.波普爾以量子化學(xué)計(jì)算方法及模型化學(xué)等研究成果獲得了1998年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

二、探究?jī)?nèi)容

1、鋰離子電池

鋰離子電池：是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+ 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現(xiàn)代高性能電池的代表。

鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機(jī)和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為鋰電池，而真正的鋰電池由于危險(xiǎn)性大，很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。

2、傳感器

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官，讓物體慢慢變得活了起來(lái)。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

3、相平衡

一個(gè)系統(tǒng)可以是多組分的并含有許多相。當(dāng)相與相間達(dá)到物理的和化學(xué)的平衡時(shí)，則稱系統(tǒng)達(dá)到了相平衡。相平衡的熱力學(xué)條件是各相的溫度和壓力相等，任一組分在各相的化學(xué)勢(shì)相等。

4、先進(jìn)材料

激光材料（laser material）把各種泵浦（電、光、射線）能量轉(zhuǎn)換成激光的材料。激光器的工作物質(zhì)。激光材料主要是凝聚態(tài)物質(zhì)，以固體激光物質(zhì)為主；光電材料是指用于制造各種光電設(shè)備（主要包括各種主、被動(dòng)光電傳感器光信息處理和存儲(chǔ)裝置及光通信等）的材料，主要包括紅外材料、激光材料、光纖材料、非線性光學(xué)材料等；光電材料是指用于制造各種光電設(shè)備（主要包括各種主、被動(dòng)光電傳感器光信息處理和存儲(chǔ)裝置及光通信等）的材料，主要包括紅外材料、激光材料、光纖材料、非線性光學(xué)材料等；納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10~100個(gè)原子緊密排列在一起的尺度；吸收電磁波而很難被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的材料叫做隱性材料。這種材料主要應(yīng)用在軍事上，也被稱作為“隱形材料”。它既非自然界中的材料，也并非來(lái)自哈利·波特的魔法學(xué)校，而是英美研究人員發(fā)明的材料，是用來(lái)控制光線及物體周圍其他的電磁射線，讓這些光線和射線給人“隱身”的感覺(jué)，就像是隱藏在太空的黑洞里一樣。

總結(jié)

在課堂上，除了本組成員的展示之外，還可以看到其他小組的成果演示，將自己的探究成果分享給他人的同時(shí)，也分享到了其他小組的探究成果，極大地提高了獲取知識(shí)的效率，同時(shí)也通過(guò)不同的視覺(jué)角度，了解到更多領(lǐng)域的前沿科技的風(fēng)采；更重要的是，老師不僅從專業(yè)的角度給學(xué)生以建議和指教，還在ppt的制作，內(nèi)容的選擇，演示的技巧給予意見(jiàn)和分享經(jīng)驗(yàn)，在課堂上極大程地?cái)U(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)領(lǐng)域的興趣，提高了學(xué)生的探究交流的能力，雖然在有限的課堂時(shí)間內(nèi)不可能對(duì)眾多的高新領(lǐng)域進(jìn)行深度的研究和學(xué)習(xí)，但是讓學(xué)生充分感受到了物理化學(xué)的精彩與魅力。

第五篇：城市污水處理研究

城市污水處理研究

1.技術(shù)開(kāi)發(fā)

住宅小區(qū)生活污水處理技術(shù)的沿革，經(jīng)歷了從單一工藝到組合工藝的過(guò)程。從是否需氧的角度考察，則沿著“厭氧→好氧→厭氧+好氧→厭氧+缺氧”的軌跡發(fā)展。從去除對(duì)象來(lái)看，早期技術(shù)僅能去除SS物質(zhì)，而現(xiàn)在的工藝還具備脫氮除磷功能。下面介紹幾種目前常用的處理技術(shù)和設(shè)備。

1．1生物接觸氧化法。

生物接觸氧化法，是一種介于活性污泥法和生物膜法的污水生物處理技術(shù)，兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點(diǎn)。其主要構(gòu)筑物為生物接觸氧化池，池內(nèi)充填填料。已經(jīng)充氧的污水以一定的流速流經(jīng)被其浸沒(méi)的填料，在填料上形成生物膜。污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的作用下，有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。由于池內(nèi)具備適于微生物棲息增殖的良好環(huán)境條件，因此，生物膜上生物相豐富、食物鏈長(zhǎng)、微生物濃度高、活性強(qiáng)，不產(chǎn)生污泥膨脹，污泥生成量少，且易于沉淀。生物接觸氧化法具有多種凈化功能，除有效地去除有機(jī)物外，如運(yùn)行得當(dāng)，還能夠脫氧和除磷。生物接觸氧化法的關(guān)鍵部位是填料。傳統(tǒng)的蜂窩狀塑料管較易堵塞，現(xiàn)在常采用吊掛式軟性填料和懸浮或半懸浮球形填料，能有效地防止堵塞，且面積較大，處理效果好。生物接觸氧化法是住宅小區(qū)生活污水處理較早的采用的技術(shù)之一，其主體工藝流程為：原污水→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池→排放初沉池、二沉池均為豎流式沉淀池，上升流速分別為0.6～0.8mm/s和0.3~0.4mm/s。采用梯形直管填料，池中心廊道式射流曝氣，氣水比為10：1~12：1，停留時(shí)間為2.5~3.3h。設(shè)計(jì)進(jìn)水平均BOD5=200mg/L，出水BOD5=20mg/L。

1．2兩段活性污泥法。

兩段活性污泥法，簡(jiǎn)稱AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個(gè)污水處理系統(tǒng)。其工藝特點(diǎn)是：不設(shè)初淀池，A段高負(fù)荷，B段低負(fù)荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時(shí)期生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)微生物種群創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，讓其充分發(fā)揮作用，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定。其主體工藝流程為：原污水→格柵→頂曝氣調(diào)節(jié)池→A段曝氣池→A段沉淀池→B段曝氣池→B段沉淀池→排放該類設(shè)備，采用自吸式射流曝氣機(jī)、無(wú)支架的污泥懸浮型生物填料、側(cè)向流坡形斜板沉淀池等先進(jìn)技術(shù)。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。

1．3序批式活性污泥法。序批式活性污泥法，簡(jiǎn)稱SBR法。原則上，SBR法的主體工藝設(shè)備只有一個(gè)間隙反應(yīng)器，在一個(gè)運(yùn)行周期中，按運(yùn)行次序，分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置五個(gè)階段。SBR法的關(guān)鍵設(shè)備潷水器的研制，已取得長(zhǎng)足的發(fā)展。目前常用的潷水器，有虹吸式、旋轉(zhuǎn)式和套筒式三種。SBR法工藝簡(jiǎn)單、節(jié)省費(fèi)用，理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推力大、效率高，運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，沒(méi)有污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷、處理能力強(qiáng)。其主體工藝流程為：原污水→調(diào)節(jié)池→SBR反應(yīng)池→消毒池→出水采用該工藝流程的上海某污水處理站設(shè)計(jì)平均流量750m3/d,進(jìn)水水質(zhì)BOD5=200mg/LSS=250mg/L,TN=40mg/L,NH4+=20mg/L,出水水質(zhì)達(dá)到黃浦江上游污水排放標(biāo)準(zhǔn)，即BOD5＜30mg/L，SS＜30mg/L,NH4+＜10mg/L,TN＜20mg/L。

1．4厭氧生物濾池。

厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝有填料作為微生物載體的厭氧生物膜法處理裝置。厭氧微生物附著載體的表面生長(zhǎng)，當(dāng)污水自下而上升式通過(guò)載體所構(gòu)成的固定床層時(shí)，在厭氧微生物作用下，污水中的有機(jī)物得以厭氧分解，并產(chǎn)生沼氣。厭氧生物濾池有多種變型，填料的發(fā)展迅速，其工藝流程為：進(jìn)水→沉淀池→厭氧消化池→厭氧生物濾池→拔風(fēng)管→氧化溝→進(jìn)氣出水井→排水污水經(jīng)沉淀池預(yù)處理后進(jìn)入?yún)捬跸剡M(jìn)行水解和酸化，可提高污水的可生化性，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。在拔風(fēng)系統(tǒng)作用下，生物濾池處于兼氧狀態(tài)，阻止了污水中甲烷細(xì)菌的產(chǎn)生，使整個(gè)系統(tǒng)仍處于酸性階段，而氧化溝內(nèi)溶解氧一般可穩(wěn)定在1.5～2.8mg/L，污水在此進(jìn)一步好氧處理。該工藝的實(shí)質(zhì)類似于A/O法，但兼性厭氧生物濾池使厭氧段得到強(qiáng)化。拔風(fēng)系統(tǒng)是處理過(guò)程的關(guān)鍵。其主要優(yōu)點(diǎn)是不耗能、造價(jià)低、管理簡(jiǎn)單、無(wú)噪聲、無(wú)異味、掛膜快、剩余污泥量少、出水水質(zhì)好、運(yùn)行效果穩(wěn)定。

2．問(wèn)題探討 住宅小區(qū)生活污水就其處理技術(shù)而言，可以采用目前城市污水處理的成熟技術(shù)和工藝，但住宅小區(qū)生活污水處理，有其自身的特點(diǎn)，應(yīng)予考慮。

2.1住宅小區(qū)污水流量小，可生化性好，宜優(yōu)先采用生物膜法處理技術(shù)。生物膜法具有生物相豐富、微生物濃度高、食物鏈長(zhǎng)、不會(huì)發(fā)生污泥膨脹、污泥沉降性能好等優(yōu)點(diǎn)，適用于小量的污水處理。過(guò)去擔(dān)心的堵塞問(wèn)題，在采用新型填料后已基本解決。

2.2住宅小區(qū)用地緊張，應(yīng)優(yōu)先考慮占地省的污水處理工藝，并在設(shè)計(jì)中采取一定措施?，F(xiàn)在，一般設(shè)計(jì)成地下式或半地下式，形成地下為污水處理站，地面為綠地或花壇的格局，可以美化環(huán)境。但這樣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意埋深、提升設(shè)備、通風(fēng)要求和臭氣處理等問(wèn)題。2.3由于受小區(qū)管理人員人數(shù)和專業(yè)素質(zhì)的限制，應(yīng)優(yōu)先選用運(yùn)行維護(hù)管理較方便的工藝，并努力提高運(yùn)行管理自動(dòng)化程度。

2.4住宅小區(qū)建設(shè)工程工期要求緊，污水處理設(shè)施由構(gòu)筑物向設(shè)備的轉(zhuǎn)化，似是一種必然趨勢(shì)。采用裝配式污水處理設(shè)備，安裝簡(jiǎn)捷，工期短，便于維護(hù)。大亞灣核電站引進(jìn)法國(guó)的一種小型污水處理站，主要設(shè)備全是散件，現(xiàn)場(chǎng)裝配，其中，暖氣池和沉淀池由10塊小件組成，從土方開(kāi)挖到開(kāi)始調(diào)試，僅用20天就完工。國(guó)內(nèi)小型污水處理設(shè)備的生產(chǎn)廠家如雨后春筍，但良莠不齊。多數(shù)生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)、研究、測(cè)試化驗(yàn)力量較弱，很難保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量，售后服務(wù)也比較差。國(guó)家應(yīng)加強(qiáng)這方面的監(jiān)控管理。

2.5隨著對(duì)出水水質(zhì)要求的提高，單一工藝難以滿足需要，組合式污水處理技術(shù)和設(shè)備得以發(fā)展。目前的組合方式，主要有多級(jí)好氧處理、厭氧+好氧處理、厭氧+缺氧處理等。從降低能耗、回收生物能方面來(lái)看，厭氧生物處理有著廣闊的前景。污水中的有機(jī)物質(zhì)本身都具有一定的潛在能量。厭氧處理時(shí)，一方面，勿需嚗氣充氧，可降低能耗；另一方面，其生成物-沼氣，可回收利用，供小區(qū)采暖和供熱，形成小區(qū)生態(tài)平衡系統(tǒng)，這是比較理想的發(fā)展趨向。

3.結(jié)語(yǔ)

住宅小區(qū)生活污水處理站，為防止污染，保護(hù)水環(huán)境，起到了積極的作用。盡管城市污水處理的發(fā)展趨勢(shì)，是集中處理取代分散處理，但筆者認(rèn)為，小型生活污水處理站，在我國(guó)的一些中小型城市，還將存在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期，所以，其技術(shù)開(kāi)發(fā)和設(shè)備研制應(yīng)予以高度重視。

成都市新都金海污水處理有限責(zé)任公司

2.5萬(wàn)噸/天污水處理廠二期（擴(kuò)建）工程項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測(cè)公示

一、工程基本情況

1、項(xiàng)目名稱

2.5萬(wàn)噸/天污水處理廠二期（擴(kuò)建）工程項(xiàng)目

2、建設(shè)內(nèi)容

2.5萬(wàn)噸/天污水處理廠二期（擴(kuò)建）工程主體工程和輔助工程。

3、建設(shè)單位

成都市新都金海污水處理有限責(zé)任公司

4、建設(shè)地點(diǎn)

四川省新都工業(yè)區(qū)萬(wàn)和村九隊(duì)

5、工程投資

項(xiàng)目實(shí)際總投資1700萬(wàn)元，全部為環(huán)保投資，環(huán)保投資比例為100％。

6、工程建設(shè)情況

項(xiàng)目于2005年11月開(kāi)始建設(shè)，2006年9月完成建設(shè)，2006年10月投入試生產(chǎn)。

7、監(jiān)測(cè)期間實(shí)際生產(chǎn)負(fù)荷

新都金海污水處理廠二期（擴(kuò)建）工程在2006年12月12日22:00至14日22：00兩天分別處理污水量為19334t/d、19668t/d和，生產(chǎn)負(fù)荷分別為77.3％、78.7％，超過(guò)設(shè)計(jì)日處理量的75％，滿足驗(yàn)收監(jiān)測(cè)生產(chǎn)負(fù)荷不低于75％的要求。

復(fù)測(cè)期間，2007年10月10日10：00至12日8：00，日處理城市污水量分別為23518 t/d 和23787 t/d，處理負(fù)荷為94.1%和95.1%，滿足驗(yàn)收監(jiān)測(cè)生產(chǎn)負(fù)荷不低于設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力75％的工況要求。

8、環(huán)評(píng)編制單位

西南交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院。

9、驗(yàn)收監(jiān)測(cè)單位 成都市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站

二、環(huán)境保護(hù)執(zhí)行情況

1、按照國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，該項(xiàng)目進(jìn)行了環(huán)境影響評(píng)價(jià)（補(bǔ)做），履行了建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響審批手續(xù)。

2、新都金海污水處理廠建立由廠長(zhǎng)負(fù)責(zé)、下設(shè)1人兼職負(fù)責(zé)全廠環(huán)保工作的管理機(jī)構(gòu)。環(huán)保檔案歸口公司行政部管理，配備專職人員1人，環(huán)保檔案較完整。

3、公司建立了各項(xiàng)環(huán)保設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理制度，運(yùn)行過(guò)程責(zé)任到人，巡檢到位，記錄清楚，環(huán)保設(shè)施運(yùn)行維護(hù)情況較好。

4、建立了化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室，專職分析人員2人，兼職分析人員2人，專、兼職人員均獲建設(shè)部頒布的污水處理廠員工上崗證。目前污水處理廠已開(kāi)展了pH、SS、COD、BOD、NH3-N、總磷和總氮7個(gè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)頻率為污水處理系統(tǒng)的進(jìn)、出口每4小時(shí)監(jiān)測(cè)一次。

5、固體廢棄物進(jìn)行了分類收集。生活垃圾和沉淀池清掏廢渣集中收集后由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一清運(yùn)，送垃圾場(chǎng)填埋處理；柵渣、砂粒、污泥：生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣、砂粒、污泥，經(jīng)機(jī)械脫水處理后裝專用車送長(zhǎng)安垃圾處置場(chǎng)添埋。

6、環(huán)保措施嚴(yán)格按照環(huán)評(píng)和環(huán)評(píng)批復(fù)的要求一一落實(shí)，具體如下：（1）環(huán)保設(shè)施嚴(yán)格執(zhí)行了環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”制度，做到了同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)。

（2）廠區(qū)綠化覆蓋率達(dá)45.0％。

（3）制定了環(huán)境監(jiān)測(cè)制度，監(jiān)測(cè)工作制度化。

（4）針對(duì)進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定的特點(diǎn)，修建了水量調(diào)節(jié)池。（5）污水處理廠安裝了pH、色度、出口COD在線監(jiān)測(cè)儀。

（6）公司自試生產(chǎn)以來(lái)，沒(méi)有發(fā)生過(guò)二氧化氯泄漏事故。在二氧化氯發(fā)生器區(qū)建設(shè)了有效容積達(dá)10 m3 的應(yīng)急池。

（7）公司制定了《二氧化氯事故應(yīng)急處理預(yù)案》，《預(yù)案》組建了事故應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組和實(shí)施小組，公司總經(jīng)理任組長(zhǎng)，成員為下屬各部門負(fù)責(zé)人?！额A(yù)案》明確了崗位分工和崗位職責(zé)。

6、公司在建設(shè)期間嚴(yán)格按照環(huán)評(píng)建議及環(huán)評(píng)批復(fù)的要求落實(shí)了各項(xiàng)環(huán)保措施，在試生產(chǎn)期，公司按照省、市、縣環(huán)保局監(jiān)督檢查提出的要求進(jìn)行了進(jìn)一步整改，項(xiàng)目在施工期和試生產(chǎn)期無(wú)污染事故發(fā)生。

7、公眾意見(jiàn)調(diào)查結(jié)果:驗(yàn)收監(jiān)測(cè)單位于2006年12月12日至12月14日對(duì)項(xiàng)目所在區(qū)域進(jìn)行了公眾參與調(diào)查工作。發(fā)放調(diào)查表31份，收回31份。調(diào)查結(jié)果表明：77％的被調(diào)查對(duì)象支持該項(xiàng)目的建設(shè)，100％的人認(rèn)為該項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)自己、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)、周圍居民生活質(zhì)量以及自然生態(tài)環(huán)境有正影響。

三、驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果 成都市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站分別于2006年12月12～14日和2007年10月10～12日（廢水復(fù)測(cè)）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

（1）廢水

根據(jù)2006年12月12～14日監(jiān)測(cè)及2007年10月10日-12日整改后復(fù)測(cè)結(jié)果，所測(cè)總排口廢水項(xiàng)目中，除糞大腸菌群超標(biāo)外，PH、COD、BOD、氨氮、總磷、LAS、石油類、動(dòng)植物油、色度、SS、總氮的日平均排放濃度均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）表1中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求；汞、鉻、鎘、六價(jià)鉻、鉛的日平均排放濃度達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中表2要求；硫化物、氰化物、揮發(fā)酚、銅、鋅、鎳、甲醛的日平均排放濃度達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）表3要求。COD、BOD、氨氮、總磷、石油類、動(dòng)植物油、色度、揮發(fā)酚、SS、總氮、LAS的處理效率分別為78.1％、86.7％、96.8％、64.6％、64.3％、88.0％、75.0％、77.9％、83.3%、72.2％、89.6％。

（2）廢氣

廠界廢氣監(jiān)測(cè)項(xiàng)目氨、硫化氫的排放濃度均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）表4中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求；廠區(qū)內(nèi)甲烷排放體積濃度達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）表4中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。（3）噪聲

2007年11月22和23日噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果： 廠界噪聲1＃-8＃測(cè)點(diǎn)的晝、夜監(jiān)測(cè)值全部達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-90）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。

敏感點(diǎn)噪聲9＃測(cè)點(diǎn)晝、夜監(jiān)測(cè)值達(dá)到《城市區(qū)域環(huán)境噪聲》（GB3096-93）3類標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）污泥浸出毒性

污泥浸出液中總汞、總鉛、總鎘、總鉻、總銅、總鎳和總鋅的監(jiān)測(cè)濃度全部低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別》（GB5085.1-1996）浸出液最高允許濃度。

（5）總量控制指標(biāo)

本項(xiàng)目CODcr、石油類、Pb及Cr6+的年排放總量均低于環(huán)評(píng)建議值。

（6）地表水

排口所在河道上游500米、下游1000米各設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，所測(cè)PH、氨氮、總磷、氰化物、溶解氧、揮發(fā)酚、汞、砷、鉛、六價(jià)鉻濃度達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；COD、BOD、石油類、總氮濃度及糞大腸菌群數(shù)超過(guò)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。超標(biāo)項(xiàng)目中除糞大腸菌群數(shù)外，下游斷面濃度值均低于上游。

四、問(wèn)題

1、監(jiān)測(cè)測(cè)期間，所排水中糞大腸菌群數(shù)超過(guò)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)（1000個(gè)/L）的要求。

2、污水總排口沒(méi)有設(shè)立明顯標(biāo)識(shí)。

3、衛(wèi)生防護(hù)距離內(nèi)的農(nóng)戶未搬遷。

五、建議

1、加強(qiáng)對(duì)排水的消毒，保證排放廢水中各項(xiàng)指標(biāo)全面達(dá)標(biāo)。

2、如發(fā)現(xiàn)進(jìn)水水質(zhì)不符合要求時(shí)，及時(shí)向新都區(qū)環(huán)保局報(bào)告。加強(qiáng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的調(diào)節(jié)，使之符合處理要求。

3、在總排口設(shè)立規(guī)范標(biāo)識(shí)。

4、協(xié)助政府對(duì)衛(wèi)生防護(hù)距離內(nèi)的農(nóng)戶進(jìn)行搬遷。

5、加強(qiáng)環(huán)保管理制度宣傳學(xué)習(xí)，提高員工的環(huán)保意識(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)污水處理站的運(yùn)行管理，確保廢水處理達(dá)標(biāo)排放。

作為四川首家采用BOT特許經(jīng)營(yíng)的方式興建的城市污水處理廠，金海污水處理廠第一期工程已于2003年11月投產(chǎn)運(yùn)行，由于選用了目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的改良型DE氧化溝工藝，新都城區(qū)的生活污水在通過(guò)精格柵、提升泵、細(xì)格柵、沉砂池、氧化溝、沉淀池、接觸池等處理程序后，可以有效去除污水中的有機(jī)物、氧、固體懸浮物等，使排除后的水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，污水處理二期工程已全部竣工，進(jìn)入進(jìn)水調(diào)試階段。至此，我區(qū)城區(qū)日處理生活污水能力將達(dá)到6萬(wàn)噸，生活污水收集、處理能力達(dá)85%以上，基本滿足城區(qū)污水處理需要。

水泥行業(yè)三廢處理技術(shù)

水泥(英文：cement)是指粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料。加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混凝土，堅(jiān)固耐久，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程。

水泥的生產(chǎn)工藝

水泥的生產(chǎn)工藝，以石灰石和粘土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料。喂入水泥窯中煅燒成熟料，加入適量石膏(有時(shí)還摻加混合材料或外加劑)磨細(xì)而成。

水泥生產(chǎn)隨生料制備方法不同，可分為干法(包括半干法)與濕法(包括半濕法)兩種。

水泥工業(yè)三廢及處理

所謂“三廢”，就是“生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的廢料(廢煤碴、廢石堿、廢煤灰等)、廢氣(排放、殘余等氣源再利用)、廢水(自然排泄工業(yè)廢水等)”的概稱。水泥生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣污染物主要是粉塵，其次是SO2、NOx等。水泥生產(chǎn)的廢水中，有機(jī)物含量低，主要含粒徑不同的顆粒物，主要污染物為SO2。水泥生產(chǎn)的廢料有離心成型后的廢漿、攪拌成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料、沖洗攪拌機(jī)的水漿、蒸汽鍋爐廢渣、粗細(xì)集料(砂、石)篩(洗)余物、廢品及其他邊料。下面分別介紹水泥生產(chǎn)中三廢處理技術(shù)的應(yīng)用。

3.1

廢氣

水泥生產(chǎn)的特點(diǎn)為物料處理量大，粉狀物料或成品輸送環(huán)節(jié)多。在物料破碎、輸送、粉磨、煅燒、包裝、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)中，幾乎每道工序都伴隨著粉塵的產(chǎn)生和排放。產(chǎn)生的粉塵類型主要有：(1)原料粉塵；(2)煤粉塵；(3)水泥窯粉塵；(4)熟料粉塵；(5)水泥粉塵。粉塵的排放方式分為有組織排放和無(wú)組織排放兩大類。有組織排放包括從熱力設(shè)備煙囪和各種通風(fēng)設(shè)備排氣筒排放的粉塵。無(wú)組織排放包括各種物料在裝卸、運(yùn)輸、堆存過(guò)程中自由散發(fā)出來(lái)的粉塵。粉塵最大的排放源為窯尾廢氣，其次是窯頭廢氣。SO2、NOx等產(chǎn)生于熟料煅燒過(guò)程，由窯尾煙囪排入大氣。

治理措施：為了有效地控制廢氣的產(chǎn)生和排放，工程采取了以下綜合措施：(1)從工藝流程設(shè)計(jì)、布置上盡量減少揚(yáng)塵環(huán)節(jié)；(2)選用揚(yáng)塵少的先進(jìn)設(shè)備；(3)粉狀物料采用空氣輸送、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等密閉式輸送設(shè)備；(4)帶式輸送機(jī)布置盡量降低物料落差并加強(qiáng)密閉；(5)配備灑水車，設(shè)置灑水管道，對(duì)石膏、原煤、礦渣等物料露天堆場(chǎng)和物料運(yùn)輸?shù)缆窞⑺祲m；(6)加強(qiáng)綠化，廠區(qū)內(nèi)的綠化面積占可綠化面積的81.4％；(7)對(duì)有組織排放點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)廢氣處理裝置。

結(jié)論：(1)在采取綜合治理措施后，各廢氣排放點(diǎn)廢氣各項(xiàng)排放指標(biāo)均符合《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915—1996)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；該廠粉塵無(wú)組織排放符合《水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4915—1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。治理設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定、綜合治理效果良好。(2)水泥廠的廢氣排放，特別是粉塵無(wú)組織排放情況，同企業(yè)的內(nèi)部管理情況直接相關(guān)。強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部管理是水泥廠廢氣長(zhǎng)期、穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵和有效保證。

3.2 廢水

水泥工業(yè)生產(chǎn)用水量大而對(duì)水質(zhì)要求不高，主要用于旋轉(zhuǎn)窯冷卻、地面沖洗、沖洗磨機(jī)等，其生產(chǎn)廢水一般未經(jīng)處理直接排入地面水體，嚴(yán)重時(shí)造成河道淤塞，影響了人們正常的生活生產(chǎn)用水。水泥工業(yè)生產(chǎn)廢水主要含不同粒徑的細(xì)小顆粒，而水泥生產(chǎn)對(duì)用水水質(zhì)要求不高，因此，對(duì)水泥生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理并回用，不但具有環(huán)境社會(huì)效益，而且經(jīng)濟(jì)效益也十分顯著。

水泥生產(chǎn)廢水主要污染物為SS，廢水中SS主要以粗分散系和膠體分散系兩種形態(tài)存在。其中粗分散體系占總懸浮物的80％－90％，在自然沉淀狀態(tài)下就能較容易去除。處理的關(guān)鍵在以膠體狀分散體系存在的SS。

治理措施：通常對(duì)于以膠體狀存在的sS，主要靠投加混凝劑，通過(guò)混凝劑水解產(chǎn)物壓縮膠體的擴(kuò)散層，達(dá)到膠體脫穩(wěn)而相互聚結(jié)；或者通過(guò)混凝劑的水解和縮聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結(jié)。針對(duì)水泥生產(chǎn)廢水的特性，經(jīng)過(guò)充分的試驗(yàn)論證，采用聚合氧化鋁為絮凝劑，壓縮雙電層，降低電位，然后投加少量PAM作助凝劑，靠其大分子的吸附架橋功能，將脫穩(wěn)的細(xì)小顆粒凝聚成較大的顆粒，提高沉降速度，從而達(dá)到泥水分離的目標(biāo)，SS處理效果顯著。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，廢水中CODcr和SS具有線性關(guān)系，CODcr隨SS的變化而變化。因此，水泥廢水的治理主要以去除SS為目標(biāo)，只要SS降低了，CODcr就隨之降低。

3.2

廢料

水泥制品企業(yè)往往忽視企業(yè)本身廢渣廢料的綜合利用，以致侵占農(nóng)田、堵塞河道、污染環(huán)境。經(jīng)濟(jì)合理地處理這些廢渣廢料，特別是用于農(nóng)房墻體生產(chǎn)，既可解決農(nóng)房墻體材料急需的大量原材料，又可增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

離心成型后的廢漿這種廢漿含有5％－8％的水泥，可作墻體材料的膠緒材使用；攪拌、成型和澆灌的撒落料及拌制混凝土的剩余混合料，后者性能較好，可作為農(nóng)房墻體材料的基本混合料，前者可作混合料；沖洗攪拌機(jī)的水漿其性能與離心成型的廢漿大致相同，可作膠結(jié)材或混合料使用；蒸汽鍋爐廢渣這種廢渣經(jīng)破碎篩分可分別替代粗細(xì)集料，不過(guò)用作粗巢料時(shí)，要防止混凝土成型時(shí)出現(xiàn)分層現(xiàn)象I粗細(xì)集料砂、石篩洗余物；廢品及其他廢地坪、廢磚瓦及混凝土邊料這些材料經(jīng)破碎篩分后，可替代粗細(xì)集料。

治理措施：(1)廢渣磚：利用離心成型的廢漿作膠結(jié)材，加入適量的爐渣人工或機(jī)械破碎作集料，再加混凝土撒落料，人工拌和均勻后放人鋼模內(nèi)夯實(shí)成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)即為廢渣磚尺寸與普通粘土磚相同，主要用于圍墻砌筑；(2)廢料實(shí)心砌塊：利用撒落料和剩余混合料，摻加一些砂、石篩余物和爐渣作集料，經(jīng)人工拌和均勻，在鋼模中振動(dòng)密實(shí)成型，白然養(yǎng)護(hù)后即為廢料實(shí)心砌塊毫米，可用作單層房屋的墻體材料；(3)房屋基礎(chǔ)用的水泥條石利用撒落料和剩余混合料，摻加沖洗攪拌機(jī)的水漿和部分砂、石篩余物，經(jīng)人工拌和后，在鑰模中夯實(shí)成型，自然養(yǎng)護(hù)后即得水泥條石；(5)室內(nèi)外地坪方磚：利用離心成型后的廢漿、撒落料和砂、石篩余物或混凝土制品的邊料，經(jīng)人工拌和后，在模子中夯實(shí)成型，即為地坪方磚厘米，此磚生產(chǎn)在各廠較為普遍；(6)其他：如花墻、花格欄桿和水泥墩子船臺(tái)上使用等。

結(jié)論

通過(guò)對(duì)水泥工業(yè)中“三廢”的綜合處理應(yīng)用，不僅給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還具有一定的社會(huì)效益。水泥生產(chǎn)中，廢水、廢氣和廢料的處理回用工程的實(shí)施，不但具有環(huán)境、社會(huì)效益，而且具有十分顯著經(jīng)濟(jì)效益。

成都玉龍化工有限公司簡(jiǎn)介

成都玉龍化工有限公司的前身為四川省小型氮肥示范廠，后更名為溫江地區(qū)氮肥廠、成都化肥廠，2001年通過(guò)改制全部退出國(guó)有，組建為“成都玉龍化工有限公司”，2002年與四川省農(nóng)資集團(tuán)公司進(jìn)行資產(chǎn)重組（四川省農(nóng)資集團(tuán)是省政府列為重點(diǎn)培育的大集團(tuán)、大企業(yè)之一），由四川省農(nóng)資集團(tuán)控股。公司位于四川省成都市青白江區(qū)，占地面積400余畝，總資產(chǎn)5.18億元，現(xiàn)有在崗員工652人，具有年產(chǎn)16萬(wàn)噸合成氨、25萬(wàn)噸尿素、25萬(wàn)噸碳銨、10萬(wàn)噸復(fù)合肥和即將建成投產(chǎn)的5萬(wàn)噸三聚氰胺生產(chǎn)能力；被省發(fā)改委列為全省僅有的9家天然氣化工重點(diǎn)企業(yè)之一。

近年來(lái)，公司堅(jiān)持開(kāi)發(fā)、節(jié)約、環(huán)保并重，走科技發(fā)展之路，在強(qiáng)化內(nèi)部管理的同時(shí)，先后投資近3億元，連續(xù)對(duì)生產(chǎn)裝置進(jìn)行技術(shù)改造和擴(kuò)建，合成氨生產(chǎn)工藝采用高新技術(shù)“雙一段換熱式直接轉(zhuǎn)化工藝，主要工段采用DCS控制系統(tǒng)，裝置水平和產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量不斷提高，能源消耗不斷降低，噸氨耗天然氣僅845立方米，優(yōu)于大化肥水平，企業(yè)效益成倍增長(zhǎng)；廢物回收處理、環(huán)境管理要求、噸產(chǎn)品資源利用指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家HJ/T188—2006《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

氮肥制造業(yè)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)際清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平），各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保指標(biāo)名列同行業(yè)前茅，躍身四川省化工制造業(yè)最佳效益20強(qiáng)。榮獲四川省經(jīng)委、省統(tǒng)計(jì)局 “2005年四川工業(yè)企業(yè)最大規(guī)模500強(qiáng)”和“2005年四川工業(yè)企業(yè)最佳效益200強(qiáng)”等稱號(hào)；2005年企業(yè)利潤(rùn)在全國(guó)氮肥行業(yè)排序38位。2008年企業(yè)人均創(chuàng)產(chǎn)值48萬(wàn)元，人均創(chuàng)利稅11.3萬(wàn)元。

公司注重節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)，力求清潔生產(chǎn)、安全生產(chǎn)，曾被評(píng)為化工部“化工六好企業(yè)”、“全國(guó)環(huán)境優(yōu)美工廠”；2005年通過(guò)ISO9001質(zhì)量、ISO14001環(huán)境兩個(gè)體系認(rèn)證；2007年首批獲得省安監(jiān)局安全管理標(biāo)準(zhǔn)化授牌，同年被省經(jīng)委和省環(huán)保局首批命名為“玉龍化工工業(yè)生態(tài)園區(qū)”（全省僅16家），并獲得“成都市環(huán)境友好型企業(yè)”稱號(hào)等，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)科學(xué)發(fā)展。

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